Pytanie nr 1

Istnieje wiele metod wyznaczania współczynnika filtracji. Spośród nich najczęściej stosowanymi są: a) laboratoryjne, b) wykorzystujące wzory empiryczne, c) polowe, c) oparte na analizie uziarnienia.

Pytanie nr 2

Wilgotnością optymalną w_opt nazywamy taką wilgotność, przy której w danych warunkach ubijania można osiągnąć największe zagęszczenie gruntu, a więc maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego

7. Nośność podłoża gruntowego - moduł odkształcenia

Podłoże obciąża się stopniami co 0,05 MPa. Rejestruje się osiadanie płyty co 2 min. Po ustabilizowaniu się odkształceń na danym poziomie można zwiększyć obciążenie i procedura jest powtarzana.

Zakres obciążenia:

• 0,25 MPa dla podłoża gruntowego zwykłego,

• 0,35 MPa dla ulepszonego podłoża gruntowego.

Wykonuje się dwukrotne obciążenie i otrzymuje się następujące zależności:

Moduł odkształcenia

• Δp - przyrost obciążenia (ciśnienia) [MPa],

• Δs - przyrost odkształcenia (osiadania płyty) [m],

• D - średnica płyty (0,3m).

Moduł odkształcenia jest wyliczany z następującego wzoru: E=3/4(Δp/Δs)D

Z pierwszego obciążenia wylicza się pierwotny moduł odkształcenia (EI) a z drugiego wtórny moduł odkształcenia (EII)

Moduł odkształcenia

• pospółka - 100 - 120 MPa,

• piasek - 60 - 100 MPa,

• piasek gliniasty/glina piaszczysta - 30 - 60 MPa,

• glina - 10 - 30 MPa,

• grunty organiczne, grunty spoiste - 1 - 10 MPa.

Orientacyjne wartości wtórnego modułu odkształcenia (EII) osiągane dla gruntów:

W przypadku gruntów spoistych nośność (EII) zależy w decydującym stopniu od wilgotności naturalnej i spoistości.

Moduł sprężystości

• Metodę obciążeń płytowych można również wykorzystać do określenia modułu sprężystości gruntów.

• W obliczeniu modułu sprężystości uwzględnia się tylko część całkowitego odkształcenia podłoża - odkształcenie sprężyste.

• Podłoże obciąża się stopniami co 0,05 MPa. Rejestruje się osiadanie co 2 min. Po ustabilizowaniu się odkształceń podłoże odciąża się i oczekuje na ustabilizowanie odkształceń. Następnie procedura jest powtarzana dla wyższego poziomu obciążenia.

Dla gruntów niespoistych i mało spoistych wartość modułu sprężystości jest zbliżona do wartości wtórnego

modułu odkształcenia (EII).

Zagęszczalność gruntów

• zagęszczalność jest to zdolność gruntu do osiągania maksymalnych gęstości objętościowych szkieletu gruntowego. Określa łatwość zagęszczania gruntu.

• Zagęszczalność jest związana ze wskaźnikiem różnoziarnistości gruntu.

• UA > UB - grunt A jest lepiej zagęszczalny niż grunt B

U = d60/d10

Zagęszczalność gruntów

• Różnoziarnistość jest ważną cechą przede wszystkim w przypadku gruntów niespoistych. W gruntach pylastych i spoistych uziarnieni jest zazwyczaj zróżnicowane,

• Grunt uważa się za różnoziarnisty jeżeli U>=5. Grunty o wskaźniku U w przedziale 3-5 są nieźle zagęszczalne,

• Gdy U<3 są kłopoty z zagęszczaniem, a poniżej 2 jest ono praktycznie niemożliwe (piaski równoziarniste).

8. Czynniki niszczące korpus ziemny

Do głownych czynnikow niszczących należą:

● obciążenia użytkowe (oddziaływanie pojazdow),

● woda,

● czynniki atmosferyczne (opady, temperatura, wiatr).

Obciążenia użytkowe - powodują oddziaływanie statyczne (naprężenia pionowe) oraz dynamiczne.

Obciążenia użytkowe mogą powodować dogęszczenie gruntu (koleinowanie, nierownomierne osiadanie).

Wyjątkowo mogą też powodować rozluźnienie gruntu (pod płytami nawierzchni betonowej, pod podkładami kolejowymi - zjawisko "pompowania").

STREFA CZYNNA KORPUSU - obserwuje się w niej dodatkowe naprężenia związane z obciążeniami

eksploatacyjnymi. Przyjmuje się, że strefa czynna korpusu sięga do poziomu, na ktorym naprężenia dodatkowe wynoszą 5% naprężeń działających na koronie (ok. 1,5 m).

Główne skutki niszczącego działania wody:

● obniżenie nośności podłoża gruntowego -uplastycznienie gruntow spoistych, migracja cząstek gruntu w gruntach spoistych,

● obniżenie wytrzymałości gruntu na scinanie - spływ skarp,

● erozja skarp.

Temperatura:

● ujemna - powstawanie wysadzin (woda, mroz, grunt wysadzinowy),

● dodatnia - skurcz gruntow spoistych (pękanie) - utrata przez grunty sypkie pozrnej spoistości (nie dotyczy

naszej strefy klimatycznej.

Wiatr - erozja skarp. Grunty sypkie - skarpy niezabezpieczone

Przeciwdziałanie czynnikom niszczącym korpus ziemny odbywa się zarowno w fazie projektowania jak i wykonania korpusu.

Projekt:

● przyjęcie właściwej geometrii korpusu ziemnego - zapewnienie stateczności,

● odwodnienie,

● założenie wykorzystania odpowiednich gruntow,

● przyjęcie właściwej technologii wykonania robot

ziemnych,

● w szczegolnych przypadkach - oddzielny projekt posadowienia nasypu (słabonośne podłoże gruntowe).

14.Geosyntetyki - podział , zastosowanie.

Podział :geowłókniny, geotkaniny, geosiatki , geomembrany, geowykładziny bentonitowe, geopianki i geokompozyty.

 

Zastosowanie :w pobudowach dróg, parkingów itp., jako bariery w podłożu obszarów składowania odpadów lub zbiorników wodnych, kanałów, w zaporach wodnych, nasypach a nawet w rolnictwie.

15. Ogólne specyfikacje techniczne (OST) dla budownictwa drogowego i mostowego są  opracowaniami zawierającymi zbiory wymagań, niezbędne do określenia standardu i jakości wykonania robót, w zakresie sposobu wykonania robót budowlanych, właściwości wyrobów budowlanych oraz oceny prawidłowości wykonania poszczególnych robót

Ogólne specyfikacje techniczne podzielone są na następujące grupy:
drogowe roboty inwestycyjne, drogowe roboty utrzymaniowe, drogowe prace geodezyjne, roboty mostowe.

Celem wydania ogólnych specyfikacji technicznych (OST) jest ułatwienie i przyspieszenie prac, związanych ze zlecaniem i realizacją robót. OST służą jako podstawa lub materiał pomocniczy do sporządzania specyfikacji technicznych wykonania i odbioru robót budowlanych (ST) wchodzących w skład załączników do umowy na budowę dróg. Przy sporządzaniu ST wybiera się z OST zalecenia stosowne do opracowywanego rozwiązania realizacyjnego z niezbędną ich modyfikacją lub uzupełnieniem oraz ewentualnym uaktualnieniem przepisów zawartych w OST.
Ogólne specyfikacje techniczne są także źródłem informacji o poprawnych sposobach realizacji robót drogowych, opartych na obowiązujących przepisach.

3. Stany gruntów

Grunty SPOISTE W STANIE NATURALNYM występują w trzech konsystencjach: zwartej, plastycznej i płynnej. W obrębie konsystencji wyróżnia się stany gruntów: zwarty, półzwarty, twardoplastyczny, plastyczny, miękkoplastyczny i płynny.

Wilgotności graniczne między poszczególnymi stanami są określane jako granice konsystencji. Między stanem zwartym i półzwartym znajduję się granica skurczalności (ws) i jest to wilgotność w procentach, przy ktorej pomimo dalszego suszenia próbka gruntu nie zmniejsza swojej objętości i zmienia barwę na powierzchni na jaśniejszą.

Pomiędzy stanem półzwartym i stanem twardoplastycznym znajduje się granica plastyczności (wp) i określa się ja wilgotność w procentach, jaką ma grunt gdy przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek pęka, rozwarstwia się lub rozsypuje po osiągnięciu średnicy 3 mm

Granica płynności (wL)występuje między stanem miękkoplastycznym i płynnym, wyznacza ja ℅ pasty gruntowej umieszczonej w miseczce aparatu CASAGRANDE'A w której bruzda wykona ryclem zejdzie się na długości 10 mm i wysokości 1mm przy 25 uderzeniu miseczki o podstawe aparatu.

RÓŻNICE MIĘDZY GARNICA PLASTYCZNOSCI I GRANICA PŁYNNOŚCI NAZYWAMY WSKAŻNIKIEM PLASTYCZNOŚCI (Ip)

Ip= W(l) - W(p) (℅)

W(l)- wartość granicy plastyczności

W(p)- wartość

Wskażnik plastyczności określa ile wody w procentach wchłania grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan płynny.

Znając granice konsystencji wp, wl oraz wilgotność naturalną wn danej próbki gruntu można wyznaczyć stpień plastyczności Il który pozwala ustalić stan gruntu spoistego

22.Nawierzchnia podatna - jest to nawierzchnia o konstrukcji odkształcającej się plastycznie pod wpływem działania obciążeń

9. WYSADZINOWOŚĆ GRUNTÓW jest to zjawisko powstawania pod wpływem ujemnych temperatur wysadzin , czyli wznoszenie się gruntu ku górze wskutek tworzenia się w przemarzającym gruncie soczewek lodu; w okresie wiosennym , przy odmarzaniu grunt ulega rozrzedzeniu.

po

6.Badanie CBR- wskaźnik CBR

• p - ciśnienie przy wciskaniu trzepienia

w badany materiał na głębokość 2,5

lub 5,0 mm,

• pwz - ciśnienie przy wciskaniu

trzepienia na głęgokość 2,5 lub 5,0

mm (odpowiednio) w materiał

wzorcowy - tłuczeń.

• pwl dla zagłębienia 2,5 mm

wynosi 7,0 Mpa,

• pwl dla zagłębienia 5,0 mm

wynosi 10,0 MPa.

CBR=(p/pwz)x100%

Po obliczeniu wybiera się warstość

większą z dwóch wartośći.

F= 20 cm2

V= 1,25 mm/min

Pełnie badanie CBR obejmuje przygotowanie i zbadanie

3 (grunty niespoiste) lub 4 próbek (grunty spoiste).

Procedura:

• przygotowanie wymaganej liczby próbek (wopt),

• badanie (penetracja trzpieniem) jednej próbki,

• ustawnienie pozostałych próbek do badania

pęcznienia,

• wciskanie trzpienia w kolejne próbki - po 2, 4 (i

ew.6) dobach.

Wskaźnik CBR

Orientacyjna ocena nośności podłoża w zależności od

wartości CBR:

• ponad 15% - bardzo dobra,

• 8 - 15% - dobra,

• 5 - 8% - przeciętna,

• 3 - 5% - zła (niedostateczna).

Wartości CBR dla gruntów zamykają się praktycznie w

przedziale od 1% do 30%.

Wskaźnik CBR

Orientacyjna wartości wskaźnika CBR niektórych

gruntów:

• gliny - 2 - 6%,

• gliny piaszczyste - 6 - 12%,

• piaski gliniaste - 6 - 15%,

• piaski - 10 - 30%,

• pospółki - 20 - 50%.

Wartość wskaźnika nośności podłoża CBR jest

wykorzystywany w niektórych prostych metodach

prektowania nawierzchni drogowych.

11. Ogólna zasada wykonywania nasypów. Powinny być wznoszone zgodnie z zachowanie przekroju poprzecznego i profilu podłużnego określonego w projekcie. Należy wykonywać metodą warstwową. Wznoszone równolegle na całej szerokości. Grubość warstwy w stanie lużnym powinna być odpowiednio dobrana w zależności od rodzaju gruntu i sprzętu do zagęszczania. Następna warstwę wykonujemy po odebraniu wcześniejszej przez nadzór. Grunty o różnych właściwościach należy wbudować w oddzielnych warstwach o jednakowej grubości na całej szerokości nasypu. Warstwy gruntu przepuszczalnego należy wbudować poziomo a grunty mało przepuszczalne ze spadkiem górnej powierzchni ok.4% na terenie płaskim spadek dwustronny na pochyłym-jednostronny zgodny ze spadkiem terenu. Grunty spoiste należy wbudować w dole a niespoiste w górne partie nasypu. Górne warstwy nasypu o grubości co najmniej 0,5m należy wykonać z gruntu o współczynniku „k” co 8m/dobę za zgodą inżyniera kontraktu można ulepszyć przez stabilizację spoiwem. Na terenie o wysokim ZWG oraz zalewowych dolną część nasypu o grubości co najmniej 0,5 m powyżej najwyższego poziomu wody należy wykonać z gruntu przepuszczalnego. Grunt przywieziony na miejsce wbudowania powinien być niezwłocznie wbudowany w nasyp.

ZAGĘSZCZALNOŚĆ GRUNTU

Zagęszczalność gruntu jest to cecha polegająca na zmianie jego objętości pod wpływem oddziaływania na grunt dynamicznych impulsów o odpowiedniej energii w warunkach określonej wilgotności gruntu.

Miarą zagęszczenia gruntu nasypowego jest wskaźnik zagęszczenia I_s. Jest to stosunek gęstości objętościowej szkieletu gruntu w nasypie ၲ_dn do maksymalnej wartości gęstości objętościowej szkieletu tego gruntu ၲ_ds, wyznaczonej w warunkach laboratoryjnych w badaniu Proctora

Podatność gruntu na zagęszczanie określona jest w znormalizowanej próbie Proctora. Z badania określa się wilgotność optymalną (w_opt) wbudowywanego gruntu w nasyp, przy której osiąga się maksymalną wartość gęstości objętościowej gruntu (ρ_ds). Próbę Proctora wykonuje się zarówno dla gruntów spoistych jak i niespoistych. Dla gruntów niespoistych,
a w szczególności piasków wykonuje się także badania w aparacie widełkowym, z których otrzymuje się graniczne wartości zagęszczenia i maksymalną gęstość objętościową suchej masy (ρ_dmax) oraz minimalną gęstość objętościową suchej masy (ρ_dmin).

Do zagęszczania gruntów w nasypach wykorzystuje się różne maszyny, o różnym sposobie działania: ubijające (płyty wolnospadowe, ubijaki mecha-niczne typu “żabka”), ugniatające (walce stalowe gładkie czy okołkowane oraz walce pneumatyczne wielokołowe) i wibracyjne (płyty i walce). Pierwszy typ maszyn stosuje się do różnych rodzajów gruntów, drugi typ do spoistych, trzeci do sypkich, chociaż ciężkie walce wibracyjne dają również bardzo dobre efekty przy zagęszczaniu spoistych gruntów kamienistych.

Skutki zagęszczania gruntów;

- zmniejszenie porowatości

- zmniejszenie ściśliwości

- zmniejszenie osiadań podłoża

- zmniejszenie wodoprzepuszczalności

- zwiększenie wytrzymałości

4. Badania warunków gruntowo-wodnych - cel

Ze względu na to określenie warunków gruntowowodnych

oraz właściwości gruntów jest bardzo ważnym

etapem, związanym z projektowaniem robót ziemnych.

Badania mają dostarczyć informacji dotyczących:

- form zalegania warstw gruntu i ich grubości,

- rodzaju gruntu,

- warunków wodnych,

- danych o właściwościach i stanie gruntu, określonych

in-situ lub (oraz) na podstawie pobranych próbek.

Cele badania warunków gruntowo-wodnych

 Dostosowanie przebiegu trasy do istniejących warunków

gruntowo - wodnych (np. omijanie bagien),

 Określenie przydatności gruntów na nasypy oraz jako

podłoże pod nawierzchnię,

 Prawidłowe zaprojektowanie przekopów poprzecznych w

nasypie i wykopie (kształt, nachylenie skarp),

 Określenie sposobów odwodnienia wgłębnego i

powierzchniowego,

 Prawidłowe zaprojektowanie konstrukcji nawierzchni,

 Ocena przydatności gruntów do stabilizacji,

 Prawidłowe określenie technologii robót,

 Wyszukanie ew. Złóż materiałów miejscowych.

13. Posadowienie nasypów na gruntach słabonośnych.

Realizacja posadowienia obiektów mostowych oraz nasypów drogowych na obszarach gruntów słabonośnych, często powoduje konieczność korzystania ze specjalistycznych technologii wzmocnienia gruntu.Niekorzystne warunki gruntowo-wodne uniemożliwiają wówczas zaprojektowanie posadowienia podbudowy i fundamentów tradycyjną metodą wymiany gruntu. Dlatego stosuje się wówczas technologię gruntów zbrojonych geosyntetykami. Oprócz zbrojenia materacami geosyntetycznymi konieczne jest również odwodnienie całego terenu poprzez zastosowanie pionowych i poziomych drenów.

---