2184


1. Co nazywamy sandrami?

Wody wypływające spod lądolodu, na skutek ciśnienia masy lodu następuje topnienie, powierzchnia czoła roztapia się i wypływa woda z osadem tworząc stożki zbudowane z piasków i żwirów.

Powstałe w wyniku akumulacji lodowca. Są to osady morenowe czyli utwory powstające z materiału wytopionego z lodu lub rozmieszczone pod jego naciskiem.

2. Co według normy nazywamy gruntami budowlanymi?

Grunt budowlany - część skorupy ziemskiej mogąca współdziałać z obiektem budowlanym, stanowiąca jego

element lub służąca jako tworzywo do wykonywania z niego budowli ziemnych; w dalszej części normy pod pojęciem "grunt" rozumie sie "grunt budowlany".

3. Strefy wietrzenia na przykładzie granitu.

Strefa monolitu - znajduje się nad skałą macierzystą niezwietrzałą, charakter tej struktury bardzo mało różni się od skały pierwotnej, występują tutaj słabo widoczne spękania w postaci rys; skały tej strefy mają nieco mniejszą wytrzymałość na ściśliwość, łatwo pękają wzdłuż powierzchni - mikropęknięcia. Obserwuje się lekkie zmatowienie ścian skaleni oraz ochrowo żółte plamki wokół blaszek miki.

Można przyjąć dla tej strefy następującą wartość dopuszczalnych naprężeń w poziomie posadowienia gruntów:

Strefa bloków - słabo zwietrzała duża ilość spękań; widoczne spękania poziome z odprężeniami, zaczyna się dzielić na oddzielne bloki; spękania pionowe; duża przepuszczalność szczelinowa. Blaszki miki wykruszają się, a skalenie ulegają drobnym spękaniom.

Wartości dopuszczalnych naprężeń:

Jest to strefa skał nadal nośnych.

Strefa gruzu i piasku - jest wyraźnie różna id stref dolnych; bardzo różne właściwości, im wyżej tym gorsze, wytrzymałość na ścinanie i naprężenia może być nawet 100x niższa niż we wcześniejszych warstwach. Wyraźne oddziaływanie zmian temperatury (zamrażanie i rozmrażanie) tam gdzie jest grunt niezorientowany to jest działanie wietrzenia mrozowego.

Duża ilość minerałów ilastych, niska wodoprzepuszczalność 10 -6 x 10 -5 m/s.

Naprężenia dopuszczalne:

Strefa iłu i pyłu - największe rozdrobnienie i duża ilość frakcji iłowej, brak frakcji macierzystej. Mała wytrzymałość na ścinanie, duża na ściśliwość.

Mają cechy gruntu spoistego (plastyczność, przepuszczalność). Wodoprzepuszczalność niewielka, współczynnik filtracji ≤ 10 -7 m/s.

Wartość dopuszczalnych naprężeń:

Gleba - ostatni etap wietrzenia, miąższość kilkudziesięciu cm. Jest efektem rozpadu skały macierzystej i gruntów leżących głębiej. Zdolność przenoszenia naprężeń jest znikoma. Z punktu widzenia innych procesów jest bardzo istotna, bo rozwijają się tam organizmy, ma dużą zdolność chłonięcia wody (humus), sorpcja (strefa ochronna).

4. Co to są kationy wymienne?

Wszystkie kationy mogące podlegać sorpcji oraz zasorbowane przez kompleks sorpcyjny skał, gruntów, gleb, zdolne w określonych warunkach do wymiany z kationami znajdującymi się w wodzie. Każdy kation dla określonych (standardowych) warunków charakteryzuje się określoną energią wymiany wzrastającą ze wzrostem wartościowości i spadkiem wielkości promienia jonowego.

5. Różnice między konsystencja a stanem gruntu.

Konsystencja - w gruntoznawstwie jest to stopień ruchliwości (stopień spoistości) cząstek w gruncie spoistym, zależy od ilości wody i stanu fizycznego tych cząstek. Wartości konsystencji zależą od:

- składu mineralnego i ziarnowego

- zawartości substancji organicznej

- rodzaju kationów wymiennych znajdujących się w strukturze minerałów ilastych

- im więcej większych ziaren tym konsystencje niższe

- im więcej minerałów z grupy smektytu, a mniej z grupy kaolinitu tym konsystencja wyższa

- im mniej substancji organicznych tym plastyczność wyższa

- im więcej kationów jednowartościowych tym plastyczność wyższa

W podziałach gruntów spoistych wyróżnia się trzy główne konsystencje:

- zwartą

- plastyczną

- płynną

Stan gruntu - jego chwilowe właściwości, mogą ulegać one zmianie, są stany:

- zwarty

- półzwarty

- twardoplastyczny

- miękkoplastyczny

- płynny

Zależy od:

- zawartości wody w gruncie

- rodzaju i składu mineralnego samego gruntu

Wartość graniczna wilgotności, przy której grunt przechodzi z jednego stanu w drugi nazywamy granicą konsystencji

6. Podział gruntów drobnoziarnistych ze względu na spoistość.

Rodzaj gruntu Symbol Wskaźnik plastyczności

Niespoisty ns Ip  1%

Spoisty:

mało spoisty ms 1%  Ip  10%

średnio spoisty ss 10%  Ip  20%

zwięzło spoisty zs 20%  Ip  30%

bardzo spoisty bs 30%  Ip

7. Charakterystyka grupy montmorylonitu.

Podstawowym elementem budowy krystalicznej jest tetraedr krzemo tlenowy - w narożach atomy tlenu, a w środku atom krzemu czasem zastępowany przez Al3+ lub Fe3+. Tetraedry mogą łączyć sie ze sobą narożami tworząc warstwę tetraedryczną.

Grupa montmorilonitu - typ pakietu 2:1

Pochłania dużo wody, bardzo pęcznieje.

Jak przewaga ich w wodzie higroskopijnej to temp. zamarzania -70stopni.

8. Co to są odkształcenia trwałe i plastyczne (sprężyste) i co je powoduje?

Trwałe odkształcenia - spowodowane są przemieszczaniem się ziaren i cząstek i zaciskaniem (zmniejszaniem) przestrzeni porowej, odkształceniami plastycznymi oraz kruszeniem cząstek i ziaren gruntu
Odkształcenia sprężyste - spowodowane są odkształceniami sprężystymi ziaren i cząstek oraz sprężystymi odkształceniami wody błonkowej otaczającej cząstki gruntu.

9. Charakterystyka osadów rzecznych.

W stanie zawiesiny transportowane są drobne cząstki stałe - bardzo drobne piaski, pyły i iły.

Wielkość niesionych cząstek zależy od prędkości prądu oraz prędkości i lepkości wody.

Materiały wleczone to piaski, żwiry i kamienie, które rzeka przesuwa po dnie. Wleczenie odbywa się przez ślizganie, toczenie i saltację.

Wraz z biegiem rzeki zmniejsza się ilość materiałów wleczonych, a wzrasta ilość materiału niesionego w zawiesinie. Ziarna piasków, cząstki pyłowe i iłowe mogą być przenoszone na duże odległości.

Utwory składowane przez rzekę:

W dolnym biegu rzeki powstają odsypy (mielizny), a przy wyjściach potoków stożki napływowe.

W odciętych zakolach - starorzeczach, na skutek zarastania roślinnością tworzą się grunty organiczne.

W czasie wezbrań powodziowych rzeki erodują osadzony wcześniej materiał, a na jego miejsce nanosi nowy, coraz drobniejszy, w miarę obniżenia stanu wody i zmniejszania prędkości nurtu.

Szerokie doliny wypełnione są piaskiem przewarstwionym mułami i małymi ilościami żwirów.

Ruchy tektoniczne lub klimatyczne mogą powodować zwiększenie ilości niesionej wody oraz zwiększenie prędkości nurtu. Zwiększa się erozja, rzeka wcina się we wcześniej złożone osady. Powtarzający się tego typu proces prowadzi do powstawania tarasów.

10. Co powoduje kąt tarcia wewnętrznego?

Tarcie wewnętrzne

Opór jaki stawia grunt (ziarna i cząstki) przy poślizgu strefowym, jednej warstwy gruntu po drugiej. Miara tarcia jest kat tarcia wewnętrznego φ.

11. Powierzchnia właściwa.

Powierzchnia właściwa (całkowita) - St [m2/g] [m2/kg] - suma powierzchni cząstek i ziaren gruntowych odniesienia do 1g suchej masy.

Powierzchnia właściwa zewnętrzna - zewnętrzna powierzchnia cząstek z pominięciem powierzchni międzypakietowych minerałów ilastych.

12. Substancja organiczna - jak powstaje i jak wpływa na własności gruntów

Obumarłe szczątki roślinne i zwierzęce zarówno nierozłożone jak i zhumifikowane z wyłączeniem części szkieletowych (kości, skorupy, zęby).

Próchnica (humus) - najbardziej rozłożona i najbardziej aktywna część substancji organicznej. Złożona, koloidalna, amorficzna substancja, w skład której wchodzą: kwasy fluorowe, kwasy huminowe i huminy

Własności substancji organicznej:

gęstość właściwa - niewielka

wysoka hydrofilność

wysoka zdolność sorpcyjna

- im mniej substancji organicznych tym plastyczność wyższa

- im cząstki organiczne są bardziej rozłożone tym mniejsza jest przepuszczalność

- im więcej tym wzrost wodochłonności

- im więcej tym wyższa ściśliwość

13. Woda związana - jak powstaje i jej właściwości higroskopijne.

Cechy fizyczne wody higroskopijnej:

- gęstość 1,2 - 2,4g /cm3 średnio 2g/cm3

- temperatura zamarzania - zależna od składu mineralnego gruntów (dla kaolinitu 10-20stopni Celsjusza, dla montmorillonitu - 70 stopni Celsjusza)

- woda błonkowa jest przyciągana do powierzchni cząstki z siłą 25000 kG/cm3

- grubość warstwy wody tego rodzaju nie przekracza 0,5u.

Wpływ wody higroskopijnej na właściwości gruntu:

Warstwa wody higroskopijnej powoduje zmniejszanie sił przyciągania między cząstkami gruntu, im grubsza warstwa tym siły przyciągania mniejsze. Siły przyciągania zależą również od wartościowości zaadsorbowanych kationów. Im wyższa wartościowość tym mniej jest ich w warstwie dyfuzyjnej i tym lepsze właściwości ma grunt. Wartościowości kationów i grubość warstwy wody błonkowej ma wpływ na wodoprzepuszczalność gruntów. Im grubsza warstwa tym mniejsza przepuszczalność. Im grubsza warstwa tym cząstki znajdują się dalej od siebie i siły przyciągania międzycząsteczkowego maleją - grunt staje się bardziej plastyczny i mniej wytrzymały na odkształcenia przez siły zewnętrzne.

Woda kapilarna (woda włoskowata)

Jest to woda występująca w mikrokanalikach powstałych z połączenia porów w gruncie. Wodę kapilarną można podzielić na wodę zawieszoną i właściwą wodę kapilarną.

- woda zawieszona - nie ma kontaktu ze zwierciadłem wody wolnej (grawitacja) zostaje zatrzymana w kanalikach w skutek filtracji wody w dół lub obniża się zwierciadło wody (kapilarność bierna).

- właściwa woda kapilarna - podnosi się od zwierciadła wody wolnej. Podciąganie kapilarne jest efektem adhezji wody do ścianek kanalika i napięcia powierzchni wody (kapilarność czynna).

14. Pęcznienie gruntu - na czym polega i jak wpływa na własności gruntu.

Pęcznienie

Wzrost objętości gruntu na skutek oddziaływania wody (roztworów o różnym chemizmie), głównie na pęczniejące minerały ilaste z grupy smektytu (montmorillonit, beideit), minerały mieszano pakietowe (smektyt, illit) oraz illit.

Czynniki wpływające na wielkość pęcznienia:

- rodzaj gruntu i jego skład granulometryczny

- procentowa zawartość frakcji iłowej

- skład mineralny frakcji iłowej

- procentowy udział minerałów ilastych, których intensywność pęcznienia określa szereg:

smektryt > smektryt/illit > illit > kaolinit

- chemizm wód (roztworów) nasycających

- skład kationów wymiennych, które determinują hydrofilność gruntu, malejąca zgodnie z szeregiem

Na+ > Ca2+ > Mg2+ > Al3+ >Fe3+

- procentowej zawartości substancji organicznej oraz węglanów

- procentowej zawartości anhydrytu, pirytu

- stopnia nasycenia i wilgotności

- rodzaju próbki: nienaruszona, naruszona

- gęstość objętościowa, gęstość objętościowa szkieletu gruntowego

- przemiany zachodzące w strefie hipergenezy, np. liczba cykli przemarzania

- wpływ roślinności oraz gatunków drzew

- metody badań

- inne

Pęcznienie wewnątrz krystaliczne

Następuje na skutek uwodnienia kationów znajdujących się między warstwami minerałów ilastych, powoduje wzrost ich odległości.

Pęcznienie osmotyczne

Zachodzi na skutek oddziaływania sił wynikających ze znacznej różnicy stężenia jonów utrzymywanych siłami elektrostatycznymi przez powierzchnie minerałów ilastych oraz jonów znajdujących się w wodzie parowej.

Wskaźnik pęcznienia Ihc (Vp, Ep)

Parametr określający wielkość pęcznienia w procentach

0x01 graphic

ho - wysokość początkowa próbki

h - wysokość końcowa próbki ( po spęcznieniu )

15. Granice Attenberga - od czego zależy ich wartość?

Granice konsystencji:

  1. Granica skurczu Ws

  2. Granica plastyczności Wp

  3. Granica płynności Wl

0x01 graphic

Konsystencja i stan zależą od stopnia plastyczności - jest to parametr wiodący dla gruntów spoistych (na podstawie tego parametru można obliczyć wszystkie inne parametry).

0x01 graphic

1) granica skurczu

SKURCZ (kurczliwość) - zmniejszanie objętości gruntu wilgotnego w wyniku wydzielania wody przy wysychaniu. Zdolnością skurczu charakteryzują się grunty spoiste, wapienie i margle. Wielkość skurczu zależy od składu granulometrycznego, zawartości frakcji iłowej, składu mineralnego i chemicznego gruntów oraz struktury i tekstury. Wielkość skurczu określa się na podstawie zmian wymiarów liniowych (tzw. Skurcz liniowy) lub poprzez zmiany objętości (tzw. Skurcz objętościowy).

Granica skurczu (skurczalność) - jedna z granic konsystencji gruntów spoistych. Wyznacza się susząc próbki w kształcie prostopadłościanu o znanej objętości najpierw w temperaturze pokojowej (20`C) a następnie w suszarce do stałej masy.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
(określa wartość granicy skurczu)

2) granica plastyczności - jest to wilgotność w procentach jaką ma grunt w trakcie kolejnego wałeczkowania. Wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3mm.

Stopień konsystencji:

0x01 graphic

0x01 graphic

Granica płynności Wl

Granica płynności Wl jest to wilgotność w procentach jaką ma masa gruntowa, umieszczona w miseczce aparatu Casagrande'a w momencie gdy wykonana w niej bruzda zleje się na długości 10mm i wysokości 1mm przy 25 uderzeniu miseczki o podstawę.

Grubość pastry - ok. 9mm (tyle ile wypustka na rylcu)

16. Od czego zależy tempo osiadania?

Osiadanie gruntów jest efektem ściśliwości czyli zdolności gruntu do zmniejszania objętości pod wpływem przyłożonego obciążenia.

Grunt, składający się z 3 faz o różnych właściwościach, odkształca się częściowo trwale a częściowo sprężyście; odkształcenie jest sumą odkształceń trwałych (plastycznych) i sprężystych.
Trwałe odkształcenia - spowodowane są przemieszczaniem się ziaren i cząstek i zaciskaniem (zmniejszaniem) przestrzeni porowej, odkształceniami plastycznymi oraz kruszeniem cząstek i ziaren gruntu.
Odkształcenia sprężyste - spowodowane są odkształceniami sprężystymi ziaren i cząstek oraz sprężystymi odkształceniami wody błonkowej otaczającej cząstki gruntu.


Ściśliwość gruntów zależy od:

- wilgotności

- porowatości

- składu granulometrycznego gruntów


Ściśliwość gruntów sypkich zależy od:

- składu mineralnego

- wymiaru i kształtu ziaren

- charakteru powierzchni ziaren

- wzajemnego ułożenia ziaren

- stopnia wilgotności

- wartości naprężeń działających na grunt


Ściśliwość gruntów spoistych zależy od:

- struktury mineralnego szkieletu

- struktury gruntu (stopnia dyspersji, kształtu cząstek, charakteru ich powierzchni, porowatości, trwałości wiązań strukturalnych)

- tekstury gruntu (orientacji cząstek, uwarstwienia)

- składu chemicznego wody porowej

17. Od czego zależy kąt tarcia wewnętrznego?

18. Spójność międzycząsteczkowa

Kohezja - wewnątrz strukturalne ciśnienie wynikające z sil wzajemnego przyciągania cząstek gruntu w warunkach zakończonej konsolidacji, gdy u = 0.

u - ciśnienie wody w porach.

Zależy od:

19. Wietrzenie chemiczne

Wietrzenie chemiczne - chemiczny rozkład skał przy udziale wody atmosferycznej, powierzchniowej lub gruntowej. Na proces wietrzenia chemicznego składa się proces: hydrolizy, hydratacji, uwęglanowienia, utlenienia, rozpuszczenia i inne prowadzące do utworzenia nowych związków chemicznych i mineralnych, a w konsekwencji do osłabienia zwięzłości skały, do jej zmiany w inną skałę (z reguły w mniej zwięzłą niż pierwotna) lub do jej częściowego lub całkowitego usunięcia (ługowanie).

20. Cechy osadów jeziornych.

21. Profil glebotwórczy

Gleba jest utworem trójfazowym składa się z fazy stałej, ciekłej i gazowej.

Profil gleb uprawnych sięga 150 cm, a gleb leśnych 200 cm.

Profil glebowy - przekrój poprzeczny przez glebę, przedstawia jej warstwy od powierzchni do skały, z której się utworzyła lub na której się rozwinęła. Każdy typ gleby ma własny układ warstw w profilu glebowym, zależnie od działających czynników glebotwórczych.

0x01 graphic

22. Grunty organiczne - co to jest i ich podział

Grunt organiczny - grunt rodzimy, w którym zawartość części organicznych IOm jest większa niż 2%.

a) grunty próchnicze H Iom>2%.

b) namuły Nm 5-35%:

- piaszczyste Nmp

- gliniaste Nmg

c) gytie Gy - węglan wapnia ok. 5%

d) torfy I Iom>30%

e) węgle brunatne WB

f) węgle kamienne WK

23. Od czego zależy gęstość objętościowa?

Gęstość objętościowa zależy od składu mineralnego i porowatości.

24. Narysuj krzywe ściśliwości i konsolidacji

Krzywa ściśliwości:

0x01 graphic

Krzywa konsolidacji:

0x01 graphic

25. Metody trójosiowego ścinania

Oznaczanie spójności i kąta tarcia wewnętrznego przeprowadza się poprzez osiowe ściskanie (naprężenia główne σ1) cylindrycznych próbek aż do osiągnięcia stanu granicznego lub umownego stanu granicznego, przy stałej wartości ciśnienia bocznego w komorze mieszczącej próbkę (σ23) i stałej prędkości odkształceń vs.

26. Co to jest aktywność koloidalna?

Aktywność koloidalna = aktywność gruntów.

0x01 graphic

Wg. Skemptona

A<0,75 - siły nieaktywne

1,25>A≥0,75 - iły normalne

A≥1,25 - iły aktywne

Kaolinity 0,4-0,5 : Montmorillonity 1,0 - 7,0.

Aktywność - zdolność gruntu do pęcznienia i do sorpcji.

27. Co powoduje wznios kapilarny?

Podciąganie kapilarne jest efektem adhezji wody do ścianek kanalika i napięcia powierzchni wody (kapilarność czynna).

28. Co to jest sapropel ?

Sapropel - ciemne muły bogate w substancje organiczne powstałe z rozkładu materii roślinnej (głównie wodorostów) w warunkach beztlenowych.

29. Co wpływa na wielkość erozji rzecznej?

Wielkość erozji oraz transport materiału zależy od prędkości wody. Prędkość zależy od spadku, masy wody oraz tarcia zewnętrznego i wewnętrznego.

Tarcie zewnętrzne to tarcie cząstki wody o brzegi i o dno koryta. Zależy ono od szerokości koryta i biegu rzeki (prostoliniowy, meandrujący).

Tarcie wewnętrzne to tarcie pomiędzy poszczególnymi cząstkami wody. Wzrost masy wody zwiększa prędkość.

Czynniki te powodują, że prędkość wody w korycie jest różna, co wpływa z jednej strony na intensywność erozji a z drugiej na wielkość akumulacji materiału.

30. Gazy zaabsorbowane

Gazy w porach gruntów mogą się znajdować w stanie:

- swobodnym

- adsorpcyjnym

- uwięzionym

Zawartość zaabsorbobowanych gazów zależy rodzaju gruntów - wielkość powierzchni aktywnej:

-bielice 3,3+ - 7,0 cm3 / 100 gram gleby

- czarnoziemy 8,3 - 14,6 cm3 / 100 gram gleby

- piasek kwarcowy 0,75 cm3 / 100 gram gleby

Zawartość zaabsorbowanych gazów zależy od wilgotności.

Największa ilość zaadsorbowanych gazów znajduje się w suchych. Przy wilgotności 5-10% brak jest gazów. Przy zawilgoceniu gruntu zachodzi „wypychanie” zaabsorbowanych gazów przez cząstki wody.

31. Podział krasu ze względu na stopień rozpuszczania.


32. Cechy Osadów morskich 


33. Cechy osadów rzecznych.


34. Podział minerałów w geologii inżynierskiej 

Krzemiany pierwotne - minerały o przewadze wiązań atomowych

- kwarc

- skalenie

- krzemiany wyspowe

- krzemiany łańcuchowe i wstęgowe

Halogenki, siarczany, węglany- minerały o przewadze wiązań typu jonowego

Minerały ilaste - mieszany typ wiązań bez przewagi żadnego z typów.

Substancja organiczna


35. Piasek wydmowy

Piaski wydmowe: niskie parametry geotechniczne, konieczność zagęszczania.


36. Pakiet kaolinitu

Minimalnie zbudowane z dwóch pakietów, typ pakietu 1:1, mniejsza zdolność do pochłaniana

wody, sztywna struktura


37. Co to są Gytie?

Gytia - ciemne muły, w których znajduje się głównie rozpoznawane szczątki planktonu roślinnego (fitoplankton).

38. Parametry określające ściśliwość

Podstawowym parametrem jest edometryczny moduł ściśliwości ogólnej (pierwotnej) M0

M0 = 0x01 graphic
0x01 graphic
= 0x01 graphic
102 kPa0x01 graphic

Δhi = h0i - hi

Δσ = σi' - σi

ε = 0x01 graphic

Edometryczny moduł ściśliwości wtórnej (sprężystej):

Δhi = h0i - hi

Δσ = σ'i - σi

ε = 0x01 graphic

M0 = 0x01 graphic
0x01 graphic
= 0x01 graphic
102 kPa0x01 graphic

Współczynnik ściśliwości a

Parametr określający ściśliwość gruntu w zależności od wskaźnika porowatości w warunkach uniemożliwiających boczne rozszerzanie się gruntu.

0x01 graphic

0x01 graphic

Współczynnik ściśliwości objętościowej mv (współczynnik zmiany objętości).

0x01 graphic

e- wskaźnik porowatości przed zmianą naprężenia.

Istnieje zależność:

0x01 graphic

39. Kiedy wzrasta kąt tarcia wewnętrznego?

40. Kapilarność bierna 

Woda kapilarna (woda włoskowata)

Jest to woda występująca w mikrokanalikach powstałych z połączenia porów w gruncie. Wodę kapilarną można podzielić na wodę zawieszoną i właściwą wodę kapilarną.

- woda zawieszona - nie ma kontaktu ze zwierciadłem wody wolnej (grawitacja) zostaje zatrzymana w kanalikach w skutek filtracji wody w dół lub obniża się zwierciadło wody (kapilarność bierna).

- właściwa woda kapilarna - podnosi się od zwierciadła wody wolnej. Podciąganie kapilarne jest efektem adhezji wody do ścianek kanalika i napięcia powierzchni wody (kapilarność czynna).

41. Co to są kemy?

Kemy - powstają jako wypełnienie w otworach szczelin w czasie postoju i cofania się lądolodu - powstają kopulaste stożki. Należą do osadów morenowych.



Wyszukiwarka