uwagi na możliwość odkształceń własnych edometru. W laboratoriach właściwe wartości uzyskuje się dla gruntów o znacznej ściśliwości. W przypadku badań gruntów o małej ściśliwości uzyskane wyniki są zaniżone. Dlatego też przy projektowaniu posadowienia na tego typu gruntach dużych i ważnych budowli zaleca się wykonanie próbnych obciążeń, które pozwalają uzyskać bardziej prawidłowe wartości modułów ściśliwości (Z. Wiłun, 1987).
W trakcie badań laboratoryjnych należy wyeliminować wszelkie czynniki mogące wpływać na obniżenie dokładności uzyskiwanych wyników. W celu ograniczenia wpływu działań dynamicznych edometry są instalowane na stabilnych podstawach. Najlepszymi pomieszczeniami dla edometrów są piwnice. W pomieszczeniach, w których znajdują się edometry, powinna być utrzymana w miarę stała temperatura oraz nie. powinno-.by.ć„działania_słońca_lub wpływu temperatury ujemnej. Podłączenie do edometrów komputerów o specjalnie przystosowanym programie usprawnia w zasadniczy sposób rejestrację wyników, obliczanie modułów oraz wykreślanie krzywych ściśliwości i konsolidacji.
Laboratoryjne badania ściśliwości gruntu w edometrach typu 1TB-ZW są rekomendowane przez normę PN-88/B-04481. Do badań konsolidacji długotrwałej gruntów organicznych o słabej strukturze został skonstruowany w Polskiej Akademii Nauk zestaw edometryczny typu 1BW PAN (J. Cantek, J. Najder, 1973), znany w laboratoriach pod roboczą nazwą edometru pływającego. W edometrach tych ograniczono do minimum dodatkowe obciążenia dynamiczne próbki, które są nie do uniknięcia w edometrach opartych na zasadzie mechanicznej. Zastosowano tu tzw. pierścień pływający, którego ciężar jest zrównoważony przez dodatkowe sprężyste podwieszenie. Rozwiązanie to ogranicza tarcie w urządzeniu obciążającym. Zestaw edometryczny składa się z dwóch części (ryc. 59) nadajnika ciśnienia oraz na ogół dwóch odbiorników ciśnienia z edometrami. W ten sposób urządzenie
Ryc. 59. Schemat zestawu edometryczncgo z pierścieniem pływającym (wg J. Cantka, J. Najdera, 1973): A — nadajnik ciśnienia, B — odbiornik ciśnienia, 1 — zawory, 2 — zbiornik oleju, 3 — zbiorniki zapasowe, 4 — odważniki talerzowe, 5 — próbka gruntu, 6 — filtr górny, 7 — kulka przekaźnikowa, 8 — sprężyna, 9 — czujnik, 10 — kopulka
umożliwia jednoczesne badanie w jednakowych warunkach dwóch próbek gruntu. Obciążenie próbki gruntu umieszczonej w pierścieniu edometrycznym między dwiema przesiąkalnymi płytkami odbywa się hydraulicznie. Przyrost obciążenia jest stopniowany od 12,5 do 800 kPa, przy czym urządzenie można przystosować do badań z liniowym przyrostem siły. Zmiany wysokości próbki rejestruje czujnik.
Opisane badania edometryczne nie różnią się w zasadniczy sposób od metod opisanych w normach niemieckich (TGL 11462. 1972). Brak jest natomiast dla badań edometrycznych normy DIN. Norma brytyjska BS 1377: Part 4: 1990, zaleca stosowanie aparatu konsolidacyjnego z wyjmowaną komorą.
Wymienione w § 1 przyczyny wywołujące ściśliwość gruntów i kształtujące jej zmienność są bardzo różnorodne i w większości przypadków działają jednocześnie wielokierunkowo. Wykresy zależności modułów ściśliwości gruntów naturalnych od zawartości frakcji iłowej, wilgotności, stopnia wilgotności i wskaźnika plastyczności charakteryzują się zazwyczaj bardzo dużym rozrzutem wyników. Brak prostej zależności liniowej znalazł wyraz w analizie statystycznej wykonanej dla utworów madowych (tab. 37).
Tab. 37. Współczynniki korelacji liniowej a parametrami fizycznymi mad
(wg E. Myślińskicj, 1984)
Moduł ściśliwości y Ma (MPa) |
Zawartość frakcji iłowej |
Stopień wilgotności |
Wilgotność naturalna |
Wskaźnik plastyczności |
0-0,2 |
0,40 |
0,55 |
n.ozn. |
n.ozn. |
0,0125-0,2 |
0,44 |
0,55 |
0,51 |
0,47 |
0,1-0,2 |
0,56 |
0,37 |
0,60 |
0,67 |
Korelacje takie można uzyskać w badaniach modelowych dla pojedynczych zależności, eliminując w przygotowanych modelach inne czynniki. W ten sposób uzyskano zależność ściśliwości gruntu od zasolenia próbek w badaniach modelowych, w których próbki o identycznym składzie granulometrycznym i mineralnym nasycono roztworami soli (ryc. 60).
Badania wartości modułu ściśliwości pierwotnej w konsolidometrze zostały rozwinięte i sprawdzone w Instytucie Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej Uniwersytetu Warszawskiego (Z. Glazer, 1985; Z. Glazer, J. Malinowski, 1991). Me-
175