mechanikA gruntów studia dzienne, zakres materiału na rok 2011

 

Semestr 4 (W=15E, Ć=0, L=30, P=15)

Szczegółowy wykaz zagadnień obowiązujących na egzamin z Mechaniki Gruntów

 

I Elementy gruntoznawstwa

Specyfika i zadania mechaniki gruntów, grunt jako ośrodek ciągły, grunt jako trójfazowy ośrodek rozdrobniony

Zasadnicze i pomocnicze cechy gruntów (wytrzymałość, sztywność, zdolności filtracyjne; rodzaj, stan, struktura i geneza gruntu)

Geneza i struktura gruntów, podział gruntów budowlanych:

·         Dominujące składniki mineralne gruntów

·         Wpływ procesów geologicznych na skład i cechy gruntów

·         Ogólny podział gruntów budowlanych, granice frakcji

·         Krzywe uziarnienia gruntów i ich związek z genezą; parametry charakteryzujące uziarnienie

Zjawiska fizyko-chemiczne w gruntach

·         Budowa minerałów iłowych i ich podstawowe cechy

·         Powierzchnia właściwa i aktywność koloidalna iłów

·         Wpływ wody na cechy gruntów ilastych

Cechy fizyczne gruntów oraz metody ich badania

·         Cechy fizyczne związane z rodzajem gruntu i cechy fizyczne związane ze stanem gruntu

·         Porowatość, wskaźnik porowatości, gęstość właściwa, gęstość objętościowa gruntu, wilgotność, gęstość objętościowa szkieletu gruntowego –definicje i relacje pomiędzy wielkościami i laboratoryjne metody wyznaczania powyższych cech

·         Granice konsystencji, wskaźnik plastyczności, wskaźnik konsystencji i stopień plastyczności, stopień zagęszczenia gruntów –definicje i metody wyznaczania

Klasyfikacje gruntów wg: PN-86 oraz PN-EN ISO

 

II Cechy mechaniczne gruntów oraz laboratoryjne metody ich badania

Grunt jako ośrodek ciągły

·         Składowe stanu naprężenia

·         Tensor naprężenia: aksjator i dewiator, składowe stanu naprężenia dla kierunków głównych

Ciśnienie porowe, naprężenia efektywne i drenaż

·         Pojęcie naprężeń efektywnych

·         Obciążenie gruntu z drenażem i bez drenażu; wykresy zmian naprężeń, ciśnień porowych i objętości

Wytrzymałość gruntów na ścinanie: badania laboratoryjne wytrzymałości, modele wytrzymałości gruntów

·         Analogia pomiędzy tarciem i wytrzymałością gruntu

·         Metody badań wytrzymałości gruntów, schematy aparatów (skrzynkowego, prostego ścinania, trójosiowego ściskania), zalety i wady poszczególnych badań

·         Hipotezy wytrzymałości na ścinanie z drenażem i bez drenażu, wykresy równania i parametry wytrzymałości

·         Koła Mohra naprężeń całkowitych i efektywnych

·         Ścieżki naprężenia i ich rola w mechanice gruntów

Sztywność gruntu: badania, parametry, modele

·         Badania edometryczne, schemat badań, moduły ściśliwości pierwotnej i wtórnej, stopień prekonsolidacji OCR,

·         Sztywność gruntu w badaniach ścinania, schemat badań, moduł Kirchhoffa

·         Krzywe ścinania gruntów normalnie i silnie prekonsolidowanych, oraz towarzyszące ścinaniu zmiany objętości

 

III Modelowanie i analiza zagadnień geotechnicznych

·         Stan naprężenia w gruncie i uproszczenia wynikające z symetrii (płaski stan odkształcenia, stan osiowej symetrii, stan jednoosiowych odkształceń)

·         Pierwotny stan naprężenia w ośrodku gruntowym, parametr K0,

Parametry mechaniczne gruntów do projektowania

·         Różnice pomiędzy parametrami całkowitymi i efektywnymi wytrzymałości

·         Porównanie wytrzymałości gruntów NC, LOC i HOC

·         Porównanie sztywności edometrycznej i sztywności ścinania gruntów NC, LOC i HOC

Metody równowagi granicznej gruntów i stateczność skarp

·         Założenia i kolejne kroki analizy w metodach równowagi granicznej

·         Równowaga graniczna ławy obciążonej bez drenażu

·         Równowaga graniczna skarp w gruntach obciążonych bez drenażu

·         Stateczność skarp wykopów i nasypów, metoda Felleniusa

·         Przyczyny utraty stateczności skarp

Literatura

Literatura podstawowa do wykładu

1.       Wiłun Z. (1982), Zarys Geotechniki, Wyd. KiŁ. Warszawa.

2.       Lambe T.W., Whitman R. (1978), Mechanika gruntów, Arkady, Warszawa.

3.       Pisarczyk S. (1999), Mechanika gruntów, Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa.

 

Literatura uzupełniająca do wykładu

4.       Atkinson J. (2007), The mechanics of soils and foundations, Taylor&Francis, London.

5.       Verruijt A. (2001), Soil mechanics. Delft Univ. of Tech. http://geo.verruijt.net/.

 

Literatura do zajęć laboratoryjnych

6.       Myślińska E. (1992), Laboratoryjne badania gruntów, PWN, Warszawa.

7.       Kostrzewski Wł. (2001), Parametry geotechniczne gruntów budowlanych oraz metody ich oznaczania, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań.

8.       Pisarczyk S., Rymsza B. (1993), Badania laboratoryjne i polowe gruntów, Wyd. Politechniki Warszawskiej.

 

Literatura do zajęć projektowych

9.       Obrycki M., Pisarczyk S., Zbiór zadań z mechaniki gruntów, Oficyna Wyd. Polit. Warszawskiej, Warszawa 1999.

 

Normy

10.   PN-EN 1997-1:2008 Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne, PKN, Warszawa.

11.   PN-EN 1997-2:2009 Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego, PKN, Warszawa.

12.   PN-EN ISO 14688-1:2006, Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikacja gruntów. Część 1: Oznaczanie i opis, PKN, Warszawa.

13.   PN-EN ISO 14688-2:2006, Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikacja gruntów. Część 2: Zasady klasyfikowania, PKN, Warszawa.

14.   PN-86/B-02480, Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów. Wyd. Normalizacyjne „Alfa”, Warszawa.

15.   PN-81/B-03020, Grunty budowlane. Posadowienie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. Wyd. Normalizacyjne, Warszawa.

16.   PN-88/B-04481, Grunty budowlane. Badania próbek gruntu. Wyd. Normalizacyjne „Alfa”, Warszawa.