Kompendium Geotechniki - Laboratoria 2-7

Zestaw fiszek słownikowych oparty na kompendium geotechniki, obejmujący badania terenowe, ocenę makroskopową oraz parametry fizyczne, odkształceniowe i wytrzymałościowe gruntów.

Grunt

Utwór geologiczny (skupisko cząstek mineralnych lub organicznych) stanowiący podłoże budowlane.

Proste warunki gruntowe

Charakteryzują się jednorodnymi warstwami, poziomym uwarstwieniem, brakiem wód gruntowych w strefie posadowienia oraz występowaniem typowych obiektów budowlanych.

Złożone warunki gruntowe

Charakteryzują się niejednorodnymi warstwami, zmiennym poziomem wód, obecnością gruntów o słabych parametrach (np. organicznych) oraz nietypowymi obciążeniami.

Skomplikowane warunki gruntowe

Występowanie niekorzystnych zjawisk geologicznych (osuwiska, zjawiska krasowe, szkody górnicze), gruntów bardzo słabych oraz wysoce skomplikowanych konstrukcji.

Opinia geotechniczna

Podstawowy dokument określający kategorię geotechniczną obiektu oraz przydatność podłoża pod planowaną inwestycję.

Dokumentacja geologiczno-inżynierska

Rozszerzony, sformalizowany prawnie dokument wymagany przy złożonych i skomplikowanych warunkach wodno-gruntowych oraz dla wyższych kategorii geotechnicznych.

DP (Dynamic Probing)

Sondowanie dynamiczne polegające na wbijaniu znormalizowanego stożka do gruntu przy użyciu młota o znanej masie i stałej energii spadania w celu oceny stopnia zagęszczenia ($I_D$).

CPTU (Badanie piezokonektem)

Badanie polegające na wciskaniu w grunt ze stałą prędkością stożka, podczas którego mierzy się opór na stożku ($q_c$), tarcie na pobocznicy ($f_s$) i ciśnienie wody w porach ($u_2$).

PMT (Badanie presjometryczne)

Badanie polegające na poziomym rozszerzaniu cylindrycznej sondy w otworze wiertniczym, pozwalające badać odkształcalność podłoża pod wpływem ciśnienia.

DMT (Badanie dylatometryczne)

Wciskanie w grunt płaskiej łopatki ze stalową membraną rozpychaną gazem, co dostarcza informacji o modułach odkształcenia.

FVT / VST (Sonda obrotowa)

Badanie polegające na wciskaniu i obracaniu cztero-skrzydełkowej końcówki w celu określenia wytrzymałości na ścinanie bez odpływu w gruntach słabych.

Próbka NU

Próbka o nienaruszonej strukturze i o naturalnej wilgotności (kategoria A); odzwierciedla stan gruntu bezpośrednio z masywu.

Próbka NW

Próbka o naruszonej strukturze, ale o zachowanej naturalnej wilgotności (kategoria B).

Analiza makroskopowa gruntu

Wzrokowa, dotykowa i organoleptyczna ocena cech i właściwości gruntu bez użycia zaawansowanej aparatury.

Frakcja główna

Frakcja dominująca masowo w danej próbce gruntu, decydująca o jego podstawowej nazwie.

Frakcja drugorzędna

Istotna domieszka innej frakcji modyfikująca właściwości gruntu głównego, zapisywana jako przymiotnik (np. piasek gliniasty).

Dylatancja

Próba polegająca na uderzaniu w dłoń z wilgotnym krążkiem gruntu; szybkie pojawienie się wody świadczy o frakcji pyłowej, a brak reakcji o frakcji iłowej.

Konsystencja gruntu

Stan fizyczny gruntu spoistego determinowany przez aktualną zawartość wody.

Gęstość właściwa szkieletu gruntowego ($\rho_s$)

Stosunek masy suchych cząstek mineralnych do ich czystej objętości, mierzony metodą piknometryczną.

Wilgotność naturalna ($w_n$)

Stosunek masy wody w porach do masy wysuszonego szkieletu, wyrażany w procentach i oznaczany metodą suszarkowo-wagową.

Gęstość objętościowa ($\rho$)

Stosunek całkowitej masy gruntu (szkielet z wodą) do całkowitej objętości, oznaczany metodą pierścienia tnącego.

Wskaźnik porowatości ($e$)

Stosunek objętości porów do objętości cząstek stałych ($e = \frac{n}{1 - n}$).

Stopień wilgotności ($S_r$)

Stosunek objętości wody w porach do całkowitej objętości porów, przyjmujący wartości od $0$ do $1$.

Ciężar objętościowy z wyporem wody ($\gamma'$)

Efektywny ciężar jednostkowy gruntu pod zwierciadłem wody: \gamma' = \text{\gamma}_{sat} - \text{\gamma}_w.

Stopień zagęszczenia ($I_D$)

Wskaźnik stanu upakowania ziaren w gruncie niespoistym w odniesieniu do jego stanów skrajnych ($e_{min}$ i $e_{max}$).

Wskaźnik zagęszczenia ($I_S$)

Stosunek gęstości objętościowej szkieletu osiągniętej w budowli do maksymalnej gęstości z testu Proctora.

Aparat Proctora

Urządzenie do wyznaczania maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu przy wilgotności optymalnej poprzez ustandaryzowane ubijanie.

Granica plastyczności ($w_p$)

Wilgotność, przy której grunt traci cechy ciała półzwartego i daje się plastycznie formować bez pękania (wałeczkowanie do średnicy $3\text{\,mm}$).

Granica płynności ($w_L$)

Wilgotność, przy której grunt przechodzi ze stanu plastycznego w płynny, wyznaczana penetrometrem stożkowym lub aparatem Casagrande'a.

Wskaźnik plastyczności ($I_p$)

Zakres wilgotności, w którym grunt jest plastyczny: $I_p = w_L - w_p$.

Krzywa ściśliwości

Wykres obrazujący zmianę wskaźnika porowatości lub odkształcenia w funkcji narastającego naprężenia pionowego.

Krzywa konsolidacji

Wykres obrazujący przebieg osiadania próbki w czasie pod stałym obciążeniem.

Edometr

Aparat laboratoryjny do badania ściśliwości próbki przy uniemożliwieniu jej bocznego rozszerzania (stan jednoosiowego odkształcenia).

Konsolidacja gruntu

Proces powolnego odkształcania podłoża w czasie pod stałym obciążeniem, kontrolowany odpływem wody z porów.

Kąt tarcia wewnętrznego (\text{\phi})

Parametr wytrzymałościowy odzwierciedlający opór wywołany tarciem i zazębianiem się ziaren.

Spójność ($c$)

Składowa wytrzymałości wynikająca z sił przyciągania i wiązań między cząstkami (kohezja), niezależna od naprężenia normalnego.

Warunek zniszczenia Coulomba-Mohra

Hipoteza liniowa określająca graniczną wytrzymałość na ścinanie: \text{\tau}_f = \text{\sigma}_n \times \tan(\text{\phi}) + c.

Aparat bezpośredniego ścinania (ABS)

Urządzenie, w którym próbka jest ścinana wzdłuż narzuconej poziomej płaszczyzny w dwuczęściowej skrzynce.

Wytrzymałość rezydualna

Opór, jaki stawia grunt po pełnym zniszczeniu struktur przy dużym przesunięciu; jest mniejsza od wytrzymałości szczytowej.