81. Scharakteryzować próbne obciążenia: presjometrem, dylatometrem, płytą, kotwą talerzową.

Próbne obciążenia gruntu płytą sztywną.

Próbne obciążenia gruntu przeprowadza się na głębokości posadowienia fundamentu, a w razie występowania głębiej warstw gruntu o mniejszej wytrzymałości – także każdej warstwy, do głębokości równej dwu szerokościom fundamentu. Powierzchnia płyty betonowej lub stalowej (zalecana kołowa), przeznaczonej do próbnego obciążenia, nie powinna być mniejsza niż 5000cm². Schemat urządzenia do próbnych obciążeń podano na rysunku:

W czasie próbnego obciążania określa się osiadanie płyty pod zadanym obciążeniem, które zadaje się stopniami, a każdy stopień obciążenia utrzymuje się tak długo, aż przyrost osiadania płyty będzie ≤0,1mm/2h – dla gruntów spoistych i ≤0,1mm/0,5h dla gruntów niespoistych. Obciążanie przeprowadza się do momentu, w którym płyta zaczyna się wyraźnie zagłębiać z równoczesnym wypieraniem gruntu spod płyty. Obciążenie to nazywa się granicznym. Obciążenie dopuszczalne jest równe połowie wartości obciążenia granicznego. Próbne obciążenie płytą pozwala na określenie odkształceniowych i wytrzymałościowych parametrów gruntów i skał przez pomiar obciążenia i odpowiadającego mu osiadania gruntu obciążonego sztywną płytą. Badanie wykonuje się na dokładnie wypoziomowanym podłożu, na dnie wykopu lub na dnie otworu wiertniczego o dużej średnicy. Badanie to można stosować w gruntach, nasypach i skałach, z wyłączeniem słabych gruntów spoistych.

Na podstawie obciążeń próbnych wyznacza się moduły odkształcenia gruntu E₀.

$$E_{0} = \frac{\text{Δq}}{\text{Δs}}D\omega(1 - v^{2})$$

Δq – przyrost obciążenia

Δs – przyrost osiadania

D – średnica płyty

ω – współczynnik wpływu

v – współczynnik Poissona.

Próbne obciążania gruntu presjometrem (Menarda):

Polega na pomiarze odkształceń ścianki otworu wiertniczego, w wyniku przyłożonego do niej określonego obciążenia poziomego (kołowo symetrycznego). Badanie odbywa się przez wprowadzenie do otworu wiertniczego o małej średnicy (wykonanego przy zastosowaniu płuczki wiertniczej) cylindra o elastycznej, gumowej powierzchni bocznej, tzw. sondy, oraz wywieraniu nacisku ścianek sondy na ściankę otworu, w wyniku wtłoczenia do niej płynu pod określonym ciśnieniem. W czasie badania mierzy się wartość ciśnienia płynu p oraz wzrost objętości komory ΔV, czyli odkształcenie objętościowe otworu. Wyznacza się presjometryczny moduł odkształcenia E_p oraz ciśnienie (obciążenie) graniczne p_gr.

$$E_{p} = K\frac{\text{Δp}}{\text{ΔV}}$$

K – współczynnik odkształcenia sondy danego presjometru, cm³.

Badania presjometryczne umożliwiają wykonanie próbnych obciążeń do głębokości 30m.

Próbne obciążenie dylatometrem:

Polega na określenie wytrzymałości i odkształceń gruntów drobnoziarnistych, z zastosowaniem specjalnej płaskiej końcówki w kształcie łopatki. Badanie polega na wciskaniu pionowo w grunt ostrza końcówki wyposażonej w cienką kołową rozszerzalną stalową membranę. Na określonych głębokościach mierzy się w sposób prawie ciągły naprężenie kontaktowe pomiędzy gruntem a nieodkształconą membraną, a następnie naprężenie, gdy środek membrany przemieści się o 1,1mm. Badanie gruntów z użyciem dylatometru stosuje się najczęściej w przypadku glin, pyłów i piasków, tzn, wtedy gdy cząstki gruntu są małe w stosunku do rozmiarów membrany (d=60cm). Wyniki badań pozwalająca uzyskanie informacji o rodzaju gruntu, odkształcalności, wytrzymałości na ściskanie.

Na podstawie wyników badań wyznacza się następujące współczynniki:

- materiałowy I_DMT

- składowej poziomej naprężenia K_DMT

- dylatometryczny E_DMT

Próbne obciążenie kotwą talerzową

82. Wymienić rodzaje odwodnień powierzchniowych.

• rowy - otwarte są to wykopane w gruncie cieki o głębokości do 1.5 m o szerokości dna w granicach od 0.2 do 0.4 m

• rynny - są to rowy o pionowych ścianach obudowane balami bądź żelbetem

• bystrza - są to specjalnie umocnione rowy wykonywane na terenach o znacznych spadkach przekraczających wartości dopuszczalne dla rowów

83. Jaka jest specyfikacja odwodnień powierzchniowych na terenach górskich o dużych nachyleniach?

Na terenach górskich i nachyleniach przekraczających 10% stosuje się bystrza. Dla małych zlewni, gdy bystrza osiągają spadki 2 – 10 % gdy koryta przez większość część roku są suche wystarczy umocnienie skarp i dna przez darniowanie kożuchowe przy większych zlewniach i spadkach koryto bystrza należy brukować na podsypce żwirowej lub mchu, przy czym na odcinkach 2 do 4 m wbija się palisady lub wykonuje płotki wiklinowe w celu ochrony przed powiększeniem lokalnych uszkodzeń.

85. Kiedy stosujemy odwodnienia w postaci drenażu opaskowego?

Wtedy, gdy podmoknięcie lub zabagnienie terenu jest spowodowane przez nadmierny napływ obcych wód podziemnych, które nie miały dobrych warunków do odpływu podziemnego z obszaru chronionego. Drenaże opaskowe mogą być wykonane w postaci drenów poziomych, studni depresyjnych oraz w postaci mieszanej.

Drenaż poziomy wykonuje się z sączków ceramicznych lub betonowych, otoczonych dookoła filtrem odwrotnym (rys. A), lub ułożonych na podłożu nieprzepuszczalnym, np. z betonu i obsypanych tylko od góry (rys. B).

Rodzaje drenażu:

• Drenaż opaskowy zupełny, który przejmuje całość wody dynamicznej napływający na teren chroniony. Dren poziomy układany zostaje na warstwie nieprzepuszczalnej w warstwie filtracyjnej. Poniżej drenażu poziom wód gruntowych będzie kształtował się tylko w związku z opadami atmosferycznymi.

• Drenaż opaskowy zawieszony (niezupełny) – w którym dren opaskowy jest ułożony na znacznej wysokości ponad stropem warstwy nieprzepuszczalnej i przejmuje tylko część zasobów dynamicznych.

W przypadku dopływu wody po stronie warstwy nieprzepuszczalnej (np. glina) należy zaprojektować od strony dopływu drenaż, zagłębiony w warstwę gliny. Zadaniem drenażu jest w tym przypadku odcięcie bocznego dopływu wody. Drenażu poziomego nie wykonujemy wówczas, gdy woda gruntowa jest pod ciśnieniem – jest to tzw. woda naporowa. Lustra takiej wody nie da się obniżyć.

86. W jakich okolicznościach stosuje stosujemy igłofiltry dla odwodnienia wykopów.

Klasycznym przykładem urządzeń do odwadniania technologicznego są igłofiltry. Są stosowane w przypadkach odwodnienia przekopów bądź przecięcia zawilgoconych warstw gruntów spoistych. Igłofiltry to zestaw rur metalowych o średnicach od 50 mm do 150mm których zaostrzone końce pozwalają na wbijanie ich w równych odstępach w skarpę warstwy z której mogą nastąpić wpływy filtrującej wody. Ściany rur są perforowane i wypełnione porowatym materiałem filtrującym. Wytworzone przy pomocy pomp podciśnienie, przeniesione gumowymi przewodami od rur sprawia ze następuje odbiór wody z warstwy gruntu. Skuteczność igłofiltrów zależy od przepuszczalności gruntów oraz od czasu ich instalacji. Zestawy igłofiltrów są każdorazowo dobierane do zakresu dobieranych robót ziemnych.

Igłofiltry stosowane są do doraźnego odwadniania gruntów piaszczysto- żwirowych, piaszczystych, pylastych, a nawet gliniastych o współczynniku filtracji w granicy 10^-7 m/s < kf < 10^-3m/s i miąższości warstwy wodonośnej od 0,5m do kilku metrów.

87 W jakich okolicznościach stosuje się drenaż płytowy pod posadzka piwnicy

W gruntach gliniastych, pylastych (lessach) itp., w których drenaże pierścieniowe lub systematyczne mogą

nie dawać dostatecznych efektów, stosuje się drenaż warstwowy (płytowy). Polega on na ułożeniu pod fundamentem wznoszonej budowli odpowiednio dobranych, ciągłych warstw żwiru, pospółki lub piasku grubego, pod którymi w wykonanych rowkach układa się sączki rurowe dla odprowadzenia wody grawitacyjnie

lub odpompowuje się ja do odbiornika. Warstwy drenażowe zwykle układane są jako poziome, przy czym

niekiedy stosuje się warstwy uzupełniające układane pionowo; ułatwiają one odsączanie wody gruntowej do

warstwy poziomej.

drenaż warstwowy wykopu fundamentowego

Warstwa drenażowa odbiera wodę z otaczającego ją gruntu, powodując w ten sposób obniżenie jej poziomu,

utrzymuje też poziom zwierciadła wody pod chronionym obiektem na wysokości wody w rurkach drenowych i

ochrania drenowany obiekt przed działaniem wód kapilarnych. Takie działanie zapewnia trzymanie małej wilgotności naturalnej i w konsekwencji utrzymuje w stanie suchym

zewnętrzne powierzchnie chronionego budynku. Drenaż warstwowy wykonany równocześnie z budową

odwadnianego obiektu stanowi element konstrukcyjny budowli wzmacniający podłoże fundamentów budynków

wznoszonych na gruntach o małych dopuszczalnych naciskach jednostkowych.

88. W jaki sposób kształtować poziom ułożenia drenaży w pobliżu fundamentu.

Z uwagi na ochronę budynków przed zagrożeniem wodami podziemnymi poziom zwierciadła wody podziemnej

powinien się znajdować na takiej głębokości, aby wysokość podnoszenia kapilarnego nie osiągnęła poziomu

posadzek piwnicznych. W gruntach piaszczystych należy się liczyć ze wzniosem kapilarnym w granicach

0,3-1,0 m, a w gruntach gliniastych i pylastych 0,6 do 2,0 m. Działanie ochronne drenaży powinno być powiązane z jednoczesnym założeniem odpowiedniej izolacji zabezpieczającej przed wilgocią.

Drenaże wykonywane dla celów odwodnienia terenów budowlanych powinny być zakładane poniżej głębokości przemarzania gruntu, wtedy system drenarski będzie funkcjonował pomimo zamarznięcia górnej warstwy gruntu. Uszkodzenie zarówno drenażu, jak i obsypki następuje w wyniku zamarznięcia i deformacji gruntu. Praktyczne głębokości założenia drenaży poziomych nie powinny przekraczać:

• 3-4 m dla rur ceramicznych i rur karbowanych z nieplastyfikowanego PC W,

• 5-6 m dla rur kamionkowych i rur gładkich z twardego PCW,

• 8 m dla rur betonowych.

89. Jaka jest rola drenaży ułożonych wzdłuż korpusu zapór ziemnych ograniczających zbiorniki wodne.

Rodzaje drenaży korpusu zapory Duży wpływ na warunki przepływu filtracyjnego pod zaporą maja drenaże, które spełniają role elementu ujmującego i odprowadzającego przesiąkł wody. Rodzaje drenaży: *Pryzma kamienna -jest urządzeniem drogim i stosuje się gdy w dolnym stanowisku stale występuje woda powyżej zapory i gdy dół skarpy odpowietrznej narażony jest na silne falowanie. *Drenaż płaski powierzchniowy - jest to ubezpieczony filtr odwrotny, nie powoduje obniżenia linii depresji w zaporze (jest bardzo tani), stosuje się go często na niewielkich zaporach oraz na zaporach wyższych jako przedłużenie pryzmy kamiennej. *Drenaże płaskie wewnętrzne - materacowe stosuje się w- przypadku konieczności dalekiego odsunięcia linii depresji od skarpy napowietrznej (1/3 szerokości podstawy). *Drenaże rurowe - wykonuj e się z sączków betonowych lub ceramicznych w obsypce z filtru odwrotnego. Obecnie stosuje się także sączki z betonu porowatego.