B Bishopa metoda. Jest modyfikacją metody Felleniusa polegającą na innym określeniu sił działających w podstawie paska i odmiennym sposobie przyjęcia sił działających na bokach kazdego paska. Metoda Bishopa polega na zrównoważeniu momentów sił względem środka powierzchni poślizgu i na spełnieniu warunku równowagi rzutów wszyskich sił na oś pionową. Ogólne rozwiązanie Bishopa uwzględnia wszystkie siły działające na pasek Stwierdzono, że uwzględnienie pionowych składowych sił działających na bokach pasków (X), 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 metody Bishopa.

D Drenaż ...... urządzenie odwadniające, umożliwiające zebranie i szybkie (najczęściej grawitacyjne) odprowadzenie wód wzdłuż ustalonej trasy do sieci odprowadzającej lub bezpośrednio do odbiornika. Do drenaży zalicza się: - drenaże liniowe naziemne (np. rowy, rynny, wały odprowadzające) - drenaże liniowe podziemne (np. sączki, ciągi drenarskie rurowe), - drenaże płytowe (np. warstwy filtracyjne). Drenaż zupełny - drenaż podziemny obniżający poziom wód gruntowych do stropu znajdującej się pod nim warstwy gruntu mało przepuszczalnego; wykorzystywany m.in. do odcinania dopływu wód gruntowych Drenaż niezupełny (zawieszony) - drenaż podziemny odprowadzający wody jedynie z górnej części warstwy wodonośnej tj. obniżający poziom wód gruntowych na chronio- nym terenie. 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 składasię z układu studni rozmieszczonych wzdłuż obwodu odwodnionego obiektu połączonych rurociągiem ze stacją pomp

Celem obliczeń drenażu opaskowego jest: sprawdzenie zasięgu depresji, dobór średnicy sączków, ustalenie właściwych spadków drenażu1.Sprawdzenie zasięgu depresji. 2.Ustalenie średnicy sączków. 3.Ustalenie właściwych spadków drenażu.

Dużych brył metoda 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,podobnie jak w metodzie pasków, 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 dla stanu granicznego 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 równoległe do płaszczyzny poślizgu lub też nachylenia skarpy. Czasami zakłada się, że przy pionowych liniach oddzielające 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. Metody dużych brył są przybliżone dlatego różnice spowodowane różnym przyjęciem sił wew 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.rys

F Felleniusa metoda Kryterium stateczności jest stosunek momentów sił utrzymujących do momentów sił powodujących zsuw n=M_b/M_a. Dokładne wyznaczenie wartości siły N_i stanowi główną trudność w analizie stateczności, ponieważ o jej wartości decyduje ciężar paska Q_i oraz różnica sił działających na boki paska Z_i. Fellenius przyjął, że siły Z_i są równe 0. Z podawanych przez literaturę zestawień wynika, że metoda Felleniusa daje najmniejsze wartości wskaźnika stateczności, czyli zawiera w sobie największe zapasy. Założenia metody: Płaski stan odkształceń/naprężeń.Przyjęcie hipotezy wytrzymałościowej Coulomba-Mohra.Niezależność parametrów kąta tarcia wewnętrznego i spójności od tarcia. Potencjalne płaszczyzny poślizgu walcowe. Dla danego konturu zbocza (skarpy) istnieje jedna, najbardziej niebezpieczna powierzchnia poślizgu, charakteryzująca się największym wskaźnikiem pewności.W metodzie sprawdza się warunek równowagi momentów a nei sprawdza się warunków rzutów sił. Nie uwzględnia się działania sił wewnętrznych (powstają błędy po stronie bezpiecznej). Zastosowanie: Obliczenia skarp z gruntów niejednorodnych. Obliczenia związane z warunkami ciśnienia spływowego.Stosowana nawet w przypadku wyraźnie ukształtowanej, nieregularnej powierzchni poślizgu na terenie już zaistniałego osuwiska.

Filtr odwrotny ...... 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.

Fundamenty bezpośrednie - podstawowe wymagania......1. fundament musi być właściwie usytuowany w płaszczyźnie poziomej i w pionie (na odpowiedniej głębokości) przy uwzględnieniu wszystkich moŜliwych wpływów i

oddziaływań, które mogłyby naruszać jego stan i równowagę 2. fundament łącznie z podłoŜem musi być trwały, stateczny i zabezpieczony od uszkodzeń. Muszą być spełnione warunki I stanu granicznego. 3. Fundament lub cały zespół fundamentów nie moŜe nadmiernie osiadać i wykazywać nadmiernych róŜnic osiadań, Ŝeby nie spowodować uszkodzeń lub zmniejszenia 4. Ŝyteczności opartej na nim konstrukcji naziemnej. Muszą być spełnione warunki II stanu granicznego. RównieŜ nie dopuszczalne są drgania, które wywołują dolegliwości u ludzi, uszkodzenia budynku lub jego wyposaŜenia lub teŜ inaczej ograniczają jego funkcjonowanie.

- wszystkie trzy warunki są niezaleŜne od siebie i kaŜdy z nich musi być spełniony.

Fundamenty bezpośrednie - dobór metody posadowienia......1. warunki gruntowe - układ warstw, ich nośność i sposób zalegania 2. warunki wodne - poziom zwierciadła wody gruntowej i jego zmiany, przepuszczalność

podłoŜa, agresywność wody w stosunku do betonu 3. rodzaj i charakter konstrukcji projektowanego obiektu

4. moŜliwości przedsiębiorstw wykonawczych Rodzaje fundamentów bezpośrednich: - stopy, ławy, ruszty, płyty.

G...... Geodren ...... Jest to fabrycznie wytworzona, przestrzenna struktura jedno- lub dwustronnie przepuszczalna, któryskłada się z geordzenia (geosiatki, geokraty lub geomembrany z tłoczonymi kapsułkami) obłożonego z jednej lub obu stron polimerycznym materiałem filtracyjnym (geowłóknina, geotkanina). Geodreny pionowe to system pionowych drenów. Są to kilkucentymetrowej szerokości pasma geokompozytu drenażowego, które wciskane są w nawodniony grunt, umożliwiając przyśpieszone usuwanie z niego wody, a przez to szybszą konsolidację podłoża. Przepływ wody w geodrenach w kierunku pionowym uzyskuje się poprzez dociążenie gruntu lub przez stworzenie podciśnienia w systemie drenażowym. Zastosowanie: Odwodnienia ścian oporowych. Odwodnienia ścian piwnic w budynkach. Dreny pionowe pod nasypem. Warstwy odsączające.Osłona rurek drenarskich i pionowych drenów piaskowych.

Graficzne metody yPolegają na zbudowaniu planu sił i sprawdzeniu równowagi.W-kiem uzyskania równowagi przy przyjętym wskażn.stateczności jest zamknięcie wielobiku sił. Zakłada się wstępnie stan równowagi granicznej przy zredukowanych wartościach parametrów wytrzymałościowych: tgΦ₀=tgΦ/n; c₀=c/n, n- poszukiwany wskaźnik stateczności.Do sił o znanych wartościach i kierunkach należą: -ciężąr własny paska gruntu Q, -parcie wody w porach U= u*L działające w podstawie paska prostopadle 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 kąr tarcia wewn. gruntu φ od normalnej do powierzchni poślizgu, -zwykle zakłada się,że kierunek wypadkowych sił oddziaływania pasków na siebie jest równoległy do skarpy lub poziomu na odcinkach obejmujących większe strefy klina odłamu.

Granica plastyczności ......Wilgotność w % jaką ma grunt, gdy przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3mm; jest to wilgotność graniczna między stanem półzwartym i twardoplastycznym Granice plastyczności oznacza się poprzez wielokrotne wałeczkowanie, aż do momentu gdy wałeczek popęka, a podniesiony za jego koniec popęka. Następnie oznacza się wilgotność próbki.

Grunty ekspansywne - eksploatacja ...... Każdy użytkownik, szczególnie obiektów lekkich i niskich posadowionych na iłach powinien mieć instrukcję eksploatacji i znać zagrożenia wynikające z budowy podłoża.

Grunty ekspansywne - projektowanie ...... Siedem podstawowych reguł dotyczących projektowania fundamentów bezpośrednich na gruntach ekspansywnych: 1. Zagłębienie fundamentów: a. minimalna głębokość posadowienia powinna wynosić:- dla obiektów niepodpiwniczonych Dmin » 1,5m,- dla obiektów podpiwniczonych Dmin » 0,5m, D » 1,5m;b. preferowane są obiekty podpiwniczone; c. w gruntach silnie pęczniejących stosować posadowienie na płycie; 2. Stosować zewnętrzny drenaż przy przewidywanym bocznym dopływie wody.3. Nie stosować podsypek (poduszek) piaskowych lub żwirowych pod fundament, lecz wartość chudego betonu na całej szerokości dna wykopu odkrytego danego dnia. 4. Zakaz niestarannego zakopywania wykopu po zewnętrznej stronie ścian przyziemia. Należy je uszczelnić warstwami dobrze wbitego iłu lub gliny. Należy stosować także opaski powierzchniowe wokół budynku (2÷3m). 5. Nie wolno wprowadzać wód opadowych do podłoża bezpośrednio. Wprowadza się je do kanalizacji. Ciągi kanalizacyjne powinny być szczelne; wskazane jest stosowanie rur wiotkich.6. Drzewa i krzewy - należy sadzić drzewa w odległości co najmniej 1,5H od obiektu, a grupy drzew w odległości 2H (gdzie H to przewidzwana wysokość drzewa);- należy przycinać korony drzew, ponieważ system korzeniowy rozwija się proporcjonalnie do wielkości korony; - na małych działkach nalezy wymieniać drzewostan co kilka lat. 7. Dostosowanie konstrukcji do przeniesienia niekorzystnych wpływów ekspansywności podłoża: a. dylatować fragmenty obiektu o różnych układach konstukcyjnych. b. wznoszenie konstrukcji - stosować podłużne zbrojenie ław i wzmocnione wieńce w poziomach stropów. Uszkodzone budynki w razie potrzeby wzmacniać skotwieniami. c. dylatacje wewnętrzne: - dylatować poziomo ścianki działowe poniżej poziomu piwnicy; - dylatować pionowo posadzki piwnic od ściany nośnej; - w konstrukcjach szkieletowych stosować szczeliny pomiędzy podlożem a podwalinami dzwigającymi ściany osłonowe.

Grunty ekspansywne - warunki stawiane podłożu ......Są to grunty bardzo wrażliwe na zmianę wilgotności, przy jej zwiększeniu pęcznieją natomiast przy zmniejszeniu kurczą się. Na terenie Polski są to głównie iły (Bydgoszcz, Poznań i okolice, okolice Zielonej Góry i Warszawy). Zjawiska które mogą wystąpić przy zmianie wilgotności: -skurcz wywołany przesychaniem, -pęcznienie wywołane nawilgoceniem,-rozwój ciśnienia pęcznienia w gruncie, gdy jest on ograniczony i nie może peczniec,-zmniejszenie wytrzymałości gruntu jako rezultat pecznienia. 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). Dla zabezpieczenia obiektu przed szkodliwymi przemieszczeniami podłoża ekspansywnego należy rozpatrzeć następujące środki zaradcze: 1)srodki zmierzające do uodpornienia konstrukcji budynku na ruchy podłoża(dostosowanie konstrukcji do przeniesienia ewentualnych skutków niedostatecznego zabezpieczenia podłoża) 2) srodki zabezpieczające podłoże przed działaniem czynników uaktywniających ekspansywność gruntu 3) srodki zmierzające do eliminowania wrażliwości iłow na skurcz i pęcznienie

Niemożliwy jest automatyzm przenoszenia rozwiązań literaturowych ze względu na różne: grunty, warunki środowiskowe, mechanizmy awarii. Podłoże takie musi spełniać warunki wymagane dla gruntów spoistych:

- stopień ekspansywności gruntu, - techniczne możliwości zabezpieczania podłoża przed działaniem czynników uaktywniających ekspansywność gruntu,

Posadowienie fundamentów z uwzględnieniem spęcznienia lub przesuszenia podłoża, nie powodowanego przez naturalne czynniki klimatyczne zaliczyć należy do zadań specjalnych. Konieczne jest w takim przypadku wykonanie badań wg szczegółowego programu. Wykonać należy studium oddziaływań podłoża na fundament i na obiekt wraz z określeniem warunków bezpieczeństwa dla każdego z etapów budowy i dla studium eksploatacji.

Zjawiska jakie mogą wystąpić przy zmianie wilgotności podłoża ilastego.

Skurcz wywołany wysychaniem Pęcznienie wywołane nawilgoceniem Rozwój ciśnień w gruncie gdy jest on ograniczony i nie może pęcznieć Zmniejszenie wytrzymałości i nośności jako rezultat pęcznienia

Grunty ekspansywne - wybór warunków posadowienia ......Charakterystyczną cechą gruntów ekspansywnych na terenie Polski w stanie naturalnym jest ich duża wytrzymałość i mała ściśliwość (stan półzwarty lub twardoplastyczny). Dlatego, jeżeli możliwe jest techniczne zabezpieczenie podłoża przed zmianami wilgotności stosuje się posadowienie bezpośrednie.

Grunty ekspansywne - wykonawstwo ......Wymaga szczególnej staranności i sprawności. Każdy projekt obiektu posadowionego na iłach powinien zawierać program lub opis technologii prowadzenia robót fundamentowych. Powinny być w nim podane sposoby zabezpieczania wykopu przed zalewaniem wodą gruntową i opadowa. Kolejność wykonywania poszczególnych zadań, także uwagi dotyczące stateczności skarp i dna wykopu, wszelkie odstępstwa od przewidywanych założeń powinny być rozpatrywane wspólnie z projektantem.

Grunty ekspansywne - zbocze ......Bardzo niebezpieczne w przypadku posadowienia bezpośredniego. Inflitracja wody w naturalne powierzchnie zlustrzeń występujących w iłach może powodować straty stateczności nawet przy małych nachyleniach zbocza rzędu 8÷10%. Taki przypadek wymaga szczególnej uwagi oraz zachowania maksymalnych warunków bezpieczeństwa.

Grunty wysadzinowe ......( np.łupek ilasty,pył piaszczysty) Wysadziny powstają wskutek tworzenia się w zamarzającym gruncie soczewek lodu, które rosną wskutek podciągania wody ze strefy bardziej zawilgoconego lub wodonośnego gruntu. Wysadziny mogą wystąpić tylko wtedy gdy: 1.grunt jest wysadzinowy, 2.ośrodek gruntowy jest b.wilgotny, a zwierciadło wody gruntowej zalega dość płytko, 3.ujemne temperatury 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 nie przemarzniety. Wielkość normalnych jednostkowych sił wysadzin. osiąga 500-800 kPa, a jednostkowych sił stycznych ok.100 kPa.

Dlaczego obniżanie poziomu wody gruntowej powoduje zmniejszenie zjawiska powstawania wysadzin gruntów? Ponieważ im woda głębiej zalega tym wolniej zamarza lub jeśli zostanie obniżona do umownej głębokości przemarzania gruntu, to woda w gruncie nie zamarznie, gdyż na tej głębokości temperatura gruntu jest dodatnia. Obniżenie poziomu wody mniej naraża obiekt budowlany na …

Grunty zapadowe ...... grunty o strukturze nietrwałej, które osiadają pod wpływem

zawilgocenia wskaźnik osiadania zapadowego imp > 0,02 W Polsce do gruntów zapadowych naleŜą lessy ( WyŜ. Lubelska, WyŜ. Sandomierska, WyŜ. Krakowsko-Częstochowska, Niecka Nidziańska, Sudety i Przedgórze Sudeckie oraz Karpaty i Podgórze Karpackie ) Nie wszystkie lessy są gruntami zapadowymi ! w stanie suchym są to grunty o duŜej wytrzymałości i małej ściśliwości - bardzo dobry materiał Warunki dla gruntów zapadowych j(uż istniejace) 1.zapewnienie dobrego powierzchniowego odwodnienia terenu bez jakichkolwiek zastoisk i zbiorników wody 2. zakaz wykonywania stałych dołów, a tymczasowe wykopy powinny mieć uszczelnione ściany i dno 3. szczelność kanałów oraz instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych - specjalne

Konstrukcje (projektowane) 1. wykopy powinny być wykonywane jak najszybciej z ochroną przed wodami opadowymi ( pokrycie dna wykopu warstwą chudego betonu ), szybkie wykonywanie części podziemnej konstrukcji i zasypanie wykopu, stosuje się teŜ tymczasowe zadaszenia 2. dla cięŜkich obiektów budowlanych i nieduŜej miąŜszości warstwy lessów wskazane jest oparcie na palach lub studniach 3. czasem stosuje się zagęszczanie lessów za pomocą tzw. pali gruntowych oraz cięŜkich ubijaków 4. w literaturze radzieckiej wskazuje się na efektywność stosowania wyŜarzania lessów ( spiekania ). Polega to na rozgrzaniu gazów do temperatury 600-1100 oraz wtłaczniu ich pod ciśnieniem w wykonane otwory

Zmina wilgotności gruntów zapadowych (np. lessów) Przy zmianie wilgotności lessów następuje wymywanie spoiwa łączącego cząstki gruntu (węglan wapniowy), powstają pory i w efekcie grunt się zapada.

Grupy nośności podłoża ...... Jest to pojęcie umowne, oznaczone symbolem Gi, charakteryzujace nośność podłoża w zalezności od charakterystyki korpusu drogowego, warunków wodnych w podłożu, możliwości pod względem wysadzinowości oraz rodzaju i stanu gruntów w podłożu. Wyróznia się cztery grupy nośności podloża nawierzchni oznaczanych symbolami: G1, G2, G3, G4 (G1 najlepsza, G4 najgorsza). Grupa nośności zalezna jest od:

rodzaju gruntu podłoża (pod względem wysadzinowości),grunty niewysadzinowe (watpliwe, małowysadzinowe, bardzo wysadzinowe),warunków wodnych (dobrych, przeciętnych, złych), wartości nośności CBR.

J Janbu - metoda . 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 na bokach pasków lub ich nachylenia wyrażonego stosunkiem E/X (E-siły poziome, X-siły pionowe).

K...... 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 ,

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.

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.

M...... Morgensterna -Price'a metoda Jest to metoda ogólna umożliwiająca badanie statecz. przy dowolnych powierzch. poślizgu. Opiera się na podobnych zasadach jak metoda Janbu, tj na analizie równowagi pojedyńczego paska, zakładając jednak nieskończenie małą szerokość pasków dx i zastępując warunki równowagi równaniami różniczkowymi. 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..

Muller - Breslau metoda......Założenia: ściana nachylona, naziom nachylony, obciążony, występuje tarcie pomiędzy ścianą oporową a gruntem lecz przyjmuje się za płaszczyznę poślizgu powierzchnię. Wartości parcia są różne od rzeczywistych o ok. 5%, natomiast błąd dla odporu jest większy i rośnie wraz ze wzrostem wielkości tarcia wewnętrznego w gruncie.

N...... Nonveillera - metoda Jest stosowana do wyznaczania wskażnika stateczności przy założeniu dowolnej powierzchni poślizgu. Sposób okeślania sił międzypaskowych X jest taki sam jak w metodzie Bishopa. Związany z tym znaczny nakład pracy nie zawsze daje spodziewane efekty, dlatego też najczęściej stosuje się wariant uproszczony polegający na pominięciu sił X przy wykonaniu obliczeń. ΣT_i *a_i +ΣN_i *f_i - ΣQ_i* X_i =0

Naprężenia - różnica pomiędzy naprężeniami krytycznymi a granicznymi......

Naprężenie krytyczne to wg Maaga największy możliwy poziom naprężeń, dla którego nie zachodzi powstanie stref uplastycznienia w gruncie. Natomiast naprężenia graniczne to taki stan naprężenia i odkształcenia, przy którym zachodzi początek niestatecznego zniszczenia lub zaawansowanego płynięcia plastycznego.

Nasypy - grupy gruntów pod względem przydatności do ich budowy......

I. Nienadające się do budowy nasypów: I, wl > 65%, ponieważ będą gruntami ekspansywnymi wrażliwymi na zmiany wilgotności. Grunty niezagesczageszczalne ς < 1,60 g/cm3. Grunty organiczne. Nalezy je przeznaczać na odkład. Zastosowanie jest możliwe wyłącznie w przypadku modyfikacji ich właściwości, np. Za pomocą stabilizatorów (np. środki chemiczne, wapno+cement) lub zmiany uziarnienia. II. Grunty małoprzydatne Wn>Wopt o wilgotności naturalnej nie zapewniającej możliwości uzyskania właściwego Is. Grunty te wymagaja osuszenia lub mogą być wbudowane w dolną warstwę nasypów, pod warunkiem przewarstwienia gruntami przepuszczalnymi (niespoistymi) i ich konsolidacją przed rozpoczęciem nasypu. III. Grunty dobre - grunty spoiste wl ≤ 65% o wilgotności bliskiej w_opt, które można wbudowac w nasyp uzyskując wymaganą wartość Is. 0,9wopt ≤ wn≤1,1wopt. Zaleca się ich wbudowanie ponizej umownej głębokości przemarzania. Powyżej głębokości przemarzania stosowane są grunty niewysadzinowe. IV. Grunty bardzo dobre - piaski, pospółki i żwiry dające się łatwo zagęścić i małowrażliwe na zawilgocenie.

Na podstawie czego ocenia się nasypy zbudowane z gruntów spoistych?

Do oceny jakości nasypu zbudowanego z gruntów spoistych należy z tego nasypu poprać co najmniej 3 próbki gruntu, wykonać badania laboratoryjne w celu określenia w_opt i ρ_ds (maksymalne możliwe zagęszczenie), przy zastosowaniu aparatu Proctora i porównanie tych wyników z wartościami normowymi, czy przy takiej wilgotności optymalnej i przy takim zagęszczeniu szkieletu gruntowego jest dobrze zbudowany.

O...... Obciążenie krytyczne.. .... Za obciąŜenie krytyczne (wg Maaga) przyjmuje się obciąŜenie, którego przekroczenie powoduje w podłoŜu gruntowym poniŜej krawędzi powierzchni obciąŜonej, powstanie stref uplastycznienia. W obrębie strefy uplastycznienia grunt znajduje się w stanie granicznym i nie moŜe stawiać oporu napręŜeniom ścinającym, pod względem właściwości mechanicznych upodabnia się do cieczy lepkiej. Założenia: 1. Zagadnienie płaskie (fundament pasmowy) np. ława o nieskończonej długości 2. Warunek stanu granicznego wg Coulomba 3. Współczynnik rozporu bocznego dla gruntów w stanie uplastyczn. jak dla cieczy Ko=1. 4. ObciąŜenie g przyłoŜone w dnie wykopu jest obc. równomiernym, ciągłym. Maksymalny zasięg strefy uplastycznienia na głębokości z. Wg Maaga obciąŜenie krytyczne jest to maksymalne moŜliwe obciąŜenie nie wywołujące uplastycznienia gruntu w Ŝadnym punkcie podłoŜa. Wg Masłowa obciąŜenie krytyczne jest to maksymalne moŜliwe obc. przy ograniczeniu zasięgu stref uplastycznienia do linii pionowych przechodzących przez krawędzie podstawy fundamentu.

Obciążenie graniczne.. Pojęcie stanu granicznego jest pojęciem umownym i oznacza taki stan obciąŜenia i napręŜenia w rozpatrywanym elemencie lub układzie, dla którego zachodzi początek niestatecznego zniszczenia lub zaawansowanego płynięcia plastycznego (ogólnie niezdolność do przeniesienia dodatkowych obciąŜeń). Zgodnie z teorią nośności granicznej pole napręŜeń i wartość obciąŜenia w stanie granicznym nie zaleŜą ani od stanu

Odpór graniczny ...... Wielkości wpływające (w ogólnym przypadku na wartość odporu granicznego) B - szerokość fundamentu L - długość fundamentu N_C, N_D , N_B, - współczynnik nośności wyznaczony w zależności od wartości ϕ_u^r z nomogramów w normie lub wg wzorów C_u^r - obliczeniowa wartość spójności gruntu zalegającego bezpośrednio poniżej poziomu posadowienia [kPa] D_min - głębokość posadowienia mierzona od najniższego poziomu terenu, np. od podłogi piwnicy lub kanału instalacyjnego ρ_D^r - obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów powyżej poziomu posadowienia g - przyspieszenie ziemskie ρ_B^r - obliczeniowa średnia gęstość objętościowa gruntów zalegających poniżej poziomu posadowienia do głębokości równej B

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.

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-srtukturalne,konsekwentno-szczelinowe,konsekwentno-szczelinowe, -insekwentne, 2.na podstawie kryteriów morfologicznych: -dolinowe, -zboczowe,3.ze względu na skład minerału który bierze udział w ruchu osuwiskowym:-zwitrzelinowe, -skalne, -skalno-zwietrzelinowe, -osuwiska w osadach sypkich. 4.osuwiska podmorskie.

P Pale - nowe technologie i ich podział......Własnościami szczególnymi nowych technologii palowania jest eliminacja rurowania ochronnego, brak stosowania zawiesiny betonowej. Ciągłe ciśnieniowe betonowanie trzonu pala przez rure rdzeniowa świdra powoduje dobre zespolenie pala z gruntem co zwiększa o ok.20÷30% nośność w stosunku do tradycyjnych pali wierconych przy tych samych warunkach gruntowych i parametrach geotechnicznych. Charakterystyczna jest duża szybkość wykonywania pala, stosunkowo niski poziom hałasu i wstrząsów oraz możliwość pokonania dużych oporów w gruncie przewarstwionym (żwirami, kamieniami). Pale mogą być stosowane we wszystkich rodzajach gruntów (niespoistych i spoistych), możliwe jest wykonanie pali ukośnych. W czasie wykonywania pala prowadzona jest komputerowa kontrola i zapis parametrów wiercenia i betonowania.Podział nowych technologii palowania:pale wiercone - grunt częściowo przemieszczany na powierzchnię terenu, CFA (FCS).pale wkręcane - grunt jest przemieszczany na boki i następuje jego zagęszczenie.

Pale - organizacja robót t Wbijanie pali w grunty niespoiste średniozagęszczone oraz w spoiste półzwarte i zwarte naleŜy rozpoczynać od pali środkowych ze względu na opór gruntu rosnący w miarę przybywania pali. Niewłaściwe postępowanie moŜe utrudnić a nawet uniemoŜliwić wbijanie zaprojektowanych pali. Natomiast w przypadku gruntów słabych celowe jest rozpoczęcie wbijania od pali skrajnych. Istotne jest teŜ właściwe dobranie cięŜaru młota i wysokości jego spadania

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 podłoża 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.

Negatywne zjawiska/ zagrożenia wywołane wbijaniem pali 1. osiadania podłoŜa wskutek wbijania pali 2. boczne przesunięcia gruntu przez pale 3. wypchnięcie przez pale gruntu do góry 4. drgania obiektów budowlanych wymuszone energią wbijania pali

Pale - osiadanie t

Kiedy nie bada się osiadanie pali? - gdy pal na całej swej długości pogrążony jest w gruntach ściśliwych - nie stwierdza się poniżej podstawy pali zalegały warstwy gruntów o wytrzymałości mniejszej niż wytrzymałość warstw otaczających pale - wymiary poziome oczepu (B i L) i przekraczają długości nośnej pali - nie występują różne obciążenia w różnych sekcjach fundamentu -nie założono specjalnych wymagań ograniczających przemieszczenie fundamentu

Pale - podział (materiał)......- drewniane, - stalowe, - betonowe, - żelbetowe, - strunobetonowe.

Pale - podział (normowy)...... Pale przemieszczeniowe (wg: “Wykonawstwo specjalne robót geotechnicznych. Pale przemieszczeniowe”) - pale zagłębiane w grunt bez wiercenia lub wydobywania materiału z podłoża (usuwania urobku). Pale są zagłębiane w grunt metodą wbijania wibrowania, wciskania, wkręcania lub kombinacji tych metod.

Pale wiercone (wg: “Wykonawstwo specjalne robót geotechnicznych. Pale wiercone.” ) - pale formowane, z rurą osłonowa lub bez niej poprzez wykopanie lub wywiercenie otworu w gruncie i wypełnienie go betonem lub żelbetem.

Pale - podział (sposób przekazywania obciążenia na podłoże)...... - stropowe (stojące), - zawieszone (tarciowe), - pośrednie (normalne), - wyciągane, - kozłowe, -obciążone siłami pionowymi (sztywne i wiotkie).

Pale - podział (sposób - technologię wykonania)......a. gotowe wbijane:- drewniane - właściwie wykonane i wbite pale drewniane są najbardziej trwałym z dotychczas znanychrodzajów pali. Długość pali drewnianych: 12÷53(USA) m; średnica (wartość empiryczna) d=24+l; nośność pali drewnianych Nt = 120÷250kN. - żelbetowe - mają stosunkowo duży ciężar i wymagają użycia sprzętu ciężkiego. b. wykonywane w otworach wierconych: - Straussa, Contractor (obecnie niestosowane); - Wolfscholza - otór wykonywany pod osłoną rury osłonowej (usuwa się ewentualnie istniejącą w dole otworu). c. wykonywane w otworach wbijanych,

d. wtłaczane (wciskane statycznie(,np. 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.

e. zawiercane (wkręcane),f. dużych średnich.

Pale - sprawdzenie nośności...... Sposoby określania nośności pali wg PN: - próbne obciążenia w terenie;- stosowanie wzorów dynamicznych;- wzory statyczne (teoretyczne)- metoda stożkowej sądy wciskowej-wzory teoretyczno- empiryczne-badania dynamiczne

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.

Jakie procesy wpływają na terminy sprawdzenia nośności pali? Procesem mającym wpływ na termin sprawdzania nośności pali jest osiadanie gruntu, na terenie, na którym wykonano wymianę gruntu. Znaczenie ma także czas twardnienia betonu w przypadku pali formowanych w gruncie.

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

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 )

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.

Pale - zakres stosowania...... Przekazywanie obciążeń na niżej leżące mocniejsze podłoże.

Posadowienie obiektów budowlanych poniżej warstwy gruntu, która może ulec rozmyciu lub w przyszłości może zostać usunięta lub naruszona w trakcie wykonywania robót budowlanych.Zakotwienie obiektu budowlanego w gruncie przeciw sile wyporu wody. Przekazanie na podłoże dużych sił pionowych lub poziomych. Stabilizacja osuwisk. Ograniczanie robót ziemnych i uniknięcie robót odwodnieniowych. Przyspieszenie robót z uwagi na wysoki poziom zmechanizowania procesu. Zagęszczenie gruntu niespoistego. Ograniczenie wielkości odkształceń podłoża.

Pale - W jaki sposób projektujemy fundament palowy obciążony siłami mimośrodowymi?

Kształt fundamentów wieńczących głowice pali jest podobny do kształtu fundamentów bezpośrednich, są to: ławy, stopy, ruszty, płyty lub bloki fundamentowe. Rozmieszczenie pali pod fundamentem zależy od charakteru obciążenia (osiowe czy mimośrodowe). Przy obciążeniu osiowym i mimośrodowym siłami pionowymi, gdy δ_max/ δ_min<=1,2(naprężenia krawędziowe), pale rozmieszcza się równomiernie.Jeżeli fundament wieńczący stanowi ława, to stosuje się przynajmniej dwa rzędy pali równoległe do siebie. Pojedyncze rzędy pali pod ławami stosuje się wyjątkowo, a mianowicie: w przypadku podrzędnych zupełnie budowli, przy zastosowaniu pali o bardzo dużej nośności(np.: pale franki)albo przy instalacyjnych ławach poprzecznych.

Paskow metoda . 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 pasków wynikają z wzajemnego oddziaływania pasków na siebie, siła Q przedstawia ciężar paska, siły T i N są składowymi siły reakcji nieruchomej części ośrodka. Wartość reakcji R wynika z wytrzymałości ośrodka. Siłami naruszającymi stateczność analizowanego paska są: ciężar własny ośrodka Q, oraz wypadkowa ΔZ sił działających na bokach tego paska. Siłą utrzymującą jest opór ścinania T działający w podstawie paska. Siłę T określa się z warunku stanu granicznego Culomba. Główną trudność stanowi wyznaczenie siły N, która zależy nie tylko od ciężaru paska, ale również od sił działających na bokach każdego paska tzn E i X, których wypadkową oznaczono ΔZ. Ponieważ siły te mają charakter wew wypadkowa ich dla całego klina odłamu powinna być równa 0, a więc musi być spełniony warunek: ΣΔZ_i=0. Pomimo tego dodatkowego warunku liczba niewiadomych przekracza liczbę równań równowagi. Zmusza to do przyjęcia dodatkowych założeń. Poszczególne metody oceny stateczności zboczy różnią się sposobem uwzględniania rozkładu sił E,X dla analizowanej powierzchni poślizgu

Parcie bierne .... ( odpór gruntu ) Ep - reakcja gruntu spowodowana przemieszczeniem konstrukcji lub jej elementu w kierunku gruntu, przy wartości przemieszczenia .... niezbędnej dla osiągnięcia przez odpór wartości największej.

Narysować zasadnicze siły oraz schemat zniszczenia dla oporu gruntu.

Parcie graniczne a odporem graniczny. 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,przy wartości przemieszczenia ρ_p niezbędnej dla osiągnięcia przez odpór wartości największej.

Warunki dla uzyskania ścisłego rozwiązania dla parcia granicznego. Jest to Rankinowski stan naprężenia. Warunki: Naziom poziomy ściana oporowa jest pionowa Kąt tarcia o ścianę oporową jest pomijalnie małyObciążenie jest prostopadłe do naziomu ----------Gdy są te wszystkie warunki spełnione to powierzchnia poślizgu jest płaszczyzną. przeciwnym wypadku jest krzywoliniowa.

Parcie spoczynkowe gruntu t Eo - siła działająca od strony ośrodka gruntowego, gdy nie

istnieje moŜliwość przesunięcia konstrukcji lub jej elementu.

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.

Wpływ przesunięcia i odkształcenia konstrukcji oporowej na rozkład i wielkoś parcia wg PN.

Przemarzanie gruntu t Na kuli ziemskiej dla podłoża gruntowego można wydzielic obszary: A)o temperaturze dodatniej przez cały rok B)na których temp gruntu do pewnej głębokości, zależnie od pory roku, może być dodatnia lub ujemna C)na których grunt do określonej głębokości ma temp ujemną przez cały rok tzw obszary o gruntach wiecznie zamarzłych. Sposoby zabezpieczania obiektów budowlanych przed szkodliwymi skutkami

przemarzania gruntów: 1. zwiększenie głębokości posadowienia co najmniej do umownej głębokości przemarzania hz 2. usunięcie warstwy gruntu wysadzinowego i zastąpienie go przez grunt niewysadzinowy 3. obniŜenie poziomu wody gruntowej za pomocą drenaŜu 4. zagęszczenie podłoŜa za pomocą wałowania lub stabilizacja podłoŜa cementem, popiołami lotnymi itp. ( dla podłoŜa drogowego i podłoŜa bardzo lekkich obiektów )

R..... . Roboty ziemne w sąsiedztwie Fundamenty nowego obiektu budowlanego lub procesy związane z ich wykonywaniem mogą oddziaływać szkodliwie na konstrukcje istniejące w sąsiedztwie np. ze względu na przekazywanie drgań, wstrząsów lub uderzeń przez podłoŜe, podkopy przy wykonywaniu robót ziemnych, wzrost napręŜeń w podłoŜu gruntowym, obniŜenie poziomu wody gruntowej lub teŜ lokalne jej spiętrzenie.

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.

S...... Stan graniczne gruntów. ...Stany graniczne gruntów: 1równania równowagi Coushi'ego 2związki z koła Mohra 3warunek stanu granicznego Równania stanu granicznego mogą być wykorzystywane do: 1obliczania granicznej nośności podłoŜa pod fundamentem. 2. wyznaczania wartości parcia i odporu gruntu. 3. analizy stateczności skarpy. Otrzymane z równań Kottera wartości θ i σ pozwalają wykreślić linie poślizgu i wyznaczyć wartość oraz rozkład obciąŜenia granicz. podłoŜa wzdłuŜ podstawy fundamentu. Wartości θ w dowolnym punkcie strefy stanu granicznego pozwalają wyznaczyć kierunki stycznych do dwóch powierzchni poślizgu w tym punkcie, gdyŜ przebiegają one pod kątem +/- (45- φ/2) do kierunku większego napręŜenia głównego σ 1 . Całkowanie tych równań moŜe doprowadzić do wzorów w postaci zamkniętej tylko dla niewielu stanów napręŜeń.

SG Stan graniczny (I)Stan podloża gruntowego lub budynku posadowionego na tym podłożu, po osiągnięciu którego uważa się, że budynek (lub jej element) zagraża bezpieczeństwu RodzajeWypieranie podłoża przez pojedynczy fundament lub przez całą budowlę Usuwisko lub zsuw fundamentów lub podłoża wraz z budowlą Przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w głębszych warstwach podłożaWarunek obliczeniowy: Q_r < m x Q_f Qr - wartość obliczeniowa działającego obciąŜenia Qf - obliczeniowy opór graniczny podłoŜa gruntowego przeciwdziałający obciąŜeniu Qr m - współczynnik korekcyjny, zaleŜy od metody oznaczenia parametrów geotechnicznych

(im metoda bardziej złoŜona tym zapas mniejszy, czyli m większe) m = 0,7 lub 0,8 lub 0,9 - gdy metoda B lub C to dodatkowo zmniejszamy współczynnik m mnoŜąc go przez 0,9 ( m*0,9 )

Poprawka PN do I SG 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 ,

Obliczenie nośności granicznej podłoŜa pod fundamentem. Podstawą opracowanych i stosowanych w praktycznych obliczeniach wzorów na nośność graniczną podłoŜa jest klasyczny wzór Terzaghi'ego odnoszący się do fundamentu pasmowego, płytko posadowionego o podstawie szorstkiej, poziomej oraz obciąŜonego osiowo i pionowo. Wzór Terzaghi'ego: p-obc.naziomu w poziomie posadowienia p= γ ×D N=f(φ ) współczynnik nośności

Współczynniki NB ,ND ,NC nazywają się wsp. nośności uwzględniającymi odpowiednio: NB - wpływ szerokości podstawy fundamentu lub cięŜaru ośrodka gruntowego ND - wpływ obciąŜenia naziomu lub zagłębienia fundamentu NC - wpływ spójności Przyjęty przez Terzaghi'ego schemat oblicz. opiera się na zaobserwowanym w jakościowych badaniach modelowych tworzeniu się sztywnego klina pod podstawą szorstkiego fundamentu, przyjmowanego w przybliŜeniu jako utworzonego przez dwie proste nachylone pod kątem φ do poziomu (proste AC,BC).Napierający wraz z fundamentem sztywny klin gruntu wywołuje w podłoŜu graniczny stan odporu. Określając dla tego stanu rozkład sił działających na boki klina oraz korzystając z równania równowagi klina uzyskuje się wzór na nośność podłoŜa. Linia poślizgu CD jest łukiem spirali logarytmicznej a linia DE prostą. W Polsce w praktycznych obliczeniach nośności podłoŜa korzysta się najczęściej z rozwiązania Sokołowskiego uzyskanego metodą charakterystyk i dającego wartości mniejsze od wyznaczonych wg rozwiązania Terzaghi'ego.

Obl.nośności wg PN podłoża uwarstwionego - wady metody.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 nie uwarstwionego (jednorodnego) w przypadku z ≤2B niezależnie od miąższości warstwy gruntu słabego i kształtu fundamentu może prowadzić do zawyżonej wartości oporu granicznego podłoża uwarstwionego.

W przypadku obciąŜeń ukośnych i mimośrodowych przyjmowane schematy obliczeniowe oparte są równieŜ na badaniach jakościowych. Badania takie wykazują istnienie pozornie sztywnego klina pod fundamentem. Utworzony klin nie jest symetryczny ani w stosunku do kierunku przyłoŜonego obciąŜenia ani teŜ do osi fundamentu. Wpływ obciąŜenia poziomego uwzględniamy wprowadzając współczynniki zmniejszające i. Meyerhof proponuje wprowadzić zredukowane wymiary podstawy fundamentu: L = L - 2eL , B = B - 2eB siła wewnątrz rdzenia podstawy przekroju fundamentu połoŜenie siły w środku zastępczego fundamentu

Jak uwzględnia się wpływ sił poziomych przy określaniu nośności podłoża dla posadowienia bezpośredniego?

Poprzez zastosowanie współczynników zmniejszających ic, id ib;

Zasadnicze warunki określenia nośności podłoża gruntowego przy występowaniu 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). N_r ≤ m*Q_fNB lub N_r ≤ m*Q_fNL; gdzie Q_fNB = Q_fNL = B*L*[ (1+ 0,3*B / L) * N_c * c_u^r * i_c + (1+1,5* B / L) * N_D * ρ_D^r * g * D_min * i_D +

+(1-0,25* B / L) * N_B * ρ_B^r * g * B * i_B ] ; gdzie i_B, i_C, i_D - wsp wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia wyznaczone z nomogramów w PN i_B, i_C, i_D = f(δ_L(δ_B), _u^r ), tg δ_B = T_RB / N_R , tg δ_L = T_RL / N_R ,

Określ potrzebne wielkości dla obliczenia nośności podłoża fundamentu bezpośredniego przy wyznaczaniu parametrów geotechnicznych metodą B wg normy PN-81/5-03020. W I SG wg PN na ogół stosujemy wartości oblicz. parametrów geotechnicznych. Poprawka do normy: gdy spełniony jest warunek: ława fundamentowa oparta jest na gruncie niespoistym to stosujemy wyjątek w stosunku do wartości obliczeniowych. Celem tej poprawki jest uzyskanie mniejszej szerokości ławy fundamentowej, czyli bardziej ekonomiczne projektowanie. Przy ustalaniu parametrów 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

SG Stan graniczny (II). ... Rodzaje: srednie osiadanie, przechylenie, wzgledna strzalka ugiecia, roznica osiadan. Warunek obliczeniowy [S] ≤ [S]dop [S] - symbol umownej wartości przemieszczenia lub odkształcenia miarodajnego dla oceny stanu uŜytkowego danego obiektu budowlanego : średniego osiadania fundamentów budowli sśr , przechylenia budowli θ , strzałki wygięcia budowli fo lub względnej róŜnicy osiadania fundamentów budowli l s ∆[S]dop - symbol odpowiedniej wartości dopuszczalnej

Na podstawie czego ustala się dopuszczalne wartości przemieszczeń i osiadań dla II SG podłoża gruntowego fundamentu? Dopuszczalne wartości przemieszczeń i odkształceń ustala się dla danego obiektu budowlanego na podstawie analizy stanów granicznych konstrukcji, wymagań użytkowych i eksploatacji urządzeń a także działania połączeń instalacyjnych;

Wymienic czynniki wpływające na prognozę osiadań fundamentów/Czynniki wpływające na usytuowanie w planie i głębokość posadowienia fundamentów bezpośrednich :

1. Głębokość przemarzania 2. Występowanie gruntów ekspansywnych 3. Sąsiednie konstrukcje, uzbrojenie terenu, przewidywane zmiany konstrukcyjne, roboty ziemne w sąsiedztwie 4. Rozmycie dna rzeki i podmycia brzegów 5. Poziom wody w gruncie 6. Niekorzystne geologiczne zjawiska i procesy zachodzące w podłoŜu (grunty wietrzelinowe, zapadowe, procesy krasowe, osuwiska, szkody górnicze, itp.) 7. Wymagania dotyczące poszczególnych rodzajów obiektów budowlanych i ich konstrukcji 8. Wymagania dotyczące warunków eksploatacji obiektów powodujących niekorzystne zjawiska i procesy

Jaka jest potrzebna ilość fundamentów dla sprawdzenia poszczególnych rodzajów II SG?

I. Posadowienie bezpośrednie:

1. Osiadanie średnie obieku budowlanego - chyba wszystkie a) stopa b) ława 2. Przechylenie obiektu budowlanego - wszystkie fundamenty leżące w planie na jednej linii prostej a) stopa b) ława 3. Ugięcie - bierze się pod uwagę 3 najniekrzystniej osiadające fundamenty, leżące w planie na lini prostej a) stopa b) ława II. Posadowienie na palach: 1.

Kiedy nie trzeba sprawdzać obliczeń wg II SG. Dla obiektów posadowionych na skałach litych a ponadto gdy: A) kiedy jednocześnie spełnione sa warunki: konstrukcja mało wrażliwa na wpływ osiadań i w podłożu zalegają gruntu mało ściśliwe B) obiekt budowlany jest obliczany jako konstrukcja ciagla na podlożu odkształcalnym, można nie sprawdzać strzałki ugięcia.

Dlaczego dla fundamentów na palach nie sprawdzamy stanu granicznego użytkowania.

Generalnie spełnienie I SG - stanu granicznego nośności zapewnia spełnienie II SG. Nie jest tak, że nie sprawdzamy SGU fundamentów na palach. Należy je sprawdzać (przemieszczenie) w następujących przypadkach: 1. pale pogrążone są na całej długości w gruntach ściśliwych (np. w gruntach spoistych o konsystencji plastycznej lub w gruntach niespoistych luźnych) 2. poniżej podstaw pali zalegają warstwy gruntów o wytrzymałości mniejszej niż wytrzymałość warstw otaczających pal 3. fundament posadowiony jest w innych niż podany wyżej warunkach gruntowych, lecz wymiary poziome oczepu przekraczają długość nośną pali, a podstawy pali nie opierają się o skały, grunty kamieniste lub zagęszczone żwiry lub pospółki 4. występują różne obciążenia na poszczególnych sekcjach fundamentów 5. istnieją specjalne wymagania ograniczające przemieszczenia fundamentów

Sufozja a 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.

T..... 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.

W...... Wilgotność optymalna Za wilgotność optymalną przyjmuje się wilgotność, przy której grunt uzyskuje maksymalna gęstość objętościową, a zatem ulega maksymalnemu zagęszczeniu. Po przekroczeniu tej granicy wilgotność wzrasta, ale ciężar objętościowy maleje, a grunt traci zdolność dalszego zagęszczania, gdyż ulega rozwodnieniu. Badania tego typu wykonuje się przede wszystkim przy zagęszczaniu gruntów pod nawierzchnie drogowe, lotniska, boiska oraz przy formowaniu nasypów ziemnych.

Woda w gruncie Rodzaje wody w gruncie Woda w gruncie występuje w postaci : 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.

NaleŜy brać pod uwagę następujące niekorzystne wpływy: 1. wykonywanie robót ziemnych i fundamentów poniŜej zwierciadła wody w gruncie stwarza dodatkowe trudności tzn. konieczność czasowego lub trwałego obniŜenia poziomu wody gruntowej 2. w niektórych gruntach woda gruntowa powoduje zmniejszenie ich wytrzymałości ( grunty spoiste, ekspansywne ) 3. jeŜeli woda gruntowa występuje powyŜej poziomu posadowienia lub posadzek piwnic w projektowaniu naleŜy uwzględnić wypór wody oraz izolacje przeciwwodne i przeciwwilgociowe 4. zmiana napręŜeń w podłoŜu gruntowym (przy obniŜeniu poziomu wody gruntowej następuje zwiększenie napręŜeń (obciąŜenia) ⇒ dodatkowe osiadania podłoŜa grunty spoiste nawet gdy nie są ekspansywne zmniejszają swoją objętość gdy są wysuszane

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,

Wzmacnianie gruntów - metody 1. Zagęszczenie wgłębne gruntów niespoistych:

- zagęszczenie wibratorami - ruchy wibrowe powodują zagęszczanie podłoża.

- ciężkie wbijaki, np. Menard '70 - stalowe wbijaki o masie kilku do nawet 100t podnoszone są na pewną wysokość (zazwyczaj kilkunastu metrów), następnie zwalnia tak, aby utworzył krater. Proces wykonywany jest w siatce. Osiągane zagęszczenie do 30m; najefektywniejsze do 10m. 2. Wstępna konsolidacja gruntów spoistych (zastosowanie nasypu i “pali piaskowych”; przyspieszenie konsolidacji można uzyskać poprzez zastosowanie elektroosmozy).

3. Zastrzyki - polegają na wprowadzeniu pod ciśnieniem (z otworu wiertniczego) do gruntu zaczynu stabilizującego. Najczęściej stosuję sie zaprawe cementową i skladniki chemiczne lub zawiesiny iłowe. Rodzaje zastrzyków:

- przenikające - następuje wypełnienie porów gruntu zaprawą, objętość gruntu i struktura nie ulegają zmianie.

- przemieszczajace - wystepuje zagęszczenie otaczającego gruntu.

- otaczające - następuje wypełnienie szczelin w spękanym gruncie a zaczyn otacza bryłki gruntu.

Metody wykonywania zastrzyków: - Wraz z postępem wiercenia.- Z postępem wiercenia ku górze.- Przez rurę z rękawami. - Metoda strumieniowa. 4. Wgłębna stabilizacja - wgłębne mieszanie stabilizatora z gruntem roszimym, np. kolumny wapienne.5. Zbrojenie gruntu (NIE GRUNT ZBROJONY): - gwoździowanie - stosowane przede wszystkim w celu polepszenia zboczy i skarpy wykopów. W skarpę wykopów wprowadza się tzw. gwoździe - pręty stalowe o średnicy 2÷3cm.- wkładki z geosyntetyków - moga spelnić funkcje zbrojenia gruntu, drenażu, filtru, ochrony przed erozją, rozdzielania róznych materiałów (separacja) oraz uszczelniania podłoży, - grunt zbrojony - składa się z nasypowego gruntu wzmocnionego taśmami z materiału wytrzymałego na rozciąganie (np. stal, geosyntetyki). Zasada działania polega na wykorzystaniu parcia pomiędzu gruntem i zbrojeniem powodujacym sprężenie gruntu. Najczęściej grunt zbrojony spelnia rolę ścian oporowych.

Wysadzinowośc ......Warunki wysadzinowości: 1. grunt jest wysadzinowy 2. ośrodek gruntowy jest bardzo wilgotny, a zwierciadło wody gruntowej zalega dość płytko 3. ujemne temperatury powietrza utrzymują się dość długo Do gruntów wysadzinowych zalicza się wszystkie grunty zawierające > 10% cząstek o średnicy zastępczej mniejszej niŜ 0,02 mm oraz wszystkie grunty organiczne - głębokość przemarzania interesuje nas tylko w gruntach wysadzinowych ! Głębokość posadowienia w gruntach wysadzinowych nie powinna być mniejsza od umownej

głębokości przemarzania Fundament obiektu budowlanego znajdujący się w strefie przemarzania gruntu podlega działaniu sił wysadzinowych. Działają one prostopadle do podstawy fundamentu oraz stycznie na pobocznicy fundamentu, jeŜeli zamarznięty grunt bezpośrednio dotyka do jego powierzchni bocznej i jest do niej przymarznięty. Wielkość normalnych jednostkowych sił wysadzinowych osiąga 500-800kPa, a jednostkowych sił stycznych około 100kPa.

Wysadzinowośc a zapadowosc ...... Wysadzinowość to proces pęcznienia gruntu wysadzinowego pod wpływem mrozu w warunkach pełnego zawilgocenia gruntu podczas gdy zapadowość to zmniejszanie objętości przez grunt o strukturze nietrwałej w skutek zawilgocenia.

Z..... Zbocza - określanie stateczności ...... W praktyce stosuje się wiele metod obliczeniowych różniących się przyjmowaną powierzchnią poślizgu lub uwzględnieniem (w różnym stopniu) sił wew w bryle gruntu ulegającej zsuwowi. Przyjmowane sa powierzchnie poślizgu o śladach w przekroju poprzecznym w postaci łuku koła, spirali logarytmicznej, cykloidy itp. Przebieg linii poślizgu jest bezpośrednio związany z budową geologiczną i wiarygodna ocena stateczności jest możliwa jedynie przy uwzględnieniu budowy geologicznej rejonu zbocza, czy skarpy. W analizie stateczności wyznacza się siły powodujące zsuw - czynne, oraz siły utrzymujące - bierne wynikające z wytrzymałości gruntu na ścinanie. Miarą stateczności jest wskażnik stateczności określnany 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.

Zbocza war. zapew stat (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.

Podział metod obliczania stateczności. 1.Zbocza o nieograniczonej wysokości-wysokość zbocza nie ma znaczenia na mechanizm zniszczenia 2.Zbocze o ograniczonej wysokości: a)metoda pasków (Felleniusa,Bishopa,Nonveillera,Morgensterna-Price'a,Janbu,m.graficzna).b)metoda dużych brył

Zjawiska geologiczne i procesy zachodzace w podlożu- negatywne (jeden z czynników wpływających na usytuowanie posad.fundam.bezpośr.)1.zjawiska krasowe -są spowodowane przez wody przenikające przez skały rozpuszczalne (wapienie, 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.2.osuwiska- wykaz stanow granicznych, które należy uwzględnić według EUROKODU7 powinien zostać rozszerzony w przypadku analizy stateczności skarp lub zboczy. Jako minimum należy rozpatrywać następujące stany graniczne: A) całkowita utrata stateczności lub nośności skarpy lub zbocza B)zniszczenie wywołane wew erozją C)zniszczenie wywołane erozją powierzchniową 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 3.wietrzenie -prowadzi do spękania skał i rozpadu, 4 tereny eksploatacji górniczej

---