PN - 86/B - 02480 „ Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów. ”
PN - EN ISO 14688 „ Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. ”
grunt budowlany - wierzchnia część skorupy ziemskiej, która współpracuje z obiektem budowlanym lub została użyta do jego budowy; średnica zastępcza ziarna - dz, to średnica oczka sita, przez które ziarno już nie przejdzie; dz > 0,005mm; średnica zastępcza cząstki - dz, to średnica kulki o identycznym ciężarze zastępczym co cząstka gruntu opadająca w wodzie z tą samą prędkością co cząstka gruntu; fakcja - zbiór ziaren lub cząstek gruntu o średnicy zastępczej zawartej w danym zakresie; wilgotność naturalna gruntu - to wilgotność jaką grunt ma w złożu; wskaźnik plastyczności - określa ile wody przyjmie grunt, żeby przejść z konsystencji stałej w płynną; konsystencja zwarta - grunt tworzy suche bryłki rozsypujące się pod dużym naciskiem; konsystencja plastyczna - grunt odkształca się pod nieznacznym naciskiem (jest urabialny) i zachowuje nadany kształt; konsystencja płynna - grunt zachowuje się jak ciecz (brak wytrzymałości na ścinanie); granica skurczliwości -wilgotność pomiędzy stanem zwartym a półzwartym, przy której próbka gruntu przestaje zmieniać swoją objętość mimo dalszego suszenia;
granica plastyczności - wilgotność pomiędzy konsystencją zwartą i plastyczną, przy której wałeczek gruntu o średnicy 3 mm ulega spękaniu; granica płynności - wilgotność, przy której konsystencja przechodzi z plastycznej w płynną; badanie wykonywane na aparacie Casagrande'a; sondowanie - badanie terenowe mające na celu określenie stanu gruntu, może być statyczne (wciskanie lub wkręcanie końcówki sondy) i dynamiczne (wbijanie końcówki sondy); na podstawie oporu gruntu oceniamy stan gruntu; wskaźnik zagęszczenia - stosunek gęstości objętościowej szkieletu gruntowego w nasypie do maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego możliwej do uzyskania odpowiednią metodą zagęszczenia; ściśliwość gruntu - zdolność gruntu do zmniejszania objętości pod wpływem obciążenia; całkowite odkształcenie gruntu - suma odkształcenia trwałego i sprężystego; konsolidacja - proces osiadania gruntu pod obciążeniem zachodzi w czasie przy jednoczesnym wypychaniu wody z porów gruntowych; tarcie wewnętrzne gruntu - suma tarcia obrotowego i suwnego; c - kohezja, spójność właściwa (wytrzymałość na ścianie przy zerowym naprężeniu); kohezja - między strukturalne ciśnienie wynikające z sił wzajemnego przyciągania się cząstek gruntu
ziarna: fk - frakcja kamienista dz > 40 mm, dz > 63 mm; fż - frakcja żwirowa 40 mm ≥ dz > 2 mm, 63 mm ≥ dz > 2 mm; fp - frakcja piaskowa 2 mm ≥ dz > 0,05 mm, 2 mm ≥ dz > 0,063 mm; cząstki: fΠ - frakcja pyłowa 0,05 mm ≥ dz > 0,002 mm, 0,063 mm ≥ dz > 0,002 mm; fi - frakcja iłowa dz ≤ 0,002 mm, dz ≤ 0,002 mm
IP ≤ 1% - grunty niespoiste; 1% < IP ≤ 10% - grunty mało spoiste; 10% < IP ≤ 20% - grunty średnio spoiste; 20% < IP ≤ 30% - grunty zwięzło spoiste; IP > 30% - grunty bardzo spoiste
Podstawowy podział gruntów: 1)naturalne - grunt, którego szkielet powstał w wyniku procesów geologicznych; a)rodzime - grunt naturalny, który znalazł się w miejscu zalegania w wyniku procesów geologicznych; - mineralne (nieorganiczne) - Ion ≤ 2%; - organiczne - Ion > 2%; b)nasypowe - grunt natura;ny, który znalazł się w miejscu zalegania w wyniku działania człowieka; 2)antropogeniczne - grunt, który powstał w wyniku działalności człowieka (odpady przemysłowe i komunalne)
Podział gruntów mineralnych i organicznych: a)skaliste - wytrzymałość na ściskanie Rc > 0,2 MPa; b)nieskaliste - wytrzymałość na ściskanie Rc ≤ 0,2 MPa
Podział gruntów nieskalistych organicznych wg: 1)PN - 86/B - 02480: - próchnicze - humus; - namuły; - gytje; - torfy; 2)PN - EN ISO 14688: - humus; - gytje; - torf amorficzny; - torf psełdowłuknisty; - torf włuknisty
Podział gruntów mineralnych nieskalistych ze względu na uziarnienie: 1)PN - 86/B - 20480: - kamieniste d50 > 40 mm; - gruboziarniste d50 ≤ 40 mm, d90 > 2 mm; - drobnoziarniste d90 ≤ 2 mm; 2)PN - EN ISO 14688: - bardzo gruboziarniste, - gruboziarniste, - drobnoziarniste
Podział gruntów kamienistych ze względu na miejsce występowania wobec skały macierzystej: a)zwietrzelina - grunt występujący w miejscu wietrzenia skały macierzystej; - zwietrzelina - fi' ≤ 2%; - zwietrzelina gliniasta - fi' > 2%; b)rumosz - grunt występujący poza miejscem występowania skały macierzystej ale nie był poddany transportowi wodnemu; - rumosz - fi' ≤ 2%; - rumosz gliniasty - fi' > 2%; c)otoczaki - grunt występujący poza miejscem występowania skały macierzystej poddany transportowi wodnemu
Podział gruntów gruboziarnistych ze względu na uziarnienie: a)żwir: - żwir - fk + fż > 50%, fi' ≤ 2%; - żwir gliniasty - fk + fż > 50%, fi' > 2%; b)pospółka: - pospółka - 50% ≥ fk + fż > 10%, fi' ≤ 2%; - pospółka gliniasta - 50% ≥ fk + fż > 10%, fi' > 2%
Podział gruntów drobnoziarnistych: a)spoiste; b)niespoiste: - piasek gruby Pr - d50 > 0,5 mm; - piasek średni Ps - 0,5 mm ≥ d50 > 0,25 mm; - piasek drobny Pd - d50 ≤ 0,25 mm; - piasek pylasty PΠ - fp' = 68% - 90%, fi' = 0% - 2%, fΠ' = 10% - 30%
Podział gruntów drobnoziarnistych spoistych: a)mało spoiste - piasek gliniasty, pył piaszczysty, pył; b)średnio spoiste - glina piaszczysta, glina, glina pylasta; c)zwięzło spoiste - glina piaszczysta zwięzła, glina zwięzła, glina pylasta zwięzła; d)bardzo spoiste - ił piaszczysty, ił, ił pylasty
Rodzaje próbek: a)NU - próbka o naturalnym uziarnieniu; b)NW - próbka o naturalnej wilgotności; c)NNS - próbka o naturalnej nienaruszonej strukturze
Rodzaje gęstości: a)objętościowa gruntu - ρ = m/V [g/cm3]; b)właściwa szkieletu gruntowego - ρs = ms/Vs [g/cm3]; c)objętościowa szkieletu gruntowego - ρd = ms/V [g/cm3]
Rodzaje ciężkości: a)objętościowy gruntu - ϓ = ρ · g [kN/m3]; b)właściwy gruntu - ϓ = ρs · g [kN/m3]; c)objętościowy szkieletu - ϓ = ρd · g [kN/m3]
Granice konsystencji (Atterberga): ws - granica skurczliwości;
wp - granica plastyczności; wl - granica płynności
Stany gruntów: 1)PN - 86/B - 02480: stan luźny - 0<ID≤0,33; stan średnio zagęszczony - 0,33<ID≤0,67; stan zagęszczony - 0,67<ID≤0,8; stan bardzo zagęszczony - ID>0,8; 2)PN - EN ISO 14688: stan bardzo luźny - ID=0%-15%; stan luźny - ID=15%-35%; stan średnio zagęszczony - ID=35%-65%; stan zagęszczony - ID=65%-85%; stan bardzo zagęszczony - ID=85%-100%
Kąt tarcia wewnętrznego gruntu zależy od: - kształtu ziaren;
- wielkości ziaren; - stopnia obtoczenia; - wzajemnej odległości między ziarnami
fp' = 100 - fp/100 - (fk + fż);
fΠ' = 100 - fΠ/100 - (fk + fż);
fi' = 100 - fi/100 - (fk + fż);
V = Vs + Vp;
Vp - Vpow. i Vwody;
m = ms + mw;
porowatość - n = Vp/V;
wskaźnik porowatości - e = Vp/Vs;
stopień wilgotności - sr = Vw/Vp;
wilgotność - w = mw/ms · 100%;
ρ = ρd + (w/100%) · ρd;
ρd = (ρ · 100)/(100 + w);
n = (ρs - ρd) · ρs;
e = (ρs - ρd) · ρd;
n = e/(1 + e);
e = n/(1 - n);
wilgotność całkowita -
wr = (n · ρw)/[(1 - n) · ρs] · 100% = [(e · ρw)/ρs] · 100%;
w = [(mmt - mst)/(mst - mt)] · 100%;
stopień plastyczności gruntów spoistych - IL = (w - wp)/(wl - wp); stopień zagęszczenia gruntów niespoistych -ID=(emax-e)/(emax-emin)
wskaźnik plastyczności - IP = wl - wp;
ρdmin = ms/V;
emax = (ρs - ρdmin)/ρdmin;
ρdmax = ms/V;
emin = (ρs - ρdmax)/ρdmax;
wskaźnik zagęszczenia gruntów nasypowych -
IS = ρd/ρds;
ƃ = E · Ɛ;
Ɛ = ∆l/l;
ƃ = P/F;
ƃ = M · Ɛ;
Ɛ = ∆h/h;
∆ƃ = M · ∆h/h;
M = ∆ƃ/∆h · h;
konsystencja |
stan |
IL |
w |
zwarta |
zwarty pólzwarty |
IL<0 IL≤0 |
w<ws ws<w≤wp |
plastyczna |
twardo plastyczny plastyczny miękko plastyczny |
0<IL<0,25 0,25<IL<0,5 0,5<IL<1 |
wp<w≤wl |
płynna |
płynny |
IL>1 |
w>wl |