Opis
Gruntoznawstwo inżynierskie zgodne z normami europejskimi! W książce omówione zostały wybrane zagadnienia teoretyczne i praktyczne z zakresu szeroko pojętej geotechniki stosowanej, tzn. mechaniki gruntów i skał, fundamentowania oraz nowych technologii stosowanych w geotechnice. Przedstawiono zwięzły opis zjawiska, najprostsze metody obliczeniowe oraz techniki wykonywania badań za pomocą ogólnie dostępnego wyposażenia laboratoryjnego. W obecnym wydaniu uwzględniono dodatkowo wymagania nowych norm: PN-EN ISO 14688-1:2006 i PN-EN ISO 14688-2:2006 w zakresie oznaczania i klasyfikacji gruntów oraz nowe podejście do obliczania stanów granicznych nośności i stanu granicznego użytkowalności dla obiektów budowlanych według zasad obowiązujących w normie PN-EN 1997-1:2008 Eurokod 7. Podano nowe zasady planowania i wykonywania badań geotechnicznych jak również interpretacji i szacowania ich wyników. Książka jest przeznaczona dla studentów wydziałów budownictwa i inżynierii środowiska politechnik, wydziałów technicznych uniwersytetów przyrodniczych i wydziałów geologii uniwersytetów, a także dla inżynierów i techników praktyków zajmujących się projektowaniem, realizacją i użytkowaniem obiektów budowlanych oraz wykonywaniem badań podłoża gruntowego na potrzeby budownictwa i ochrony środowiska oraz badań budowli ziemnych. Spis treściPrzedmowa 13 1. Wiadomości wstępne 15 1.1. Określenie gruntoznawstwa inżynierskiego 15 1.2. Pojęcie gruntu budowlanego i podłoża budowlanego 16 1.3. Właściwości gruntów a praktyka inżynierska fundamentowania 16 1.4. Gruntoznawstwo inżynierskie a nauki pokrewne 17 2. Podstawowe wiadomości o pochodzeniu skał i gruntów 19 2.1. Budowa skorupy ziemskiej 19 2.2. Procesy geologiczne 19 2.3. Podział skał ze względu na ich genezę 21 2.4. Zaburzenia tektoniczne i trzęsienia ziemi 25 2.5. Wietrzenie 26 2.6. Zjawiska krasowe 27 2.7. Utwory akumulacji rzecznej 28 2.8. Utwory akumulacji lodowcowej 30 2.9. Utwory eoliczne 32 2.10. Utwory zastoiskowe i organiczne 33 2.11. Gleba 33 3. Ogólna klasyfikacja gruntów budowlanych 35 3.1. Klasyfikacja gruntów budowlanych według PN-86/B-2480 35 3.2. Klasyfikacja gruntów według PN-EN ISO 14688:2006 38 3.2.1. Wprowadzenie 38 3.2.2. Rodzaje gruntów na podstawie uziarnienia 38 4. Fizyczne właściwości gruntów 42 4.1. Skład mineralny gruntów i jego wpływ na właściwości gruntów 42 4.2. Struktura i tekstura gruntów 45 4.3. Uziarnienie gruntów 46 4.3.1. Wprowadzenie 46 4.3.2. Oznaczanie uziarnienia gruntów 47 4.3.3. Wskaźniki uziarnienia gruntu 49 4.4. Cechy fizyczne gruntów 50 4.4.1. Rodzaje cech fizycznych 50 4.4.2. Gęstość właściwa gruntu 51 4.4.3. Gęstość objętościowa gruntu 52 4.4.4. Wilgotność gruntu 53 4.4.5. Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego 55 4.4.6. Porowatość i wskaźnik porowatości gruntu 55 4.4.7. Stopień wilgotności gruntu 56 4.4.8. Stopień zagęszczenia gruntów i stany gruntów niespoistych 57 4.4.9. Granice konsystencji, stopień plastyczności i stany gruntów spoistych 59 4.4.10. Wskaźnik plastyczności 62 4.4.11. Wskaźnik zagęszczenia. Wilgotność optymalna i maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego 64 4.4.12. Zależność między wskaźnikiem zagęszczenia i stopniem zagęszczenia gruntów niespoistych 70 5. Ruch wody gruntowej i zjawiska z nim związane 73 5.1. Rodzaje wody w gruncie 73 5.2. Podział wód podziemnych 75 5.3. Podstawowe warunki ruchu wody w gruncie 76 5.4. Filtracja. Prawo Darcy’ego 77 5.5. Filtracja w gruntach spoistych 78 5.6. Wyznaczanie współczynnika filtracji 79 5.6.1. Metody wyznaczania 79 5.6.2. Obliczanie współczynnika filtracji za pomocą wzorów empirycznych 79 5.6.3. Laboratoryjne metody wyznaczania współczynnika filtracji 80 5.6.4. Wyznaczanie współczynnika filtracji metodą badań polowych 82 5.6.5. Obliczanie współczynnika filtracji w gruntach uwarstwionych 85 5.7. Dopływ wody do studni i rowów 86 5.7.1. Określenia podstawowe 86 5.7.2. Wydatek studni 87 5.7.3. Dopływ wody gruntowej do rowu 88 5.8. Jednoczesne działanie zespołu studzien 90 5.9. Mechaniczne działanie wody na szkielet gruntowy 91 5.9.1. Wypór w gruncie 91 5.9.2. Ciśnienie wody w porach. Naprężenia całkowite i efektywne 92 5.9.3. Fizyczna interpretacja naprężeń całkowitych i efektywnych 93 5.9.4. Ciśnienie spływowe 95 5.9.5. Zjawiska w gruncie wywołane filtracją 96 5.9.6. Sposoby zabezpieczenia gruntów przed szkodliwym działaniem filtracji 98 5.10. Równania ruchu wody gruntowej. Siatka przepływu 99 5.10.1. Podstawowe równania ciągłości przepływu wody 99 5.10.2. Siatka przepływu (hydrodynamiczna) 101 6. Mechaniczne właściwości gruntów 104 6.1. Ściśliwość gruntów 104 6.1.1. Wprowadzenie 104 6.1.2. Określenie wielkości charakteryzujących ściśliwość i odprężenie gruntu 107 6.1.3. Związki teoretyczne pomiędzy wielkościami charakteryzującymi ściśliwość gruntu 110 6.1.4. Orientacyjne wartości liczbowe modułów odkształcenia i modułów ściśliwości edometrycznej 111 6.1.5. Laboratoryjne badanie edometrycznego modułu ściśliwości 111 6.1.6. Badanie osiadania zapadowego – współczy