Podział gruntów budowlanych 1/7etacar.put.poznan.pl/adam.duda/files/gruntyPN.pdf · Grunt...

Podział gruntów budowlanych 1/7

Materiały dydaktyczne na zajęcia z przedmiotu Mechanika Gruntów i Fundamentowanie.

Zakład Geotechniki i Geologii Inżynierskiej, IIL Politechniki Poznańskiej.

Opracował: mgr inż. Adam Duda

Grunty budowlane

Grunty antropogeniczne

Grunty naturalne

Rodzime Nasypowe

pochodzenie (udział człowieka)

częś

ci

org

anic

zne

częś

ci

org

anic

zne

Min

era

lne

Org

an

iczn

e

przydatność dla

budownictwa

Na

syp

bud

ow

lany

NB

Nasyp n

ie-

bu

dow

lan

y N

N

Mineralne Organiczne

odk

szta

łcen

ie

po

dłoża

Skaliste Nieskaliste Skaliste Nieskaliste

Węgiel brunatny WB

Węgiel kamienny WK

odk

szta

łcen

ie

po

dłoża

Grunt próchniczny H

Namuł Nm

części organiczne

i pochodzenie

wytr

zym

ałość

1

spęk

anie

2

wpły

w w

od

y

3

uzi

arn

ien

ie

(pro

cen

tow

y u

dzi

ał f

rak

cji)

KamienisteK

Gruboziarniste

Drobno- ziarniste

Gytia Gy

Torf T

spo

istość

Niespoiste ns Spoiste

uzi

arn

ienie

zagęs

zcze

nie

4

wil

go

tność

5Piasek gruby Pr

Piasek średni Ps

Piasek drobny Pd

Piasek pylasty Pππππ

Zwietrzelina KW

charakter geologiczny

Rumosz KR

Zwietrzelina gliniasta KWg

Rumosz gliniasty KRg

Otoczaki KO

Żwir Ż

uziarnienie

Pospółka Po

Żwir gliniasty Żg

Pospółka gliniasta Pog

spo

istość

mało spoisty ms

średnio spoisty ss

zwięzło spoisty zs

bardzo spoisty bs

Piasek gliniasty Pg

uziarnienie,

powierzchnia właściwa

i uziarnienie

Pył piaszczysty ππππp

Pył ππππ

Glina piaszczysta Gp

Glina G

Glina pylasta Gππππ

Glina piaszczysta zwięzła Gpz

Glina zwięzła Gz

Glina pylasta zwięzła Gππππz

Ił piaszczysty Ip

Ił I

Ił pylasty Iππππ

stopień karbonizacji

substancji roślinnej

7

6

dodatkowy

stan gruntu

Diagram nr 1. Podział gruntów budowlanych według PN-86/B-02480

Ip > 1%Ip <= 1%

Podział dodatkowy 1 – 7 przedstawiono na diagramie nr 2





Skaliste

wy

trzy

mał

ość

1

spęk

anie

2

wpły

w w

od

y

3

Tw

ard

e S

T

Mię

kkie

SM

Ma

ło s

pęk

an

e

Ms

Lite

Li

Wo

do

prz

e-

pu

szcza

lność

Wp

ływ

wod

y

Śre

dn

io

spę

ka

ne

Ss

Ba

rdzo

spę

ka

ne B

s

Niespoiste

4 5

Luźn

y l

n

Śre

dn

io z

agę

- szczon

y s

zg

Za

gę

szczon

y

zg

Su

chy s

u

Ma

ło w

ilgotn

y

mw

uzi

arn

ien

ie

zagęs

zcze

nie

wil

go

tność

ba

rdzo

za

gę

- szczon

y b

zg

Wilg

otn

y w

Na

wo

dn

ion

y

nw

Spoiste

6 7

Zw

art

y

zw

Pó

łzw

art

y

pzw

Tw

ard

o-

pla

sty

czn

y t

pl

Gru

nty

akty

wn

e

NA

uzi

arn

ienie

stan

gru

ntu

do

dat

ko

wy

Gru

nty

p

rze

cię

tnie

a

kty

wn

e N

P

Pły

nn

y p

ł

spo

istość

Gru

nty

p

rze

cię

tnie

a

kty

wn

e N

P

Pla

sty

czn

y

pl

Mię

kko-

pla

sty

czn

y m

pl

Diagram nr 2 - uzupełniający. Podział gruntów budowlanych według

PN-86/B-02480

Diagram uzupełniający do diagramu nr 1

Podział szczegółowy przedstawiono w dalszej części opracowania.





Definicje

Grunt budowlany – część skorupy ziemskiej mogąca współdziałać z obiektem budowlanym, stanowiąca jego element lub służąca jako tworzywo do

wykonywania z niego budowli ziemnych.

Grunt naturalny – grunt, którego szkielet powstał w wyniku procesów

geologicznych.

Grunt antropogeniczny – grunt nasypowy utworzony z produktów

gospodarczej lub przemysłowej działalności człowieka (odpady komunalne, pyły

dymnicowe, odpady poflotacyjne itp.) w wysypiskach, zwałowiskach, budowlach

ziemnych itp..

Grunt budowlany ze względu na pochodzenie (udział człowieka):

a) grunt rodzimy – grunt powstały w miejscu zalegania w wyniku procesów

geologicznych (wietrzenie, sedymentacja w środowisku wodnym itp.). Grunty

rodzime są zawsze gruntami naturalnymi.

b) grunt nasypowy – grunt naturalny lub antropogeniczny powstały w wyniku

działalności człowieka, np. na wysypiskach, zwałowiskach, zbiornikach

osadowych, budowlach ziemnych itp.

Grunt budowlany ze względu na odkształcenie podłoża (wytrzymałość):

a) grunt skalisty – grunt rodzimy, lity lub spękany o nieprzesuniętych blokach

(najmniejszy wymiar bloku > 10 cm), którego próbki nie wykazują zmian

objętości ani nie rozpadają się (rozmakają) pod działaniem wody destylowanej

i mają wytrzymałość na ściskanie RC > 0,2 MPa,

b) grunt nieskalisty – grunt rodzimy lub antropogeniczny nie spełniający

warunków w podpunkcie a).

Grunt budowlany ze względu na zawartość materii organicznej:

a) grunt mineralny – grunt, w którym zawartość części organicznych Iom jest

równa lub mniejsza niż 2%,

b) grunt organiczny - grunt, w którym zawartość części organicznych Iom jest

większa niż 2%.





Podział gruntów mineralnych skalistych wg PN-86/B-02480 Kryterium

podziału

Nazwa gruntu Symbol Opis

Skalisty twardy ST Wytrzymałość na ściskanie Rc > 5 MPa Wytrzymałość

Skalisty miękki SM Wytrzymałość na ściskanie Rc ≤ 5 MPa

Skała lita Li Brak widocznych spękań (szczeliny o szerokości nie większej

niż 0,1 mm)

Skała mało

spękana Ms

Szczeliny występują nie gęściej niż co 1 m i mają szerokość nie

większą niż 1 mm

Skała średnio

spękana Ss

Szczeliny występują gęściej niż co jeden metr i mają szerokość nie większą niż 1 mm, lub szczeliny występują nie gęściej niż 1

m, lecz mają szerokość większą niż 1 mm

Spękanie

Skała bardzo

spękana Bs

Szczeliny występują gęściej niż co jeden metr i mają szerokość większą niż 1 mm

Wymagania

dodatkowe

W zależności od potrzeb:

- wodoprzepuszczalność - wpływ wody i jej przepływu na właściwości gruntów skalistych

Podział gruntów mineralnych nieskalistych bazuje na procentowym udziale

poszczególnych frakcji uziarnienia gruntu (frakcji gruntowych) w całej masie gruntu.

Frakcje uziarnienia gruntów mineralnych nieskalistych wg PN-86/B-02480

Nazwa frakcji

Symbol procentowej

zawartości frakcji w masie

szkieletu gruntowego

Zakres średnic

zastępczych d, mm

Składnik elementarny

frakcji

Kamienista fk d > 40 kamienie

Żwirowa fż 40 ≥ d > 2 ziarna żwirowe

Piaskowa fp 2 ≥ d > 0,05 ziarna piaskowe

Pyłowa fπ 0,05 ≥ d > 0,002 cząstki gruntowe

Iłowa fi 0,002 ≥ d cząstki gruntowe

Przy klasyfikacji gruntów mineralnych nieskalistych drobnoziarnistych

spoistych stosuje się „zredukowane” zawartości trzech najmniejszych frakcji.

Zawartość frakcji fp, fπ, fi redukuje się o zawartość frakcji fk i fż:

- frakcja piaskowa zredukowana

)(100

100'

żk

p

pff

ff

+−

=

- frakcja pyłowa zredukowana

)(100

100'

żk ff

ff

+−

=π

π

- frakcja iłowa zredukowana

)(100

100'

żk

ii

ff

ff

+−

=





Dla określenia zawartości poszczególnych frakcji w gruncie należy wykonać analizę granulometryczną. Przy czym zawartość frakcji iłowej i pyłowej oznacza się metodą areometryczną, natomiast zawartość pozostałych frakcji metodą sitową. Na

podstawie analizy granulometrycznej możemy wykonać wykres uziarnienia gruntu,

tzw. krzywą uziarnienia.

80

90

100%

10

402

Pyłowa Piaskowa Żwirowa Kam.Iłowa

0,0

5

0,0

02

0,0

1

0,0

2

0,0

3

0,0

4

0,0

6

0,0

8

0,2

0,3

0,4

0,5 1

0,8

0,0

08

0,0

06

0,0

05

0,0

04

0,0

03

0,0

01

5

0,0

01

0,1

0,1

5

0,6

1,5 3 4 5 6 81

0

20

30

50

60

80

10

0

15

Za

wa

rtość

zia

rn (

cząs

tek)

o ś

red

nic

y m

nie

jsze

j n

iż d

mm

10

100%

90

80

70

60

50

40

30

20

0

f ifπ

f pf ż

f kdn

n

Średnica zastępcza ziarna (cząstki) - d, mm

analiza sitowaanaliza areometryczna

Krzywa uziarnienia gruntu

0,0

6 m

m*

krzywa uziarnienia powstaje na podstawie analizy granulometrycznej

0,063

0,1

0,25

0,5

1

2

10

25

40

ze

sta

w s

it

cylinder z zawiesiną gruntową

areometr

* 0,074 mm [2]

F r a k c j e PN-86/B-02480

0

20

30

40

50

60

70

n-procentowa średnica ziaren dn – średnica zastępcza, poniżej której w gruncie

zawarty jest n % masy

Jak widać na powyższym wykresie, przedstawiony grunt zawiera w sobie wszystkie frakcje

(oczywiście nie zawsze tak jest). Procentową zawartość poszczególnych frakcji „zwymiarowano”.

Łatwo można odczytać, że frakcji iłowej jest ok. 6%, pyłowej 26%, piaskowej 50%, żwirowej 15%

i kamienistej 3%. Korzystając ze szczegółowego podziału gruntów mineralnych nieskalistych (patrz

tabela poniżej), można stwierdzić, że przedstawiony grunt to Pospółka gliniasta Pog.





Podział gruntów mineralnych nieskalistych wg PN-86/B-02480 Rodzaj

gruntu Nazwa gruntu Symbol Uziarnienie / Dodatkowa charakterystyka

Zwietrzelina KW fi' ≤ 2%

Zwietrzelina

gliniasta KWg fi' > 2%

Grunt występuje w miejscu wietrzenia

skały w stanie nienaruszonym

Rumosz KR fi' ≤ 2%

Rumosz gliniasty KRG fi' > 2%

Grunt występuje poza miejscem

wietrzenia skały pierwotnej, lecz nie

podlegał procesom transportu i osadze-

niu w wodzie Ka

mie

nis

ty

Otoczaki KO

f k >

50

%

(d5

0 >

40

mm

)

- Grunt osadzony w wodzie

Żwir Ż fi' ≤ 2%

Żwir gliniasty Żg

fk + fż

> 50% fi' > 2%

Pospółka Po fi' ≤ 2%

Gru

bo

zia

rnis

ty

Pospółka gliniasta Pog

f k ≤

50

% o

raz

f k +

fż

> 1

0%

(d5

0 ≤

40m

m o

raz

d9

0 >

2m

m)

50% ≥

fk + fż

> 10% fi' > 2%

Piasek gruby Pr

Zawartość ziaren o średnicy większej niż 0,5

mm wynosi więcej niż 50%

(d50 > 0,5 mm)

Piasek średni Ps

Zawartość ziaren o średnicy większej niż 0,5

mm wynosi nie więcej niż 50%, lecz

zawartość ziaren o średnicy większej niż 0,25


(0,5 mm ≥ d50 > 0,25 mm)

Piasek drobny Pd

Zawartość ziaren o średnicy mniejszej niż 0,25


(d50 ≤ 0,25 mm)

Nie

spo

isty

(sy

pk

i)

Ip ≤

1%

Piasek pylasty Pπ fp’= 68÷90%, fπ’= 10÷30%,

fi’= 0÷2%

fp’ % fπ’ % fi’ % spoistość Piasek gliniasty Pg 60 ÷ 98 0 ÷ 30 2 ÷ 10

Pył piaszczysty πp 30 ÷ 70 30 ÷ 70 0 ÷ 10

Pył π 0 ÷ 30 60 ÷100 0 ÷ 10

mało

spoisty

Ip=1÷10%

Glina piaszczysta Gp 50 ÷ 90 0 ÷ 30 10 ÷ 20

Glina G 30 ÷ 60 30 ÷ 60 10 ÷ 20

Glina pylasta Gπ 0 ÷ 30 30 ÷ 90 10 ÷ 20

średnio

spoisty

Ip=10÷20%

Glina piaszczysta

zwięzła Gpz 50 ÷ 80 0 ÷ 30 20 ÷ 30

Glina zwięzła Gz 20 ÷ 50 20 ÷ 50 20 ÷ 30

Glina pylasta

zwięzła Gπz 0 ÷ 30 50 ÷ 80 20 ÷ 30

zwięzło

spoisty

Ip=20÷30%

Ił piaszczysty Ip 50 ÷ 70 0 ÷ 20 30 ÷ 50

Ił I 0 ÷ 50 0 ÷ 50 30 ÷ 100

Dro

bn

ozi

arn

isty

Sp

ois

ty I

p >

1%

Ił pylasty Iπ

f k +

fż ≤

10%

(d9

0 ≤

2 m

m)

0 ÷ 20 50 ÷ 70 30 ÷ 50

bardzo

spoisty

Ip > 30%

Ip – wskaźnik plastyczności.





Podział gruntów mineralnych nieskalistych drobnoziarnistych spoistych można

również przedstawić graficznie za pomocą tzw. trójkąta Fereta.

1

2

3

4

6

7

8

9

10

10

9

8

7

6

4

3

2

1

1 2 3 4 6 7 8 9 10

f 'π

f 'if ' p

I

Ip Iπ

Gpz GπzGz

Gp GπG

Pg πp π

P Pπ

Normy:

[1] PN-B-02481 01-1998: Geotechnika. Terminologia podstawowa, symbole literowe

i jednostki miar.

[2] PN-88/B-04481: Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.

[3] PN-86/B-02480: Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów.

Uwaga:

Od czerwca 2006 roku w Polsce obowiązuje również nowa klasyfikacja gruntów zgodna

z normami europejskimi. Przez pewien okres przejściowy obowiązywać będą dwie klasyfikacje

równolegle. Podział według nowej normy nie będzie jeszcze egzekwowany na zajęciach.

Zainteresowane osoby odsyłam do:

PN-EN ISO 14688-1: Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikacja gruntów. Część 1:

Oznaczanie i opis. Czerwiec 2006,

PN-EN ISO 14688-2: Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikacja gruntów. Część 2: Zasady

klasyfikacji. Czerwiec 2006,

a także do artykułu:

A. Gołębiewska, A Wudzka: Nowa klasyfikacja gruntów według normy PN-EN ISO.

GEOINŻYNIERIA drogi mosty tunele s. 44- 55, 04/2006 (11), www.i-b.pl.

Podział gruntów budowlanych 1/7etacar.put.poznan.pl/adam.duda/files/gruntyPN.pdf · Grunt...

Documents

Transcript of Podział gruntów budowlanych 1/7etacar.put.poznan.pl/adam.duda/files/gruntyPN.pdf · Grunt...