Badania geotechniczne - Wszelkiego rodzaju budowle (kubaturowe, drogi,  mosty, nasypy etc.) muszą być utwierdzone w gruncie  gdyż stanowi on podstawę nośną. rodzaj gruntu  rozpoznajemy poprzez badania geotechniczne 
(właściwości fizykochemiczne gruntu). Najważniejszą  cecha gruntu z punktu widzenia inżynierii jest jego  nośność, czyli wytrzymałość na obciążenia statyczne  i dynamiczne. 
Zasady prowadzenia badan geotechnicznych: 
- badania prowadzone są do głębokości przekazywania  przez budowlę obciążeń 
- parterowy wywiera nacisk około 4,5 - 6kg/cm2, a auto 
ciezarowe z drewnem; 2,8-4,4kg/cm2 
-odwierty : 
a)pod budowle osiedlowe do (4 pięter) głębokości 6m 
b)pod budowle wyższe głębokości od 6 do 18m 

do badania gruntów używamy różnego rodzaju  „żądeł" odpowiednich do zwięzłości gruntu (Ostrza zrobione  są z 2 pasków metalu-im bardziej spoiste grunty, tym paski  węższe. Szlamówka do wybierania gruntow mokrych. Flaktet  jak korkociąg. 

projekt geodezyjny - zakładamy kartę dokumentacji otworu, na  której znajduja sie znajdują się następujące  dane:miejscowość, gmina, województwo, 
inwestor, rzędna otworu (ustalana met.  niwelacji ze środka) oraz geologia 
- w tabelce znajdują się następujące  kolumny: przelot warstw od-do [m], głębokość  pobrania próbek [m], rodzaj gruntu, domieszki  barwa, wilgotność, ilość wałeczkowań, stan,  stopień plastyczności i zagęszczenia,  zwierciadło wody gruntowej ustabilizowane  i nawiercane, kategoria gruntu 
- wyróżniamy dwie wysokości zwierciadła  wody gruntowej: 
a)nawiercane - pomiar w trakcie wykonywania 
odwiertu
b)ustabilizowane - pomiar po 24h

na podstawie odwiertów powstaje graficzny 
obraz przekroju geotechnicznego,na ktorym 
tworzy się tzw. pakiety o podobnych 
właściwościach nośnych 

Wilgotnością optymalną gruntu wopt nazywamy taką wilgotność, przy której grunt daje się najbardziej zagęścić. Parametrem decydującym o jakości zagęszczenia gruntu jest gęstość objętościowa szkieletu gruntowego rd. Zatem wilgotność optymalna to taka wilgotność, przy której gęstość objętościowa szkieletu gruntowego rd jest największa. Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego posłużyć może do wyznaczenia innego bardzo ważnego parametru - wskaźnika zagęszczenia IS, charakteryzującego jakość zagęszczenia gruntu w nasypie. Wskaźnik zagęszczenia IS to stosunek gęstości objętościowej szkieletu gruntowego w nasypie rd do maksymalnej wartości gęstości objętościowej szkieletu gruntowego rds, uzyskanej w warunkach laboratoryjnych. Porównujemy tutaj zagęszczenie gruntu w nasypie do maksymalnego zagęszczenia tego samego gruntu, uzyskanego w warunkach laboratoryjnych. Wartość IS zbliżona do jedności świadczy o dobrej jakości zagęszczenia nasypu.

Wilgotność optymalną wopt i maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego rds oznacza się w aparacie Proctora, według metod opracowanych przez Proctora, polegających na ubijaniu kilku warstw gruntu w cylindrze określoną energią. Ważne jest, aby warunki zagęszczenia w aparacie Proctora odpowiadały warunkom zagęszczenia nasypu w skali naturalnej. W tym celu należy wybrać najbardziej odpowiednią metodę zagęszczania gruntu w laboratorium. Polska norma przewiduje cztery metody określania wilgotności optymalnej wopt i maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego rds w aparacie Proctora.

Mieszanki gruntowe

Obecnie rzadko stosowana metoda polegająca na:

- laboratoryjnym dobraniu odpowiedniego składu mieszanki optymalnej dostosowanej do rodzaju podłoża gruntowego,

- zmieszaniu gruntu rodzimego z doziarniającym,

-wyprofilowaniu i zagęszczeniu mieszanki.

Jedną z metod polepszenia właściwości gruntu jest uzupełnienie, dodanie innego gruntu o odpowiednio dobranym uziarnieniu. Dobór uziarnienia zależy od celu tworzenia mieszanki gruntowej (do celów konstrukcji dróg, składowisk odpadów itp.). Dodatek innego gruntu zmienia strukturę uziarnienia, a tym samym ma wpływ na właściwości fizyczne i mechaniczne, które mogą być znacznie lepsze od pierwotnych właściwości każdego z gruntów - składników mieszanki gruntowej.

Rodzaj gruntu a nachylenie skarp

Stabilność skarp jest zagadnieniem geotechnicznym. Obecność wody gruntowej i właściwości gruntu odgrywają dużą rolę w stabilności skarpy.

-grunt gliniasty - 2,5 : 1

-grunt gliniasto-plastyczny - 2-3:1

-piasek, żwir - 2:1

-grunt skalisty - 1,5:1

umacnianie skarp

-humusowanie - dogęszczenie gruntu, rowkowanie, naniesienie ziemi urodzajnej z jej grabieniem (bronowaniem) i dogęszczeniem

-darniowanie - pokrycie darniną powierzchni korpusu drogowego w taki sposób, aby darnina w sposób trwały związała się z podłożem systemem korzeniowym. (rębem - dla płynących wód, na dnie 3 warstwy darni, na bokach okładana pionowo; w kratę - płaty 20-30cm, u podnóża 2 warstwy pełne z ominięciem spoiny, pełne)

-hydroobsiew - proces obejmujący nanoszenie hydromechaniczne mieszanek siewnych, środków użyźniających i emulsji przeciwerozyjnych w celu umocnienia biologicznego powierzchni gruntu.

-Brukowanie - aby wzmocnić bruk można wypełnić szczeliny mchem

-obrukowywanie z narzutem kamiennym

-zastosowanie elementów prefabrykowanych;

-umocnienie biowłókniną;

-umocnienie geosyntetykami;

-płotki faszynowe - palik co 0,5 i wplata się faszyna (gałęzie Wb i Tp)

odwodnienie

powierzchniowe:

* nadawanie odpowiednich spadków (im bardziej szorstka pow. tym większy spadek)

* rowy - przydrożne, stokowe (możliwość rozmycia skarpy przez wodę spływającą po stoku), odprowadzające

*studnia chłonna - przebijanie warstw nieprzepuszczalnych (gliny, gliny zwięzłe, iły) aż do warstwy przepuszczalnej, zanurzanie kręgów betonowych i wpuszczanie w nie filtrów odwrotnych

* zbiorniki i rowy odparowujące

* bystrooki i kaskady - spadek podłużny rowu > 12%

* ścieki

* wodospusty

wgłębne:

* warstwa odsączająca - zapewnia przepuszczenie i odprowadzenie (w kierunku poziomym do wylotu) napływających wód powierzchniowych. W postaci wykopu lub nasypu. (pospółka, żwir, piasek gruby, średni). Znajduje się pod jezdnią i pod poboczami, dalej przechodzi w sączek

* sączek - odprowadzenia wody z warstw nawierzchni drogowej (sączki poprzeczne); odprowadzenie wody z podłoża gruntowego drogi (sączki podłużne).

* warstwa odcinająca - geotekstylia, uniemożliwiająca przenikanie cząstek podłoża do warstw leżących powyżej.

Nawierzchnie leśne

- nawierzchnia gruntowa naturalna - nawierzchnia wykonana z gruntu rodzimego o odporności na działanie ruchu ograniczonej właściwościami rodzimego gruntu i wpływami atmosferycznymi, na drogach leśnych może być to droga gruntowa naturalna i gruntowa profilowana.

- nawierzchnia gruntowa ulepszona - nawierzchnia wykonana z gruntu ulepszonego mechanicznie lub chemicznie.

-nawierzchnia twarda nieulepszona - nawierzchnia odporna w dużym stopniu na działanie ruchu i wpływów atmosferycznych, nie przystosowana do szybkiego ruchu samochodowego.nawierzchnie tłuczniowe, żwirowe, żużlowe

- nawierzchnia twarda ulepszona - nawierzchnia odporna na działanie ruchu i wpływów atmosferycznych z górną warstwą ścieralną zamykającą, przystosowana do szybkiego ruchu samochodowego (nawierzchnie bitumiczne, betonowe itp.).

Podział dróg:

* gruntowe - nawierzchnia gruntowa

-naturalna

-profilowane

-wzmocnione

* drogi twarde nieulepszone

-tłuczniowe

-brukowcowe

-kostkowe

* drogi twarde ulepszone

-asfaltowe

-smołówki

* drogi z geotekstyliów

-tłuczniówka z misortu

stabilizacja gruntu

- Stabilizacja granulometryczna (doziarnianie)

* laboratoryjne dobranie odpowiedniego składu mieszanki optymalnej dostosowanej do rodzaju podłoża gruntowego,

* zmieszanie gruntu rodzimego z doziarniającym,

* wyprofilowanie i zagęszczenie mieszanki.

- Wymiana gruntów - wymiana warstwy gruntu podłoża nawierzchni na warstwę gruntu niewysadzinowego. Najczęściej grubość w granicach od 15 cm do 30 cm.

- Stabilizacja podłoża spoiwami - zagęszczenie jednej lub dwóch warstw mieszanki spoiwa (cement, wapno, popioły lotne), gruntu i wody, która po osiągnięciu właściwej wytrzymałości na ściskanie, może stanowić fragment nośnej części nawierzchni drogowej.

Grubość warstwy stabilizowanej spoiwami zależy od rodzaju podłoża:

* na podłożu o grupie nośności G2, G3: 10 cm warstwy stabilizowanej o Rm=1,5 MPa,

* na podłożu o grupie nośności G4: 15 cm warstwy stabilizowanej o Rm=1,5 MPa.

- Wzmocnienie podłoża geowłókniną lub geotkaniną

* funkcja separacyjna - bariera między podłożem a warstwą podbudowy - utrzymanie nośności

* funkcja wzmacniająca - przenosznie dużych sił rozciągających przy małym wydłużeniu

- geokrata - zwiększona nośność odporność na deformacje

stabilizacja granulometryczna

polega na doborze opt mieszanki i zagęszczeniu jej przy opt wilg. celem jest dobór odp uziarnienia i dost ilości lepiszcza. Fr żwirowa i piaskowa są szkieletem, pył jest wypełniaczem, a ił lepiszczem. Uziarnienie dob na podst trójkąta Fereta;  miesz drobnoziarnist tylko dla drug o małym nat ruchu, żwirowe tam gdzie nat większe i mogą być przykrywane dywanikami bitum.

Stabilizacja cementem

nadają się gr sypkie najlepiej o skł zbl do mieszanki opt. grunty spoiste należy najpierw potraktować wapnem. Gr do tej stab nie mogą mieć więcej niż 2% cz org a pH>4. Jest to stab dla II kat, spełnia rolę podbudowy naw bitum, żwirową i tłuczniową. Jeśli jako samodzielna naw to zaleca się przykrycie cienka warstwą bit lub żwirem. Charakteryzuje się dużą nośnością i wytrz na rozć, odporny na wysadziny i przełomy, koszty mniejsze niż z tłucznia. Wada to duże zap cementu (6-12% więcej gdy drobniejsze fr), konieczność zamykania ruchu i szybkiego przykrywania podbudowy. 

Stabilizacja wapnem

pow trwałą zmianę str gr . następuje wymiana jonowa między oraz koagulacja. Dla gr spoistych łącznie z bardzo spoistymi iłami, żwirami gliniastymi i pospółkami gliniastymi. Do 10% zw org i humusu (zdarcie), stab do 0.15m. stab wapnem palonym mielonym (CaO), wapnem hydratyzowanym, w hydraulicznym i mlekiem wapiennym. Stabilizacja ta może być podb pod naw żwirowe, żużlowe, tłuczniowe, umocnieniem podłoża drogowego i przerwaniem podsiąkania wody. Jest warstwą nośną drug o małym ruchu, przygotowaniem do stab innymi sposób, ulepszeniem gr i wykorzystaniem go na nasypy. 

Stabilizacja bitumitem

jako podb pod naw dla średniego ruchu 
zalety: dla wsz gr, grunty te będą niewrażliwe na działanie wody i mrozu. Może być jakiś czas bez przykrycia i do bezp wykorz po wykonaniu. Wada: duże zużycie lepiszcza i duża plastyczność przy błedach, wymaga specjalnych mieszarek. Dla dużego zróżnicowania uziar o fr iłowej 2-15%. Gr sypkie na gorąco lub asfaltem płynnym, spoiste smołami upłynnionymi lub emulsjami asfalt. 

Geosyntetyki w budownictwie drogowym

- geowłóknina i geotkanina

* funkcja separacyjna - bariera między podłożem a warstwą podbudowy - utrzymanie nośności

* funkcja wzmacniająca - przenosznie dużych sił rozciągających przy małym wydłużeniu

* przepuszcza wodę ale nie pozwala wypłukać najdrobniejszych frakcji

* rozkładamy na warstwę odsączającą piasku o miąższości ok. 12cm (po zagęszczeniu), na niej napinamy geokratę, zasypujemy to materiałem dobrze zagęszczającym się tak żeby po zagęszczeniu wypełniał 8-10cm pow.

- geokrata - zbudowana z kilkudziesięciu taśm z tworzywa połączonych w taki sposób, żę przypominają strukturą plaster miodu. Komórki geokraty wypełniane są kruszywem, co sprawia, że uzyskana konstrukcja stanowi formę zazbrojenia powierzchni gruntu rodzimego o zwiększonej nośności i odporności na deformację. Zalety:

- redukcja grubości konstrukcji - eliminacja głębokiej wymiany gruntu

- zwiększenie odporności materiałów wypełniających geokratę na ścinanie w wyniku

ich zamknięcia, ograniczenia i znacznego zagęszczenia wewnątrz komórek,

- zmniejszenie osiadania spowodowanego naturalnym zagęszczeniem oraz ograniczenie

bocznych przesunięć kruszywa wypełniającego geokratę,

- w przypadku gruntów o niskiej nośności zastosowanie geokraty i geowłókniny w sposób

zdecydowany poprawia wytrzymałość drogi.

Wymiarowanie nawierzchni drogowej

- CBR (kalifornijski wskaźnik nośności) - jest procentowym stosunkiem obciążenia jednostkowego p, które trzeba zastosować, aby tłok o średnicy 5,0 cm i powierzchni 20,0 cm2 wcisnąć w próbkę gruntu do określonej głebokości 2,5 lub 5,0 mm, że znormalizowana prędkością 1,25mm/min, i obciążenia standardowego ps, odpowiadającego obciążeniu jednostkowemu potrzebnemu do wciśnięcia tłoka z taką samą prędkością i na taka samą glebokość w próbkę tłucznia standardowozagęszczonego.

- PJ-IBD - nośność porównujemy do nośności tłucznia z dobrego kamienia. Materiał zagęszcza się i bada w cylindrze. Podkładamy prasę np. żużel tłok z dużą siłą naciska na materiał. Grubość nawierzchni określa się przez wymiarowanie

- moduł odkształcenia się gruntu - ME = ΔP/ΔS - stosunek przyrostu obciążenia jednostkowego do przyrostu odkształcenia przez średnią płytkę obciążającą. Zakres obciążeń dla modułu:

* 0,15 - 0,05 MPa - podłoże

* 0,25 - 0,15 MPa - podbudowa

* 0,35 - 0,25 MPa - nawierzchnia

budowle piętrzące

- Zastawka - pietrzenie nie > 50-60 cm. Całość tez wykonana jest na ścianie szczelnej. Na brzegu rowu wbite są 2 pale sterujące. Na to założony jest próg ruchomy zbudowany z desek tzw. szandorów. Zastawka budowana jest na rowach. Nad szandorami jest pomost aby można było tam wejść i móc regulować ilości szandorów. Dojście do budowli piętrzącej nazywa się ponurem a poza budowla piętrząca jest to poszur (płytki gdzie płynie woda) ponur jest głęboki. Poszur płytki tu woda szybko płynie, więc dno musi być umocnione tzw szykaną. Może on być betonowy lub brukowy a ponur np. wyłożony darnią 

- Jazy - pietrzenie 1,5m i > min 1m. Jazy są na ciekach naturalnych i kanałach. Mogą być stałe lub ruchome. Jaz stały z pietrzeniem stałym nie jest regulowany. Tu jest cz. Poszurowa, próg zw. Korpusem i szykana. 

- Mnich - specjalistyczna konstrukcja w miejscach np. piętrzenia groblowego ( np. przez stawy przepływa strumień).  Mnich zbudowany jest ze stojaka i leżaka. Na stojaku jest jakby rura betonowa, która z jednej strony jest użebrowana aby można było wprowadzić szandory.

- tamy

most

Podstawowymi elementami konstrukcji mostu są filary, na których za pośrednictwem łożysk mostowych opierają się przęsła. Skrajne podpory noszą nazwę przyczółków. Filary znajdujące się w wodzie są chronione przed naporem kry przez izbice.

Współczynnik przenikania ciepła U

obliczanie ciepła przenikającego przez przegrodę cieplną, a także porównywanie własności cieplnych przegród budowlanych. Ciepło przepływające przez przegrodę wyznacza wzór: Q= U*S*ΔT (Q- ilość ciepła w jedn. S - Powierzchnia przegrody, T - różnica temperatur)

ściany dzielimy uwzględniając ich usytuowanie na zewnętrzne (wydzielające budynek z otoczenia) i wewnętrzne (dzielące przestrzeń wewnątrz budynku na pomieszczenia). Ze względu na zastosowany materiał rozróżniamy ściany z drewna i materiałów drewnopochodnych, z ceramiki, z elementów gipsowych, z betonu, które wykonywane są jako murowane lub prefabrykowane, a ze względu na swoją strukturę dzielimy je na:

* jednorodne, wykonane z jednego materiału, np. z pustaków ceramicznych, betonowych, bloczków gazobetonowych;

* mijankowo-szczelinowe ze szczeliną powietrzną lub wypełnioną materiałem izolacyjnym;

* warstwowe, wykonane z warstwy konstrukcyjnej, izolacji cieplnej i zewnętrznej warstwy chroniącej izolację;

* skrzynkowe, najczęściej z warstwą izolacji cieplnej wzmacniane żelbetowymi słupami wykonywanymi w skrzynce.

---