Podział gruntów budowlanych /7 Diagram nr. Podział gruntów budowlanych według PN-86/B-080 Grunty budowlane Grunty antropogeniczne Grunty naturalne pochodzenie (udział człowieka) Rodzime Nasypowe części organiczne części organiczne przydatność dla budownictwa Mineralne odkształcenie podłoża Organiczne odkształcenie podłoża Mineralne Organiczne Nasyp budowlany NB Nasyp niebudowlany NN Skaliste Nieskaliste Skaliste Nieskaliste wytrzymałość spękanie wpływ wody (procentowy udział frakcji) stopień karbonizacji substancji roślinnej Węgiel brunatny WB Węgiel kamienny WK części organiczne i pochodzenie Grunt próchniczny H Namuł Nm Gytia Gy Torf T Kamieniste K charakter geologiczny Zwietrzelina KW Zwietrzelina gliniasta KWg Rumosz KR Rumosz gliniasty KRg Otoczaki KO Gruboziarniste Żwir Ż Żwir gliniasty Żg Pospółka Po Pospółka gliniasta Pog I p <= % Niespoiste ns zagęszczenie wilgotność Piasek gruby Pr 5 Piasek średni Ps Piasek drobny Pd Piasek pylasty Pπ spoistość Drobnoziarniste spoistość, powierzchnia właściwa i mało spoisty ms średnio spoisty ss zwięzło spoisty zs bardzo spoisty bs 6 7 Spoiste Piasek gliniasty Pg Pył piaszczysty πp Pył π Glina piaszczysta Gp Glina G Glina pylasta Gπ Glina piaszczysta zwięzła Gpz Glina zwięzła Gz Glina pylasta zwięzła Gπz Ił piaszczysty Ip Ił I Ił pylasty Iπ I p > % stan gruntu dodatkowy Podział dodatkowy 7 przedstawiono na diagramie nr
Podział gruntów budowlanych /7 Diagram nr - uzupełniający. Podział gruntów budowlanych według PN-86/B-080 Skaliste wytrzymałość spękanie wpływ wody Twarde ST Miękkie SM Lite Li Mało spękane Ms Średnio spękane Ss Bardzo spękane Bs Wodoprzepuszczalność Wpływ wody Niespoiste 5 Luźny ln Średnio zagęszczony szg Zagęszczony zg bardzo zagęszczony bzg Suchy su Mało wilgotny mw Wilgotny w zagęszczenie wilgotność Nawodniony nw Spoiste 6 7 Zwarty zw Półzwarty pzw Twardoplastyczny tpl Plastyczny pl Miękkoplastyczny mpl Grunty aktywne NA stan gruntu dodatkowy Płynny pł Grunty przeciętnie aktywne NP spoistość Grunty przeciętnie aktywne NP Diagram uzupełniający do diagramu nr Podział szczegółowy przedstawiono w dalszej części opracowania.
Podział gruntów budowlanych /7 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 > 0 cm), którego próbki nie wykazują zmian objętości ani nie rozpadają się (rozmakają) pod działaniem wody destylowanej i mają wytrzymałość na ściskanie R C > 0, 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 I om jest równa lub mniejsza niż %, b) grunt organiczny - grunt, w którym zawartość części organicznych I om jest większa niż %.
Podział gruntów budowlanych /7 Podział gruntów mineralnych skalistych wg PN-86/B-080 Kryterium podziału Nazwa gruntu Symbol Opis Wytrzymałość Skalisty twardy ST Wytrzymałość na ściskanie R c > 5 MPa Skalisty miękki SM Wytrzymałość na ściskanie R c 5 MPa Spękanie Wymagania dodatkowe Skała lita Skała mało spękana Skała średnio spękana Li Ms Ss Skała bardzo Bs spękana W zależności od potrzeb: - wodoprzepuszczalność - wpływ wody i jej przepływu na właściwości gruntów skalistych Brak widocznych spękań (szczeliny o szerokości nie większej niż 0, mm) Szczeliny występują nie gęściej niż co m i mają szerokość nie większą niż mm Szczeliny występują gęściej niż co jeden metr i mają szerokość nie większą niż mm, lub szczeliny występują nie gęściej niż m, lecz mają szerokość większą niż mm Szczeliny występują gęściej niż co jeden metr i mają szerokość większą niż mm 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-080 Symbol procentowej Zakres średnic Nazwa frakcji zawartości frakcji w masie zastępczych d, mm szkieletu gruntowego Składnik elementarny frakcji Kamienista f k d > kamienie Żwirowa f ż d > ziarna żwirowe Piaskowa f p d > 0,05 ziarna piaskowe Pyłowa f π 0,05 d > 0,00 cząstki gruntowe Iłowa f i 0,00 d cząstki gruntowe Przy klasyfikacji gruntów mineralnych nieskalistych drobnoziarnistych spoistych stosuje się zredukowane zawartości trzech najmniejszych frakcji. Zawartość frakcji f p, f π, f i redukuje się o zawartość frakcji f k i f ż : - frakcja piaskowa zredukowana - frakcja pyłowa zredukowana - frakcja iłowa zredukowana f ' p f ' 00 f p = 00 ( f + f k ż ) 00 f 00 ( f k + f ż ) π π = 00 fi f ' i = 00 ( f + f k ż )
Podział gruntów budowlanych 5/7 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. Krzywa uziarnienia gruntu Zawartość ziarn (cząstek) o średnicy mniejszej niż d Iłowa 00% 90 80 70 60 50 0 0 0 0 0,00 n 0,005 0,00 0,00 0,00 0,005 0,006 0,008 Pyłowa Piaskowa Żwirowa Kam. 0,0 0,0 0,0 0,0 0,05 0,06 0,08 0, F r a k c j e d n 0,5 0, 0, 0, 0,5 0,6 f i fπ f p f ż f k 0,8,5 Średnica zastępcza ziarna (cząstki) - d, mm 56 krzywa uziarnienia powstaje na podstawie analizy granulometrycznej 8 0 5 0 PN-86/B-080 0 50 60 80 00 00% mm 90 80 70 60 50 0 0 0 0 analiza areometryczna analiza sitowa 0,06 mm* * 0,07 mm [] 5 0 areometr cylinder z zawiesiną gruntową 0,5 0,5 0, 0,06 zestaw sit n-procentowa średnica ziaren d n 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 6%, piaskowej 50%, żwirowej 5% i kamienistej %. Korzystając ze szczegółowego podziału gruntów mineralnych nieskalistych (patrz tabela poniżej), można stwierdzić, że przedstawiony grunt to Pospółka gliniasta Pog.
Podział gruntów budowlanych 6/7 Podział gruntów mineralnych nieskalistych wg PN-86/B-080 Rodzaj Nazwa gruntu Symbol Uziarnienie / Dodatkowa charakterystyka gruntu Zwietrzelina KW f i ' % Grunt występuje w miejscu wietrzenia Zwietrzelina KWg f gliniasta i ' > % skały w stanie nienaruszonym Grunt występuje poza miejscem Rumosz KR f i ' % wietrzenia skały pierwotnej, lecz nie podlegał procesom transportu i osadzeniu w wodzie Rumosz gliniasty KRG f i ' > % Otoczaki KO - Grunt osadzony w wodzie Kamienisty fk > 50% (d50 > mm) Gruboziarnisty Żwir Ż f k + f ż f i ' % > 50% Żwir gliniasty Żg fk 50% oraz fk + fż > 0% (d50 mm oraz d90 >mm) f i ' > % Pospółka Po 50% f i ' % f k + f ż Pospółka gliniasta Pog > 0% f i ' > % Drobnoziarnisty Niespoisty (sypki) Ip % Spoisty Ip > % Piasek gruby Pr Zawartość ziaren o średnicy większej niż 0,5 mm wynosi więcej niż 50% (d 50 > 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 0,5 mm wynosi więcej niż 50% (0,5 mm d 50 > 0,5 mm) Piasek drobny Pd Zawartość ziaren o średnicy mniejszej niż 0,5 mm wynosi więcej niż 50% (d 50 0,5 mm) Piasek pylasty Pπ f p = 68 90%, fπ = 0 0%, f i = 0 % f p % fπ % f i % spoistość Piasek gliniasty Pg 60 98 0 0 0 mało Pył piaszczysty πp 0 70 0 70 0 0 spoisty Pył π 0 0 60 00 0 0 I p = 0% Glina piaszczysta Gp 50 90 0 0 0 0 średnio Glina G 0 60 0 60 0 0 spoisty Glina pylasta Gπ 0 0 0 90 0 0 I p =0 0% fk + fż 0% (d90 mm) Glina piaszczysta zwięzła Gpz 50 80 0 0 0 0 Glina zwięzła Gz 0 50 0 50 0 0 Glina pylasta zwięzła Gπz 0 0 50 80 0 0 Ił piaszczysty Ip 50 70 0 0 0 50 Ił I 0 50 0 50 0 00 Ił pylasty Iπ 0 0 50 70 0 50 zwięzło spoisty I p =0 0% bardzo spoisty I p > 0% I p wskaźnik plastyczności.
Podział gruntów budowlanych 7/7 Podział gruntów mineralnych nieskalistych drobnoziarnistych spoistych można również przedstawić graficznie za pomocą tzw. trójkąta Fereta. 0 9 8 7 f ' p I 6 f 'i 0 9 8 6 7 Ip Iπ Gpz Gz Gπz Gp G Gπ Pg πp π P 6 7 8 9 0 Pπ f 'π Normy: [] PN-B-08 0-998: Geotechnika. Terminologia podstawowa, symbole literowe i jednostki miar. [] PN-88/B-08: Grunty budowlane. Badania próbek gruntu. [] PN-86/B-080: Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów. Uwaga: Od czerwca 006 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 688-: Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikacja gruntów. Część : Oznaczanie i opis. Czerwiec 006, PN-EN ISO 688-: Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikacja gruntów. Część : Zasady klasyfikacji. Czerwiec 006, a także do artykułu: A. Gołębiewska, A Wudzka: Nowa klasyfikacja gruntów według normy PN-EN ISO. GEOINŻYNIERIA drogi mosty tunele s. - 55, 0/006 (), www.i-b.pl.