Czynniki kształtujące właściwości gruntów

Petrogeneza-proces ten przebiega pod wpływem czynników zewn i wewn (endogeniczne). Wysokie ciśnienie magmy, wysoka temp w kuli ziemskiej są odpowiedzialne za ruchy tektoniczne, górotwórcze, orogeniczne powodujące szybkie wypiętrzanie mas skalnych. Powolne długotrwałe podnoszenie lub obniżanie się kontynentów.

Energia prom słonecznego jest jednym z głównych źródeł zewn pod wpływem tych czynników ma wpływ na skały.

Wietrzenie fiz, chem, biologiczne przenoszenie produktów wietrzenia z wyższych stref do niższych

Geneza skał magmowych- przejście płynnej magmy w ciało stałe:

- głębinowe, zastygały wolno pod znacznym cisnieniem, granit

- wylewowe, szybko na powierzchni ziemi, bazalty

* osadowe produkty mechaniczne, piski, żwiry zlepieńce

* grunty ilaste, lodowcowe, rzeczne, jeziorowe, gliny ilytowe

chemicznego Gips, dolomit

Organicznego torf, kreda

Forma wystepowania skał i gruntów jest silnie powiązana z ich genezą

Lite wystepują w postaci warstw

Piaskowce - grube ławice z cienkimi

Skały przeobrażone mogą powstawać zarówno ze skał magmowych

Skały przeobrażone mają mniejszą wytrzymałośc.

Dyslokacje=przesunięcia

Skały odznaczaja siw różnymi właściwościami mechanicznymi tam gdzie jest działalnośc tektoniczna, działalność sił górotwórczych.

LODOWCE. W skutek znacznego ochłodzenia. Plejstocen . Lodowce ze Skandynawii nasuwają się na europe

Moreny, gradoliny. Lodowce skandynawskie. Materiał moren przenoszony był z lodowcem.

Humus, piski drobne, piaski średnie, żwiry.iły krakowieckie to pokrój gleby na Podkarpaciu.

Układ moren

- morena czołowa

-boczna płd.

Gr.gruntów	frakcja		Wymiary cząstek mm
Bardzo gruboziarniste	Duże głazy	LBo	>630
		Głazy	Bo	>200-600
		Kamienie	Co	>83-200
	Gruboziarniste	Żwir	Gr	>20-40
		Żwir gruby	CGr	>20-40
		Żwir średni	Mgr	>6,3-20
		Żwir drobny	FGr	>2-6,3
		Piasek	SA	>0,063-2
		Piasek gruby	CSa	>0.63-2
		Piasek średni	MSa	>0,2-0,63
		Piasek drobny	FSa	>0,063-0,2
	drobnoziarniste	Pył	Si	>0,002-0,063
		Pył gruby	CSi	>0,02-0,063
		Pył średni	MSi	>0,06-0,02
		Pył drobny	FSi	>0,02-0,0063
		ił	Cl	<0,002

Torf włóknisty, pseudowłóknisty, amorficzny, humus

Frakcja wymiary cząstek 63-40

Grunt-mieszanina o poszczególnych frakcjach

Trójką Fereta

- jeżeli wałeczek ma połysk to grunt jest gliną zwięzłą (20-30)

- nie ma połysku to glina (10-20 frakcji iłowej)

- nie da się zwałeczkować to pył

- kuleczka połysk to ił

- pojedyncze ziarna nie ma przym.

- nie ma pojedynczych ziaren - pylasty

- jeśli jest piasek - piaszczysty

Wilgotność to % zaw gruntu w wodzie (W_n). Granica plastyczności to wilgotnoścjjaką ma wałeczkowaty grunt ….. (W_p) w momencie spękania wałeczka. Granica płynności to wilgotność jaką ma ………………..kiedy bruzda……….. (W_l)

Stopień plastyczności I_l= (W_n-W_l)/(W_l-W_p) W_l<0

I_l<0 grunt jest półzwarty lub zwarty

0<I_l<0,25 jest w stanie twardo plastycznym

0,25<I_l< 0,5 plastycznym

0,5<I_l< 1 miekko plastycznym

I_l>1 płynnym

Oznaczanie makroskopowo

0-2 twardo plastyczny

2-4 plastyczny

4-8 miękko plastyczny

Wilgotność optymalna, przy której występuje możliwie max zagęszczenie gruntu

Rozkład naprężeń w gruncie

a)

Rozkład naprężeń w gruncie

Naprężenia radialne δR =

δR=

δ d2 + δ w2  0,35 sigma

to kryterium wyznacza głębokość strefy aktywnej

δw=hi γ

Napręzemie 1-wtorne δ  Q Fp

2-całkowite δQF -δw

3-własne

Sumowe osiadanie warstw

2-3 szerokości fund= strefa aktywna

Miąższość warstwy (pakietu) = h1, h2, ..itd

Izobary naprężen

Podkład naprężen w gruncie od działania obciążenia ciagłego(metoda punktow środkowych)

Rozkład naprężeń radialnych(schemat na nasypie)

δR=k(cos  )R

Q=2całka δRdcos=2IIcałka*k(Qcos)R)*Rd*cosk*Q(II2)

K= kII /2

Rozkład naprężeń kontaktowych -we wszystkich przypadkach rozkład naprężeń w gruncie jest podatna i wgina się jednoczesniez odkształceniami gruntu.

Duza płyta betonowa -roz naprężeń równomierny

Wydatek wody w studni-

Składowanie odpadow

Budowa geologiczna

3m pod dnem składowiska musi być grunt nieprzepuszczalny bariera ekologiczna(obudowa)-poziom wody gruntowej musi być co najmniej 1m poniżej poziomu składowego odpadow,gdy nie ma takiego gruntu min 1,5m warstwa z gruntem nieprzepuszczalnym,bariera geotechniczna,-warstwa uszczelniajaca(folia etylenowa PHDE)-na spodzie folia z warstwa filtracyjnej musi być drenaż-0,5muszczelnienie-rury ujmujące gaz-0folia(żeby gaz nie uciekał)-geowłuknina

Uszczelnienie dna-Geokompozyty-zamiast foli bentomaty oparte na bentonicie(skała zbud.z Mont morylonitu.ma ona wlsaciwosci uszczelniające pod wpływem przecieku pecznieje

Uszczelnienie dna

Mieszanina bentofitu-zawiesina THIXOTROPOW

Dyslokacje-spękania

Uskoki- przemieszczenia warstwowe po dyslokacji, uprzywilejowane drogi filtracji

Cząstki gruntu przyciągajs różne cząsteczki, warstwa przepuszczalna dobrze filtruje wode, warstwa nieprzepuszczalna słabo.

Rodzaje wód gruntowych

Wody związane (str areacji (inaczej strefa napowietrzenia))

1.Błonkowa-siły przyciągania molekularnego nie pozwalają na odparowywanie wody z gruntu, jest przyciągana przez cząstki o niewielkich rozmiarach, czyli przez grunty spoiste.

2. higroskopijna- krązy w przestrzeniach międzycząsteczkowych.

3. woda kapilarna- woda podciągana do góry przez cząsteczki gruntu

Wody wolne

1. woda zawieszona- warstwa gruntów spoistych na których woda się zatrzymuje

2. woda wsiąkowa.

Str saturacji ( Strefa saturacji - warstwa skalna, w której wolne przestrzenie (szczeliny, pory) są całkowicie wypełnione wodą. Od strefy aeracji oddzielona jest zwierciadłem wód podziemnych. Wody w strefie saturacji dzielimy na gruntowe, wgłębne i głębinowe.)

Wody przypowierzchniowe

1. woda przypowierzchniowa-znajdują się na niewielkiej głębokości, przy powierzchni nad nimi jest warstwa przepuszczalna

2. woda wgłębna- w warstwie nieprzepuszczalnej, na dużych głębokościach

- artezyjska

-subartezyjska - wypływa, ale poniżej poziomu warstw gleby

Woda przepływa w gruncie zgodnie z prawem Darce'a, współczynnik filtracji- prędkość przepływu wody przy gradiencie równym 1

V=k*i - prawo Darce'a, dotyczy przepływu laminarnego, czyli spokojny uporządkowany,

k-wsp. Filtracji

i- gradient hydrologiczny Δh/Δs

przepływ turbulowy v=k*(i)^1/2

dla gruntów spoistych v=k*(i-i₀)

woda pozornie zmniejsza ciężar gruntu, ciężar pozorny wody w gruncie :

γ-(1-n)ρ_s*g-(1-n) ρ_w*g = (1-n)( ρ_s- ρ_w)

ρ_s - gęstość właściwa szkieletu gruntowego

n-porowatość gruntu

ρ_w -gęstosć wody

wpływ wody na naprężenia

obciążamy namoknięty grunt, obciążenie przejęte zostaje przez wodę dopiero po odpływie wody, naprężenia przejmuje grunt

1. t=0 δ= δ_r δ-obciażenia, (r- pierwotne)

U=q (ciśnienie wody)

2.0<t<∞ δ= δ_r +Δq

U=(q-Δq)

3. t=∞ δ= δ_r +q

U=0

Studnie

-zupełne (gdy dochodzi do warstwy nieprzepuszczalnej)

-niezupełne (gdy nie dochodzi do warstwy nieprzepuszczalnej)

-o zwierciadle swobodnym

-o zwierciadle napiętym

l-długość filtra

s-wartość depresji

R-zasięg leja depresyjnego

H- poziom pierwotnego zwierciadła wody, mierzonego od warstwy nieprzepuszczalnej H=h+s

Q=[(π*k(H² -h² ))/(lnR -lnr )]*β , β=(l/h)^1/2 *[(2h-l)/h]^1/4 -wydatek wody dla studni zupełnej przy swobodnym zwierciadle wody

Dla studni zupełnej przy napiętym zwierciadle wody

Q=[2π*k*m(H-h)]/(lnR-lnr) * β, β=(l/m)^1/2 *[(2m-l)/m]^1/4

Zwierciadło swobodne

R=575*s*(k*H)^1/2 s-wartośc depresji

Zwierciadło napięte

R=3000*s*(k^1/2)

Zbiorniki zagłębione w gruncie przy wysokim stanie wód gruntowych mogą być wyparte na powierzchnię, gdy mają za małą wagę (jak są za lekkie).

Jeżeli prędkośc wody w gruncie jest zbyt duża, to zaczyna zabierać ze sobą cząstki gruntu, po czym grunt staje się słabszy (ma makropory)

Rys.5

k₁<k₂<k₃

i₁<i₂<i₃

Naprężenia w gruncie

naprężenia pierwotne

δ_zγ =∑( γ_i - γ_w )*h_i γ_{i -} ciężar objętościowy danej warstwy gruntu

γ_w -ciężar wody

h_i-wysokość danej warstwy

δ_zγ = δ_zγD *η η- maleje wraz z wzrostem głębokości

po wykonaniu wykopu pozostaja naprężenia o wykresie „pogrubionym”.

1. q> δ_zγD -> δ_zγ = δ_zs + δ_zd δ_zd narężenia dodatkowe

δ_zt = δ_zγ - δ^'_zγ δ_zq = δ_zγ - δ_zd δ_zd - naprężenia które przekroczyły naprężenia wtórne

2. q≤ δ_zγD -> δ_zγ = δ_zs δ_zs -naprężenia wtórne

δ_zt = δ_zγ - δ^'_zγ δ_zq (δ_zs )

Wszystko co tutaj przeczytasz jest głupota, nie radze przepisywac.

---