Grunt budowlany –część skorupy ziemskiej mogąca współpracować z obiektem budowlanym, stanowiąca jego element lub służąca do wykonywania z niej budowli ziemnych. Frakcja gruntu – zbiór ziaren lub cząstek o wymiarach d zawartych w określonym zakresie. Badanie makroskopowe – przybliżone określenie rodzaju gruntu i niektórych jego cech fizycznych bez pomocy przyrządów. Grunty naturalne – stanowią mieszaninę (w różnych stosunkach ilościowych) ziaren i cząstek o różnych średnicach. Skład granulometryczny gruntu – zawartość poszczególnych frakcji w gruncie. Na jego podstawie sporządza się wykres uziarnienia oraz określa nazwę gruntu. Frakcja gruntu – zbiór ziaren i cząstek gruntu o średnicach d zawartych w określonym zakresie. Analiza sitowa polega na określeniu składu granulometrycznego gruntów niespoistych przez rozdzielenie poszczególnych frakcji na znormalizowanych sitach. Analiza areometryczna polega na określeniu składu granulometrycznego gruntów spoistych i piasku pylastego na podstawie pomiarów zmian (w czasie) gęstości zawiesiny gruntowej za pomocą areometru. Kapilarność czynna H_kc – jest to maksymalna wysokość, na którą podniesie się woda w porach gruntu ponad poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej. Kapilarność bierna H_kb – jest to maksymalna wysokość utrzymywania się wody w porach gruntu na tym samym poziomie przy obniżaniu się swobodnego zwierciadła wody gruntowej. Kapilarność bierna jest jednym z kryteriów wysadzinowości gruntu. Wysadzinowość gruntu – jest to zjawisko powstawania wysadzin pod wpływem ujemnych temperatur, czyli wznoszenie się gruntu ku górze wskutek tworzenia się soczewek lodu w przemarzającym gruncie; w okresie wiosennym (podczas odmarzania) grunt ulega rozrzedzeniu. Części organiczne – jest to substancja organiczna (nierozłożona i zhumifikowana), która dostała się do gruntu w wyniku obumierania roślin i zwierząt. Zawartość części organicznych I_om – jest to stosunek masy domieszek organicznych do masy szkieletu gruntowego. Grunty organiczne – grunty, które zawierają części organicznych I_om>2% Zagęszczalność gruntu – możliwość uzyskania przez grunt maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ_d , w zależności od: użytej energii zagęszczenia E_z i sposobu jej przekazania, rodzaju gruntu i jego wilgotności Wilgotność optymalna w_opt jest to wilgotność, przy której grunt ubijany jedną z 4 metod normowych uzyskuje maksymalną wartość gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ_ds. Wodoprzepuszczalność gruntu – jest to właściwość gruntu polegająca na przepuszczaniu wody systemem połączonych porów. Wskaźnik wodoprzepuszczalności (współczynnik filtracji) k – prędkość przepływu wody w odniesieniu do całego przekroju gruntu przy spadku hydraulicznym i = 1 w temperaturze t = 10ºC.

Wskaźnik wodoprzepuszczalności k_t w temperaturze badania tºC obliczany jest wg wzoru:

$k_{10} = \frac{k_{t}}{0,7 + 0,03t}$ , cm/min

Stopień plastyczności oblicza się wg wzoru: $I_{L} = \frac{1,25X}{\text{Af}_{i}}$ gdzie: 1,25 – ilość wody, którą traci wałeczek przy jednokrotnym wałeczkowaniu, %, X – liczba wałeczkowań, A – aktywność koloidalna:dla gruntów lodowcowych A≈1, dla glin pokrywowych i lessów A=0,5÷0,8, dla iłów nasiąkliwych A>1,5, f_i – średnia zawartość frakcji iłowej, %. Gęstość objętościowa gruntu ρ – jest to stosunek masy m_m do objętości całej próbki V: $\rho = \frac{m_{m}}{V}$ , g/cm³ Zawartość procentową ziaren gruntu pozostałych na każdym sicie oblicza się wg wzoru: $Z_{i} = \frac{m_{\text{si}}}{m_{s}} \bullet 100\%$, % gdzie: m_si – masa ziaren pozostałych na sicie i, g, m_s – masa szkieletu gruntowego wziętego do analizy, g. Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego:

$\rho_{d} = \frac{m_{s}}{V}$, g/cm³ , oblicza się wg wzor $\rho_{d} = \frac{100\rho}{100 + w}$, g/cm³ gdzie: m_s – masa szkieletu gruntowego, g, V – objętość całej próbki, cm³ ρ – gęstość objętościowa gruntu, g/cm³ w – wilgotność gruntu, % Wskaźnik zagęszczenia Is jest miarą zagęszczenia gruntów (niespoistych i spoistych) sztucznie zagęszczanych i służy do kontroli jakości wykonanych robót ziemnych. Obliczany jest wg wzoru:

$I_{s} = \frac{\rho_{d}}{\rho_{\text{ds}}}$, gdzie: ρ_d – gęstość objętościowa szkieletu gruntowego gruntu w nasypie, g/cm³, wyznaczona (na podstawie badań ρ i w gruntu w nasypie) ρ_ds – maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego wyznaczona określoną metodą (Proctora) na próbce pobranej z badanego nasypu.

Prawo Darcy’ego: Q = kATi, cm³ gdzie: Q – objętość wody przepływającej przez grunt w czasie T, cm³, A – powierzchnia przekroju przewodzącego wodę, cm², T – czas obserwacji, min, k - współczynnik filtracji cm/min, i – gradient (spadek) hydrauliczny, wyrażony wzorem $i = \frac{H}{l}$, - gdzie: ∆H – różnica poziomów wody, cm, l – droga filtracji, cm. KLASYFIKACJA Pochodzenie: antropogeniczne, naturalne(*nasypowe:nasyp budowlany (NB),nasyp niebudowlany (NN)*rodzime -mineralne: niespoiste,spoiste –organiczne: grunty próchnicze, namuły, gytie, torfy) Rodzaje badań makroskopowych :*oznaczanie rodzaju i nazwy:gruntów organicznych – w sposób organoleptyczny, gruntów niespoistych – w sposób wizualny,gruntów spoistych – na podstawie prób: (wałeczkowania, rozcierania w wodzie, rozmakania) *oznaczanie stanu gruntów spoistych – na podstawie liczby wałeczkowań, *określanie barwy gruntu – w sposób wizualny, *określanie wilgotności gruntu – za pomocą dotyku, *określanie zawartości węglanu wapnia – działając roztworem HCl Badanie dodatkowe gruntów spoistych przyrządami kieszonkowymi: badanie wytrzymałości na ścinanie gruntu ścinarką obrotową, badanie spójności gruntu penetrometrem tłoczkowym. Metody oznaczania zawartości części organicznych:*metoda utleniania roztworem H₂O₂, wg wzoru: $I_{\text{om}} = \frac{m_{\text{st}} - m_{u}}{m_{\text{st}} - m_{t}} \bullet 100$ , % gdzie: m_st – masa zlewki z wysuszoną próbką gruntu, g m_u – masa zlewki z próbką po utlenieniu, g, m_t – masa pustej zlewki, g *metoda prażenia w temperaturze 600÷800 ºC, wg wzoru: $I_{z} = \frac{m_{\text{st}} - m_{u}}{m_{\text{st}} - m_{t}} \bullet 100$ , % gdzie: I_ż -strata masy przy prażeniu %, M_u – masa tygielka z próbką po wyprażeniu, g, poostałe, oznaczenia – jak wyżej.

Metody wyznaczania gęstości objętościowej gruntu: *metoda wyporu hydrostatycznego wody, wg wzoru:

$\rho = \frac{m_{m}}{\frac{m_{p} - m_{\text{pw}}}{\rho_{w}} - \frac{m_{p} - m_{m}}{\rho_{p}}}$ , g/cm³ gdzie: m_p – masa oparafinowanej próbki gruntu, g, m_pw – masa próbki gruntu oparafinowanej i zanurzonej w wodzie, g, ρ_w – gęstość właściwa wody, można przyjąć równą 1,00 g/cm³, ρ_p – gęstość właściwa parafiny (wycechowana), można przyjąć równą 0,93 g.cm³

*metoda wyporu hydrostatycznego cieczy organicznej, wg wzoru:

$\rho = \frac{m_{m}\rho_{c}}{m_{m} - m_{\text{mc}}}$ ,g/cm³ gdzie: m_mc – masa próbki zanurzonej w cieczy organicznej, g, ρ_c – gęstość właściwa stosowanej cieczy w temperaturze badania (wycechowana), g/cm³

*metoda przy użycu rtęci, eg wzoru:

$\rho = \frac{m_{m}\rho_{h}}{m_{r}}$, g/cm³ gdzie: ρ_h – gęstość właściwa rtęci, g/cm³, przyjmowana w zależności od temperatury badania, m_r – masa wypchniętej rtęci, g,

*metoda przy użyciu pierścienia lub cylindra, wg wzoru:

$\rho = \frac{m_{\text{st}} - m_{t}}{V_{P}}$, g/cm³ gdzie: m_st – masa pierścienia lub cylindra z gruntem, g m_t – masa pierścienia lub cylindra, g, V_p – objętość pierścienia lub cylindra, cm³ *metoda przy użyciu objętościomierza piaskowego, *metoda przy użyciu objętościomierza wodnego.

Wysadzinowość gruntu – jest to zjawisko powstawania wysadzin pod wpływem ujemnych temperatur, czyli wznoszenie się gruntu ku górze wskutek tworzenia się soczewek lodu w przemarzającym gruncie; w okresie wiosennym (podczas odmarzania) grunt ulega rozrzedzeniu. Na podstawie Hkb określa się wysadzinowość gruntu: jeżeli Hkb<100cm, Hkb=100-130 cm , Hkb>130cm. Grunty niewysadzinowe (zawartość cząstek mniejszyczh bądź równych 0,075mm jest mniejsza niż 15%,zawartość cząstek mniejszych bądź równych 0,02mm mniej niż 3%, Hkb mniejsze niż 1,0m, wstaźnik piaskowy większy od 35)-rumosz nieiglasty,żwir, piasek średni, piasek gruby, piasek drobny, pospółka, żużel nierozpadowy. Grunty wątpliwe(zawartość cząstek mniejszyczh bądź równych 0,075mm jest od 15 do 30%, zawartość cząstek mniejszych bądź równych 0,02mm jest od 3 do 10% Hkb jest wieksza bądź równa 1,0m, wstaźnik piaskowy większy od 25 do 35)-piasek pylasty, zwietrzelina gliniasta, rumosz gliniasty, żwir gliniasty, pospółka gliniasta.Grunty wysadzinowe (zawartość cząstek mniejszyczh bądź równych 0,075mm jest więcej niż 30%,zawartość cząstek mniejszych bądź równych 0,02mm więcej niż 10%, Hkb większe od 1,0m, wstaźnik piaskowy mniejszy od 25)-mało wysadzinowe(glina piaszczysta zwięzła, glina zwięzła, glina pylasta zwięzła, ił, ił piaszczysty, ił pylasty) -bardzo wysadzinowe(piasek gliniasty,pył,pył piaszczysty, glina, glina pylasta, ił warwowy).

Grunty spoiste. Badania makroskopowe:na podstawie próby: wałeczkowania, rozmakania, rozcierania w wodzie-oznaczanie stanu gruntów spoistych na podstawie liczby wałeczkowań. Badania dodatkowe gruntów spoistych metodą kieszonkową:badanie wytrzymałości na ścinani gruntu, ścinarką obrotową-badanie spójności gruntu penetrometrem tłoczkowym. Rodzaje gruntów spoistych:-mało spoisty(Ip<5%, fi<5%, Ip=5-10%, fi=5-10%, piasz-piasek gliniasty, pośr-pył piaszczysty, pyl-pył)-średnio spoiste(Ip=10-20%, fi=10-20%, piasz-glina piaszczysta, pośr-glina, pyl-glina pylasta)-zwięzło spoiste (Ip=20-30%, fi=20-30%, piasz-glina piaszczysta zwięzła, pośr-glina zwięzła, pyl-glina pylasta zwięzła)-bardzo spoiste(Ip>30%, fi>30%, piasz-ił piaszczysty, pośr-ił, pyl-ił pylasty)Stany gruntów spoistych:zwarty I_L<0, półzwarty I_L≤0, twardoplastyczny 0<I_L≤0,25, plastyczny0,25<I_L≤0,50, miekko plastyczny0,50<I_L≤1,00, płynnyI_L>1,00.Metody badań składu granulometrycznego gruntów spoistych:-anakiza aerometryczna- polega na określeniu składu granulometrycznego gruntów spoistych i piasku pylastego na podstawie pomiarów zmian (w czasie) gęstości zawiesiny gruntowej za pomocą areometru.Metody oznaczania współczynnika filtracji:w aparacie zmiennego naporu. Grunty spoiste zbudowane głównie z frakcji: piaskowej, pyłowej, iłowej (+frakcja kamienista i żwirowa)

Grunty niespoiste. Badania makroskopowe-w sposób wizualny. Metody badań składu granulometrycznego gruntów niespoistych-analiza sitowa polega na określeniu składu granulometrycznego gruntów niespoistych przez rozdzielenie poszczególnych frakcji na znormalizowanych sitach. Metody oznaczania współczynnika filtracji:w aparacie stałego naporu. Rozaje gruntów niespoistych: żwir, pospółka, piastek gruby, piasek średni, piasek drobny, piasek pylasty. Stany gruntów niespoistych: bardzo luźne I_D 0-15%, luźne I_D 15-35%, średnio zageszczone I_D 35-65%, zagęszczone I_D 65-85%, bardzo zagęszczone I_D 85-100%. Grunty spoiste zbudowane głównie z frakcji: żwirowej, piaskowej, pyłowej (+frakcja kamienista) Wskaźnik zagęszczenia Is jest miarą zagęszczenia gruntów (niespoistych i spoistych) sztucznie zagęszczanych i służy do kontroli jakości wykonanych robót ziemnych. Obliczany jest wg wzoru:

$I_{s} = \frac{\rho_{d}}{\rho_{\text{ds}}}$, gdzie: ρ_d – gęstość objętościowa szkieletu gruntowego gruntu w nasypie, g/cm³, wyznaczona (na podstawie badań ρ i w gruntu w nasypie) ρ_ds – maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego wyznaczona określoną metodą (Proctora) na próbce pobranej z badanego nasypu.

Rodzaje badań makroskopowych :*oznaczanie rodzaju i nazwy:gruntów organicznych – w sposób organoleptyczny, gruntów niespoistych – w sposób wizualny,gruntów spoistych – na podstawie prób: (wałeczkowania, rozcierania w wodzie, rozmakania) *oznaczanie stanu gruntów spoistych – na podstawie liczby wałeczkowań, *określanie barwy gruntu – w sposób wizualny, *określanie wilgotności gruntu – za pomocą dotyku, *określanie zawartości węglanu wapnia – działając roztworem HCl Badanie dodatkowe gruntów spoistych przyrządami kieszonkowymi: badanie wytrzymałości na ścinanie gruntu ścinarką obrotową, badanie spójności gruntu penetrometrem tłoczkowym.Kapilarność-jest to zjawisko podnoszenia się wody w kanalikach utworzonych z porów w gruncie ponad swobodne zwierciadło wody, wskutek działania sił napiecia powierzchniowego oraz sił adhezji(przyczepność między wodą a ściankami kapilar) Kapilarność czynna H_kc – jest to maksymalna wysokość, na którą podniesie się woda w porach gruntu ponad poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej. Kapilarność bierna H_kb – jest to maksymalna wysokość utrzymywania się wody w porach gruntu na tym samym poziomie przy obniżaniu się swobodnego zwierciadła wody gruntowej. Kapilarność bierna jest jednym z kryteriów wysadzinowości gruntu. Wskaźnik wodoprzepuszczalności (współczynnik filtracji) k – prędkość przepływu wody w odniesieniu do całego przekroju gruntu przy spadku hydraulicznym i = 1 w temperaturze t = 10ºC.Wskaźnik wodoprzepuszczalności k_t w temperaturze badania tºC obliczany jest wg wzoru:$k_{10} = \frac{k_{t}}{0,7 + 0,03t}$ , cm/min