Klasyfikacja Gruntów: Wilgotność i Rodzaje

Aby określić obciążenia, które może przenieść dany grunt, zaprojektować odpowiedni fundament (z uwzględnieniem wzajemnego oddziaływania na siebie podłoża i obiektu budowlanego), a oprócz tego dobrać właściwy sprzęt i metodę wykonywania robót ziemnych, należy ustalić geotechniczne warunki jego posadowienia.

Rodzaj i zakres badań oraz zakres i forma opracowywanej dokumentacji geotechnicznej zależą od kategorii geotechnicznej, do której dany obiekt zostanie zaliczony zgodnie z PN-B-02479:1998.

Grunt budowlany to podłoże, na którym będzie posadowiony budynek.

Wyróżnia się dwa rodzaje: grunty naturalne oraz antropologiczne.

Grunty naturalne to takie, które powstały w wyniku procesów geologicznych.

Przeczytaj także: Dostępność wody pitnej na świecie

Grunty antropologiczne to grunty powstałe na skutek działalności człowieka, np. na zwałowiskach, budowlach ziemnych itp.

Dzieli się je na spoiste i niespoiste.

Badania Gruntów

W celu określenia właściwości gruntu wykonuje się różnego rodzaju badania polowe i laboratoryjne.

Badania Polowe

  • Wykopy badawcze (doły próbne): Polegają na wykonaniu otworów badawczych z przeprowadzeniem badań gruntów i wód gruntowych oraz pobraniu próbek gruntów zalegających w podłożu.
  • Zaletą tych badań jest możliwość pobrania gruntu w taki sposób, że nie narusza to jego struktury oraz dość dokładnego odtworzenia przekroju poprzecznego podłoża.
  • Wykopy badawcze wykonuje się także dla potrzeb próbnych obciążeń gruntu tzw. płytą sztywną oraz przy odkrywkach fundamentów.
  • Wykopy badawcze wykonuje się poza obrysem projektowanych obiektów.
  • Wymiary boku dołu o kształcie prostokąta wynoszą 1,0-4,0 m z lekkim nachyleniem skarp, na jednej ze ścian wykonuje się półeczkę, z której pobiera się próbki przez wciskanie cylindra.
  • Wykopy badawcze pozwalają ocenić rodzaj i stan gruntu na podstawie obserwacji ścian i dna wykopu.
  • Wiercenia badawcze: są podstawowym badaniem polowym.
  • Polegają na wykonaniu otworów w badanym gruncie na głębokości do kilkunastu metrów oraz pobraniu próbek gruntu i wody do dalszych badań.
  • Umożliwiają ustalenie układu warstw gruntów, poziomu wody gruntowej oraz dokonanie oceny rodzaju i właściwości gruntów.
  • próbek dokonuje się oceny uwarstwienia gruntów oraz sporządza przekroje geotechniczne w miejscu lokalizacji projektowanego obiektu.
  • Wiercenia udarowe stosowane są głównie w gruntach skalistych.
  • zwierciny (okruchy skalne).
  • przewiercanych gruntów skalistych.
  • Sondowania: zaleca się stosować dla jakościowej oceny zmienności gruntów na różnych głębokościach.
  • Badania te polegają na pogrążeniu w gruncie sond o różnych końcówkach (ostrzach) przez wciskanie, wbijanie lub wkręcanie, oraz oznaczeniu występujących podczas sondowania oporów gruntów.
  • W przypadku obu sondowań pojawia się opór statyczny i dynamiczny gruntu pod końcówką sondy i wzdłuż jej pobocznicy.
  • Opór statyczny przy wciskaniu sondy w grunt qstat mierzy się bezpośrednio w czasie badania, natomiast opór dynamiczny qdyn określa się na podstawie odpowiedniej zależności.
  • Lekka płyta dynamiczna: służy do badań zagęszczenia gruntów niespoistych.
  • Składa się z płyty o średnicy 300 mm i grubości 20 mm.
  • Na powierzchni płyty stykającej się z gruntem rozmieszczone są czujniki do mierzenia ugięć.
  • Czujniki mierzą ugjęcia w zakresie od 0.1 ÷ 2.0 mm.
  • Na płytę przekazywana jest energia poprzez uderzenie obciążnikiem o ciężarze 10 kN.
  • Pomiar wykonywany jest elektronicznie przez rejestrator połączony z płytą.
  • Makroskopowe badania gruntów: są wykonywane zazwyczaj w terenie, jako badanie próbek gruntu pobranych z otworów wiertniczych lub wykopów badawczych.
  • Celem ich jest wstępne określenie rodzaju, stanu wilgotności i spoistości gruntów.
  • - Próba wałeczkowania służy do oceny spoistości gruntu.
  • Polega na formowaniu 3-milimetrowego wałeczka z 7-milimetrowej kulki gruntu przez przetoczenie jej kciukiem na dłoni.
  • - Próba rozcierania gruntu spoistego polega na rozcieraniu grudki gruntu dwoma palcami zanurzonymi w wodzie.
  • - Próba rozmakania polega na wysuszeniu grudki gruntu o określonej średnicy, umieszczeniu jej na siatce i całkowitym zanurzeniu w wodzie.

Badania Laboratoryjne

Badania laboratoryjne próbek gruntu pobranych w trakcie badań polowych mają na celu dostarczenie dodatkowych niezbędnych danych do obliczeń posadowienia projektowanego obiektu budowlanego.

W badaniach tych oznacza się właściwości fizyczne, mechaniczne oraz stany gruntów niespoistych (sypkich) sypkich spoistych według PN-86/B-02480 i PN-88/B-04481.

Przeczytaj także: Filtry Powietrza Klasa F9

Obciążenia próbne: wykonuje się za pomocą sztywnej płyty o kształcie koła lub prostokąta o powierzchni 0,5 m² i odpowiedniej wytrzymałości.

badawczego na podsypce z piasku lub warstwie zaprawy wyrównawczej, obsypuje warstwą gruntu zagęszczonego grubości 0,5 m, a następnie stopniowo zwiększa się obciążenie do dwukrotnej wartości przewidywanego obciążenia przyszłego fundamentu.

Na podstawie przyrostu i czasu osiadania określa się przydatność gruntu.

Właściwości Gruntów

  • Gęstość właściwa gruntu: jest to stosunek masy suchego szkieletu gruntowego do jego objętości.
  • Gęstość pozorna gruntu: jest to stosunek masy próbki gruntu do objętości tej próbki łącznie z porami, oznacza się ją na próbkach o nienaruszonej strukturze.
  • Porowatość gruntu: jest to stosunek objętości porów w próbce gruntu do jej całkowitej objętości.
  • Uziarnienie gruntu: jest to procentowa zawartość poszczególnych frakcji, czyli grup ziaren o określonej wielkości.
  • Współczynnik filtracji (wodoprzepuszczalność): określa zdolność gruntu do przepuszczania wody.
  • Stopień zagęszczenia (dotyczy gruntów niespoistych): jest to stosunek zagęszczenia występującego w stanie naturalnym do największego możliwego zagęszczenia danego gruntu.
  • Stopień plastyczności: określa procentową zawartość wody w gruncie, mierzoną w stosunku do suchej masy próbki.
  • Wytrzymałość na ścinanie: pod wpływem ciężaru własnego lub obciążenia gruntem nadsypanym zależy od tarcia i spójności międzycząsteczkowej.
  • Ściśliwość: jest to zdolność gruntu do zmniejszania objętości pod wpływem obciążenia.
  • Grunty spoiste osiadają znacznie wolniej niż grunty niespoiste (sypkie), które osiadają praktycznie natychmiast po przyłożeniu obciążenia.
  • Kąt stoku naturalnego: jest to największy kąt, pod jakim grunt może się utrzymać na zboczu w stanie równowagi.
  • Wyznacza on nachylenie płaszczyzny odłamu gruntu w stosunku do poziomu.

Rodzaje Gruntów i Ich Właściwości

Dla projektanta duże znaczenie ma zarówno parametr zagęszczenia, jak i stopień zagęszczania ID.

W gruntach dobrze zagęszczonych ziarnami jest niewiele pustej przestrzeni.

Przeczytaj także: Zastosowanie Filtrów EPA E11

Wyróżnia się grunty: średnio zagęszczony, zagęszczony oraz bardzo zagęszczony.

Parametrem charakteryzującym grunty spoistych do celów budowlanych jest stopień plastyczności IP.

Określa on, ile wody wchłonie grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w płynny.

Im mniejsza wartość IP, tym mniej wody w gruncie i tym lepiej nadaje się on pod budowę domu.

Ważny jest również kąt tarcia wewnętrznego gruntu.

Pod budowę domu najlepsze są grunty średniospoiste.

Grunty nasypowe są niejednoznaczne pod względem budowlanym.

Grunty organiczne, takie jak torfy, namuły i gytie, nie nadają się do posadowienia żadnej budowli.

Grunty nasypowe, zwłaszcza te tzw. zagęszczanych mechanicznie, mogą być wykorzystywane do posadowienie fundamentów lub jako podłoże dróg.

Klasyfikacja Gleb wg Klasy Bonitacyjnej

Klasy bonitacyjne gleb to klasa gruntu określana w ramach gleboznawczej klasyfikacji gruntów; określa jakość gleby pod względem jej wartości użytkowej, opierając się na urzędowej tabeli gruntów. Klasy bonitacyjne gleb stworzono, oceniając zdolność gleby do produkcji rolnej. Ocenie podlegają m.in.: grubość poziomu próchniczego, budowa profilu glebowego, stopień nachylenia terenu itp.

Wyróżniono 9 klas bonitacyjnych:

  1. najlepsze (I) - gleby o najlepiej wykształconym i najgrubszym poziomie próchniczym, odpowiednim odczynie, dobrej przepuszczalności i wilgotności. Należą do nich czarnoziemy, czarne ziemie, mady, rędziny, brunatne właściwe.
  2. bardzo dobre (II) - gleby płowe, mogą być uprawiane na nich buraki cukrowe, rzepak, pszenica, warzywa.
  3. dobre (IIIa) - gleby cechujące się średnią żyznością. Należą do nich gleby brunatne, płowe, rędziny, mady piaszczyste i torfowe.
  4. średnio dobre (IIIb) - gleby brunatne, płowe, czarne i torfowe ziemie. Stosunkowo łatwo rosną na nich niewymagające zboża i niektóre gatunki drzew owocowych.
  5. lepsze średniej jakości (IVa) - gleby, w których ilość składników odżywczych uzależniona jest od skały macierzystej. Konieczne jest stosowanie zabiegów agrotechnicznych.
  6. gorsze średniej jakości (IVb) - należą do nich gorsze gleby brunatne, płowe, bielice. Mogą być uprawiane na nich rośliny pastewne, żyto, ziemniaki, owies.
  7. słabe (V) - gleby ubogie w próchnicę i składniki odżywcze. Spotyka się w nich duże okruchy skalne, są nadmiernie uwilgocone lub przesuszone. Uprawy roślin niewymagających na glebach słabych są możliwe dzięki stosowanym zabiegom agrotechnicznym.
  8. najsłabsze (VI) - gleby górskie, bielice, rdzawe, podmokłe mady położone w miejscach silnie nachylonych. To gleby bardzo płytkie, mocno wilgotne lub bardzo suche.
  9. pod zalesienia (VI RZ) - to gleby o minimalnym poziomie próchnicznym. Są mocno wyniszczone, uprawa na nich nie jest możliwa. Przeznacza się je głównie pod zalesienia.

Podział Gruntów Budowlanych wg Normy PN‑86/B‑02480

Grunt budowlany (w świetle normy PN‑86/B‑02480) to warstwa skorupy ziemskiej, która może współdziałać z obiektem budowlanym. Może stanowić jego element lub tworzywo do wykonywania z niego budowli ziemnych. Nazwa ta odnosi się także do fazy stałej gruntu.

Każda działka budowlana odznacza się zróżnicowanymi cechami gruntu. W zależności od właściwości podłoża geotechnicy określają, czy dany teren będzie się nadawał do realizacji konkretnego projektu architektonicznego.

Grunt spoisty zalicza się do grupy nieskalistych gruntów mineralnych lub organicznych.

Wśród jego najważniejszych cech góruje wskaźnik plastyczności (czyli podstawowy parametr określający specyfikę podłoża), mieszczący się granicach poniżej 1%.

Grunty spoiste są klasyfikowane według zawartości frakcji piaskowej, dzięki czemu w konsekwencji wskazuje się grunty piaszczyste, pośrednie i pylaste.

W pierwszej kategorii znajdują się przede wszystkim piasek gliniasty (Pg), glina piaszczysta (Gp) oraz ił piaszczysty (Ip).

Z kolei w drugiej grupie mieszczą się pyły piaszczyste (πp) oraz glina zwięzła (Gz).

Trzeci rodzaj gruntów obejmuje natomiast głównie pyły i gliny pylaste (Gπ).

W przeciwieństwie do gruntów spoistych, grunty niespoiste to sypki typ podłoża, co łatwo zauważyć, gdyż jego fragmenty z łatwością rozsypują się w rękach.

Ponadto, grunty te są określane jako mineralne lub organiczne niespełniające warunków dla gruntu mineralnego.

Oznaczenie poszczególnych podtypów wymaga przeprowadzenia badania makroskopowego, uwzględniającego ocenę wielkości i ilości ziaren gleby.

Specyfika gruntu na danym terenie ma decydujące znaczenie w przypadku wyboru odpowiedniej działki budowlanej.

Ważne jest bowiem to, by zwartość podłoża umożliwiła właściwe podtrzymanie całej kondygnacji zaprojektowanego obiektu.

W przeprowadzeniu zalecanych badań pomagają profesjonalne firmy geotechniczne, zajmujące się na co dzień oceną i analizą gruntów.

Zarówno dla geotechników, jak i dla architektów niezwykle ważne jest ustalenie stopnia zagęszczenia (ID ), ponieważ jego wartość decyduje o tym, która gleba lepiej nadaje się do celów budowlanych (im jest on wyższy, tym właściwości podłoża są bardziej odpowiednie).

Do celów budowlanych grunt powinien być przynajmniej średnio zagęszczony.

Przed podjęciem decyzji o zakupie terenu pod budowę domu warto przeprowadzić specjalistyczne badania podłoża. Pozwolą one ocenić między innymi specyfikę gruntów spoistych i niespoistych.

tags: #klasyfikacja #gruntów #wilgotność #rodzaje

Popularne posty: