1.Frakcje gruntu ze średnicami: *Kamienista(f_k) d>40mm*Żwirowa(f_ż) 40>=d>2*Piaskowa(f_p) 2>=d>0,05*Pylasta(f_pi) 0,05>=d>0,002 *Ilasta(f_i) 0,002>=d Gruntów spoistych i niespoistych:*grunty spoiste-zbudowane głównie z frakcji:f_p,f_pi,f_i *niespoiste-zbud.głów.zf_ż,f_p,f_pi Rodzaje gruntów niespoistych: *żwir(Ż)*pospółka(Po) *piasek gruboziarn.(Pr)*piasek średnioziar(Ps)*piasek drobnoziar.(Pd)*piasek pylasty(Ppi) Metody badania rodzaju gurntów niespoistych:*metoda makroskopowa-orientacyjnie(tabelka)*analiza sitowa-polega na określeniu składu granulom.gruntów niespoistych przez rozdzielenie poszczególnych frakcji na znormalizowanych sitach. Rodzaje gruntów spoistych:*ił(I)*ił piaszczysty(Ip)*ił pylasty(Ipi) *glina(G)*glina piaszcz.(Gp)*glina pylasta(Gpi)*glina zwięzła(Gz)*glina piaszcz.zwięzła(Gpz)*glina pylasta zwięzła(Gpi z)*piasek gliniasty(Pg)*pył(pi) Metody badania rodzaju gruntów spoistych:*analiza areometryczna*analiza makroskopowa(na podst.prób:*wałeczkowania*rozcierania w wodzie*rozmakania) Rodzaje gruntów organicznych,metody oznacz:[RODZAJE:*grunty próchniczne:-namuły(Nm) –namuły piaszczyste(Nmp) –namuły gliniaste(Nmg) –gytie(Gy) –torfy(T)] *Metody oznaczania zawart.części org.:*metoda utleniania roztworem wody utlenionej *metoda prażenia w temperaturze 600-800 st.C Parametry wiodące dla gruntów niespoistych i spoistych:GRUNTY SPOISTE:*minerały ilaste,drobne cząstki kwarcu,skaleni*zbudowane głównie z frakcji f_p,f_pi,f_i *kształt cząstek-biszkoptowaty lub iglasty,duża powierzchnia graniczna *głównie cząstki d<0,002mm f_i>1% *duża aktywność chemiczna GRUNTY NIESPOISTE:*zbudowane głównie z frakcji f_ż,f_p,f_pi *ziarna kwarcu ,krzemionki,skaleni *główne ziarna d>0,002mm f_i<1% *bryłowaty kształt ziarn *mała powierzchnia graniczna *mała aktywność chemiczna *ziarnista struktura gruntu Wilgotności gruntu w=(m_w)/(m_s) *100% [%] gdzie:m_w-masa wody w próbce[g] m_s-masa szkieletu w próbce[g] Gęstość właściwa szkieletu gruntowego ro_s=m_s/v_s [g/cm3] gdzie:m_s-masa szkieletu gruntowego[g] v_s-obj.szkieletu gruntowego w próbce[cm3] Gęstość objętościowa gruntu: ro=m_m/v [g/cm3] gdzie:m_m-masa próbki gruntu[g] v-obj.próbki gruntu[cm3] METODY:*wyporu hydrostatycznego cieczy org.: ro=(m_m*ro_c)/(m_m – m_mc) *wyporu hydrostatycznego wody: ro=(m_m)/[(m_p – m_mp)/ro_w] – [(m_p – m_m)/ro_p] *przy użyciu rtęci: ro=m_m*ro_r/m_r *przy użyciu cylindra lub pierścieni: ro=(m_nt-m_t)/v_p Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego+metody: ro_d=m_s/v ro_d=100*ro/100+w [g/cm3] m_s-masa szkieletu gruntowego[g] v-obj próbki gruntu[cm3] ro-gęstość objętościowa gruntu w-wilgotność gruntu[%] METODY:oznacza się w aparacie Proctora, według metod opracowanych przez Proctora, polegających na ubijaniu kilku warstw gruntu w cylindrze określoną energią

2. Gęstość objętosciowa gruntu z uwzgl..wyporu wody r’=r_sr-r_wro_i’=ro_sri-ro_w STANY GRUNTÓW NIESPOISTYCH: GRUNTY:*bardzo luźne*luźne*średnio zagęszczone*zagęszczone*bardzo zagęszczone STANY:*luźny*średnio zagęszczony*zagęszczony*bardzo zagęszczony Granica plastyczności; Wilgotność gruntu spoistego przy której wałeczek uformowany z gruntu podczas jego wałeczkowania na dłoni pęka po osiągnięciu średnicy 3mm. Grunty dla których możliwe jest określenie granicy plastyczności są określane jako wykazujące właściwośći spoiste; mała plastyczność- próbka wykazuje spoistość, nie można wykonać wałeczka; duża plastyczność- próbkę można wałeczkować do uzyskania cienkich wałeczków Metoda badania granicy płynnośći i odpowiednie definicje; *granica płynnośći wg Casagrande’a W_L- wilgotność pasty gruntowej w której wykonana bruzda zlewa się na długości 10mm i wysokości 1mm przy 25 uderzeniach o podstawę *granica płynności wg Wasilijewa W_L(W z daszkiem)- wilgotność pasty gruntowej w którą stożek zagłębia się pod własnym ciężarem na gł h=10mm w czasie 5s 3. Metoda penetrometru stożkowego W_L= f(w_18)- obliczana ze wzoru W_L= 0,004s (w_18)^2 + 0,8873 w_18+ 43,62; w_18- wilgotność pasty gruntowej, odpowiadająca głębokości penetracji h=18mm; STOPIEŃ PLASTYCZNOŚCI; zastosowania I_L= (w_n- w_p)/Ip; w_n- wilgotność naturalna gruntu %; w_p- granica plastyczności %; Ip- wskaźnik plastyczności W_L-Wp; W_L- granica płynności %; Zastosowany do określenia stanu gruntu spoistego oraz konsystencji; Def wskaźnika plastyczności; Ip= w_L-w_p; w_p- granica plastyczności %; W_L- granica płynności %; Makroskopowe badania rodzaju i stanu gruntów spoistych; Rodzaje badań makroskopowych: na podstawie prób *wałeczkowania *rozcierania w wodzie *rozmakania; Oznaczanie stanu gruntów spoistych: *na podstawie liczby wałeczkować; Oznaczenie właściwości dodatkowych: barwy gruntu, wilgotności, zawartości CaCO3, badanie wytrzymałości na ścinanie (ścinarką obrotową), badanie spoistości; Max gęstości objętościowej szkieletu gruntowego, wilgotności optymalnej; ro_d= m_s/v; ro_d= 100ro/(100+w) [g/cm^3]; m_s- masa szkieletu gruntowego; ro- gęstoścobj gruntu; w- wilgotność gruntu; v- objętość próbki; wilgotność optymalna- wilgotność przy której grunt ubijany jedną z 4 metod Proctora uzyskuje max wartości gęstości objętościowej szkieletu gruntowego; Prawo Darcy; Q= k_T*i*t*A; Q- objętośc przepływającej wody [m3]; k_T- współczynnik filtracji w temp T [st.C]; i-spadek hydrauliczny; t- czas przepływu [s]; A- pole przekroju gruntu, prostopadle do kierunku przepływu [m2];

3. Współczynnik filtracji k i metody wyznaczania; Współczynnik filtracji k jest to prędkość przepływu wody v przy spadku hydraulicznym i=1. Jest wielkością charakterystyczną gruntu, zależy od: *porowatości uziarnienia i temperatury gruntu; k=k_10= k_T/(0,7+ 0,03T); k_10- współczynnik filtracji w temperaturze wody 10C [m/s]; k_T- współczynnik filtracji w temp badania; T- temp przepływającej wody [C]; Otrzymujemy za pomocą badania współczynnika filtracji w aparacie stałego naporu; Ciśnienie spływowe; To ciśnienie jakie wywiera przepływająca woda na szkielet gruntowy w odniesieniu do jednostki gruntu; j= i* gamma_w [kN/m3] i-spadek hydrauliczny między rozpatrywanymi przekrojami; gamma_w- 10kN/m3- ciężar właściwy wody; Ciśnienie spływowe jest skierowane zgodnie z kierunkiem filtracji; Metody badania modułów ściśliwości gruntu;* Badanie w edometrze (w warunkach niemożliwej badanej rozszerzalności) (jednoosiowy stan odkształceń przy przestrzennym stanie naprężeń) *Badane w terenie metodą próbnego obciążania (jednoosiowy stan naprężeń przy przestrzennym stanie odkształceń); Wytrzymałość gruntu na ścinanie; *Jest to zdolność materiału do przeciwstawiania się zniszczeniu lub nieograniczonemu okdształceniu *maksymalny opór jaki stawia grunt naprężeniom ścinającym Graniczne wytrzymałośći gruntu na ścinanie eł f: sigma tgfi_u + Cu [kPa]; fi- tg tarcia wewnętrznego; c- spójność (wytrzymałość na ścinanie przy sigma=0); sigma- naprężenie normalne; Metody badania parametrów wytrzymałościowych gruntu; Badanie w aparacie bezpośredniego ścinania; sigma=Q/A; eł f=T/F [kPa]; T- maksymalna siła ścinająca lub ta siła przy odkształceniu próbki równym 0,1 kN; F- pole powierzchni ścięcia; Badanie na ścinanie w aparacie trójosiowego ściskania; Podział gruntów ze względu na wysadzinowość; Niewysadzinowe: -żwir –pospółka –piasek gruby średni i drobny –żużel nierozpadowy; wątpliwe: -piasek pylasty –zwietrzelina gliniasta –rumosz gliniasty –żwir gliniasty –pospółka gliniasta; wysadzinowe: mało: glinia piaszczysta zwięzła, pylasta zwięzła, ił, ił piaszczysty, pylasty; bardzo: piasek gliniasty, pył, pył piaszczysty, glina piaszczysta i pylasta;WSKAŹNIK ZAGĘSZCZENIA IS – miara zagęszczenia gruntu nasypowego. gdzie: ρd – gęstość objętościowa szkieletu badanego gruntu zagęszczonego [Mg/m3]; ρds – maksymalna gęstość objętościowa gruntu [Mg/m3], oznaczona metodą badania wilgotności optymalnej (gęstość odpowiadająca wilgotności optymalnej oznaczonej przy użyciu aparatu Proctora). Stopień zagęszczenia. To stosunek zagęszczenia gruntu w naturze da największego możliwego zagęszczenia danego gruntu. Wskaźnik zagęszczenia – Is jest miarą jakości zagęszczenia gruntów (spoistych i niespostych) sztucznie zagęszczonych). KAPILARNOŚĆ Jest to zjawisko podnoszenia się wody w kanalikach utworzonych z porów w gruncie ponad swobodne zwierciadło wody, wskutek działania sił napięcia powierzchniowego oraz sił adhezji.






4. CZYNNA H_kc - maksymalna wysokość na którą podniesie się woda w porach gruntu ponad poziom swobodnego zwierciadła wody, bierna H_kb (grunty niespoiste i małospoiste) – gdy obniża się poziom wody gruntowej a poziom wody kapilarnej pozostaje bez zmian. WODOPRZEPUSZCZALNOŚĆ gruntów Nazywa się zdolność gruntu do przepuszczania wody siecią kanalików utworzonych z porów, ruch wody jest spowodowany siłami grawitacji dążączych do wyrównania poziomów wody w kanalikach gruntowych. Prędkość przepływu v (m/s) zależy od spadku hydraulicznego oraz od współczynnika filtracji k(m/s) v=ki, spadek hydr. i=ΔH/l. PRAWO COLUMBA-MOHRA, parametry Graniczna wytrzymałość gruntu w ścianie τf: w gruntach spoistych: τf=σtgφu+cu, w gruntach niespoistych τf=σtgφu w [kPa] Parametry wytrzymałościowe: Kąt tarcia powierzchniowego φ – charakteryzuje łączne opory składowe: tarcia posuwistego i potoczystego, zazębiania się ziaren i opór materiału ziaren. Spójność c- powiązanie wewnątrzstrukturalne wynikające z sił wzajemnego przyciągania się cząstek gruntu Parametry danego gruntu nie są stałe zależą od sposobu obciążenia, warunków konsolidacji, historii obciążenia, układu cząstek i wilgotności. RODZAJE GRUNTÓW NIESPOISTYCH: metody badań tych gruntów Żwir, Pospółka, Piasek (gruby, średni, drobny, pylasty) analiza sitowa. RODZAJE WÓD GRUNTOWYCH: Wody gruntowe, występujące głębiej, w strefie saturacji, nad którą znajduje się strefa aeracji, pełniąca rolę filtra dla zasilających te wody opadów atmosferycznych, wykorzystywane głównie w rolnictwie, a także do celów komunalnych. Aeracji (napowietrzania) wody związanie-( zawieszona, wsiąkowa, kapilarna, błonkowata, higroskopijna, krystalizacyjna) Saturacji (nasycenia) wody wolne (zawieszona, wsiąkowa, przypowierzchniowa, gruntowa, wzgłębnna, głębinowa). STANY GRUNTÓW SPOISTYCH Zwarty, półzwarty, twardoplastyczny, plastyczny, miękkoplastyczny, płynny. Frakcja- zbiór ziarn i cząsteczek gruntu o średnicach d_x zawartych w określonych zakresach:A) F. Głowna- której w gruncie jest więcej niż 50% Massy, determinuje własności inż. B) F: drugorzędne i kolejne-nie determinują wł inż. Grunty spoiste- grunty dla których możliwe określenie jest granicy plastyczności(utworzenie wałeczka o śr 3mm). GRUNTY SPOISTE-NAZWY: A)morenowe skonsolidowane B) inne grunty spoiste skonsolidowane oraz spoiste morenowe nieskon C)inne grunty spoiste nieskonsolidowane D) iły niezależne od pochodzenia geologicznego.WILGOTNOŚĆ OPTYMALNA – jest to wilgotność, przy której w ustalonych (normowych) warunkach ubijania można osiągnąć maksymalne zagęszczenie gruntu. Badanie wilgotności optymalnej jest przeprowadzane za pomocą aparatu Proctora.