T5(1)1.Podział gruntów wg PN.

1) kryterium wytrzymałościowe na ściskanie:

- gr. skaliste >500 Mpa, -grunty n. < 200 Mpa,

2) kryterium ze względu na porowatość:

- gr. skaliste n=0.01-0.03,- gr. nieskaliste n=0.2-0.6,

3)ze względu na środowisko sedymentacji (wodne, ziemne):

-glacjalne,

-fluwialne,

-eoliczne(wiatr),

-limiczne-jeziorne(namuły,torfy), -fluwioglacjalne-wodnolodowcowe(w wyniku działania lodowca),morskie,

2. O wyborze sposobu posadowienia decydują następujące czynniki:

a)warunki gruntowe -układ warstw, ich nośność i sposób zalegania,

b)warunki wodne -poziom zwierciadła wody gruntowej i jego zmiany, przepuszczalność podłoża, agresywność wody do betonu, c)rodzaj i charakter konstrukcji projektowanego obiektu(projektowanie powinno być bezpieczne i ekonomiczne),

d)możliwości przedsiębiorstw wykonawczych

3.Podstawowe wymagania stawiane fundamentom bezpośrednim.

1)fundament musi być właściwie usytuowany w płaszczyżnie poziomej i na odpowiedniej głębokości przy uwzględnieniu wszystkich możliwych wpływów i oddziaływań,które mogłyby naruszyć jego stan i równowagę,

2)fundament łącznie z podłożem musi być trwały, stateczny i zabezpieczony od uszkodzeń, muszą być spełnione warunki I SG, 3.)fundament lub cały zespół fundamentów nie może nadmiernie osiadać i wykazywać nadmiernych różnic osiadań, żeby nie spowodować uszkodzeń lub zmniejszenia użyteczności opartej na nim konstrukcji nadziemnej. Muszą być spełnione warunki II SG. Również niedopuszczalne są drgania, które wywołują dolegliwości u ludzi, uszkodzenia budynku lub jego wyposażenia. Wszystkie 3 warunki są od siebie niezależne i każdy musi być spełniony,

4. Rodzaje I SG. Warunek obliczeniowy.

1) wypieranie podłoża przez pojedynczy fundament lub przez całą budowlę,

2) usuwisko albo zsuw fundamentów lub podłoża wraz z budowlą,

3) przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w głębszych warstwach podłoża.

Warunek obliczeniowy I SG :

Q_r ≤ m* Q_f

Q_r - wartość obliczeniowa działającego obciążenia (kN),

Q_f -(kN) obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego przeciwdziałający obciążeniu Q_r (inaczej nośność podłoża gruntowego),

m - współczynnik korekcyjny (m< 1) w zależności od obliczania metody Q_f ;

0,9 - gdy stosuje się rozwiązanie teorii granicznych stanów naprężeń

0,8 - gdy przyjmuje się kołowe linie poślizgu z gruncie

0,7 - gdy stosuje się inne bardziej uproszczone metody obliczeń

0,8 - przy obliczeniu oporu na przesunięcie w poziomie postadowienia lub w podłożu gruntowym

Na „m” może się składać ważność budowli, ścisłość metody obliczeniowej, metoda określenia parametrów geotechnicznych (przy stosowaniu metody B lub C oznacznia par geo wartość m należy zmniejszyć mnożąc przez 0,9)

Sprawdzanie I SGN fundamentów pasmowych, posadowionych na gruncie niespoistym którego parametry geo ustalone są met B ;

Q_r ≤ m*γ_m Q_f⁽ⁿ⁾

Q_f⁽ⁿ⁾ - charakter. wartości oporu granicznego podłoża

γ_m - współczynnik materiałowy = 0,75

5. Kiedy nie trzeba sprawdzać II SG.

a) - przy 1-kondygnacyjnych halach przemysłowych z suwnicami o udźwigu do 500kN, o konstruk. niewrażliwej na nierównomierne osiadanie

- budynki przemysłowe i magazynowe o wyspkości do 3 kondygnacji

-obciążenie poszczególnych części budowli nie jest zróżnicowane

-nie przewiduje się dodatkowego obciążenia podłoża obok rozpatrywanej budowli ( np. składowiskami)

-nie stawia się specjalnych wymagań ograniczających wartość dopuszczalnych przemieszczeń

b) oraz gdy RÓWNOCZEŚNIE w podłożu do głębokości 3B (szerokość największego fundamentu) wystepują wyłącznie

- gr. Niespoiste ( z wyjątkiem piasków pylastych w stanie luźnym )

- gr. Spoiste w stanie nie gorszym niż tpl

(gdy budynki są mało wrażliwe na osiadania oraz równocześnie w podłożu występują grunty małościśliwe. W przypadku, gdy budynek jest obliczany jako konstrukcja ciągła statycznie na podłożu odkształcalnym, można nie sprawdzać jej wygięcia lub ugięcia)

6.Rodzaje II SG. Warunek obliczeniowy II SG.

1. średnie osiadanie fundamentów budowli.

2. przechylenie budowli jako całości lub jej części wydzielonej dylatacjami.

3. odkształcenie konstrukcji: wygięcie(ugięcie) bud jako całości lub jej części między dylatacjami, lub różnica osiadań fundamentów.

Warunek obliczeniowy II SG:

[S]≤[S]_dop

[S]-symbol umownej wartości przemieszczenia lub odkształcenia miarodajnego dla oceny stanu użytkowego danej budowli

(s_śr - średnie osiadanie fundamentów bud, θ - przechylenie bud, f_o - strzałka wygięcia bud, Δs/l - względna różnica osiadania fundamentów bud

S_dop - symbol odpowiedniej wartości dopuszczalnej ustalonej. Przemieszczenia dopuszczalne S_dop ustala się dla danego obiektu na podstawie analizy stanów granicznych jej konstrukcji, wymagań użytkowych i eksploatacji urządzeń, a także działania połączeń instalacyjnych. W przypadku braku innych danych lub ograniczeń należy stosować wartości dopuszczalnych odkształceń wg normy.

(2)7.Ustalenie parametrów geotechnicznych do obliczenia II SG.

W II SG wg PN stosujemy wartości charakterystyczne parametrów geotechnicznych.

Paramet geotech. wyznaczamy metodą A w przypadkach w których wymagane jest ustalenie efektywnych parametrów φ' i c' a także gdy brak jest ustalonych zależności korelacyjnych.

Przy ustaleniu parametrów met. B można posługiwać się tab.1,2,3 oraz rys.6,7 PN(na podstawie J_L,J_D).

ρ-gęstość objętościowa gruntu t/m³

ρ_si-gęstość właściwa szkieletu gruntu t/m³,

Eo-moduł pierwotnego(ogólnego)odkształcenia gruntu[kPa],

E-moduł wtórnego (sprężystego) odkształcenia gruntu[kPa],

Mo-moduł edometryczny ściśliwości pierwotnej (ogólnej) kPa],

M-moduł edometryczny ściśliwości wtórnej(sprężystej) [kPa].

8.Metody obliczeń osiadań.

a) metoda naprężeń(odkształceń jednoosiowych):

Osiadanie S_i warstwy podłoża o grubości h_i obliczamy ze wzoru:

S_i =S_i''+S_i' [cm]

gdzie osiadanie wtórne warstwy `i'

S_i''=λ*σ_zsi*h_i / M_i [cm]

osiadanie pierwotne warstwu `i'

S_i'=σ_zdi*h_i/M_oi [cm]

h_i -miąższość warstwy [cm]

σ_zsi, σ_zdi -odpowiednio wtórne i pierwotne naprężenie w podłożu pod fundamentem, w połowie grubości warstwy „i” [kPa],

M_i,M_oi-edometryczny moduł ściśliwości wtórnej i pierwotnej ustalony dla gruntu warstwy „i” [kPa],

λ - współcz. uwzględniający stopień odprężenia podłoża po wykonaniu wykopu(λ=0-gdy czas wznoszenia budowli(od wykonania wykopów fundam.do zakończenia stanu surowego,z montażem urządzeń stanowiących obc.stałe)nie trwa dłużej niż 1 rok, (λ=1-gdy czas wznoszenia budowli jest dłuższy niż 1 rok)

2)metoda odkształceń(odkształceń trójosiowych).Powinna być stosowana w typowych przypadkach obciążenia,

3)metoda ścieżek naprężeń -przy potrzebie dokładniejszych prognoz osiadań można stosować metodę ścieżek naprężeń, jest to metoda uproszczona.

9.Różnice pomiędzy E_O, M_O, E_S.

M_o - edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej w warunkach niemożliwej rozszerzalności gruntu - stosunek przyrostu naprężeń do względnej zmiany grubości próbki przy obciążeniu pierwotnym próbki w edometrze ( M₀ > E₀ ),

E₀ - moduł odkształcenia gruntu w warunkach swobodnej bocznej rozszerzalności,

E_S - moduł podatności podłoża - boczna rozszerzalność ograniczona.

10. Naprężenia krytyczne wg Maaga i Masłowa.

Wg Maaga obciążenie krytyczne jest to max możliwe obciążenie nie wywołujące uplastycznienia gruntu w zadanym punkcie podłoża. W obrębie stref uplastycznienia grunt znajduje się w stanie granicznym i nie może stawiać oporu naprężeniom ścinającym pod względem właściwości mechanicznych upodabnia się do cieczy lepkiej.

M_C ≠ M_q=f().

Wg Masłowa obciążenie krytyczne jest to max możliwe obciążenie przy ograniczeniu zasięgu stref uplastycznienia do linii pionowych przechodzących przez krawędzi podstawy fundamentu.

M_D,M_C,M_B = f().

Obciążenie graniczne - stan graniczny oznacza taki stan obciążenia i naprężenia w rozpatrywanym elemencie lub układzie, dla którego zachodzi początek niestatecznego zniszczenia lub zaawansowanego płynięcia plastycznego, ogólnie niezdolność do przeniesienia dodatkowych obciążeń. Zgodnie z teorią nośności granicznej, pole naprężeń i wartość obciążenia w stanie granicznym nie zależą ani od stanu początkowego, ani od programu obciążenia.

(3)11.Wielkości potrzebne dla określenia nośności podłoża wg PN metodą B. ( I SG).

W I SG wg PN stosujemy wartości oblicz. para. geo. Przy ustalaniu para metodą B można posługiwać się zależnosc. korelacyjnymi przedst. w tabl.1,2 oraz na rys.3,4,5 w PN-81/B-03020,

ρ-gęstość objętościowa gruntu, ρ_si -gęstość właściwa gruntu, w_n -wilgotność naturalna, φ -kąt tarcia wewnętrzn., C_u -spójność gruntu

12.Wady obl. nośności wg PN podłoża uwarstwionego.

1.Norma nie uwzględnia wpływu wytrzymałości gruntu górnej warstwy na opór graniczny podłoża uwarstwionego.

2.Nie uwzględnia wpływu miąższości warstwy gruntu słabego. Prowadzi to do zaniżenia wartości oporu granicznego w zakresie miąższości h<0,5B i do zawyżenia obliczonych wartości w zakresie miąższości h>B.

3.Normowa metoda obliczeń w nieznacznym stopniu uwzględnia zależność oporu granicznego podłoża uwarstwionego od kształtu fundamentu, zawyżając wyniki obliczeń w przypadku fundamentów ławowych.

4.Przyjęcie podłoża nieuwarstwionego (jednorodnego) w przypadku z ≤2B niezależnie od miąższości warstwy gruntu słabego i kształtu fundamentu może prowadzić do zawyżonej wartości oporu granicznego podłoża uwarstwionego.

13.Na czym polega określenie nośności podłoża uwarstwionego wg normy niemieckiej DIN.

Nośność podłoża uwarstwionego obliczamy jak dla podłoża jednorodnego o średnich parametrach geotechnicznych. Procedura uśredniania parametrów geotechnicznych:

a)obliczenie głębokości aktywnej fundamentu w zależności od kąta tarcia wewnętrznego poszczególnych warstw podłoża gruntowego stosując metodę kolejnych przybliżeń,

b)obl. średniej ważonej i wsp.∆,

c)obl. średnich parametrów geotechnicznych.

14.Rozwiązanie Terzaghiego.

(Rys.1)

Terzaghi przyjął, że na klin ABC gruntu, znajdujący się pod fundamentem w warunkach granicznej równowagi działają:-obciążenie od fundamentu Q_gr, -ciężar gruntu w klinie ABC, -siły biernego odporu gruntu E_P w obrębie brył ACDE, BCD'E', -siły oporu spójności T_C na płaszczyznach AC i BC , a więc Q_gr + γ *B²/4 *tgφ -2E_P -c * B*tgφ =0 ,obciążenie graaniczne wg Terzaghiego(odnoszące się do fundamentu pasmowego, płytko posadowionego o podstawie szorstkiej, poziomej oraz obciążonego osiowo i pionowo) q_gr = c*N_C+p*N_D+1/2* γ *B*N_B ,p=γ *D, współczynniki N_C,N_D,N_B nazywa się współcz.nośności,które uwzględniają odpowiednio: N_B -wpływ szerokości podstawy fundam.lub ciężar ośrodka, N_D -wpływ obciążenia naziomu w poziomie posadowienia lub zagłębienia fundamentu, N_C -wpływ spójności c, są to współcz.

15.Warunek określenia nośności podłoża od sił poziomych.

Dla przypadku fundamentu o podstawie prostokątnej, obciążonego mimośrodowo siłą N_r oraz siłą poziomą T_RB (działającą równolegle do krótszego boku podstawy B) lub T_RL ( działające równolegle do dłuższego boku podstawy L) posadowionego na podłożu jednorodnym do głębokości 2B - w przypadku podloża niejednorodnego i na głębokości mniejszej niż 2B poniżej poziomu posadowienia występuje słabsza warstwa geotechniczna należysprawdzic warunek SGN 1 róznież w podstawie zastępczego fundamentu.

N_r ≤ m*Q_fNB lub N_r ≤ m*Q_fNL;

Gdzie

mimośród działania obciążenia odpowienia w kierunku równoległym do szer B i dł L podstawy ,[m]

N_C ,N_D ,N_B= współczynniki nośności które uwzględniają odpowiednio: N_B -wpływ szerokości podstawy fundam.lub ciężar ośrodka, N_D -wpływ obciążenia naziomu w poziomie posadowienia lub zagłębienia fundamentu, N_C -wpływ spójności c - wyznaczane na podstawie nomogramu w normie lub wzorów.

i
i

N_R- obl wartość pionowej składowej obciąż [kN]

Q_fNB = Q_fNL -pion skł obliczeniowego oporu granicznego podłoża gruntowego [kN]

i_B, i_C, i_D - wsp wpływu nachylenia wypadkowej

obciążenia wyznaczone z nomogramów w PN załącznik Z1-2 wyznaczane w zależności od

(δ_L-δ_B) i od   _u^r (lub   ^'r)

δ_B- kąt nachylenia wypadkowej obciążenia

tg δ_B = T_RB / N_R LUB tg δ_L = T_RL / N_R

- Obl śred. Gęstość objęt gruntów ( i Ew. posadzki ) powyżej poziomu postadowienia

- Obl śred. Gęstość objęt gruntów zalegających poniżej poziomu postadowienia do głębokości równej B

- obl wartość spójności gruntu zalegającego bezpośrednio poniżej poziomu posad ,[kPa]

16.Uwzględnienie mimośrodu w określeniu nośności podłoża dla posadow.bezpośredniego.

Wpływ mimośrodu uwzględniamy stosując propozycję Meyerhofa zmniejszającą obliczeniowe wymiary podstawy fundamentu, wykorzystujemy e_L , e_B - mimośród działania obciążenia, odpowiednio w kierunku równoległym do szerokości B i długości L podstawy( B≤L ), [m]

(4)17.Wymagania dotyczące głębokości posadowienia ( czynniki wpływające na usytuowanie w planie i głębokość posadowienia fundamentów bezpośrednich ):

1)głęb. występo poszczegól warstw geotech, 2)wody gruntowe ( ich poziom ) i przewidywanie zmian ich stanów,

3) występowanie gruntów ekspansywnych (wrażliwych na zmiane wilgotności)- pęczniejących, zapadowych, wysadzinowych, 4) projektowana niweleta powierzchni terenu w sąsiedztwie fundamentów

5) poziom posadzek pomieszczeń podziemnych,

6) poziom rozmycia dna rzeki głębokość podmycie brzegów,

7) głębokość posadowienia sąsiednich budowli,

8) umowna głębokość przemarzania gruntów 9) sąsied nie konstrukcje,

10) uzbrojenie terenu,

11) przewidywane zmiany konstrukcyjne,

12) roboty ziemne w sąsiedztwie,

13) niekorzystne geologiczne zjawiska i procesy zachodzące w podłożu (grunty wietrzelinowe, zapadowe, procesy krasowe, osuwiska, szkody górnicze itp.),

14) wymagania dotyczące poszczególnych rodzajów obiektów budowlanych i ich konstrukcji,

15) wymagania dotyczące warunków eksploatacji obiektów powodujących niekorzystne zjawiska i procesy

16) zagłębienie podst fund w stosunku do powierzchni przyległego terenu nie powinna być mniejsza niż 0,5 m

18.Głębokość przemarzania.

3 grupy obszarów:

-obszary na których temp.w podłożu gruntowym jest zawsze +,

- obszary na których temp. gruntu do pewnej głębokości zależnie od pory roku może być dodatnia lub ujemna (poniżej jest zawsze dodatnia)

-obszary na których grunt do określonej głębokości ma temp. ujemną przez cały rok natomiast poniżej dodatnią(są to tzw.obszary o gruntach wiecznie zamarzłych)

19.Grunty wysadzinowe.

Dp gruntów wysadzinowych zalicza się wszystkie grunty zawierające wiecej niż 10% cząstek o średnicy zastępczej mniejszej niż 0,02 mm oraz wszystkie grunty organiczne.

(np. łupek ilasty, pył piaszczysty) Wysadziny powstają wskutek tworzenia się w zamarz. gruncie soczewek lodu, które rosną wskutek podciągania wody ze strefy bardziej zawilgoconego lub wodonośnego gruntu.Wysadziny mogą wystąpić tylko wtedy gdy:1grunt jest wysadzinowy2ośrodek gruntowy jest b. wilgotny,a zwierciadło wody gruntowej zalega dość płytko3ujemne temp. powietrza utrzymują się dość długo.

Fundament obiektu budowl znajdujący się w strefie przemarzania gruntu podlega działaniu sił wysadzinowych. Działają one ⊥ do podstawy fundam. oraz stycznie do powierzchni bocznej jeżeli grunt jest do niej przymarznięty. Wielkość normalnych (⊥ do podstawy) jednostkowych sił wysadzinowych osiąga 500 - 800 kPa , a jednostkowych sił stycznych (na powierzchniach bocznych) ok. 100 kPa.

20.Grunty ekspansywne ( pęczniejące, skurczliwe )

Są to grunty bardzo wrażliwe na działanie wody, które przy zwiększeniu wilgotności pęcznieją natomiast przy zmniejszeniu wilgotności kurczą się( na terenie Polski są to głównie iły-(Warszawa, Wrocław, Bydgoszcz, Toruń, okolice Poznania i Zielonej Góry).Zjawiska które mogą wystąpić przy zmianie wilgotności:

-skurcz wywołany wyschnięciem,

-pęcznienie wywołane nawilżeniem,

Wielkości charakteryzujące ekspansywność:

-wsk. pęcznienia Ipc = ∆h_P/h_o ,

-wilgotność pęcznienia w_K ,

-ciśnienie pęcznienia p_C - ciśnienie jakie wykazuje próbka gruntu po zalaniu wodą w warunkach uniemożliwionego odkształcenia (gr.ekspansywne σ =0 dają Ipc ≥ 0.04)

21.Grunty zapadowe.Grunty mikroporowate charakteryzujące się strukturą nietrwałą, osiadają pod wpływem zawilgocenia bez zmiany działającego obciążenia np.lessy. Lessy są gr. pochodzenia eolicznego, które w stanie luźnym zostały spojone węglanem wapniowym, charakteryzują się dużą porowatością. W stanie suchym mają b. dużą wytrzymałość, lecz po zawilgoceniu spojenie węglanem wapniowym przestaje działać, następuje wymycie spoiwa i osiadanie cząstek -grunt zapada. Szczególnie wyrażne zjawisko zapadowości występuje pod obciążeniem, powoduje uszkodzenie budowli.

(i_mp -wskażnik osiadania zapadowego, gdy i_mp>0.02 to grunty zapadowe, w Polsce występują na terenie Wyżyny Lubelskiej, Sandomierskiej ,Krakowsko-Częstochowskiej, Niecka Nidziańska, Sudety, Przedgórze Sudeckie, Karpaty i Pogórze Karpackie )

(5)21.Wpływ zmiany wilgotności na grunt ekspansywny.Zjawiska które mogą wystąpić przy zmianie wilgotności podłoża ekspansywnego:1.skurcz wywołany wyschnięciem 2.pęcznienie wywołane nawilżeniem 3.rozwój ciśnień pęcznienia gdy grunt jest ograniczony i nie może pęcznieć 4.zmniejszenie wytrzymał. i nośności jako rezultat pęcznienia.

22.Projektowanie fundamentów na gruntach ekspansywnych.Podłoże fundamentowe zbudowane z gruntów ekspansywnych musi spełniać warunki wymagane dla gruntów spoistych i dodatkowo trzeba uwzględnić:1.Stopień ekspansywności gruntu. 2.Techniczne możliwości zabezpieczenia podłoża przed działaniem czynników uaktywniających ekspansywność gruntu.

23.Dziesięć podstawowych reguł dotyczących projektowania fundamentów bezpośrednich na gruntach ekspansywnych. I Fundamenty: 1.posadowienie obiektu-preferować obiekty podpiwniczone, w gruntach silnie pęczniejących stosować posadowienie na płycie i dylatować fragmenty obiektów o różnych układach konstrukcyjnych 2.min zagłębienie fundament powinno wynosić:

-dla obiektów niepodpiwniczonych D_min ≥ 1,5m, -dla podpiwniczonych D_min ≥ 0,5m i D ≥ 1,5m,

II Ochrona przed wodą opadową i gruntową. 3.stosować zewnętrzny drenaż peryferyjny przy przewidzianym bocznym dopływie wody,

4.nie wolno wprowadzać wód opadowych bezpoś podłoża, należy je kierować do kanalizacji5.nie stosować poduszek piaskowo-żwirowych pod fundamentami lecz warstwę chudego betonu na całej szerokości dna wykopu odkrytego w danym dniu,

6.nie wolno niestarannie zasypywać wykopów po zewnętrznej stronie ścian przyziemia. Należy je uszczelniać cienkimi warstwami szczelnie ubitego iłu lub gliny ,7.ciągi kanalizacyjne powinny być szczelne, należy stosowac o ile to możliwe rury wiotkie, dbać o szczelność złączy i połączeń,8.drzewa i krzewy -należy sadzić drzewa w odległości co najmniej : pojedyncze 1.5 H, grupy drzew 2H. Trzeba przycinać konary drzew ponieważ system korzeniowy rozwija się proporcjonalnie do wielkości korony,

III Dostosowanie konstrukcji do przeniesienia niekorzystnych wpływów ekspansywności. 9.wzmocnienie konstrukcji - stosować

podłużne zbrojenie ław i wzmocnienie wieńca, 10.dylatacje -dylatowć pionowo posadzki piwnic obok ścian nośnych i dylatować poziomo ścianki działowe poniżej stropu w piwnicach.

24.Sposoby zabezpieczenia obiektów budowlanych przed szkodliwymi skutkami przemarzania gruntów.

1.zwiększenie gł. posadowienia co najmniej do umownej głębokości przemarzania h_z 2.usunięcie warstwy gruntu wysadzi.i zastąpienie go przez grunt niewysadzinowy ,

3.obniżenie poziomu wody gruntowej za pomocą drenażu ,4.zagęszczenie podłoża za pomocą wałowania lub stabilizacja podłoża cementem, popiołami lotnymi(dla podłoża drogowego i podłoża tymczasowych lekkich obiektów budowlanych).5. zastosowanie izolacji cieplnej podłoża gruntowego aby temperatura na poziomie posadowienia w okresie zimy utrzymywana powyżej 0⁰C.

25.Zjaw.przełamowości.

Polega na ogrzaniu górnej części gruntu przy zamarzniętej części dolnej. Powstaje błoto pod nawierzchnią i przy obciążaniu drogi następuje przełamanie. Występuje to wtedy gdy mamy gwałtowną wiosnę.

26.Niekorzystne zjawiska geologiczne

(wpływa na usytuowanie posad. fundam. bezpośr.)

1.zaleganie przemienne w podłożu skał miękkich i twardych,

2.wietrzenie- fizyczne i chemiczne-prowadzi do spękania skał i rozpadu. Uwzględniamy na terenach występowania gruntów skalistych ulęgających procesowi wietrzenia. Bierzemy pod uwagę: - miąższość wietrzeliny - strefy profilu wietrzelinowego. Należy w ustalaniu warunków posadowienia wykorzystać doświadczenia lokalne.

3.zjawiska krasowe -są spowodowane przez wody przenikające przez skały rozpuszczalne (wapienie,dolomity,skały gipsowe i solne, w mniejszym stopniu dolomity). Polegają na ługowaniu węglanu wapniowego. Obniża się wytrzymałość skał oraz powstają w podłożu kawerny ,pieczary, szczeliny itp. W Polsce kras występuje głównie na obszarze Jury Polskiej (krakowsko-wieluńskiej),zachodniej części Tatr, częściowo na wyżynie Małopolskiej, w Beskidzach Zach. I górach Świętokrzyskich. Kras gipsowy jest rozwinięty w kieleckim i w rejonie Annopola nad Wisłą.

4.Tereny eksploatacji górniczej. Należy wziąć pod uwagę: - odkształcenia podłoża - wpływ wstrząsów górniczych

5. Osuwiska. stany grani, które należy uwzg. w przypadku analizy stateczności skarp lub zboczy.

Jako minimum należy rozpatrywać następujące stany graniczne: a)całkowita utrata stateczności lub nośności skarp (zbocza) b)zniszczenie wywołane wewnętrzna erozją c) zniszczenie wywołane erozją powierzchniową (rozmyciem) d)zniszczenie wywołane wyporem hydraulicznym e)odkształcenie nasypu lub skarpy (względnie ich podłoża, powodujące uszkodzenie sąsiednich konstrukcji, dróg lub innych urządzeń) f)obryw skalny g)odkształcenie nasypu lub skarpy, w tym przemieszczenia powierzchniowe powodujące utratę przydatności użytkowej h)erozja powierzchniowa powodująca utratę przydatności użytkowej

(6)27.Sposoby zabezpiecz. dla istniejących budynków posadowionych na gruntach zapadowych.

1.zapewnienie dobrego powierzchniowego odwodnienia terenu bez możliwości tworzenia się jakichkolwiek zastoisk i zbiorników wody, 2.zakaz wykonywania stałych dołów, a tymczasowe wykopy powinny mieć uszczelnione ściany i dno, 3.szczelność instalacji kanalizacyjnych i wodociągowych z sygnalizacją w przypadku uszkodzenia-specjalne konstrukcje

28.Zabezp. przy wykonywaniu nowych obiektów budowlanych. (gr zapad)

1.wykopy powinny być wykonywane jak najszybciej z ochroną przed wodami opadowymi(pokrywanie dna wykopu warstwą chudego betonu,szybkie wykonanie części podziemnej konstrukcji i zasypanie wykopu) ,stosuje się też tymczasowe zadaszenie,

2.dla ciężkich obiektów budowlanych i niedużej miąższości warstwy lessu wskazane oparcie na palach lub studniach, 3.możliwe jest zagęszczenie lessów za pomocą tzw. pali gruntowych lub ciężkich ubijaków, 4.wyrzażanie gruntu (spiekanie) polega na rozgrzaniu gazów do temperatury 600 -1100^o i wtłaczaniu do otworów pod ciśnieniem

29.Stany graniczne (zapewnienie stateczności. wg Eurokodu nr7 w przypad analizy stateczności skarp lub zboczy).

a)całkowita utrata stateczności lub nośności skarpy lub zbocza, b)zniszczenie wywołane wewnętrzną erozją, c)zniszczenie wywołane erozją powierzchniową (rozmuciem) d)zniszczenie wywołane wyporem hydraulicznym, e)odkształcenie nasypu lub skarpy(względnie ich podłoża) powodujące uszkodzenia sąsiednich konstrukcji, dróg lub innych urządzeń, f)obryw skalny, g)odkształcenie nasypu lub skarpy, w tym przemieszczenia powierzchniowe. powodujące utratę przydatności użytkowej h) erozja powierzchniowa powodująca utratę przydatności użytkowej.

30.Osuwiska -def.,podział.

Przy wykonywaniu większych wykopów i nasypów mogą wystąpić osuwiska i zsuwy zboczy naturalnych lub sztucznych(skarp), gdy wzdłuż dowolnej ciągłej powierzchni w zboczu lub skarpie siły ścinające przekroczą wytrzymałość gruntu na ścinanie.

Zsuwem nazywamy obsunięcie się górnej warstwy gruntu prawie równolegle do powierzchni terenu, powierzchnia poślizgu jest zbliżona kształtem do płaszczyzny.

Osuwiskiem nazywa się obsunięcie się gruntu w dół wzdłuż krzywoliniowej powierzchni poślizgu,

podział osuwisk :

1.pod względem stosunku do przebiegu struktury geolog.: -asekwentne, -konsekwentne -wśród nich rozróżnia się konsekwentno -strukturalne, konsekwentno - szczelinowe,

- insekwentne,

2.na podstawie kryteriów morfologicznych: -dolinowe, -zboczowe,

3.ze względu na skład minerału który bierze udział w ruchu osuwiskowym: -zwietrzelinowe -skalne, - skalno - zwietrzelinowe, -osuwiska w osadach sypkich. 4. osuwiska podmorskie.

31.Róznice między parciem, a odporem granicznym.

Parcie graniczne gruntu (parcie czynne)

- Ea - siła działająca od strony ośrodka gruntowego w stanie przemieszczenia konstrukcji lub jej elementu w kierunku od gruntu, przy wartości przemieszczenia ρ_a dostatecznej dla uzyskania przez parcie wartości najmniejszej. Odpór graniczny gruntu(parcie bierne)

- Ep - reakcja gruntu spowodowana przemieszczeniem konstrukcji lub jej elementu w kierunku gruntu, wartości przemieszczenia ρ_p niezbędnej dla osiągnięcia przez odpór wartości największej.

Parcie spoczynkowe gruntu E_o siła działająca od strony ośrodka gruntowego, gdy nie istnieje możliwość przesunięcia konstrukcji lub jej elementu

(7)32.Zasadnicze cechy i zniszczenie dla parcia granicznego (Rankinowski stan naprężeń).Stan naprężeń granicznych wg Rankine'a jest możliwy jedynie przy jednoczesnym spełnieniu warunków : 1) naziom poziomy, 2) ściana oporowa jest pionowa, 3) kąt tarcia gruntu o ścianę jest pomijalnie mały 4) obciążenie q jest ⊥ do naziomu. Gdy spełnione są warunki 1-4 wówczas powierzchnia poślizgu jest płaszczyzną

( w przeciwnym wypadku jest krzywoliniowa) i otrzymujemy rozwiązanie ścisłe.

Mechanizm zniszczenia dla parcia i odporu granicznego - dla wyznaczenia wartości parcia zakładamy mechanizm zniszczenia polegający na ścięciu ośrodka gruntowego wzdłuż płaszczyzny CB.na odcinku AB (siła Q wraz z obciążeniem naziomu q na odcinku AB,), siła reakcji ściany na parcie E_a( pozioma przy pomięciu tarcia gruntu o ścianę) oraz reakcja S nieruchomej części ośrodka.Z warunków równowagi wynika, że linie działania sił muszą przenikać się w jednym punkcie, a wielobok sił Q, E_a, S musi być zamknięty Zakładamy, że opór ścinania wzdłuż płaszczyzny poślizgu określa warunek Coulomba _f=σ*tg+c, wobec tego możemy siłę S rozłożyć na dwie składowe C i R o znanych wartościach. Składowa C wynika z pokonania oporu spójności i składowa R wynika z pokonania oporu tarcia (RYS.4).

33.Teoria Mullera -Breslau.

Podał wzory na współczynniki Ka i Kp w dla dowolnego nachylenia ściany oporowej, dowolnego nachylenia naziomu oraz uwzględniając istnienie tarcia pomiędzy ścianą oporową, a gruntem przy założeniu, że powierzchnia poślizgu jest płaszczyzną.

Wartości parcia i odporu uzyskane za pomocą wzoru M-B są przybliżone. Uogólniony wzór na parcie daje wyniki zbliżone do poprawnych, różnice na ogół nie przekraczają 5 %. Natomiast w przypadku odporu różnice te są znacznie większe i wartość błędu szybko rośnie wraz ze wzrostem kąta tarcia wewnętrznego gruntu.Ze wzoru M-B uzyskujemy zawyżone wartości odporu granicznego gruntu. Uwzględnienie w obliczeniach tarcia gruntu o ścianę oporową powoduje: - zmniejszenie wartości parcia granicznego gruntu - zwiększenie wartości odporu granicznego gruntu.

Ka,Kp=f(φ,β,ε,δ₂⁽ⁿ⁾)

β-kąt nachylenia ściany oporowej,

ε-kąt nachylenia naziomu,

δ₂⁽ⁿ⁾-kąt tarcia gruntu o ścianę,

η=f(ε/φ,δ₂⁽ⁿ⁾/φ,β),

η-współczynnik zmniejszający uwzględniający jaki popełnia się przyjmując płaską powierzchnię klinu odłamu. Jeżeli nie są spełnione warunki rankinowskiego stanu naprężeń wg PN-83/B-03010 stosujemy różne metody obliczeń:

1.dla gr niespoistych posługujemy się wzorami M-B z uwzględnieniem współczynnika korekcyjnego zmniejszającego dla odporu gr. η.

2.dla gruntów spoistych posługujemy się metodą stanów granicznych.

I Uogólniona metoda Coulomba: 1.Powierzchnia poślizgu jest płaszczyzną nachyloną do poziomu pod kątem Θ 2.Wzdłuż powierzchni poślizgu spełniony jest warunek Coulomba 3.Reakcja od ciężaru klina odłamu jest odchylona od normalnej o kąt φ 4.Wykres parcia jest nachylony od normalnej do ściany.

II Metoda stanów granicznych (przybliżona): 1.Składowe naprężenia działające na sztywną ścianę oporową wyznacza się w oparciu o równania metody charakterystyk 2.Ośrodek gruntowy ze ścianą znajduje się w stanie równowagi granicznej, tzn. że w każdym punkcie ośrodka spełniony jest warunek Coulomba 3.W obliczeniach uwzględnia się wpływ składowej izotropowej naprężenia: σ = c*ctgφ 4.Poszukiwany rozkład naprężenia ma przebieg krzywoliniowy i jest aproksymowany linią prostą (rozwiązanie po stronie bezpiecznej).

34.Analiza stateczności zbocza, wskaźnik stateczności.

W analizie stateczności wyznacza się siły powodujące zsuw - czynne, występujące w powierzchni poślizgu, oraz siły utrzymujące - bierne, wynikające z wytrzymałości ośrodka gruntowego na ścinanie. Miarą stateczności jest wskaźnik stateczności określany jako stosunek sił (lub momentów) utrzymujących do sił (lub momentów) powodujących zsuw.

Analiza stateczności polega na znalezieniu najmniejszej wartości wskaźnika stateczności za pomocą obliczeń wykonanych dla różnych położeń powierzchni poślizgu.

35.Podział metod obliczania stateczności.

1.Zbocze o ograniczonej wysokości:

a)metoda pasków (Felleniusa,Bishopa,Nonveillera,Morgersterna-Price'a,Janbu,graficzna).

2.Zbocze o nieograniczonej wysokości (metody dużych brył)

36.Metoda pasków. -Pyt.105.

(8)37.Metoda Felleniusa.

W metodzie Felleniusa przyjmujemy walcowaną powierzchnię poślizgu (łuk kołowy) przechodzącą najczęściej przez dolną krawędź skarpy.Kryterium stateczności jest stosunek momentów sił utrzymujących do momentów sił powodujących zsuw. n=M_b/M_a

Wypadkowa Z sił działających na boki paska powoduje wytworzenie momentu dla analizy pojedynczego paska, jednak w całym klinie odłamu ze wzgl na wewnętrzny charakter

sił Z moment wzgl dowolnego punktu wywołany przez te siły powinien być równy 0.

Dokładne wyznaczenie wartości siły N_i stanowi główną trudność w analizie stateczności, ponieważ o jej wartości decyduje ciężar paska Q_i (znany) oraz różnica Z_i sił działających na boki paska(nieznane). Fellenius przyjął, że siły Z_i są równe 0.. Z podawanych przez literaturę zestawień wynika, że metoda Felleniusa daje najmniejsze wartości wskaźnika stateczności (RYS.5).

38.Metoda Bishopa.

Jest modyfikacją metody Felleniusa polegającą na innym określeniu sił działających w podstawie paska i odmiennym sposobie przyjęcia sił działających na bokach każdego z pasków. W metodzie tej przyjmuje się również walcową powierzchnię poślizgu. Ogólne rozwiązanie Bishopa uwzględnia wszystkie siły działające na pasek. Metoda Bishopa polega na zrównoważeniu momentów sił względem środka powierzchni poślizgu i na spełnieniu warunku równowagi rzutów wszyskich sił na oś pionową. Stwierdzono, że uwzględnienie pionowych składowych sił działających na bokach pasków w obliczeniach wskaźnika stateczności daje zwiększenie dokładności nie przekraczające kilku procent.Z tego względu boczne siły są w obliczeniach najczęściej pomijane, a więc zakłada się, że siły wzajemnego oddziaływania pasków na siebie są poziome. Taka metoda nosi nazwę uproszczonej Bishopa.

39.Metoda Nonveillera.

Jest stosowana do wyznaczania wskaźnika stateczności przy założeniu dowolnej powierzchni poślizgu.

Sposób okeślania sił międzypaskowych jest podobny jak w metodzie Bishopa dlatego też najczęściej stosuje się wariant uproszczony polegający na pominięciu sił x

(rys) ΣT_i *a_i +ΣN_i *f_i - ΣQ_i* x_i =0

40.Metoda Janbu.

Można ją stosować w przypadku powierzchni poślizgu o dowolnym kształcie. Rozpatrując równowagę pojedynczego paska zakłada się,że suma rzutów sił na kierunek poziomy i pionowy jest równa zeru. Janbu zaproponował wprowadzenie dodatkowego równania momentów względem środka podstawy paska.Rozwiązanie to jest możliwe po dokonaniu założeń pozwalających wyznaczyć jedną z dwóch niewiadomych: położenia sił wypadkowych na bokach pasków lub ich nachylenia wyrażonego stosunkiem E/X (E-siły poziome, X-siły pionowe).

41.Metoda Morgensterna -Price'a.

Jest to metoda ogólna umożliwiająca badanie stateczności przy dowolnych powierzch. poślizgu.Równania równowagi pojedynczego paska wyprowadza się z warunków równowagi momentów względem środka podstawy paska oraz sumy rzutów sił na kierunek normalny i styczny do podstawy paska. Zakłada się nieskończenie małą szerokość pasków dx i zastępując warunki równowagi równaniami różniczkowymi.

(9)42.Metody graficzne.

Polegają na zbudowaniu planu sił i sprawdzeniu równowagi. W-kiem uzyskania równowagi przy przyjętym wskażn. stateczności jest zamknięcie wielobiku sił.

Do sił o znanych wartościach i kierunkach należą: -ciężąr paska gruntu Q, -parcie wody w porach U= u*L działające w podstawie paska ⊥ do powierzchni poślizgu, -siła spójności C działająca stycznie do powierzchni poślizgu. Wartości pozostałych sił są nieznane, natomiast znane są(lub mogą być założone) kierunki ich działania :

- reakcja R odchylona jest o kąt tarcia wew. Gruntu (φ) od normalnej do powierzchni poślizgu

-zwykle zakłada się, że kierunek wypadkowych sił oddziaływania pasków na siebie jest II do skarpy (lub do powierzchni poślizgu) lub poziomu na odcinkach obejmujących większe strefy poniżej skarpy.

43.Metoda dużych brył.(Rys.6).

Metoda ta pozwala na określenie wskaźnika stateczności, przy założeniu dowolnej powierzchni poślizgu, najczęściej w postaci kilku przecinających się płaszczyzn. Sprawdzenia stateczności dokonuje się analitycznie lub graficznie, z tym że zamiast pasków rozpatruje się całe bryły, najczęściej dwie lub trzy, na które podzielony został klin odłamu. Reakcję w podłożu przyjmuje się tak jak w stanie granicznym tzn. wzdłuż linii poślizgu działa siła spójności C oraz siła R odchylona od normalnej o kąt φ. Siły wzajemnego oddziaływania między bryłami przyjmowane są jako II do płaszczyzny poślizgu lub też nachylenia skarpy. Czasami zakłada się, że przy pionowych liniach oddzielających poszczególne bryły kierunek tych sił jest poziomy, a więc całkowicie pomija się opór ścinania wzdłuż linii oddzielających. Metoda jest przybliżona dlatego różnice spowodowane różnym przyjęciem sił wewnętrznych nie są duże. Metoda dużych brył wprowadza znaczne uproszczenia przede wszystkim ze względu na przewidywany przebieg powierzchni poślizgu, pozwala na szybkie oszacowanie warunków stateczności i ustalenie sytuacji najmniej korzystnych. Dlatego stosuje się ją szczególnie we wstępnych fazach projektowania. Uzyskiwane wyniki nie odbiegaja zbytnio od wyników z metody pasków.

44.Zakres stosowania pali.

1. przekazanie obc. na niżej leżące, bardziej nośne podłoże

2. posadowienie obiektów budowlanych, poniżej warstwy gruntu, która może ulec rozmyciu lub może być w przyszłości usunięta albo naruszona przy wykonywaniu robót budowlanych,

3. zakotwienie obiektu budowlanego w gruncie przeciw sile wyporu wody,

4. przekazanie na podłoże dużych sił pionowych lub poziomych

5.stabilizacja osuwisk,

6. ograniczenie robót ziemnych i uniknięcie robót odwodnieniowych,

7. przyspieszenie robót -duża mechanizacja,

8. zagęszczenie gruntu niespoistego,

9. ograniczenie wielkości odkształceń podłoża.

45.Podział pali

1. ze względu na materiał:

-drewniane,-stalowe,-betonowe,-żelbetowe,-strunobetonowe,

2. sposób przekazywania obc. na podłoże:

-pale stopowe, pale zawieszane, pale pośrednie, pale wyciągane, pale kozłowe, pale obciążone siłami poziomymi,

3. ze względu na technologię wykonania:

-pale gotowe wbijane, wykonywane w otworach wierconych, wykonywane na miejscu w otworach wybijanych, wtłaczane(wciskane statycznie), zawiercane wkręcane),pale dużych średnic.

(10)46.Pale drewniane:

Właściwie wykonane i wbite pale drewniane są najbardziej trwałym z dotychczas znanych rodzajów pali(80-100lat).Najstarsze z tych pali znaleziono w Londynie i Wenecji sprzed 1000 lat nadające się do użycia. Pale są trwałe jeśli znajdują się poniżej zwierciadła wody gruntowej Stosuje się sosnę, świerk, jodłę, dąb, modrzew. Klon i buk wykazują niedużą trwałość i nadają się na pale tymczasowe. Pale drewniane stosuje się do długości 12-24 m (w USA stosowano o długości do 53 m).Przy wbijaniu dolną część pala powinno się zaostrzyć i obić metalem, na górze należy zastostosować. pierścień wzmacniający. D=24+L,L [m]., nośność pali drewn. N_T=120 - 150 kN

47.Pale prefabrykowane żelbetowe.

Wykonuje się o przekroju kwadratowym o boku 25x25 - 45x45cm, wady: duży ciężar, kosztowny transport, potrzebny ciężki sprzęt do wbijania, wstrząsy i hałasy przy wbijaniu ,mogą też być pale sprężone.

48.Pale Wolfsholza.

Wykonuje się pod osłoną rury obsadowej

D=35-45 ( 50,60 )cm, N_t= 400 - 600 kN. Po wykonaniu rury, po wbiciu,nakręcamy głowicę, w której mamy 3 otwory: (1)z przewodem do podawania betonu,(2)do podawania sprężonego powietrza i (3) lunetę. Jeżeli natrafimy na wodę gruntową to ją usuwamy. Następnie podajemy beton i sprężone powietrze powodując skok ciśnienia, podniesienie się rury i zagęszczenie betonu sprężonym powietrzem. Nie możemy dopuścić, aby korek betonu wydostał się poza rurę. Musimy sprawdzać poziom betonu w rurze za pomocą lunety.

zalety: wykonywanie do głębokości < 20 m,

łatwość zorganizowania robót w miejscach trudnodostępnych, wykonastwo nieuciążliwe dla otoczenia,

wady: bardzo niski stopień mechanizacji, stosunkowo duży nakład pracy i duży wysiłek fizyczny, niebezpieczeństwo przerwania trzonu pala podczas betonowania,

49.Pale Franki.

Nazwa pochodzi od nazwiska inżyniera francuskiego Frankinol. D=35,40,50 cm, N_t=600 -1500 kN .Ustawiamy rurę obsadową przy specjalistycznym kafarze. Następnie wsypujemy do rury suchy beton(o małej wilgotności). Następnie przy pomocy młota ubijamy ten suchy beton. Tworzy się korek. Istotą tej technologii jest uzyskanie bardzo dużego tarcia między betonem, a rurą > od nośności gruntu. Pal zagłębia się. Jak dojdziemy do stosownej głębokości to dokonujemy sprawdzenia nośności pali przy pomocy wzorów dynamicznych. Sprawdzenie polega na określeniu pędu pala - czyli wielkości zagłębienia pod wpływem 1 uderzenia. Jeżeli pęd nie jest zbyt duży to przystępuje się do formowania podstawy pala. Przy uderzeniu wybija się trzon pala. Następnie wyciągając rurę i dodając betonu z ubijaniem tworzy się trzon pala.

zalety: duża nośność, małe osiadanie pojedynczych pali pod obciążeniem, zmechanizowane szybkie wyokonastwo(30 -35 mb na 1 zmianę), dobra jakość betonu, odporność na działanie czynników agresywnych, wady: ograniczona przydatność w gruntach spoistych, niebezpieczeństwo szkodliwych następstw zagęszczania gruntu, wstrząsy i hałas

50.Pale Vibro.

D=40 -60 cm, L=do 30 m, stosuje się rurę obsadową, na dole tej rury dajemy stalowy lub żelbetowy grot o kształcie stożka o średnicy nieco większej niż rura, głowica rury z uchami, wykonanie: wbija się w grunt rure obsadową zakończoną grotem. Młot uderza w kołpak na głowicy rury. Następnie zdejmujemy kołpak i jest betonowanie. Beton o konstrukcji plastycznej. Potem wyciąga się rurę z gruntu. Wibromłot uderza silnie w górę, a słabo w dół z częstotliwością rzędu 30 - 60 uderzeń na minutę. Prędkość wyciągania nie powinna przekraczać 1m/min, zalety: duża nośność, prosta i znaczna wydajność wykonastwa,wady: wstrząsy, hałas, niebezpieczeństwo przerwania lub przewężenia trzonu pala przy formowaniu. W Polsce stosuje się modyfikację tej metody -VIBRO L, nie zaleca się posadawiać na nich odpowiedzialnych bud.

(11)51.Pale wtłaczane (wciskane statycznie)(pale Mega,Spencer-White-Prentis).

Wciskane statycznie przy pomocy siłowników hydraulicznych, stosowane najczęściej do wzmocnienia posadowienia istniejących budowli, pod istniejącą ławą wykonujemy wykop i wstawiamy siłownik hydrauliczny, za pomocą siłownika wciskamy pal, w trakcie wciskania mierzymy opór jaki stawia pal i mierzymy nośność.Pale Mega to pale odcimkowe o średnicy najczęściej 25 cm i długości odcinków 0,5 - 1,0 m.

52.Pale zawiercane.

Są to pale prefabrykowne, składają się z trzonu żelbetowego lub stalowego i śrubowego ostrza. Pale te najczęściej stosuje się jako pale kotwiące, wydajność 200 m/ 8h,nośność porównywalna z Franki

Pale dużych średnic. Stosowane do przeniesienia dużych sił, momentów, przy budowlach komunikacyjnych(przyczółki mostów,wiaduktów).Firmy produkujące te pale:Benoto,Salzgitter,Kujawa II, D=200cm,

N_T= 3,0 -5,0 (10) MN, obciążenie poziome H =300 -600 kN, moment M=1,0 - 2,0 MNm, stosowane różne metody wierceń:-udarowe,-obrotowe z okresowym usuwaniem urobku,-obrotowe z płuczką,-wibracyjne

53.Wbijanie pali(organizacja robót)

Dla uniknięcia uszkodzeń pali stosuje się kołpaki. Wbijanie pali w grunty niespoiste średnio zagęszczone, oraz w spoiste półzwarte i zwarte należy rozpoczynać od pali środkowych ze względu na opór gruntu rosnący w miarę przybywania pali.

Niewłaściwe postępowanie może utrudnić, a nawet uniemożliwić dalsze wbijanie. Natomiast w przypadku gruntów słabych celowe jest rozpoczęcie wbijania od pali skrajnych.

Istotne jest dobranie ciężaru młota i wysokości jego spadania.

54.Zjawiska wywołane wbijaniem pali.

A)Grunty niespoiste:W gruntach luźnych i drobnoziarnistych może nastąpić duże osiadanie powodujące zjawisko tarcia negatywnego.

W gruntach średnio i gruboziarnistych wzrost zagęszczenia może prowadzić do wypychania gruntu do góry i na boki powodując nawet zniszczenie wykonanych wcześniej pali.

B)Grunty spiste:Wbijanie pali powoduje wzrost ciśnienia wody w porach gruntu i jego przemieszczenie. Następuje naruszenie struktury gruntu. Zmniejsza się wytrzymałość gruntu na pobocznicy pala. Może nastąpić uniesienie wbitych sąsiednich pali lub uszkodzenia wykonanych wcześniej pali.

55.Zagrożenia podczas wbijania pali dla podłożą gruntowego i sąsiednich budowli.

1.Osiadania podłoża wskutek wbijania pali.2.Boczne przesunięcie gruntu przez pale.3.Wypchnięcie przez pale gruntu do góry.4.Drgania obiektów budowlanych wymuszone energią wbijania pali.

Przykłady: Wbicie 100 pali na gł.15 m w luźny piasek i żwir spowodowało osiadanie powierzchni terenu o 15 cm. Wbicie dużej liczby pali w grunty spoiste spowodowało poziome przesunięcie gruntu o ponad 30 cm. Poziom terenu na budowie na skutek wbijania podniósł się o 1 m.

(12)56.Wpłukiwanie pali.

Wpłukiwanie pali polega na wtłaczaniu w grunt,przez opuszczone z palem metalowe rury, wody lub sprężonego powietrza (ciśn. 5 -14 atm.) Umiejętne wpłukiwanie w piaskach może spowodować zagłębienie pala na głębokość kilku do kilkunastu metrów jedynie pod ciężarem własnym i ustawionego na palu młota. Wymagane warunki :

1.można stosować tylko w gruntach dobrze przepuszczalnych (piaski) 2. wpłukiwanie należy przerwać co najmniej 1m przed osiągnięciem wymaganego zagłębienia 3.dolną część po przerwaniu wpłukiwania należy wbić.

57.Metody określania nośności pali.

1) Wzory dynamiczne, 2) próbne obciążenia, 3) wzory statyczne (teoretyczne), 4) metoda stożkowej sondy wciskanej CPT, CPTu, 5) wzory teoretyczno - empiryczne. 6) badania dynamiczne.

58.Nośność pala ze względu na materiał.

Ograniczenia ze wzgl na materiał. W niektórych normach i przepisach państwowych jest ustalana wartość naprężeń dopuszczalnych w palach :

1) dla pali gotowych wbijanych (prefabrykowanych ); przepisy brytyjskie, że min wytrzymałość kostkowa betonu przeznaczonego do formowania pali wynosi R₂₈ = 20-27 Mpa. Pale można projektować na naprężenia ściskające. W przepisach ameryk. naprężenia ściskające ≤ 0,25R₂₈ ≤ 7,0 MPa ≤ 0,225R₂₈ . Niemiecka DIN 4026 R₂₈ ≥ 35 MPa.

2) dla pali formowanych w gruncie zbrojenia nie oblicza się lecz zwyczajowo przyjmuje się 4-8 prętów o średnicy 14-16 mm. W przep. Bryt.-naprężenia robocze ≤ 5,3 MPa,DIN 4014 podają 2-4,5 MPa,w norm rosyjskich rozróżnia się 2 pojęcia nośności pali:1 ze wzgl na materiał,2-ze wzgl na opór gruntu. W projektowaniu przyjmuje się mniejszą wartość.

59.Założenia i wymagania tzw.wzorów dynamicznych do określania nośności pali. Obliczenie wzorami dynamicznymi należy traktować jako pomocniczy, a nie podstawowy sposób określania nośności pali. Ogólnie należy stwierdzić, że wzory dynamiczne nie nadają się do określanie nośności pali wbijanych w nasycone wodą grunty spoiste i niespoiste pylaste. Energia uderzenia młota = praca przy zagłębianiu pala w grunt + straty energii uderzenia. (RYS.7). Wzory dynamiczne stos tylko do pali wbijanych w przypadku wierconych jest to bez sensu. Są 4 grupy wzorów dynamicznych : 1) wzór najprostszy - ciężar uderzającej części młota * wysokość jej spadku = nośność pala * wielkość zagłębiania się ostrza pala w grunt pod wpływem jednego uderzenia Q*h = N_d*c. 2) wzory uzupełnione stałymi współczynnikami mającymi uwzględniać czynniki, których nie ujmują wyrazy zmienne. (wzór gdyński) - N_d = (Q*h*s)/(F_d*c); F_d - wsp bezpieczeństwa, s - wsp wyzyskiwania energii odkształcenia. 3) wzory uwzględniające skuteczność wykorzystywania energii uderzenia młota, która zależy między innymi od stos ciężaru młota i pala, niektóre dodatkowo zawierają wsp poprawkowe.(wzór Brixa) - N_d = (Q²*h*h)/((c*F_d*(Q+G)²) ; (wzór holenderski) - N_d - (Q²*h)/((F_d*c*(Q+G)). 4) zawiera człony charakteryzujące poszczególne straty energii uderzenia m.in. wywołane sprężystością kołpaka, głowicy i tronu pala oraz gruntu.( wzór Hiley'a dla gruntów wolnospadowych) N_d = (100*Q*h*f)/((c+0,5(c₁+c₂+c₃)) * (Q+G*a²)/(Q+G) ; f - wsk skuteczności pracy młota (0,75 - 1), a - wsp wydajności uderzeń (0-0,55), c₁ - sprężyste odkształcenie głowicy pala oraz kołpaka wywołane uderzeniami młota, c₂ - sprężyste odkształcenie pala, c₃ - sprężyste odkształcenie gruntu otaczającego pal i pod palem. PN 6/26 ( zwory z normy ): 1 - N_d = E/(c+e*L); c - wpęd pala pod wpływem ostatniego uderzenia ubijaka, e - sprężyste odkształcenie pala, gruntu i kołpaka na 1 m długości pala, uzależnione od wpędu c. 2 - N_d=(E)/((c+c₁)*F_d);  - wsp wyzyskania energii wbijania pala, przyjmowany wg zaleceń do stosowanego wzoru dynamicznego, F_d - wsp bezpieczeństwa. Warunki stosowania wzoru dynamicznego - stosuje się w przypadkach : - pal na ½ długości od podstawy zagłębiony jest w gruntach niespoistych, - wartości c i c₁ pomierzono na placu budowy, - w co najmniej 3 przypadkach wykonanie pali tego samego rodzaju przy użyciu sprzętu tego samego rodzaju uzyskano dla tych samych wartości  i F_d wsp cechowania p spełniające relację : 0,8< p <1,2.

(13)60. Metody prowadzenia próbnych obciążeń.

1.Metoda stałych stopni obciążenia.2.”Stanu równowagi”, 3.Metoda CRP-stałej prędkości wciskania pala. 4.Metoda stałych przyrostów siły. ad1.)charakteryzuje się długim czasem badania, a zaletą jest uzyskiwanie nie tylko charakterystycznych nośności ale również charakterystycznego osiadania pod fundamentem,

ad2.)Wartość siły nie jest stała przy osiadaniu pala -mierzy się siłę i osiadanie do osiągnięcia równowagi siły i osiadania. Metoda ta skraca czas badania w gruntach spoistych do 1/3 a w niespoistych bardziej ad3.)polega na wciskaniu pala ze stałą prędkością 0.5 -1.5 mm/min. Odczytuje się wartość siły i osiadania. Metoda ta pozwala na określenie nośności gruntu w ciągu kilkunastu minut. Natomiast nie uzyskujemy charakt. osiadania, obciążenia, ad 4.)jest modyfikacją 3 metody, polega na zwiększeniu obciążenia niewielkimi skokami w różnych odstępach czasu. Uzyskamy wartość nośności, ale nie mamy charakt. osiadań.

61.Schematy stanowisk do badania pali statycznym obc.wciskającym

1)stanowisko z siłownikiem hydraulicznym, układem belek i palami kotwiącymi, 2)stanowisko z platformą obciążeniową będącą oparciem dla siłownika hydraulicznego, 3)stanowisko z obciążeniem skalowym, 4)stanowisko kombinowane.

62.Sposoby wzmacniania gruntów.

1.Zagęszczenie wgłębne gruntów niespoistych:

a)wubuchy, b)wibratory, c)ciężkie ubijaki.

2.Wstępna konsolidacja gruntów spoistych za pomocą elektroosmozy(przy pomocy prądu stałego).

3. Zastrzyki - wprowadzenie pod ciśnieniem do gruntu zaczynu stabilizującego. Rodzaje zastrzyków: przenikające, otaczające przemieszczające.

4.Wgłębna stabilizacja-kolumny wapienne.

5.Zbrojenie gruntu: a)grunt zbrojony-wykorzystuje tarcie między gruntem, a zbrojeniem. b)gwoździowanie c)wkładki z geotekstyliów. (geotekstylia).

63.Technologie wzmacniania gruntów spoistych.

1.Wstępna konsolidacja gruntów spoistych:

a)wykonujemy wstępne obciążenie w postaci nasypu trochę cięższego od projektowanego obiektu-grunt skonsoliduje.

b)zdejmujemy obciążenie, stawiamy budynek, stosujemy dreny pionowe, żeby woda szybciej była odprowadzana z wyciskanego gruntu(bo z gruntów spoistych ciężko jest wycisnąć wodę).2.Elektroosmoza-wprowadzamy w podłoże gruntowe anody(+)(stalowe lub aluminiowe),katody(-)(rury z filtrem miedziowym).Przyłożenie prądu stałego 22-400[V],1-13[A].W gruntach bardzo spoistych następuje przepływ wody do katody i się wypompowuje 3.Zastrzyki (przenikające, przemieszczające, otaczające).4.Ineksja strumieniowa.

5.Wgłębna stabilizacja(kolumny wapienne).

6.Zbrojenie gruntów (gwoździowanie, geowłókniny).

64.Metody wykonywania zastrzyków.

1) wraz z postępowaniem wiercenia,

2) z postępem ku górze, 3) przez rurę z rękawami : - otwór z rurą osłonową, - wprowadzamy rurę z rękawami z dziurami co 0,5 m, - wyjmujemy rurę osłonową, - wypełniamy zawiesiną iłową, - wprowadzamy strzykawkę, rurkę przez otworki, wykonujemy zastrzyk w podłoże. 4) metoda strumienia ( jet grouting).

65.Ocena jakości nasypu zbudowanych z gr.spoistych.

Badnia labolatoryjne zagęszczenia gruntów spoistych. Określa się w_opt i ρ_ds. stosując aparat Proctora:1.metoda normalna (3 warstwy, 25 uderzeń, ubijak 2,5 kg, wysokość 32 cm, Ec=589J.2.metoda zmodyfikowana(AASHO)-większa energia zagęszczenia-5 warstw, ubijak 4,5 kg, wys. 48 cm, Ec=2649J.Występują 4 grupy gruntów:1.nie nadające się do budowania nasypów.2.mało przydatne.3.dobre. 4.ba.dobre.

(14)66.Podział gruntów ze względu na przydatność do budowy nasypów.

Przy prowadzeniu robót ziemnych bardzo istotne jest uzyskanie wymaganego zagęszczenia gruntu.1)grunty nie nadające się do budowy nasypów: -iły o w_L>65%, -grunty niezagęszczone ρ_ds.<1.6g/cm³, -grunty organiczne. Wbudowanie ich w nasyp jest możliwe jedynie w przypadku modyfikacji ich właściwości za pomocą tzw.stabilizatorów, 2)grunty mało przydatne -są to gr.spoiste o w_n> w_opt takiej,że nie zapewniają możliwości uzyskania właściwego wskażnika zagęszczenia I_s. Grunty te wymagają osuszenia lub mogą być wbudowane w dolną partię nasypów pod warunkiem przewarstwienia przepuszczalnymi gruntami i ich konsolidację przed rozpoczęciem eksploatacji nasypu, 3)grunty dobre- gr.spoiste o w_L ≤ 65% ,o wilgotności bliskiej wilgotn. optym.(0.9w_opt ≤ w_n ≤1.1w_opt ),które można wbudować w nasyp uzyskując wymaganą wartość wskażnika zagęszczania I_s. Zaleca się ich wbudowanie poniżej umownej głębokości przemarzania natomiast nad nimi należy wbudować grunty niewysadzinowe. 4)grunty b.dobre- piaski,pospółki i żwiry dające się łatwo zagęścić i mało wrażliwe na zawilg., wskażnik różnoziarnistości u = (d₆₀ / d₁₀) >6 ,dla pospółek u < 4 ,nie jest to wystarczające kryterium -wsp.krzywizny

1< d₃₀/(d₁₀*d₆₀) <3 {1< (d₂₀)²/(d₁₀*d₆₀) <3}

67.Kurzawka - naruszenie stateczności gruntu w wyniku działania ciśnienia hydrodynamicznego, polegające na tym, że grunt przestaje stawiać opór przepływowi i zaczyna płynąć razem z wodą. Wytrzymałość na ścinanie spada do zera. Upłynniony grunt zachowuje się jak ciecz. Najbardziej podatne na te zjawiska są piaski pylaste i drobne zwłaszcza zawierające domieszki cząstek iłowych. W praktyce niekiedy kurzawką nazywa się rodzaj gruntu (nawodnione piaski pylaste i drobne) podatny na zjawiska kurzawkowate.

68.Sufozja.

Wymywanie przez przepływającą wodę w podłożu najdrobniejszych cząstek gruntu. Ziarna większe pozostają nienaruszone. W procesie tym następuje zwiększenie porowatości i objętości pór gruntu. Sufozja mechaniczna zachodzi w gruntach mało spoistych i pylastych.

69.Sprawdzanie nośności pali w terenie za pomocą próbnych obciążeń.

Próbne obciążenie boczne pali należy przeprowadzić jeżeli od powierzchni terenu do głębokości równej hs zalegają grunty organiczne (torfy, namuły) o I_L >0.5, grunty spoiste o I_L >0.75 , grunty niespoiste o I_D < 0.2 lub świeże nasypy o I_D < 0.33 względnie w pozostałych w-kach posadowienia jeżeli projektant chce dopuścić większe przemieszczenia pala w poziomie terenu niż y_d =1,0 cm. Próbne boczne obciążenia pali należy przeprowadzać zgodnie z zaleceniami podanymi w rozdz.7 PN.

70.Wartości obciążeń próbnych.

Próbne obciążenia wciskające i wyciągające należy projektować na siły równe półtorakrotnej wartości nośności pala ( 1,5 N_t lub 1,5 N^w ).Próbne obciążenia boczne należy projektować na siły co najmniej półtorakrotnie wyższe od obciążenia charakterystycznego pala ( 1,5 H_n )

71.Terminy spraw. nośności.

O terminach sprawdzenia nośności decydują : -rozpraszanie ciśnień porowych, -dojrzewanie i twardnienie betonu. Rodzaj pali: 1) Wbijane: -gr. niespoiste 7 dni, -gr. nawodnione, piaski drobne, pylaste, gliniaste oraz pyły i gliny piaszcz. 20 dni, -gr. spoiste 30 dni, 2) pale wykonane w gruncie: 30 dni

(15)72.Próbne obc.pali wciskanych.

Obciążenie pala powinno wzrastać stopniami ( 1/8 - 1/12 )N_t, przy czym stopni tych nie powinno być mniej niż 10. Obciążenie należy kontynuować do uzyskania granicznej nośności pala lub wartości siły Q_max podanej w proj.próbnego obciążenia.Odczyty osiadania należy notować co 10 minut.Jeżeli osiadanie przy danym obciążeniu trwa dłużej niż 1h wówczas odstępy czasu między dalszymi odczytami można przyjmować dłuższe niż 10 min.Przed każdym powiększeniem obciążenia należy zaczekać aż do zakończenia osiadania pala od obciążenia poprzedniego.Zakończenie osiadań można przyjąć umownie w chwili gdy średni przyrost osiadań w 2 kolejnych okresach 10 minutowych jest nie większy niż 0,5mm.W czasie prowadzenia obc. dopuszczalne są przerwy polegające na zupełnym odciążania pala przy czym przerwa nie powinna trwać dłużej niż 1 dobę.Po przerwie obc.pala można podnieść do tego obc.,przy którym nastąpiła przerwa.Po osiągnięciu obc.równego Qr pal należy odciążyć oraz zanotować jego trwałe osiadanie.Trwałe osiadanie należy też zanotować po zakończeniu badania.

73.Poprawka w PN.

Dotyczy sprawdzenia I SG fundamentów pasmowych posadowionych na gruncie niespoistym, którego parametry ustala się metodą B. Do warunku Q_r ≤ m*Q_f należy podstawić wartość Q_f =γ_m*Q_f⁽ⁿ⁾ gdzie Q_f⁽ⁿ⁾ -charakterystyczna wartość oporu granicznego podłoża, γ_m -współczynnik materiałowy γ_m =0.75, natomiast Qf(n) należy ustalić wg wzorów (z1-2) lub (z1-10) podstawiając charakterystyczne wartości parametrów φ_u⁽ⁿ⁾, γ_D⁽ⁿ⁾ , γ_B⁽ⁿ⁾ w miejsce występujących w tych wzorach wartości obliczeniowych φ_u^(r), γ_D^(r) , γ_B^(r) oraz przyjmując B : L=0 ,

74.Nośność pali w gruntach spoistych. W przypadku zagłębienia pali w grunty spoiste(z wyjątkiem zwartych) należy sprawdzić strefy naprężeń wokół pala.W gruntach jednorodnych można przyjąć, że granica strefy naprężeń powstających w gruncie dookoła pala jest wyznaczona powierzchnią kołowego stożka ściętego, którego podstawa leży w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez dolny koniec pala, a tworząca jest nachylona do osi pod kątem α, zależnym od rodzaju gruntu. Promień podstawy strefy naprężeń R=D/2+h*tgα.Gdy strefy naprężeń nie nachodzą na siebie w poziomie podstawy to nośność grupy pali równa się sumie nośności pali pojedynczych.

Gdy strefy naprężeń nachodzą na siebie należy do obliczeń nośności grupy pali wprowadzić współczynnik redukcyjny m=f(r/R).

75.Czynniki naruszające stateczność zbocza:

a) fizyko - geologiczne, - wody : infiltracja wód atmosferycznych, wahania zwierciadła wody, woda kapilarna, przepływ wody w skałach, - inne czynniki : nachylenie warstw, spękania i uskoki, wietrzenie fizyczne, wpływ temp, skurcz i pęcznienie, erozja wiatrowa : deflacja, korozja, promieniowanie,

b) geologiczno - dynamiczne : - wody : erozja wód powierzchniowych : rzek, jezior, morza, źródła, - inne czynniki : wietrzenie chemiczne : oksydacja, karhonetyzacja, hydracja, hydroliza ; ruchy tektoniczne, wstrząsy sejsmiczne, działanie biologiczne zwierząt, roślin, bakterii,

c) antropogeniczne : - wody : spiętrzenie wód powierzchniowych i podziemnych, powstanie ciśnienia wody w porach, uszkodzenie kanałów i przewodów ; - inne czynniki : obciążenia : statyczne, dynamiczne, zabiegi techniczne : iniekcja, kotwienie, wykopy, instalacje, uprawa roli.

(16)76.Stateczność zboczy(skapr) może być tylko wtedy zapewniona, gdy zostaną spełnione 4 warunki:

1.dokładne rozpoznanie budowy geologicznej i warunków wodnych terenu, przy czym na terenie dawnych osuwisk należy zlokalizować przebieg powierzchni poślizgu,

2.dokładne wyznaczenie fizycznych i mechanicznych cech gruntów i skał, zwłaszcza wzdłuż spodziewanych lub dawnych powierzchni poślizgu,

3.właściwe zastosowanie metod obliczeniowych stateczności zboczy i skarp,

4.odpowiednie zastosowanie zabezpieczeń.

77.Parcie gruntu na ścianę porowatą i gładką(wnioski badań Terzaghiego)

a)dla konstrukcji oporowej o pow. gładkiej i pionowej powierz. wewnętrznej równomiernie obciążonej obciążeniem równomiernie rozłożonym uzyskujemy ścisłe rozwiązanie parcia i odporu b)dla konstrukcji oporowej o pionowej, ale szorstkiej ścianie wewn. uwzględniamy tarcie gruntu o ścianę oporową( δ_z ),obniża ona wartość parcia Ea a powiększa odpór Ep.

78.Konsolidacja wg Terzaghiego.-(konsolidacja-proces równoczesnego zmniejszania się zawartości wody i objętości porów w gruncie po zaistnieniu przyrostu naprężeń) Zagadnieniem zmiany ciśnień wody w porach i naprężeń efektywnych z równoczesnym zmniejszaniem się objętości porów,a więc i objętości obciążonej strefy gruntu zajmuje się teoria konsolidacji ośrodka gruntowego.

Teoria ta jest oparta na założeniach:

1.grunt jednorodny,

2.w gruncie wszystkie pory wypełnione są wodą (układ dwufazowy ),

3.szkielet gruntowy i woda są nieściśliwe tak więc przebieg konsolidacji zależy od prędkości odpływu wody,

4.ruch wody odbywa się zgodnie z prawem Darcy 5.warstwa jest w nieograniczonej rozciągłości i przepływ odbywa się prostopadle do konsolidowanej warstwy,

6.dla danego przedziału obciążenia przyjmuje się stałą wartość współcz.ściśliwości E

7.parametry gr.są stałe i nie zmieniają się w czasie , wg TERZAGHIEGO k = const ,

79.Podstawowe właściwości charakteryzujące proces konsolidacji.

1) stopień konsolidacji U, stosunek osiadania gruntu w dowolnym czasie S_t do osiadania całkowitego po zakończeniu konsolidacji pod wpływem obciążenia S_C ,

2) czas konsolidacji T_V - określa jaki procent konsolidacji osiągnięty został na danej głębokości T_V = C_V / h² *t ; C_V - wsp konsolidacji, h - miąższość konsolidowanej warstwy, t - czas trwania konsolidacji,

3) wsp konsolidacji C_V = k / (γ * m_V) ; k - wsp filtracji, m_V - wsp ściśliwości objętościowej,

4) krzywe konsolidacji.

80.Zasada naprężeń. efektywnych.

Napr. efektywne równa się napr. całkowitemu zmniejszonemu o ciśn. w porach.Napr. efektywne wpływa w sposób decydujący na właściwości gruntu,a szczególniie na ściśliwość i wytrzym.

81.Różnice badań lab.wodoprzepusz. dla gr spoist. i niespoist.

Dla gr.spoist. badania przeprowadza się ze zmiennym spadkiem hydraul. z odpowiednim dostosowaniem edometru,zaś dla gr.niespoist. bada się w aparaturze o stałym spadku hydr.Spowodowane jest to tym,że w gr.spoist. nadciśnienie nie zawsze jest zdolne do przejścia wody przez próbkę.Dzieje się to tak ze względu na wypełnienie porów przez wodę błonkową.

(17)82.Tiksotropia-

Zjawisko przechodzenia żelu w zol i odwrotnie, wskutek tylko mechanicznych oddziaływań,. Zjawisko tiksotropii różni się od koagulacji tym,że w czasie koagulacji powstają oddzielne kłaczki, nie połączone między sobą, natomiast tworzenie się żelu obejmuje wszystkie cząstki zawiesiny, z których po pewnym czasie powstaje ciągła struktura komórkowa. Grunty zawierające bardzo drobne cząstki iłowe o rozmiarach koloidalnych(<0,0002mm)odznaczają się również tiksotropią (bentonit, gr.ilaste).Cząstki iłowe i koliodalne tworząc pomiędzy większymi ziarnami tiksotropowe spoiwo w postaci ciągłej siatki przestrzennej, nadając gruntowi spoistość i wytrzymałość. Struktura tiksotropowa spoiwa gruntu może być naruszona wskutek drgań i wibracji co powoduje znaczne uplastycznienie gruntu,a nawet i jego upłynnienie.

83.Kryterium Coulomba - Mohra.

Dla gruntów niespoistych w chwili zniszczenia stosunek naprężeń ścinających w płaszczyżnie do naprężeń normalnych wynosi tg φ. Zniszczenie następuje przez poślizg na określonej płaszczyżnie, nie przywiązuje się znaczenia do zależności między naprężeniami ,a odkształceniami ani też do stałych materiałowych,nie zwraca się uwagi na zależności między wytrzymał. na ściskanie i rozciąganie

84.Stany zawilgocenia gruntu.

Stany zawilgocenia określają w jakim stopniu pory w gruncie wypełnione są wodą, stopień wilgotności (Sr)-określa stopień wypełnienia porów wodą .Stany gruntu w zależności od Sr :

1)Sr =0 -stan suchy (su), 2.) 0< Sr ≤ 0.4 -stan mało-wilgotny (mw), 3.) 0.4< Sr ≤ 0.8 -stan wilgotny (w), 4.) 0.8 < Sr ≤ 1 -stan nawodniony (nw),

85.Czyn. wpływ. na konsyst. i stan gruntu.

1.ilość i właściw. wody w gruncie,

2. skład i właściw. cząstek stałych: skład granulometr.,skład mineralny,skład kationów wapiennych i domieszki subst. organicznej, kształt cząstek

86.Współczynnik ściśliwości.

Pod działaniem obciążenia grunt odkształca się. Odkszt. zależy od rodzaju i wartości obc. oraz od właściwości gruntu. Cecha gruntu polegająca na zmniejszaniu się jego objętości pod wpływem przyłożonego obc. nazywamy ściśliwością.

Wsk. ściśl.- C_c określa się na podstawie nachylenia pierwotnej krzywej ściśliwości, narysowanej w skali półlogarytmicznej (stosunek zmiany porowatości do zmiany naprężeń w gruncie) C_c =e₁-e₂ / (log σ'₂/σ'₁) Ściśliwość obrazuje zależność zmiany wsk. porowatości do zmiany obciążenia w warunkach niemożliwej jego bocznej rozszerzalności(np.w edometrze) i wyrażamy wzorem a_i =∆e_i /∆σ_i

87.Kapilarność czynna i bierna.

Kapil.czynna -zjawisko przenosz. się wody w kapilarach do góry w stosunku do zwierciadła wody wolnej.

Kapil.bierna - zjawisko obniżenia się wody w stosun.do poziomu wody w kapilarach

88.Na czym oparte są metody tabel i wzorów teoret. określenia wsp. wodoprzepuszczalnoś

Zależą od uziarnienia i porotowatości. a)HAZENA k₁₀ = c*d₁₀²

k-stała Darcego,d₁₀-średnica miarodajna b)KRUGERA K=[243*10⁴/Ψ²] *n³/(1-n)²,n-porowatość,Ψ- pow. cząstek gruntu zawarta w 1 cm³

c)USCBS k ₀ = 0.036(d₁₀)^2/3 ,wzory oparte są na:-podstawie uwarstwienia warstwy wodonośnej,-podstawie wyników próbnych pompowania.

89.Parametry wytrztmałości na ścinanie.

1) wg Skemptona -Bishopa ,dla gruntu normalnie skonsolidowanego: τ_f = σ^' *tgφ^' ,dla gruntu prekonsolidowanego τ_f = c^' +σ^' *tgφ^' gdzie: c^'-kohezja, φ^'-efektywny kąt tarcia wewn.

σ^' = σ - u -naprężenie efektywne w szkielecie gruntu, istniejące w momencie ścięcia gruntu, 2)wg Terzaghiego-Hrorslera

(18)90.Metody badań wytrzymałości na ściskanie.

1) bezpośrednie (aparat bezpośredniego ścinania - skrzynkowy, grunty niespoiste),

2) trójosiowe (aparat trójosiowego ścinania - grunty spoiste),

3) badanie sondą skrzydełkową. Wytrzymałość na ścinanie - opór jaki stawia grunt naprężeniom  w rozpatrywanym punkcie ośrodka, dla spoistych  = c+σ tg , dla niespoistych  = σ tg . Hipotezy wytrzymałościowe : - kryterium Coulomba-Mohra(hipoteza), - kryterium Terzaghiego-Hvorslera(hipoteza), hipoteza Bischopa-Skemptona.

91.Rodzaje wody w gruncie

1) wody błonkowej (przywarta na powierzchni cząsteczek gruntowych, na wodę tą działają tak duże siły przyciągania, że nie ulega ona sile przyciągania ziemskiego).

2) wody kapilarnej (utrzymana siłami napięcia powierzchniowego w porach gruntu ponad zwierciadłem wody gruntowej; woda kapilarna opada w dół, gdy ciężar jej przewyższa kapilarne siły napięcia powierzchniowego).

3) wody wolnej (woda wolna całkowicie ulega siłom ciężkości i zajmuje najniższe możliwe położenie w porach gruntów przepuszczalnych, woda wolna = woda gruntowa).

4) wody wchodzącej w skład minerałów.

5) wody w postaci pary.

6) wody w postaci soczewek wodnych.

92.Filtr odwrotny.

Zasada działania filtru odwrotnego polega na tym, że w studni do odpompowywania wody z bardzo drobnoziarnistego gruntu wodonośnego zabezpiecza się przeciw wyciągnięciu jego cząsteczek przez założenie dwóch warstw filtrujących `a' i `b' o grubszym uziarnieniu. Z tych warstw układ `b' ma nieco grubsze uziarnienie niż grunt `c' i zabezpieczenie przeciw wyciąganiu przez ciśnienia spływowe drobniejszych cząstek z gruntu `c', a układ `a' ma jeszcze grubsze uziarnienie chroniąc przed odciąganiem cząstek gruntu `b'. Filtr odwrotny składa się z ziarn o uziarnieniu coraz grubszym w kierunku filtrującej wody. Filtr odwrotny zabezpiecza przed szkodliwymi skutkami filtracji.(RYS.9).

93.Cel obliczenia drenażu opaskowego.

1.Sprawdzenie zasięgu depresji.

2.Ustalenie średnicy sączków.

3.Ustalenie właściwych spadków drenażu. POZIOMY-Najbardziej rozpowszechniony sposób drenowania polega na ułożeniu wokół obiektu lub parceli sączków połączonych ze studzienkami kontrolnymi i studnią zbiorczą z której odprowadza się wodę do kolektora. PIONOWY-Opaskowy drenaż pionowy składa się z układu studni rozmieszczonych wzdłuż obwodu odwodnionego obiektu połączonych rurociągiem ze stacją pomp.

94.Z czego składa się drenaż poziomy.

Dr.poziomy skł. się z sączków i studzienek. Stosuje się do trwałego odwodnienia terenu lub jako drenaż roboczy (dla wykonywania wykopu i założenia izolacji wodoszczelnej).

Z czego składa się drenaż pionowy. Drenaż pionowy składa się ze studni wierconych lub wpłukiwanych, albo igłofiltrów. W zasadzie stosuje się do czasowego obniżania zwierciadła wody gruntowej (na czas reakcji wykopów i izolacji wodoszczelnej).

95.Jak wpływa niekorzystnie odwodnienie na osiadanie budowli.

Odwodnienie podłoża może spowodować następujące zjawiska powodujące dodatkowe osiadanie budowli:

1.przyrost naprężeń pierwotnych w szkielecie gruntowym, 2.zmiana rozkładu naprężeń pod fundamentem, 3.wypłukanie cząstek iłowych i pylastych, 4.chwilowe zmniejszenie tarcia wewn.w gruncie

96.Drenaż zupełny i niezupełny.

W zależności od głębokości położenia sączków lub zapuszczania studni w stosunku do warstwy nieprzepuszczalnej rozróżnia się drenowanie :

1) zupełne(doskonałe) - jeżeli sączki lub otwory sięgają do warstwy nieprzepuszczalnej .

2) niezupełne(niedoskonałe) - jeżeli sączki lub otwory studzienne nie dochodzą do warstwy nieprzepuszczalnej (RYS.10).

(19)97.Prognoza osiadania gruntu.

Realistyczna prognoza osiadania fundamentów zależy od : 1) jakości rozpoznania warunków geologiczno - inżynierskich, 2) modelu ośrodka obliczeniowego, 3) metodyki obliczeń osiadań, 4) metodyki oznaczeń parametrów gruntowych.

98.Sposoby odwodnienia.

1) bezpośrednie pompowanie wody z wykopu, 2) drenaż poziomy, 3) drenaż pionowy.

Klasyfikacja i systemy drenowania :

a) ze wzgl na sposób odprowadzenia wody z podłoża : - drenaż poziomy, - d.pionowy,

b) w zależności od głębokości położenia sączków od warstwy przepuszczalnej : doskonały(zupełny), niedo. (niezupełny),

c) zależnie od układu ciągów drenażowych w terenie : systematyczne, opaskowe (pierścieniowe), warstwowe, czołowe i brzegowe.

99. Cel obsypki.

1) ułatwienie dopływu wody do rurek drenarskich

2) ochrona rurek drenarskich przed zamuleniem

3) zabezp. otaczającego gruntu rodzimego przed rozmywaniem.

Materiał obsypki dobiera się wg zasady filtra odwrotnego, tzn uziarn. powinno się zwiększać od gruntu, w kierunku rurki drenarskiej. Filtr odwrotny składa się z ziarn o uziarnieniu coraz grubszym, w kierunku filtrującej wody.

100. STANY GRUNTÓW SPOISTYCH.

1) zwarty J_L < 0,

2) półzwarty J_L < 0,

3) twardoplastyczny 0 ≤ J_L ≤0,25 ,

4) plastyczny 0,25 ≤ J_L ≤0,5 ,

5) miękkoplastyczny 0,5 ≤ J_L ≤1,0 ,

6) płynny J_L > 1,0.

Konsystencja gruntó spoistych : płynna, plastyczna, zwarta.

Granica płynności :

w_L wyznacza się umownie, jest to wilgotność w [%], jaką ma pasta gruntowa umieszczona w misce aparatu Casagrande'a, gdy wykonana bruzda zlewa się przy 25 uderzeniu miseczki o podstawę aparatu.

Granica plastyczności : w_P wilgotność w [%] jaką ma grunt, gdy przy kolejnym wałeczkowaniu bryłki gruntu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3 mm.

101. OKREŚL WPŁYW TARCIA MIĘDZY GRUNTEM A ŚCIANĄ OPOROWĄ NA PARCIE I ODPóR.

Uwzględniając tarcie pomiędzy gruntem i ścianą zmniejsza wartość obliczoną parcia granicznego gruntu natomiast zwiększa wartość odporu granicznego.

(20)104.Osiadanie pierwotne.Osiadanie wtórne.

Osiadanie pierwotne -to osiadanie wyznaczone w zakresie naprężenia dodatkowego σ_zd z zastosowaniem modułu ściśliwości pierwotnej Mo (lub Eo).

S^'i=σ_zdi*h_i/M_oi.

h_i-grubość warstwy [cm],

σ_zdi-dodatkowe naprężenie w podłożu pod fundamentem, w połowie grubości warstwy i [kPa],Mo-edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej, ustalony dla gruntu warstwy `i' [kPa].

Osiadanie wtórne-to osiadanie wyznaczone w zakresie naprężenia wtórnego σ_zsi z zastosowaniem modułu ściśliwości wtórnej M(lub modułu odkształcenia wtórnego E). S^''i=λ*σ_zsi*h_i/M_i .

h_i-grubość warstwy [cm],

σ_zsi-wtórne naprężenie w podłożu pod fundamentem, w połowie grubości warstwy `i' [kPa],

Mi-edometryczny moduł ściśliwości wtórnej, ustalony dla gruntu warstwy `i' [kPa],

λ-współczynnik uwzględniający stopień odprężenia podłoża po wykonaniu wykopu, którego wartość należy przyjmować: λ=0-gdy czas wznoszenia obiektu budowlanego(od wykonania wykopów fundamentowych do zakończenia stanu surowego, z montażem urządzeń stanowiących obciążenie stałe) nie trwa dłużej niż 1 rok.λ=1-gdy czas wznoszenia obiektu budowlanego jest dłuższy niż 1 rok.

105. Metoda pasków.

Po przyjęciu linii poślizgu dokonuje się podziału klina odłamu na odrębne paski, tak gęsto, aby różnice wynikające z zastąpienia powierzchni poślizgu płaszczyznami nie wpływały w sposób istotny na przeprowadzoną analizę. Siły na powierzchniach pionowych E_i X_i wynikają z wzajemnego odziaływania pasków na siebie, siła Q przedstawia ciężar paska, siły P i N są składowymi siły reakcji R nieruchomej części ośrodka.

106. Co obejmuje projektowanie zakotwienia ścianek szczelnych ?

Zasadniczymi elementami kotwienia ścianki szczelnej, które wymagają obliczeń statycznych są:

• poziomy element usztywniający ściankę w poziomie kotew.

• ściągi zdolne bezpiecznie przekazać obciążenie ze ścianki na elementy kotwiące.

• Element kotwiący (kotew gruntowa, blok kotwiący, płyta lub ściana kotwiąca, kozłowy układ pali itp.)

Poziomy element usztywniający oblicza się jako belkę ciągłą z podporami w miejscu ściągów i obciążoną reakcjami R_A i R_B przekrój poprzeczny ściągu oblicza się na siłę R_A (R_B) i przyjętego rozstawu kotew x (parzysta krotność szerokości brusa lub grodzicy). Obliczenia przeprowadza się dla 1 mb ścianki szczelnej.

107. Wpływ schematu statycznego na głębokość wbicia ścianki szczelnej.

Rozpatrujemy trzy przypadki schematu statycznego ścianki szczelnej:

I - ścianka nie zakotwiona utwierdzona w gruncie;

II - ścianka zakotwiona na wysokości 1m od górnego końca ścianki;

III - ścianka zakotwiona utwierdzona w gruncie;

Dla przykładu przeliczanego na ćwiczeniach projektowych w którym projektowano ściankę szczelną w wykopie o głębokości H=5,0 m wykonywanym w piasku pylastym otrzymano następujące głębokości wbicia ścianek:

Przypadek I - t = 7.70m

Przypadek II - t = 3.50m - 55% mniej niż w I-szym przypadku

Przypadek III - t = 5.80m - 25% mniej niż w I-szym przypadku

Wniosek:

Przy wykopach o większych głębokościach projektowanie ścianki szczelnej nie zakotwionej i utwierdzonej w gruncie prowadzi do konieczności dużej głębokości wbicia t i dużych wartości momentu zginającego może być to niecelowe i nieekonomiczne.

108. Co obejmuje projektowanie obudowy wykopu wąskiego ?

Bale poziome projektuje się na największą wartość parcia gruntu jako belki oparte na nakładkach o rozstawie l. Przy ustalonej wartości l należy określić grubość bali potrzebną do przeniesienia momentu zginającego, natomiast przy założonej grubości bali oblicza się rozstaw nakładek.

Obliczenie nakładek pionowych: Na ogół nie projektuje się nakładek przyjmując, że doświadczony wykonawca dobierze je właściwie. Nakładki wykonuje się z bali o różnych szerokościach. W szczególności oblicza się je jak belki swobodnie podparte.

Obliczanie rozpór: Rozpory oblicza się jak elementy ściskane osiowo z uwzględnieniem wyboczenia.

109. Określić zasadnicze wielkości charakteryzujące proces konsolidacji gruntu.

Moduł ściśliwości:

Moi = Δσi`ho/Δhi = Δσi`(1+e₀)/ Δe_i

ei = e₀ - Δhi/ho*(1+e₀)

Wg Terzagiego krzywe ściśliwości pierwotnej gruntów spoistych o konsystencji plastycznej są typu logarytmicznego i mogą być określone za pomocą empirycznego wzoru:

e_(i+1) = e_i - Cv log((σi`+Δσi`)/σi`)

Stopień konsolidacji:

U = 1-U_t/U₀ = (e₀ -e_t)/(e₀ - e₁) = S_t/S_k

gdzie: U₀ - przyrost ciśnienia wody w porach po zwiększeniu odciążenia

U_t- nadwyżka ciśnienia wody w porach w czasie t;

e₀ - wskaźnik porowatości przed rozpoczęciem konsolidacji;

e₁ - wskaźnik porowatości po zakończeniu konsolidacji;

e_t - w czasie t; T - wskaźnik czasu;

T = (Cv/h²)*t Cv - współczynnik konsolidacji

Konsolidacja warstwy otwartej o miąższości 2h ma taki sam przebieg jak warstwy półotwartej o miąższości h, gdyż przepływ wody w warstwie otwartej postępuje od jej środka ku obu warstwom przepuszczalnym.

110. Stateczność dna wykopu wykonanego w słabym gruncie spoistym - wyjaśnić możliwe zagrożenie.W przypadku wykonania wykopu w słabym gruncie istnieje możliwość wyparcia dna wykopu przez grunt znajdujący się za obudową wykopu. Prawdopodobieństwo to jest większe gdy: -ścianka szczelna jest wbita na głębokość nieznacznie większą w porównaniu z głębokością , na której znajduje się dno wykopu;-naziom jest dodatkowo obciążony

110. Wytrzymałość projektowa geosyntetyków.

Wytrzymałość projektowa geosyntetyków powstaje po podzieleniu wytrzymałości krótkotrwałej (podawanej przez producenta ) przez współczynniki uwzględniające parametry wpływające na wytrzymałość geosyntetyka.

F_B,K= F_B,K0/(A₁* A₁* A₁* A₁)

F_B,D= F_B,K/γ_B

F_B,K- wytrzymałość projektowa (charakterystyczna)

F_B,D- wytrzymałość projektowa (obliczeniowa )

F_B,K0-wytrzymałość krótkotrwała ( podawana przez producenta)

A₁-współczynnik uwzględniający wpływ pełzania

A₂-współczynnik uwzględniający wpływ uszkodzenia geosyntetyku podczas transportu wbudowania i zagęszczenia

A₃-współczynnik uwzględniający wpływ niedoskonałości połączeń

A₄-współczynnik uwzględniający wpływ środowiska (chemia , mikroorganizmy)

γ_B- wsp. bezpieczeństwa wg DIN 1054/100 tabl. 4

112.

---