Badania cech fizycznych gruntów

są istotnym elementem procesu ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych. Stanowią podstawę do scharakteryzowania właściwości budowlanych podłoża gruntowego. Ponadto są uzupełnieniem wyników badań polowych i pozwalają na weryfikację wykonanej w terenie klasyfikacji gruntów (tab. 35).

Normę PN-EN 1997-2 należy stosować łącznie z powo­

łanymi w niej normami i specyfikacjami technicznymi (EN i EN-ISO/TS), dotyczącymi identyfikacji gruntów i skał oraz

badań polowych i laboratoryjnych. Specyfikacja techniczna PkN-CEN ISO/TS 17892 – zawiera informacje w zakresie najbardziej powszechnie stosowanych metod laboratoryjnych.

Składa się z 12 specyfikacji technicznych (TS), w których szczegółowo opisano wymagania dotyczące sprzętu, przygo­

towanie próbek do badań, przebieg procedury badawczej oraz obliczenia i sposób dokumentowania oraz przedstawiania wyników. Poniżej wymieniono specyfikacje techniczne dotyczące właściwości fizycznych gruntów:

– PkN-CEN ISO/TS 17892-1 – Oznaczanie wilgotności;

– PkN-CEN ISO/TS 17892-2 – Oznaczanie gęstości grun­

tów drobnoziarnistych;

– PkN-CEN ISO/TS 17892-3 – Oznaczanie gęstości właściwej. Metoda piknometru;

– PkN-CEN ISO/TS 17892-4 – Oznaczanie składu granulo-metrycznego;

– PkN-CEN ISO/TS 17892-11 – Badanie filtracji przy sta­

łym i zmiennym gradiencie hydraulicznym;

– PkN-CEN ISO/TS 17892-12 – Oznaczanie granic Atterberga.

Norma PN-EN 1997-2 zaleca wybrane metodyki badań laboratoryjnych, ale nie nakazuje ich stosowania. Inne me­

tody i procedury badawcze mogą być stosowane pod warun­

kiem spełnienia wymagań zawartych w normie PN-EN 1997-2. W wykazie aktualnych norm Polskiego komitetu Normalizacyjnego oprócz norm europejskich znajdują się też polskie:

– PN-B-02481:1998 – geotechnika. Terminologia podsta­

wowa, symbole literowe i jednostki miar;

– PN-B-04481:1988 – grunty budowlane. Badania próbek gruntu.

tabela 33 Podział gruntów drobnoziarnistych spoistych ze względu na uziarnienie wg normy Pn-b-02480

Nazwa rodzaju gruntu Symbol Zawartość frakcji [%]

f_p ′ f_π ′ f_I ′

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

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

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

Ił piaszczysty Ip 50–70 0–20 30–50

Ił I 0–50 0–50 60–100

Ił pylasty Iπ 0–20 50–70 30–50

tabela 32 Podział gruntów drobnoziarnistych niespoistych ze względu na uziarnienie wg normy Pn-b-02480

Nazwa gruntu Symbol Uziarnienie

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 mm wynosi więcej niż 50% (0,5 mm ≥ d₅₀ > 25 mm)

Piasek drobny Pd zawartość ziaren o średnicy mniejszej niż 0,25 mm wynosi więcej niż 50% (d₅₀ ≤ 25 mm)

Piasek pylasty Pπ f_p ′ = 68−90%

fπ ′ = 10−30%

f_I ′ = 0−2%

Badania cech fizycznych gruntów 119

tabela 34 tablica do rozpoznawania i oznaczania rodzajów skał na potrzeby inżynierskie na podstawie cech głównych (wg Pn-en iSo 14689-1) gRUPA gENETyCZNA SkAł

MAgMOWEOSADOWE METAMORfICZNEgRUPA gENETyCZNA SkAłPIROkLASTyCZNE*PLUTONICZNEOkRUCHOWECHEMICZNEj ORgANICZNE Strukturamasywnawarstwowanazłupkowacone masywneStruktura Składco najmniej 50% ziaren skał magmowych kwarc, skalenie, miki, minerały

ciemne

skalenie, minerały ciemneminerały ciemneziarna skalne, kwarc, skalenie i minerały ilasteco najmniej 50% ziaren węglanowychsole, węglany, krzemionka, węgle

kwarc, skalenie, miki, minerały ciemne

kwarc, skalenie, miki, minerały ciemne, węglany

Skład kwaśneobojęt­ nezasadoweultra­ zasadowe

Przeważające wymiary ziaren [mm]

0,002 0,063 2 63

b. grubo- ziarniste

ziarna obtoczone: kONgLOMERAT ziarna graniaste: BREkCjA WULkANICZNA

PEgMATyT

PIROk

SENIT DOTy PERy

T żwirowe

ziarna są okruchami skał

WAPIENIE (różne)

kALC yRUD

yT grubookruchowy organogeniczny wapień

skały solne HALIT ANHyDRyT gIPS skały wapienne WAPIENIE DOLOMITy

BREkCjA TEkTONICZNA MIgMATyT gNEjS łUPEk kRySTALICZNy AMfIBOLIT fyLLIT łUPEk DACHOWy MyLONIT

BREkCjA TEkTONICZNA HORNfELS MARMUR gRANULIT kWARCyT AMfIBOLIT MyLONIT

b. grubo- ziarniste

0,002 0,063 2 63

Przeważające wymiary ziaren [mm]

ziarna obtoczone: kONgLOMERAT ziarna ostrokrawędziste: BREkCjA

grubo­ ziarniste grubo­ ziarniste

gRANIT DIORy T gABRO

średnioziarniste

TUf

DOLERy T

piaszczyste

ziarna są głównie okruchami minerałów

kAL kARENIT

­ tyczny wapień organodetry

średnio-ziarniste

PIASkOWIEC

drobno­ ziarniste

TUf drobnoziarnisty

RIOLIT ANDEZy T

BAZALT ilaste lub pyłowe

IłOWIEC łUPE ILASTy k MUłOWIEC 50% cząstek drobnoziarnistych

MARg IEL

WAPIE ń

kalcisilit kREDA

drobno­ ziarniste

b. drobno-ziarniste

TUf b. drobnoziarnisty

Ił 50% cząstek b. drobnych

kALCyLUTyT wapień pelitowy

skały krzemionkowe CZERTy ROgOWCE skały węglowe LIgNIT WĘgIEL kAMIENNy

b. drobno- ziarniste

Szkliste BezpostacioweSZkLIWA WULkANICZNESzkliste Bezpostaciowe * skały piroklastyczne są często zaliczane do skał osadowych

tabela 35 badania laboratoryjne zalecane do klasyfikowania gruntów

rodzaj badania Zalecane metody

badawcze Parametr

[jednostka] Parametry

pochodne rodzaj gruntu Zastosowanie

Wilgotność metoda wagowa [%]

S_r ne ρ_d

grunty drobnoziarniste, średnio-ziarniste, gruboziarniste grunty organiczne

klasyfikacja gruntów, identyfikacja gruntów organicznych jest pobranie próbki o nienaru­

szonej strukturze; grunty drob­

noziarniste

klasyfikacja gruntów, wyznaczenie wartości obliczeniowych oddziaływań wywołanych przez grunt

metoda zanurzania w wodzie

grunty drobnoziarniste klasyfikacja gruntów, ocena plastyczności i odkształcalności iłów i gruntów pylastych

metoda wagowa

k grunty gruboziarniste klasyfikacja gruntów, szacowanie przepuszczalności gruntów

metoda sedymentacyjna

− areometryczna

grunty drobnoziarniste klasyfikacja gruntów, ocena wysadzinowości

metoda sedymentacyjna

− pipetowa

metody wykorzystujące promieniowanie X, laser, pomiar gęstości, liczniki cząstek

grunty organiczne klasyfikacja gruntów metoda piknometru

metoda zagęszczenia w cylindrze

e_max [−]

e_min [−]

I_D [−] I_s grunty niespoiste ocena wytrzymałości na ścinanie i ści­

śliwości gruntów gruboziarnistych

grunty ilaste określenie właściwości dyspersyjnych gruntów ilastych

Mrozoodporność badanie

wysadzinowości H_kb [m]

grunty, dla których możliwe jest pobranie próbki o nienaru­

szonej strukturze; grunty orga­

niczne, grunty zasolone, grunty antropogeniczne, różnoziarniste grunty gruboziarniste

określenie wysadzinowości gruntów

Zawartość części

organicznych metoda chemiczna,

metoda termiczna C_OM [%]

I_ż [%] grunty organiczne klasyfikacja gruntów; identyfikacja gruntów o słabej nośności

Badania cech odkształceniowych gruntów 121

Normy te są nadal powszechnie stosowane ze względu na ich długoletnią obecność w praktyce dokumentowania. Do­

datkowo, przykłady innych zalecanych do stosowania metod są podane w załączniku „X.4.1” normy PN-EN 1997-2. Na­

leży każdorazowo podawać normę odniesienia, według której jest wykonywane badanie.

W dokumencie Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy (Stron 119-122)