POLITECHNIKA A
ÓDZKA
Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska
Katedra Geotechniki i Budowli Inżynierskich
Sprawozdanie z przebiegu praktyk dotyczących ustalenia
warunków wodno-gruntowych przyszłego Centrum
Sportowo-Dydaktycznego Politechniki A
ódzkiej
przy al. Politechniki 8/10 w A
odzi.
Grupa 1:
Malina Ciechomska
Joanna Członka
Kinga Maćkowiak
Anna Struś
Artur Borowczyński
Paweł Domański
Adam Ditrich
Piotr Marciniak
Piotr Masłowski
Jakub Mikołajewski
Tobiasz Pietrzak
Przemysław Płusa
Paweł Pękala
Wojciech Otomański
Robert Zaborowski
Mieszko Banasiak
A
ódz
, lipiec 2011
Spis treści
1. Przebieg prac terenowych& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 2
2. Badania laboratoryjne& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 5
3. Prace kameralne& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ..22
1
1. Przebieg prac terenowych
1.1 Wykonanie odwiertów
W dniu 08.07.2011r. miały miejsce prace terenowe polegające na wykonaniu
odwiertów, pobraniu próbek oraz przeprowadzeniu wstępnych badań
makroskopowych.
Prace rozpoczęły się od wytyczenia w terenie miejsc wykonywania odwiertów.
Położenie otworów odczytaliśmy z mapy, wykonanej w ramach wizji lokalnej przez
pracowników Katedry Geotechniki i Budowli Inżynierskich.
Z uwagi na występujące w gruncie liczne pozostałości fundamentów po
wyburzonych budynkach, pierwszą warstwę nasypu niebudowlanego (humus, gruz,
cegły) zdjęliśmy przy pomocy łopaty. Po ok. 0,7m przestaliśmy, gdy natrafiać na gruz czy
cegły, mogliśmy przystąpić do wykonywania odwiertów za pomocą świdra
okienkowego. W trakcie wiercenia pobierane były kolejne próbki gruntu w stanie
naturalnej wilgotności (próbki NW) do dalszych badań laboratoryjnych. Jednocześnie
podczas pobierania próbek wykonywane było ich wstępne badanie makroskopowe:
ocena spoistości - próby wałeczkowania i rozcierania w wodzie, ocena wilgotności,
określenie barwy, badanie ścinania za pomocą ścinarki obrotowej. Odnotowane zostało
także pojawienie się wody (poziom nawiercony), oraz dwukrotnie zmierzony został
poziom ustabilizowany lustra wody przy pomocy świstówki. Wszystkie wyniki zapisano
na kartach zwanych metrykami otworu.
1.1.1 Podział prac
Malina Ciechomska - kierownik, badanie makroskopowe
Anna Struś - badanie makroskopowe
Kinga Maćkowiak - pobieranie i opisywanie próbek
Joanna Członka - pomiary głębokości odwiertów, czyszczenie sprzętu
Artur Borowczyński - badanie makroskopowe
Mieszko Banasiak - wykonywanie odwiertów
Adam Ditrich - opieka nad sprzętem, tyczenie miejsc odwiertów
Jakub Mikołajewski - wykonywanie odwiertów, badanie ścinania
Piotr Marciniak - metryka otworów
Piotr Masłowski - metryka otworów
Wojciech Otomański - wykonywanie odwiertów
2
Paweł Pękala - wykonywanie odwiertów, zakopywanie otworów
Przemysław Płusa - wykonywanie odwiertów, tyczenie miejsc odwiertów
Robert Zaborowski - badanie ścinania
Tobiasz Pietrzak - wykonywanie odwiertów
Paweł Domański - wykonywanie odwiertów
1.1.2Problemy podczas prac terenowych
" W pobliżu odwiertu nr 2 znajdowało się drzewo, którego korona oraz korzenie
utrudniały prace wiertnicze.
" W obydwu otworach do poziomu 0,7m znajdował się humus wymieszany
z gruzem oraz fragment fundamentów - wydobywanie gruntu wymagało użycia
łomu.
" Wyciąganie wiertnicy było utrudnione przez zasysanie świdra okienkowego.
" Przy wykonywaniu otworu nr 2 świdrem okienkowym na głębokości ok. 4,1m
pojawił się problem z kontynuowaniem wiercenie. Musieliśmy zatem zmienić
świder okienkowy na świder spiralny, który umożliwił nam dowiercenie się do
głębokości 4,6m. Niestety świder spiralny z uwagi na swoją konstrukcję nie
pozwalał na uzyskanie wystarczającej ilości materiału do zebrania próbki.
" Przy wyciąganiu wiertnicy, szczególnie gdy miała długość 6m, należało trzymać ją
pionowo z zachowaniem szczególnej staranności, gdyż bardzo łatwo wpadała
w drgania.
" Podczas opuszczania wiertnicy, w celu rozkręcenia jej lub zmiany świdra,
należało zachować szczególną ostrożność. Wszystkie osoby z grupy musiały
odsunąć się na bezpieczną odległość.
" Z uwagi na wysoką temperaturę powietrza podczas wykonywania badań, wyniki
wałeczkowań wykonanych podczas prac terenowych nie są miarodajne i różnią
się znacząco od wyników badań laboratoryjnych.
Zdobyte doświadczenia nasuwają wnioski, że podczas wykonywania odwiertów
należy zachować szczególną ostrożność oraz stosować się do przyjętych zasad BHP przy
czym noszenie kasków ochronnych jest szczególnie uzasadnione.
1.2 Niwelacja terenu
W dniu 11.07.2011r. inna grupa przeprowadziłaniwelację badanego terenu,
w celu określenia dokładnego położenia i rzędnych wykonanych wcześniej odwiertów.
Rzędne otworów posłużą do wykonania profilu geotechnicznego oraz do podania
3
rzędnych warunków wodnych. Rzeczywiste położenie wykonanych otworów zostanie
naniesione na mapę dokumentacyjną.
1.2.1 Osoby odpowiedzialne za mapę dokumentacyjną
Paweł Pękala
1.3 Sondowanie sondą DPL
W dniu 12.07.2011r. zostało przeprowadzone sondowanie gruntów w terenie za
pomocą sondy DPL (DynamicPenetrationLight). Jest to najpopularniejsze urządzenie,
w naszym kraju, do wyznaczania stopnia zagęszczenia piaszczystych gruntów rodzimych lub
wskaz
nika zagęszczenia gruntów nasypowych.
Waga młota (popularnie zwanego babą) wynosi 10 kg
i pozwala na zbadanie podło\
a gruntowego do głębokości
6.0 - 10.0 metrów. Urządzenie to jest szczególnie
przydatne do określania stanu zagęszczania gruntu
wbudowanego w korpus nasypu drogowego lub w innych
robotach ziemnych.
Parametrem sondowania jest liczba uderzeń bijaka sondy
potrzebna do zagłębienia kolumny \
erdzi zakończonych
sto\
kiem na 10 cm. Na podstawie liczby uderzeń oblicza
się, wg wzoru empirycznego, stopień zagęszczenia ID
gruntów niespoistych. Na podstawie wartości stopnia
zagęszczenia mo\
na wyznaczyć parametry geotechniczne
metodą korelacyjną, wg PN-81/B-03020. Grunty
budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli.
Obliczenia statyczne i projektowanie.
Wzór do obliczenia stopnia zagęszczenia I gruntów niespoistych:
D
ID = 0,429 log N10 + 0,071 (DPL)
Wyniki uzyskane podczas sondowania sondą DPL w miejscu otworu nr 1 zostały
przedstawione na wykresie (załącznik nr 8) i są zgodne z wartościami uzyskanymi
podczas obliczeń wg powyższego wzoru.
4
1.3.1 Podział prac
Malina Ciechomska - kierownik, sprawozdanie
Anna Struś - (*)
Kinga Maćkowiak - zliczanie ilości uderzeń, obliczenia I
D
Joanna Członka - zapisywanie wyników
Artur Borowczyński - (*)
Mieszko Banasiak - sondowanie
Adam Ditrich - (*)
Jakub Mikołajewski - sondowanie
Piotr Marciniak - sondowanie
Piotr Masłowski - zliczanie ilości uderzeń, wykres
Wojciech Otomański - sondowanie
Paweł Pękala - sondowanie
Przemysław Płusa - sondowanie
Robert Zaborowski - sondowanie, sprawozdanie
Tobiasz Pietrzak - sondowanie, wykres
Paweł Domański - sondowanie, sprawozdanie
(*)  badania laboratoryjne
1.3.2 Problemy/ wnioski
" Występowanie gruzu w warstwie nasypu, który uniemożliwił dalsze sondowanie
i zmusił nas do zmiany miejsca przeprowadzenia badania
" Badanie należało przeprowadzać ostrożnie, gdyż sonda miała tendencję do
rozkręcania się.
2. Badania laboratoryjne
W dniach 11-12.07.2011 r. wykonano badania makroskopowe (barwa, wilgotność,
próba wałeczkowania, stan gruntu, zawartość CaCO ) oraz analizę uziarnienia,
3
określając tym samym rodzaj poszczególnych gruntów. Wyznaczono także pozostałe
5
niezbędne parametry gruntów (wilgotność, granica plastyczności, granica płynności,
wskaz
nik plastyczności, gęstość gruntu).
2.1 Przebieg i wyniki badań laboratoryjnych
Wszystkie oznaczenia przeprowadzono zgodnie z normą:
PN88 B-04481 Grunty Budowlane. Badanie Próbek Gruntu.
2.1.1 Badanie metodą makroskopową
Metoda makroskopowa polega na przybliżonym określeniu rodzaju, nazwy,
niektórych cech fizycznych oraz stanu badanego gruntu bez użycia przyrządów.
Zastosowano ją w terenie oraz jako badania wstępne w laboratorium.
Przy pomocy analizy makroskopowej oznaczono następujące cechy gruntów:
" Rodzaj i nazwa gruntu.
" Stan fizyczny gruntów spoistych
" Barwa, przewarstwienia, zanieczyszczenia, domieszki
" Wilgotność (stan zawilgocenia)
" Zawartość węglanu wapnia (CaCO3)
2.1.1.1 Rodzaj i nazwa gruntu (zgodnie z pkt. 3.2)
a) Wstępne ustalenia spoistości gruntu
Grunt należy określić jako spoisty, jeżeli po wyschnięciu do stanu powietrzno suchego
tworzy on zwarte grudki.
Grunt należy określić jako niespoisty, jeżeli po wyschnięciu do stanu powietrzno
suchego stanowi on niezwiązane ze sobą cząstki lub grudki, rozpadające się pod
wpływem lekkiego nacisku palcem (siła ok. 1 N).
b) Oznaczenie rodzaju gruntów spoistych
Oznaczenie polega na wykonaniu prób wałeczkowania oraz rozcierania gruntu
w wodzie. Próba wałeczkowania służy do oceny spoistości gruntu, zaś próba rozcierania
w wodzie do oceny zawartości frakcji piaskowej. W przypadku wątpliwości dodatkowo
należy wykonać próbę rozmakania w wodzie.
6
PRÓBA WAA
ECZKOWANIA z przeznaczonej do badań próbki gruntu należy uformować
kulkę o średnicy ok. 7 mm i wałeczkować ją między dłońmi, aż wałeczek uzyska średnicę
ok. 3 mm. Jeśli wałeczek w tym czasie nie wykazuje uszkodzeń należy ponownie
uformować kulkę i powtórzyć wałeczkowanie. Czynność tę należy powtarzać tak długo,
aż na wałeczku będą zauważalne spękania, rozwarstwienia lub rozsypie się. Próbę
wałeczkowania należy przeprowadzić, co najmniej na dwóch kulkach, a w przypadku
wyraz
nej niezgodności wyników  dodatkowo na trzeciej kulce. Na podstawie wyglądu
kulki, wałeczka i charakteru spękań wg odpowiedniej tabelinależy określić spoistość
gruntu.
PRÓBA ROZCIERANIA W WODZIE niewielką ilość gruntu przeznaczonego do badań
należy rozcierać między dwoma palcami zanurzonymi w wodzie. W zależności od ilości
ziaren piasku pozostałego miedzy palcami grunt należy zakwalifikować do odpowiedniej
grupy.
c) Oznaczenie rodzaju gruntów niespoistych
Rodzaj gruntów niespoistych należy określić na podstawie wielkości i zawartości
ziaren poszczególnych frakcji ustalonych oceną makroskopową. Jako narzędzie
pomocnicze do oznaczenia wykorzystano szkło powiększające z dokładną podziałką.
2.1.1.2 Makroskopowe oznaczenie stanu gruntów spoistych (zgodnie z pkt. 3.3)
Makroskopowo stan gruntów spoistych określa się podczas próby wałeczkowania,
w zależności od ilości wałeczkowań:
" jeśli z gruntu nie można uformować kulki, grunt jest zbyt twardy, grunt jest
w stanie zwartym,
" jeśli z gruntu można uformować kulkę, lecz wałeczek pęka podczas pierwszego
wałeczkowania, grunt znajduje się w stanie półzwartym,
" wyróżnienie pozostałych stanów: twardoplastycznego, plastycznego
i miękkoplastycznego określa się na podstawie liczby kolejnych wałeczkowań
tej samej kulki.
2.1.1.3 Określenie barwy gruntu (zgodnie z pkt. 3.5)
Barwę gruntu należy określić na świeżym przełamie próbki o naturalnej wilgotności.
W opisie barwy należy podać najpierw odcień i intensywność barwy, a następnie barwę
podstawową, np. jasnożółto  szara.
7
2.1.1.4 Określenie wilgotności gruntu (zgodnie z pkt. 3.4)
Grunt spoisty należy określić jako:
a) suchy  jeżeli grudka gruntu przy zgniataniu pęka, a w stanie rozdrobnionym nie
wykazuje zawilgocenia,
b) mało wilgotny  jeżeli grudka przy zgniataniu odkształca się plastycznie lecz papier
lub ręka przyłożone do gruntu nie stają się wilgotne (nie brudzą),
c) wilgotny  jeżeli papier lub ręka przyłożona do próbki stała się wilgotna (brudzi),
d) mokry  jeżeli przy ściskaniu gruntu w dłoni odsącza się z niego woda,
e) nawodniony  jeżeli woda odsącza się z gruntu grawitacyjnie.
Grunt niespoisty określa się jako:
a) suchy  gdy nie wykazuje śladu wilgoci, a przy przesypywaniu kurzy się,
b) wilgotny  gdy zostawia ślad na papierze lub dłoni,
c) nawodniony  gdy woda odsącza się z niego samoczynnie.
2.1.1.5 Oznaczanie klasy zawartości węglanów (zgodnie z pkt. 3.6)
Próbkę gruntu przeznaczonego do badań należy zwilżyć kilkoma kroplami 20%
roztworu kwasu solnego (HCl), a następnie obserwując reakcję należy na podstawie
odpowiedniej tabeliustalić klasę zawartości węglanów.
2.1.2 Badania Laboratoryjne
2.1.2.1 Analiza sitowa (zgodnie z pkt. 4.1)
Oznaczenie wykonano dla próbek gruntu niespoistego  po jednej próbce z każdego
otworu. Odmierzono odpowiednie ilości gruntu i poddano suszeniu, aż do momentu
osiągnięcia stałej masy. Następnym krokiem było odważenie właściwej ilości gruntu,
który został umieszczony we wstrząsarce :
" dla piasku drobnego 200  250 g
" dla piasku średniego 250  500 g
Wstrząsarka została wyposażona w normowy komplet sit  proces przesiewania
każdej z próbek ustalono jako 5 minut. Po upływie tego czasu nastąpiło dokładne
ważenie pozostałości na każdym z sit na wadze laboratoryjnej (dokładność 0,01 g).
Przeprowadzono kontrolę, sprawdzającą, czy suma mas wszystkich frakcji nie
8
przekracza 0,5 % masy próbki. Test wypadł pozytywnie, więc wyniki mogły posłużyć do
naszkicowania krzywych uziarnienia.
Wyniki analizy sitowej zawiera załącznik nr 6.
2.1.2.2 Oznaczenie wilgotności naturalnej gruntu (zgodnie z pkt. 5.1)
2.1.2.2.1 Przebieg oznaczenia
Badanie wilgotności przeprowadzono dla wszystkich pobranych próbek, dla obu
otworów. Każdą z porcji gruntu podzielono na dwie, zważone wcześniej, parowniczki.
Zadbano o to, żeby masa próbki wynosiła co najmniej 50 gram dla niespoistych oraz
30 gram dla spoistych i ponownie dokonano ważenia. W ten sposób przygotowane
parowniczki umieszczono w suszarce do czasu osiągnięcia przez próbki stałej masy.
Końcowym etapem było ważenie wysuszonych próbek i kontrola wyników. Wilgotność
wyznaczono jako średnią arytmetyczną dwóch oznaczeń. Badanie uznaje się za
poprawne, jeśli różnica otrzymanych wyników nie przekracza 5% wartości średniej.
W naszym wypadku konieczne było powtórzenie badania dla pojedynczych próbek; jako
wynik końcowy przyjęto średnią z trzech najmniej różniących się oznaczeń.
2.1.2.2.2 Wyniki oznaczenia wilgotności naturalnej
Głębokość Oznaczenie Masa Masa parowniczki z Masa parowniczki z
pobierania próbki parowniczki parowniczki wilgotnym gruntem wysuszonym gruntem
Lp.
[ m ] [g] [ g ] [ g ]
Otwór nr 1
405 59,77 150,57 139,28
1 1,1
498 62,72 149,17 138,37
440 62,29 167,81 150,09
2 2,1
464 56,58 156,35 138,98
443 70,53 136,45 124,93
3 2,6
445 60,33 106,57 98,74
510 65,42 118,99 111,39
4 3,5
441 66,97 122,89 114,84
420 64,96 127,95 120,79
5 4,4
47 53,65 107,33 101,56
Otwór nr 2
444 67,08 129,55 123,65
1 1,3
42 62,66 123,81 117,98
424 65,30 149,83 136,98
2 1,9
404 61,59 156,97 141,95
434 63,04 163,43 149,55
3 2,3
14 62,69 153,34 140,77
477 62,33 128,98 117,50
4 3,2
411 65,22 111,72 103,40
9
2.1.2.2.3 Obliczenia
mmt - mst
wn =
mst - mt
gdzie: m  masa parowniczki z wilgotnym gruntem
mt
m  masa parowniczki z suchym gruntem
st
m  masa parowniczki
t
Otwór 1:
" Próbka z głębokości 1,1 m (P )
d
150,57 -139,28
wn1 = �"100% = 14,20%
139,28 - 59,77
149,17 -138,37
wn2 = �"100% = 14,28%
138,37 - 62,72
w = (14,20% +14,28%) : 2 = 14,24%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �"14,24% = 0,71%
|14,20%-14,28%|=0,08%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =14,24%.
n n
" Próbka z głębokości 2,1 m (P )
d
167,81-150,09
wn1 = �"100% = 20,18%
150,09 - 62,29
156,35 -138,98
wn2 = �"100% = 21,08%
138,98 - 56,58
w = (20,18% + 21,08%) : 2 = 20,63%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �" 20,63% = 1,03%
10
|20,18%-21,08%|=0,9%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =20,63%.
n n
" Próbka z głębokości 2,6 m (G)
136,45 -124,93
wn1 = �"100% = 21,18%
124,93 - 70,53
106,57 - 98,74
wn2 = �"100% = 20,39%
98,74 - 60,33
w = (21,18% + 20,39%) : 2 = 20,78%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �" 20,78% = 1,04%
21,18%-20,39%=0,79%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =20,78%.
n n
" Próbka z głębokości 3,5 m (G)
118,99 -111,39
wn1 = �"100% = 16,53%
111,39 - 65,42
122,89 -114,84
wn2 = �"100% = 16,82%
114,84 - 66,97
w = (16,53% +16,82%) : 2 = 16,67%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �"16,67% = 0,83%
|16,53%-16,82%|=0,28%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =16,67%.
n n
" Próbka z głębokości 4,4 m (G)
127,55 -120,79
wn1 = �"100% = 12,11%
120,79 - 64,96
11
107,33 -101,56
wn2 = �"100% = 12,04%
101,56 - 53,65
w = (12,11% +12,04%) : 2 = 12,08%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �"12,08% = 0,6%
12,11%-12,04%=0,07%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =12,08%.
n n
Otwór 2:
" Próbka z głębokości 1,3 m (Pd)
129,55 -123,65
wn1 = �"100% = 10,43%
123,65 - 67,08
123,81-117,98
wn2 = �"100% = 10,54%
117,98 - 62,66
w = (10,43% +10,54%) : 2 = 10,48%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �"10,48% = 0,52%
|10,43%-10,54%|=0,11%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =10,48%.
n n
" Próbka z głębokości 1,9 m (Pd)
149,83 -136,98
wn1 = �"100% = 17,93%
136,98 - 65,30
156,97 -141,95
wn2 = �"100% = 18,69%
141,95 - 61,56
w = (17,93% +18,69%) : 2 = 18,31%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �"18,31% = 0,92%
|17,93%-18,69%|=0,76%
12
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =18,31%.
n n
" Próbka z głębokości 2,3 m (Pd)
163,43 -149,55
wn1 = �"100% = 16,04%
149,55 - 63,04
153,34 -140,77
wn2 = �"100% = 16,10%
140,77 - 62,69
w = (16,04% +16,10%) : 2 = 16,07%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �"16,07% = 0,8%
|16,04%-16,10%|=0,06%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =16,07%.
n n
" Próbka z głębokości 3,2m (G)
128,98 -117,50
wn1 = �"100% = 20,81%
117,50 - 62,33
111,72 -103,40
wn2 = �"100% = 21,79%
103,40 - 65,22
w = (20,81% + 21,79%) : 2 = 21,30%
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
5% �" 21,30% = 1,06%
|20,81%-21,79%|=0,98%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =21,30%.
n n
2.1.2.3 Oznaczenie gęstości objętościowej gruntu (zgodnie z pkt. 5.2.6)
2.1.2.3.1 Przebieg oznaczenia
Oznaczenie zostało wykonane dla ostatniej próbki z pierwszego otworu. Badanie
rozpoczęto od zważenia pierścienia. Następnie za pomocą suwmiarki zmierzono
w trzech różnych miejscach średnicę pierścienia oraz jego wysokość. Ustawiono
13
pierścień z nakładką o zaostrzonej krawędzi na próbce gruntu o objętości
większej niż objętość pierścienia. Równomiernie naciskając zagłębiono pierścień
w gruncie tak, aby nie powstały szczeliny między ścianką pierścienia a wycinaną
próbką. Następnie napełniony pierścień został oczyszczony na zewnątrz z gruntu
i przy pomocy noża wyrównano górną i dolną powierzchnię równo
z krawędziami. Ostatnim krokiem było zważenie pierścienia z gruntem. Gęstość
objętościową ustala się jako średnią arytmetyczną co najmniej dwóch oznaczeń
i uznaje za poprawną, jeśli różnica ich masy nie przekracza 0,02 g/cm3.
W naszym wypadku ta wartość została przekroczona, wobec czego zbadano
dodatkowe dwie próbki i jako wynik gęstości przyjęto średnią z trzech najmniej
różniących się oznaczeń.
2.1.2.3.2 Parametry pierścienia
Masa pierścienia m =30,25 g
p
Średnica wewnętrzna pierścienia ( pomiary w 3 różnych miejscach) [mm]:
d =25,0 d =24,7 d =24,7
1 2 1
Wysokość pierścienia ( pomiary w 3 różnych miejscach) [mm]:
h =20 h =20 h =20
1 2 3
d1 + d2 + d3 25 + 24,7 + 24,7
" średnica pierścienia: d = = = 24,8mm = 2,48cm
3 3
h1 + h2 + h3 20 + 20 + 20
" wysokość pierścienia: h = = = 20,0mm = 2,00cm
3 3
Objętość pierścienia została wyliczona z wzoru:
2
d 2,482
Vp = Ą h = Ą 2,00 = 9,66cm3
4 4
2.1.2.3.3 Obliczenia
Badanie przeprowadzono dla próbki nr 5 z otworu nr 1  glina.
Wyniki ważenia:
m = 52,1 g
st1
m = 51,4 g
st2
Ponieważ dla dwóch pierwszych oznaczeń różnica masy gruntu przekroczyła 0,02g
wykonane zostały dwa kolejne oznaczenia. Wartość gęstości zostanie obliczona jako
średnia z trzech najmniej różniących się wyników  czyli dla próbek 1, 3 i 4.
14
m = 52,3 g
st3
m = 52,2 g
st4
Masa próbek gruntu (bez pierścienia):
m =m
m st- m
p
m = 21,88g
m1
m = 22,04g
m3
m = 21,94g
m4
Średnia masa gruntu:
+ +
= 21,95
3
Gęstość:
mm
� =
VP
gdzie: m  masa próbki gruntu
m
V  objętość pierścienia
p
mm1 21,88g g
�1 = = = 2,27
Vp 9,66cm3 cm3
mm3 22,04g g
�3 = = = 2,28
Vp 9,66m3 cm3
m4 21,94g g
�4 = = = 2,27
Vp 9,66cm3 cm3
Ponieważ różnica nie przekracza wartości 0,02g/cm3, za wynik przyjęto średnią
g
arytmetyczną: � = 2,27 .
cm3
2.1.2.4 Oznaczenie Granicy Plastyczności Gruntu (zgodnie z pkt. 5.5)
2.1.2.4.1 Przebieg oznaczenia
Oznaczenie zostało wykonane dla próbek nr 3, 4, 5 z pierwszego otworu oraz próbki
nr 4 z drugiego. Grunt poddano próbie wałeczkowania. Kolejne wałeczki o średnicy
15
3 mm, które uległy spękaniu umieszczono w dwóch zważonych parowniczkach
i przykrywano pokrywkami. Wałeczkowanie prowadzono do momentu, aż w obu
naczynkach zebrało się około 5-7 gram gruntu. Następnie zważono grunt wraz
z naczyniami i umieszczono w suszarce. Suszenie odbyło się w temperaturze 105-110�C.
Następnego dnia dokonano ważenia próbek wysuszonych do stałej masy. Granicę
plastyczności gruntu oznaczono jako średnią arytmetyczną obu oznaczeń wilgotności,
pod warunkiem, że ich różnica nie przekracza 10 % wartości średniej.
2.1.2.4.2 Wyniki oznaczania granicy plastyczności
Oznaczenie Masa Masa parowniczki Masa parowniczki
Lp. parowniczki parowniczki z wilgotnym gruntem z wysuszonym gruntem
[ g ] [ g ] [ g ]
Otwór nr 1 (głębokość: 2,6 m)
1 1 12,41 18,23 17,44
2 344 36,14 41,64 40,91
Otwór nr 1 (głębokość: 3,5 m )
3 274 13,47 18,95 18,29
4 346 27,07 32,87 32,22
Otwór nr 1 (głębokość: 4,4 m)
5 282 12,97 18,36 17,85
6 320 29,46 35,00 34,44
Otwór nr 2 (głębokość: 3,2 m)
7 14 11,56 16,78 16,22
8 15 11,56 16,68 16,10
2.1.2.4.3 Obliczenia
mmt - mst
wp =
mst - mt
gdzie: m  masa parowniczki z wilgotnym gruntem
mt
m  masa parowniczki z suchym gruntem
st
m  masa parowniczki
t
" Otwór nr 1- próbka z głębokości2,6m.
mmt1 - mst1 18,23 -17,44
wp1 = �"100% = �"100% = 15,71%
mst1 - mt1 17,44 -12,41
16
mmt2 - mst 2 41,64 - 40,91
wp2 = �"100% = �"100% = 15,30%
mst2 - mt 2 40,91- 36,14
wp1 + wp2 15,71% +15,30%
wp,średnie = = = 15,50%
2 2
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
10% �" wp,średnie = 10% �"15,50% = 1,55%
wp1 - wp2 = 15,71%-15,30%=0,41%
0,41% < 1,55%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =15,50%.
p p
" Otwór nr 1 - próbka z głębokości3,5m
mmt1 - mst1 18,95 -18,29
wp1 = �"100% = �"100% = 13,69%
mst1 - mt1 18,29 -13,47
mmt2 - mst 2 32,87 - 32,22
wp2 = �"100% = �"100% = 12,65%
mst 2 - mt 2 32,22 - 27,08
wp1 + wp 2 13,69% +12,65%
wp,średnie = = = 13,17%
2 2
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
10% �" wp,średnie = 10% �"13,17% = 1,32%
wp1 - wp2 = 13,69%-12,65%=1,04%
1,04% < 1,32%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =13,17%.
p p
" Otwór nr 1 - próbka z głębokości4,4m
mmt1 - mst1 18,36 -17,85
wp1 = �"100% = �"100% = 10,45%
mst1 - mt1 17,85 -12,97
mmt2 - mst 2 35,00 - 34,44
wp 2 = �"100% = �"100% = 11,24%
mst2 - mt 2 34,44 - 29,46
17
wp1 + wp2 10,45% +11,24%
wp,średnie = = = 10,85%
2 2
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
10% �" wp,średnie = 10% �"10,85% = 1,08%
wp1 - wp2 = |10,45%-11,24%|=0,79%
0,79% < 1,08%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =10,85%.
p p
" Otwór nr 2 - próbka z głębokości 3,2m
mmt1 - mst1 16,78 -16,22
wp1 = �"100% = �"100% = 12,02%
mst1 - mt1 16,22 -11,56
mmt2 - mst 2 16,68 -16,10
wp2 = �"100% = �"100% = 12,78%
mst2 - mt 2 16,10 -11,56
wp1 + wp2 12,02% +12,78%
wp,średnie = = = 12,40%
2 2
Sprawdzenie kryterium poprawności wyników:
10% �" wp,średnie = 10% �"12,40% = 1,24%
wp1 - wp2 = |12,02%-12,78%|=0,76%
0,76% < 1,24%
Przyjęto jako w średnią arytmetyczną obu wyników : w =12,40%.
p p
2.1.2.5 Oznaczenie granicy płynności metodą Casagrande a(zgodnie z pkt. 5.6.2)
2.1.2.5.1 Przebieg oznaczenia
Oznaczenie zostało wykonane dla próbki nr 5 z 1 otworu. Grunt makroskopowo
jednorodny o masie 150  200 g umieszczono w miseczce i zalano wodą destylowaną.
Kiedy próbka nasyciła się wodą ( po upływie co najmniej 20 h ) wyjęto ją i wymieszano
do uzyskania jednorodnej pasty, usuwając jednocześnie ziarna o średnicy większej niż
2 mm. Nałożono przygotowaną pastę cienką warstwą do miseczki, eliminując możliwość
powstania pęcherzyków powietrza. A
ączna masa miseczki z gruntem wynosiła
18
210 ą 1 gram. Uformowano bruzdę, prowadząc odpowiednio rylec prostopadle do dna
miseczki. Naczynie umieszczono w aparacie i uruchomiono mechanizm napędowy
aparatu. Jako wartość granicy płynności przyjmuje się wilgotność pasty gruntowej,
w której badana bruzda zlewa się na długości 10 mm i wysokości 1 mm. Po oznaczeniu
pobierano porcję gruntu o masie ok. 10 gram do parowniczki, celem oznaczenia
wilgotności. Pozostałą część wrzucono do ówcześnie przygotowanej pasty, dodano
niewielką ilość wody destylowanej i mieszano. Cały proces powtórzono cztery razy,
za każdym razem dodając do pasty więcej wody destylowanej bądz
ją podsuszano.
Na podstawie pięciu wyników możliwe było naszkicowanie wykresu liniowego
zależności wilgotności od liczby uderzeń a aparacie Casagrande a. Jako granicę płynności
przyjęto wartość wilgotności na wykresie odpowiadającą 25 uderzeniom.
2.1.2.5.2 Wyniki oznaczania granicy płynności
Badanewielkości Masa Masa parow. z Masa parow. z Ilość uderzeń
parowniczki gr. wilg. gr. suchym
Nr
[ g ] [ g ] [ g ] [ - ]
parowniczki
64 12,01 22,53 20,57 17
Otwór 1
6 11,30 21,70 19,75 23
28 12,35 22,89 20,99 26
4,40 m
21 12,37 22,75 20,90 29
58 10,62 21,99 19,99 33
2.1.2.5.3 Obliczenia
=
gdzie: m  masa parowniczki z wilgotnym gruntem
mt
m  masa parowniczki z suchym gruntem
st
m  masa parowniczki
t
" Otwór nr 1 próbka z głębokości 4,40m
= , , 0,229
, ,
,
= , , 0,231
,
, ,
= , , 0,220
,
= , , 0,217
,
19
, ,
= , , 0,213
W oparciu o w/w wartości wilgotności poszczególnym próbek naszkicowano wykres
przedstawiający zależność wilgotności od liczby uderzeń w aparacie Casagrande a.
Jako granicę płynności przyjęto wartość na wykresie W1 odpowiadającą 25 uderzeniom
i wynosiła ona 22,1%,ponieważ punkt odpowiadający 23 uderzeniom wykazuje zbyt
duże odchylenia (istnieje możliwość przeprowadzenia prostej przez 4 pozostałe
punkty), to wyniku tego nie uwzględniamy.
2.1.2.6 Oznaczenie wskaz
nika i stopnia plastyczności
2.1.2.6.1 Wskaz
nik plastyczności
I = wL - wp[%],
P
gdzie: W  granica płynności,
L
W  granica plastyczności.
p
" Otwór nr 1 -próbka z głębokości4,4 m
I = 22,1-10,85[%] = 11,25%
P
Korzystając z zależności podanych w normie 10% < I d" 20% odczytano,
P
że wg oznaczenia wskaz
nika plastyczności badany grunt jest średnio spoisty.
Identyczny wyniki uzyskano w badaniu makroskopowym.
2.1.2.6.2 Stopień plastyczności
wn - wp
I =
L
wL - wp
gdzie: w  wilgotność naturalna,
n
w  granica płynności,
L
w  granica plastyczności.
p
" Otwór nr 1 -próbka z głębokości 4,4m
20
12,08 -10,85
I = = 0,109
L
22,10 -10,85
Korzystając z zależności podanych w normie 0 < IL d" 0,25 odczytano, że wg oznaczenia
stopnia plastyczności stan badanego gruntu to twardoplastyczny (tpl).
Wg badania makroskopowego uzyskano stan twardoplastyczny (tpl).
2.1 Osoby odpowiedzialne za badania laboratoryjne
Anna Struś
Adam Ditrich
Artur Borowczyński
2.2 Osoby odpowiedzialne za opracowanie wyników badań
Anna Struś
Adam Ditrich
Artur Borowczyński
Wojciech Otomański
Mieszko Banasiak
Przemysław Płusa
3. Prace kameralne
3.1 Rozpoczęcie prac kameralnych
W dniu 11.07.2011 r. rozpoczęliśmy prace kameralne. W pierwszej kolejności po
uzyskaniu z laboratorium rodzajów pobranych gruntów przystąpiliśmy do uzupełnienia
kart otworów geotechnicznych. Następnie wykonaliśmy szkic profilu geotechnicznego,
który uzupełniony zostanie po dostarczeniu pełnego kompletu wyników badań
laboratoryjnych.
Rozpoczęliśmy także prace mające na celu opracowanie dokumentacji
geotechnicznej. Na podstawie Przewodnika do ćwiczeń terenowych z geotechniki pod
redakcją Tadeusza Przedeckiego, wykładów z geologii oraz z
ródeł internetowych
określiliśmy budowę geologiczną rejonu badań oraz położenie i morfologię badanego
21
terenu. Wyciągnęliśmy wnioski dotyczące warunków wodno-gruntowych miejsca
badań.
Po uzyskaniu wyników niwelacji terenu, przeprowadzonej przez inną grupę dla
całego terenu, oraz wyników sondowania sondą DPL, przystąpimy do pełnej analizy
geotechnicznej.
3.1.1 Podział prac
Malina Ciechomska - kierownik,
dokumentacja geotechniczna (budowa, morfologia)
Anna Struś - (*)
Kinga Maćkowiak - dokumentacja geotechniczna (budowa, morfologia)
Joanna Członka - karty otworów geotechnicznych
Artur Borowczyński - (*)
Mieszko Banasiak - dokumentacja geotechniczna
Adam Ditrich - (*)
Jakub Mikołajewski - dokumentacja geotechniczna (budowa, morfologia)
Piotr Marciniak - przekrój geotechniczny
Piotr Masłowski - warunki wodne, wnioski i zalecenia
Wojciech Otomański - problemy podczas prac terenowych
Paweł Pękala - mapa dokumentacyjna
Przemysław Płusa - problemy podczas prac terenowych
Robert Zaborowski - dokumentacja geotechniczna
Tobiasz Pietrzak - dokumentacja geotechniczna
Paweł Domański - dokumentacja geotechniczna
(*) - badania laboratoryjne
22
3.2 Kontynuacja prac kameralnych
W dniach 12-13.07.2011r. w miarę kompletowania wyników laboratoryjnych
kontynuowaliśmy ich opracowywanie (Punkt 2.1). Ostatecznie ukończony został
przekrój geotechniczny. Doliczono niezbędne do obliczeń geotechnicznych parametry
gruntów t.j. spójność, kąt tarcia wewnętrznego, moduły ściśliwości pierwotny i wtórny.
Opracowaliśmy także wyniki uzyskane podczas sondowania sondą DPL (Punkt 1.3).
3.2.1 Podział prac
Malina Ciechomska - kierownik, sprawozdanie z przebiegu prac
kameralnych i terenowych, kompletowanie
dokumentacji geotechnicznej
Anna Struś - (*), wyniki badań lab.
Kinga Maćkowiak - obliczenia fundamentów
Joanna Członka - obliczenia fundamentów
Artur Borowczyński - (*), sprawozdanie z przebiegu badań lab.
Mieszko Banasiak - sprawozdanie z wyników badań lab.
Adam Ditrich - (*), wyniki analizy sitowej
Jakub Mikołajewski - obliczenia parametrów (M, M , Ś , c )
o u u
Piotr Marciniak - profil geotechniczny
Piotr Masłowski - interpretacja wyników sondowania
Wojciech Otomański - sprawozdanie z wyników badań lab.
Paweł Pękala - mapa, interpretacja wyników sondowania
Przemysław Płusa - sprawozdanie z wyników badań lab.
Robert Zaborowski - sprawozdanie z sondowania DPL
Tobiasz Pietrzak - wykres z sondowania DPL
Paweł Domański - sprawozdanie z sondowania DPL
(*) - badania laboratoryjne
23
3.2 Analiza geotechniczna
Po skompletowaniu wszystkich wyników parametrów normowych oraz
opracowaniu wyników sondowania określiliśmy dokładny profil geotechniczny
badanego terenu oraz obliczyliśmy niezbędne do obliczeń geotechnicznych parametry tj.
spójność, kąt tarcia wewnętrznego, moduły ściśliwości pierwotny i wtórny.
3.2.1 Osoby odpowiedzialne
Malina Ciechomska
Jakub Mikołajewski
Piotr Marciniak
Robert Zaborowski
Paweł Domański
3.3 Obliczenia geotechniczne
W dniach 13-14.07.2011r. zostały przeprowadzone obliczenia geotechniczne wg normy:
PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia
statyczne i projektowanie.
3.3.1 Zakres obliczeń
Obliczenia geotechniczne zawierają:
A. Ustalenie wymiarów ławy fundamentowej obciążonej mimośrodowo
i posadowionej na stopie pierwszej warstwy nośnej.
B. Ustalenie maksymalnego obliczeniowego obciążenia (siła osiowa) dla stopy
fundamentowej o zadanych wymiarach, posadowionej na głębokości 1,0m
poniżej spągu nasypów niebudowlanych.
3.3.2 Osoby odpowiedzialne za obliczenia dla ławy fundamentowej
Joanna Członka
Jakub Mikołajewski
24
3.3.3 Osoby odpowiedzialne za obliczenia dla stopy fundamentowej
Kinga Maćkowiak
Piotr Masłowski
3.3.3 Wyniki obliczeń
a) A
awa fundamentowa
Dla zadanych obciążeń oraz głębokości posadowienia, ława spełnia warunek nośności
dla następujących wymiarów:
B = 1,4 m
h = 0,45 m
b) Stopa fundamentowa
Stopę fundamentową o zadanych wymiarach można obciążyć siłą osiową obliczeniową o
wartości nie większej niż:
N = 1952,31 kN
r
25