Przedmowa 9

1. WSTĘP 11

1.1. Określenie mechaniki gruntów 11

1.2. Krótki rys historyczny 11

1.3. Zadania mechaniki gruntów 13

2. OGÓLNE WIADOMOŚCI O GRUNTACH  15

2.1. Pochodzenie gruntów 15

2.2. Podział gruntów 16

2.2.1. Podział gruntów w zależności od warunków powstawania  16

2.2.2. Podział gruntów budowlanych 18

3. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE GRUNTÓW  19

3.1. Skład mineralny gruntów 19

3.2. Powierzchnia graniczna i właściwa cząstek gruntów 24

3.3. Zjawiska fizykochemiczne gruntów 25

3.3.1. Adsorpcja wody błonkowatej i jonów 25

3.3.2. Pojemność wymienna jonów  26

3.3.3. Potencjał elektrokinetyczny 26

3.3.4. Elektroosmoza i elektrokataforeza 27

3.3.5. Zjawisko tiksotropii 28

3.4. Kapilarność  29

4. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I STANY GRUNTÓW  33

4.1. Skład granulometryczny gruntu 33

4.1.1. Analiza sitowa 33

4.1.2. Analiza areometryczna 34

4.2. Krzywe uziarnienia i wskaźniki uziarnienia  36

4.3. Podział  gruntów wg uziarnienia 37

4.3.1. Podział  gruntów wg PN-86/B-02480 37

4.3.2. Podział gruntów wg PN-EN  ISO 14688 39

4.4. Podstawowe  cechy fizyczne gruntu 41

4.4.1. Wprowadzenie 41

4.4.2. Wilgotność  gruntu  42

4.4.3. Gęstość właściwa  43

4.4.4. Gęstość objętościowa  44

4.5. Cechy fizyczne pochodne od  cech podstawowych 45

4.5.1. Gęstość  objętościowa szkieletu gruntowego  45

4.5.2. Porowatość  gruntu  46

4.5.3. Wskaźnik porowatości gruntu  47

4.5.4. Wilgotność  całkowita gruntu  48

4.6. Stopień  wilgotności i stany zawilgocenia gruntów  48

4.7. Stopień  zagęszczenia i stany gruntów niespoistych  48

4.7.1. Definicja stopnia zagęszczenia 48

4.7.2. Laboratoryjne metody oznaczania stopnia zagęszczenia 49

4.7.3. Stany gruntów niespoistych 52

4.7.4. Oznaczanie stopnia zagęszczenia  metodą sondowania 53

4.8. Granice konsystencji, wskaźnik i stopień  plastyczności, stany gruntów spoistych  55

4.8.1. Granice konsystencji 55

4.8.2. Oznaczanie granic konsystencji 55

4.8.3. Wskaźnik plastyczności  59

4.8.4. Stopień  plastyczności i wskaźnik konsystencji oraz stany gruntów spoistych  60

4.9. Zagęszczalność  gruntów nasypowych i wskaźnik zagęszczenia  61

4.9.1. Wprowadzenie 61

4.9.2. Wskaźnik zagęszczenia  62

4.9.3. Badania Proctora 62

4.9.4. Badania zagęszczalności  gruntów gruboziarnistych i kamienistych 66

4.10. Zależność  między  wskaźnikiem  zagęszczenia  i  stopniem  zagęszczenia  gruntów  niespoistych 72

5. RUCH  WODY W GRUNCIE 73

5.1. Rodzaje  wody w gruncie 73

5.2. Podział wód podziemnych 73

5.3. Wodoprzepuszczalność  gruntów  77

5.4. Wyznaczanie współczynnika filtracji 79

5.4.1. Obliczanie współczynnika  filtracji  na  podstawie  uziarnienia  i  porowatości  gruntów 79

5.4.2. Badania współczynnika filtracji w terenie 81

5.4.3. Laboratoryjne metody wyznaczania współczynnika filtracji 81

5.4.4. Obliczanie współczynnika filtracji w  gruntach uwarstwionych 84

5.5. Podstawowe równania ruchu wody gruntowej 85

5.6. Siatka przepływu 87

5.7. Mechaniczne działanie wody na  szkielet gruntowy 90

5.7.1. Wypór  wody w gruncie 90

5.7.2. Ciśnienie wody w porach oraz naprężenie całkowite i efektywne w gruncie  90

5.7.3. Fizyczna interpretacja równania naprężeń  całkowitych i efektywnych  92

5.7.4. Ciśnienie spływowe 94

5.7.5. Zjawiska w gruncie wywołane filtracją 94

5.7.6. Środki zabezpieczające grunty przed szkodliwym działaniem filtracji  97

6. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE GRUNTÓW  99

6.1. Wprowadzenie 99

6.2. Ściśliwość  gruntów  99

6.2.1. Wyznaczanie parametrów charakteryzujących ściśliwość  gruntów  102

6.2.2. Ściśliwość  gruntów makroporowatych  110

6.2.3. Polowe  badania ściśliwości gruntu 111

6.3. Wytrzymałość  gruntów na ścinanie  114

6.3.1. Wprowadzenie 114

6.3.2. Pojęcie  oporu tarcia wewnętrznego  i spójności gruntu 116

6.3.3. Kryterium wytrzymałościowe Coulomba-Mohra 117

6.3.4. Badania wytrzymałości  na ścinanie  metodą trójosiowego ściskania 121

6.3.5. Badania wytrzymałości  na ścinanie  metodą bezpośredniego ścinania 127

6.3.6. Polowe metody badania wytrzymałości  na ścinanie gruntów 130

6.3.7. Określenie parametrów wytrzymałości na ścinanie gruntów na podstawie wzorów empirycznych 131

7. NAPRĘŻ ENIA W PODŁOŻ U GRUNTOWYM  132

7.1. Hipotezy o rozkładzie naprężeń  w gruncie  132

7.2. Naprężenia pierwotne w gruncie  133

7.2.1. Wyznaczanie pierwotnych naprężeń  pionowych  134

7.2.2. Wyznaczanie pierwotnych naprężeń  poziomych  135

7.3. Naprężenia w gruncie od siły skupionej  136

7.4. Naprężenia w gruncie od działania obciążenia ciągłego na obszarze prostokątnym  142

7.4.1. Metoda sił skupionych 142

7.4.2. Metoda punktów narożnych  144

7.4.3. Metoda punktów środkowych 145

7.5. Wyznaczanie naprężeń  pionowych pod środkiem obciążonego obszaru kołowego  147

7.6. Metoda pól wpływowych  (nomogram Newmarka) 148

7.7. Rozkład naprężeń  pod fundamentami sztywnymi  150

7.8. Wyznaczanie naprężeń  pod fundamentami  153

7.9. Podłoże obiektu budowlanego  154

7.10. Obliczanie naprężeń  pod nasypami  155

7.10.1. Wprowadzenie 155

7.10.2. Rozkład naprężeń  od obciążeń  pasmowych równomiernych  156

7.10.3. Rozkład naprężeń  od obciążeń  pasmowych trójkątnych  157

8. NOŚNOŚĆ  PODŁOŻ A GRUNTOWEGO  159

8.1. Zagadnienie nośności podłoża gruntowego  159

8.1.1. Zależność  odkształceń  podłoża od obciążeń  159

8.1.2. Strefy uplastycznienia gruntu  pod fundamentem 160

8.2. Wyznaczanie naprężeń  krytycznych  161

8.3. Wyznaczanie naprężeń  granicznych podłoża gruntowego  164

8.3.1. Wyznaczanie naprężeń  granicznych przy obciążeniu osiowym  164

8.3.2. Obciążenie graniczne podłoża uwarstwionego  172

8.3.3. Obciążenie graniczne przy działaniu na fundament sił poziomych, ukośnych i mimośrodowo 174

8.3.4. Obciążenie graniczne fundamentu według PN-EN 1997-1:2008  175

9. ODKSZTAŁCALNOŚĆ  PODŁOŻ A GRUNTOWEGO  178

9.1. Wiadomości wprowadzające 178

9.2. Obliczanie osiadań  fundamentów  179

9.2.1. Wprowadzenie 179

9.2.2. Metoda odkształceń  jednoosiowych  180

9.2.3. Metoda odkształceń  trójosiowych  183

9.3. Przebieg osiadań  w czasie  187

9.3.1. Wprowadzenie 187

9.3.2. Teoria konsolidacji jednoosiowej 187

10. PARCIE  I ODPÓR GRUNTU 195

10.1. Pojęcia ogólne 195

10.2. Metoda Coulomba 196

10.2.1. Wyznaczanie  parcia czynnego gruntu 196

10.2.2. Wyznaczanie odporu gruntu 198

10.3. Uogólnienie rozwiązania Coulomba 200

10.4. Wyznaczanie parcia gruntu na mury i ściany oporowe metodą  stanu granicznego naprężenia  201

10.5. Zależność  parcia czynnego i odporu od przemieszczeń  i odkształceń  ścian oporowych  205

10.6. Obliczanie parcia na  obudowę wykopów 208

11. STATECZNOŚĆ  ZBOCZY I SKARP  209

11.1. Ruch mas ziemnych 209

11.2. Podział osuwisk 210

11.3. Metody określania zagrożenia osuwiskami  212

11.3.1. Rozpoznanie geomorfologiczne 212

11.3.2. Rozpoznanie geologiczne 213

11.3.3. Rozpoznanie hydrogeologiczne 213

11.4. Metody obliczania stateczności  skarp i zboczy 213

11.4.1. Warunki stateczności zboczy 213

11.4.2. Stateczność  skarp w gruntach niespoistych  214

11.4.3. Stateczność  skarp w gruntach spoistych  216

11.5. Badania terenów osuwiskowych 226

11.6. Zabezpieczanie stateczności  zboczy i skarp nasypów 227

11.6.1. Zabezpieczanie stateczności zboczy 227

11.6.2. Zabezpieczanie  stateczności skarp nasypów 228

12. WPŁYW  MROZU NA GRUNTY 229

12.1. Wiadomości ogólne 229

12.2. Tworzenie  się  wysadzin i przełomów 230

12.3. Określenie  głębokości przemarzania gruntu 232

12.4. Kryteria wysadzinowości gruntów 233

12.5.  Zabezpieczanie budowli przed wysadzinami  i przełomami 234

Literatura 236

• Title: Mechanika gruntów
• Author: Stanisław Pisarczyk
• ISBN: 978-83-8156-420-5, 9788381564205
• Date of issue: 2022-12-12
• Format: Ebook
• Item ID: e_30i5
• Publisher: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej