Semestr 4 (W=15E, Ć=0, L=30, P=15)
Szczegółowy wykaz zagadnień obowiązujących na egzamin z Mechaniki Gruntów
I Elementy gruntoznawstwa
Specyfika i zadania mechaniki gruntów, grunt jako ośrodek ciągły, grunt jako trójfazowy ośrodek rozdrobniony
Geneza i struktura gruntów, podział gruntów budowlanych:
· Dominujące składniki mineralne gruntów
· Wpływ procesów geologicznych na skład i cechy gruntów
· Ogólny podział gruntów budowlanych, granice frakcji
· Krzywe uziarnienia gruntów
Zjawiska fizyko-chemiczne w gruntach
· Powierzchnia właściwa i aktywność koloidalna iłów
· Wpływ wody na cechy gruntów ilastych
Cechy fizyczne gruntów oraz metody ich badania
· Budowa minerałów iłowych i ich podstawowe cechy
· Porowatość, wskaźnik porowatości, gęstość właściwa, gęstość objętościowa gruntu, wilgotność, gęstość objętościowa szkieletu gruntowego -definicje i relacje pomiędzy wielkościami i laboratoryjne metody wyznaczania powyższych cech
· Granice konsystencji, wskaźnik plastyczności, wskaźnik konsystencji i stopień plastyczności, stopień zagęszczenia gruntów -definicje i metody wyznaczania
Klasyfikacje gruntów
· Klasyfikacje gruntów budowlanych wg PN-86 [12], PN-EN ISO
· Klasyfikacja USCS
II Cechy mechaniczne gruntów oraz laboratoryjne metody ich badania
· Grunt jako ośrodek ciągły
· Stan naprężenia w gruncie
Ciśnienie porowe, naprężenia efektywne i drenaż
· Pojęcie naprężeń efektywnych
· Obciążenie gruntu z drenażem i bez drenażu
Wytrzymałość gruntów na ścinanie: badania laboratoryjne wytrzymałości, modele wytrzymałości gruntów
· Analogia pomiędzy tarciem i wytrzymałością gruntu
· Metody badań wytrzymałości gruntów, schematy aparatów (skrzynkowego, prostego ścinania, trójosiowego ściskania), zalety i wady poszczególnych badań
· Wytrzymałość na ścinanie z drenażem i bez drenażu, wykresy równania i parametry wytrzymałości
· Koła Mahra naprężeń całkowitych i efektywnych
Sztywność gruntu: badania, parametry, modele
· Badania edometryczne, schemat badań, moduły ściśliwości pierwotnej i wtórnej, stopień prekonsolidacji OCR,
· Sztywność gruntu w badaniach ścinania, schemat badań, krzywe ścinania gruntów normalnie i silnie prekonsolidowanych, moduł Kirchhoffa
· Cechy gruntów normalnie, lekko i silnie prekonsolidowanych
III Modelowanie i analiza zagadnień geotechnicznych
· Stan naprężenia w gruncie i uproszczenia wynikające z symetrii (płaski stan odkształcenia, stan osiowej symetrii, stan jednoosiowych odkształceń)
· Pierwotny stan naprężenia w ośrodku gruntowym, parametr K0,
Parametry mechaniczne gruntów do projektowania
· Parametry całkowite i efektywne
Półprzestrzeń sprężysta: stan naprężenia, obliczanie przemieszczeń, rozwiązania przybliżone
· Model półprzestrzeni sprężystej, założenia
· Równania do obliczania przemieszczeń powierzchni półprzestrzeni pod obciążeniem
Metody równowagi granicznej gruntów i stateczność skarp
· Założenia i kolejne kroki analizy w metodach równowagi granicznej
· Równowaga graniczna ławy obciążonej bez drenażu
· Równowaga graniczna nieskończenie długich skarp w gruntach niespoistych
· Stateczność skarp wykopów i nasypów, metoda Felleniusa
· Przyczyny utraty stateczności skarp
Literatura podstawowa do wykładu
1. Wiłun Z. (1982), Zarys Geotechniki, Wyd. KiŁ. Warszawa.
2. Lambe T.W., Whitman R. (1978), Mechanika gruntów, Arkady, Warszawa.
3. Pisarczyk S. (1999), Mechanika gruntów, Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
Literatura uzupełniająca do wykładu
4. Atkinson J. (2007), The mechanics of soils and foundations, Taylor&Francis, London.
5. Verruijt A. (2001), Soil mechanics. Delft Univ. of Tech. http://geo.verruijt.net/.
Literatura do zajęć laboratoryjnych
6. Myślińska E. (1992), Laboratoryjne badania gruntów, PWN, Warszawa.
7. Kostrzewski Wł. (2001), Parametry geotechniczne gruntów budowlanych oraz metody ich oznaczania, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań.
8. Pisarczyk S., Rymsza B. (1993), Badania laboratoryjne i polowe gruntów, Wyd. Politechniki Warszawskiej.
Literatura do zajęć projektowych
9. Obrycki M., Pisarczyk S., Zbiór zadań z mechaniki gruntów, Oficyna Wyd. Polit. Warszawskiej, Warszawa 1999.
Normy
10. PN-EN ISO 14688-1:2006, Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikacja gruntów. Część 1: Oznaczanie i opis, PKN, Warszawa.
11. PN-EN ISO 14688-2:2006, Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikacja gruntów. Część 2: Zasady klasyfikowania, PKN, Warszawa.
12. PN-81/B-03020, Grunty budowlane. Posadowienie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. Wyd. Normalizacyjne, Warszawa.
13. PN-86/B-02480, Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów. Wyd. Normalizacyjne „Alfa”, Warszawa.
14. PN-88/B-04481, Grunty budowlane. Badania próbek gruntu. Wyd. Normalizacyjne „Alfa”, Warszawa.