1. Określenie ściśliwości gruntu, cel badania:

• Ściśliwością nazywamy cechę gruntu polegającą na zmniejszeniu objętości pod wpływem przyłożonego obciążenia

• Jeżeli grunt podlegający obciążeniu jest nawodniony, to bezpośrednio po obciążeniu woda przejmuje na siebie praktycznie cały przyrost obciążenia. Powoduje to wystąpienie gradientu ciśnienia wody w porach ponad wartość ciśnienia hydrostatycznego, jakie panowało w porach przed obciążeniem. Wynikiem wystąpienia gradientu ciśnienia jest przepływ wody do miejsc o niższym ciśnieniu. Tym samym wartość ciśnienia porowego spada. Równocześnie następuje stopniowy wzrost naprężenia w szkielecie. W końcowym efekcie ciśnienie wody w porach powraca stopniowo do wartości początkowej, zaś całe obciążenie przejmuje na siebie szkielet gruntowy.

1. Zjawisko konsolidacji:

• Opisany wyżej proces rozproszenia (dyssypacji) nadwyżki ciśnienia porowego, powstałej w wyniku obciążenia gruntu, nosi nazwę konsolidacji.

• Czas trwania konsolidacji zależy w największej mierze od wodoprzepuszczalności gruntu. W gruntach sypkich konsolidacja nie występuje. W gruntach spoistych przepływ wody jest bardzo utrudniony

1. Definicja edometrycznego modułu ściśliwości :

• Pierwotnej – Wtórnej – nazywamy stosunek przyrostu (dodatniego lub ujemnego) osiowego naprężenia do jednostkowej zmiany wysokości próbki w warunkach niemożliwej bocznej rozszerzalności, po zakończeniu konsolidacji próbki, w odpowiednim zakresie naprężeń

1. Zastosowanie modułów ściśliwości w praktyce inżynierskiej:

• Znając moduły ściśliwości gruntów występujących w podłożu można obliczyć osiadanie fundamentu

1. Przebieg badania ściśliwości:

• W metalowym pierścieniu znajduje się próbka NNS badanego gruntu. Pierścień zamocowany jest w sztywnej obudowie, uniemożliwiającej poziome odkształcenia pierścienia i próbki. Obciążenie jest przekazywane na próbkę przez górny tłok. Woda znajdująca się w próbce może się odsączać w trakcie badania poprzez filtry: dolny i górny. Obciążenia na próbkę przykładane są kolejnymi stopniami, takimi, że każdy następny stopień jest dwa razy większy od poprzedniego: 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 i 800 kPa. Przy każdym stopniu obciążenia są prowadzone pomiary zmiany wysokości próbki (Az do ustania osiadań) w funkcji czasu, na podstawie których sporządza się krzywe konsolidacji

1. Krzywe konsolidacji:

• Pozwalają dokładnie prześledzić przebieg konsolidacji próbki w czasie trwania obciążenia i ustalić zmianę jej wysokości.

1. Krzywe ściśliwości:

• Jest to zależność pomiędzy wysokością próbki (lub wskaźnikiem porowatości,) a naprężeniem pionowym działającym na próbkę

1. Obliczanie modułów na podstawie krzywej ściśliwości:

• M₀,M,M^’ = $\frac{\Delta\sigma_{i}^{'}}{\varepsilon_{i}} = \frac{\Delta\sigma_{i}^{'}}{\frac{h_{i}}{h_{i - 1}}} = \frac{\left( \sigma_{i}^{'} - \sigma_{i - 1}^{'} \right)*h_{i - 1}}{h_{i - 1} - h_{i}}$ [MPa]

M₀ – edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej

M – edometryczny moduł ściśliwości wtórnej

M’ – edometryczny moduł odprężenia

Δσ_i^′ - przyrost naprężenia efektywnego

ε_i - odkształcenie próbki

h_i - zmiana wysokości próbki

h_i − 1 - wysokość próbki przed przyłożeniem i-tego stopnia obciążenia