Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Zagęszczalność gruntów niespoistych

Gęstość gruntu | Dokumenty odniesienia w drogownictwie | Grunty niespoiste | Zagęszczalność gruntów
dr inż. Stanisław Majer  |  IZOLACJE 2/2013  |  18.03.2014  |  1
Zagęszczalność gruntów niespoistych </br> Non-cohesive soil compactibility
Zagęszczalność gruntów niespoistych
Non-cohesive soil compactibility
Archiwum autora

Budowa dróg obejmuje m.in. roboty ziemne. Szacuje się, że w zależności od charakterystyki trasy mogą one stanowić do 60% ogółu robót. Większość tych prac związana jest z budową nasypów. Podstawową zaś czynnością podczas budowy nasypów i przygotowania podłoża pod konstrukcję nawierzchni jest zagęszczanie gruntów.

Grunt jest mieszaniną cząstek stałych. Przestrzenie między cząsteczkami (pory) wypełnione są cieczą (wodą) i gazem (powietrzem) (rys. 1).

Zagęszczanie zwiększa gęstość szkieletu gruntowego, a tym samym: 

  •  zwiększa kąt tarcia wewnętrznego,
  •  zwiększa nośność,
  •  zwiększa odporność na zmiany zawilgocenia,
  •  zmniejsza osiadanie.

Zobacz także: Emulsje asfaltowe w drogownictwie

Parametry związane z gęstością gruntu

ABSTRAKT

W artykule omówiono zagadnienie zagęszczania gruntów niespoistych podczas robót ziemnych. Opisano parametry związane z gęstością gruntów oraz zależność między wskaźnikiem jednorodności uziarnienia a wskaźnikiem nośności. Przedstawiono zalety i ograniczenia zapisów specyfikacji technicznych w drogownictwie.

The article discusses the issue associated with compacting non-cohesive soils during earthworks. In course of the article soil compactibility parameters are described, as well as the relationship between Uniformity Coefficient and Bearing Ratio. Finally, the article presents the qualities and limitations of the ways of recording technical specifications used in road engineering.

Podstawowe wielkości fizyczne związane z gęstością to:

  •  gęstość objętościowa gruntu

          (1),

gdzie:

ms + mw – masa gruntu (szkielet i woda),

V – objętość gruntu (rys. 1),

  • gęstość objętościowa szkieletu gruntowego:

      (2),

  • gęstość właściwa szkieletu gruntowego:

      (3),

gdzie:

Vs – objętość szkieletu gruntowego (rys. 1).

Miarą zagęszczenia w robotach ziemnych jest wskaźnik zagęszczenia IS obliczony na podstawie porównania gęstości objętościowej szkieletu gruntowego uzyskanej w warunkach polowych rd do gęstości uzyskanej w warunkach laboratoryjnych rds:

      (4).

Dokumenty odniesienia w drogownictwie

Jednym z podstawowych dokumentów w procesie budowlanym w drogownictwie są szczegółowe specyfikacje techniczne (SST), opracowywane na podstawie ogólnych specyfikacji technicznych (OST) wydawanych i aktualizowanych przez Branżowy Zakład Doświadczalny Budownictwa Drogowego i Mostowego Sp. z o.o.

Obecnie Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad opracowuje pod swoim auspicjami nowe OST dotyczące budowy dróg (Czytaj więcej na ten temat).

Specyfikacje techniczne w drogownictwie przyczyniły się m.in. do:

  • wzrostu jakości budowanych obiektów i zwiększenia ich trwałości,
  • zwiększenia poziomu wiedzy na temat technologii wykonywania robót,
  • usprawnienia procesu inwestycyjnego,
  • usprawnienia odbioru robót – szczegółowego określenia rodzajów i zakresu poszczególnych odbiorów oraz wymaganych dokumentów,
  • rozstrzygnięcia potencjalnych różnic między stronami procesu inwestycyjnego dotyczących interpretacji sytuacji wątpliwych (zapisy w specyfikacjach technicznych są wiążące).

Z drugiej strony ścisłe i rygorystyczne zapisy specyfikacji nie dopuszczają możliwości stosowania nowych rozwiązań i materiałów. Bardzo często wymagania są zbyt wysokie i zbyt asekuracyjne – niezależnie od funkcji, jaką pełni dana warstwa.

Co więcej, niejednokrotnie osoby tworzące SST nie mają podstawowej wiedzy z zakresu technologii budowy dróg i materiałów drogowych.

Wymagania stawiane gruntom niespoistym przeznaczonym do budowy nasypów

W Polsce przy doborze gruntów niespoistych do budowy nasypów stosuje się głównie dwa kryteria: odpowiedniej przepuszczalności i odpowiedniego uziarnienia. W większości dotychczasowych specyfikacji w części dotyczącej doboru rodzaju gruntu widnieje zapis, że przydatność gruntów do budowy nasypów powinno się określać zgodnie z normą PN-S-02205:1998 [2].

W bardziej kreatywnych ­specyfikacjach ­pojawiają się zapisy, że wartość wskaźnika równoziarnistości U gruntów stosowanych do budowy nasypów nie powinna być mniejsza niż 3,0.

Potrzebujesz więcej TREŚCI?

Odbierz TUTAJ
IZO-newsletter »

Przeczytaj: Parametry optymalne dwupoziomowego tłumika drgań

Ostatnią górną warstwę o gr. co najmniej 0,5 m powinno się wykonać z gruntów niespoistych przepuszczalnych o wskaźniku różnorodności co najmniej 5 i współczynniku filtracji k10 ≥ 6·10–5 m/s (5,2 m/d).

Tymczasem w pracy „Uwagi do specyfikacji technicznych wykonania i odbioru robót budowlanych dotyczących robót ziemnych” [3] wykazano, że zależność między wskaźnikiem jednorodności uziarnienia a współczynnikiem filtracji jest odwrotna i tak wysokie ustawienie granicznej wartości wskaźnika różnoziarnistości nie ma uzasadnienia w odniesieniu do ostatniej warstwy nasypu.

Norma PN-S-02205:1998 [2] w pkt 2.8.2 podaje, że grunty o wskaźniku U < 3 można stosować wówczas, gdy wstępne próby na polu doświadczalnym wykażą możliwość uzyskania wymaganego zagęszczenia.

W pkt 2.8.2 scharakteryzowano także grunty trudnozagęszczalne, charakteryzujące się wartością rds mniejszą niż 1,6 g/cm3 (z wyjątkiem popiołów i żużlu). Podano również, że w odniesieniu do piasków drobnoziarnistych wbudowywanych w ostatnią warstwę nasypu (0,5 m) wskaźnik nośności powinien wynosić wnoś. ≥ 10.

Podział gruntów pod względem wysadzinowości z uwzględnieniem ostatnich regulacji podano w tabeli 1. Podział ten oparty jest na kryteriach wysadzinowości Casagrande’a i Wiłuna [4]. W odniesieniu do oceny przydatności gruntów niespoistych podstawowym kryterium jest wartość wskaźnika piaskowego.

Zagęszczalność gruntów

Laboratoryjną metodę badania zagęszczalności gruntów spoistych opracował w 1933 r. R.R. Proctor podczas budowy zapór ziemnych [5]. Metoda ta jest obecnie powszechnie stosowana do wszystkich rodzajów gruntów. Badanie polega na zagęszczaniu gruntu warstwowo w znormalizowanych cylindrach za pomocą znormalizowanych ubijaków ręcznych lub mechanicznych (rys. 2, fot. 1).

ZOBACZ TAKŻE
Jak obniżyć koszty ogrzewania budynku?
Jak obniżyć koszty ogrzewania budynku?
Pobierz ZA DAMO PDF!

W metodzie Proctora, nazywanej często metodą normalną, stosowana jest energia zagęszczania równa 0,59 J/cm3. Istnieje również metoda zmodyfikowana – energia zagęszczenia od 2,45 J/cm3 do 2,65 J/cm3 (w Polsce 2,65 J/cm3).

Można przyjąć, że stosowana w laboratorium energia zagęszczania metodą normalną odpowiada zagęszczaniu gruntu na placu budowy lekkim sprzętem budowlanym (lekkimi walcami drogowymi, walcami na pneumatykach o masie do 10 t, lekkimi ubijakami).

Metoda zmodyfikowana odzwierciedla natomiast pracę ciężkiego sprzętu – walców drogowych o masie 20–30 t, ciężkich walców wibracyjnych o masie większej niż 4 t, ciężkich ubijaków o masie powyżej 2 t.

Zagęszczalnością gruntu nazywa się zdolność do uzyskiwania określonej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego w zależności od zastosowanej energii zagęszczania, sposobu jej użycia i wilgotności [4].

Efektem badania maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego jest zależność w postaci krzywej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego od wilgotności (rys. 3). Z ­kształtu zależności można odczytać zmiany gęstości wraz ze wzrostem wilgotności. W odniesieniu do małych wilgotności zbliżonych do 0% uzyskuje się rd większe niż przy wilgotności optymalnej [6].

Zjawisko to nie ma jednak znaczenia w naszym klimacie, ponieważ w Polsce piaski mają wilgotność naturalną na poziomie 3–5%. Nie jest to ważne także ze względu na małą nośność piasku przy tak małej wilgotności (trudności z ruchem technologicznym).

Czytaj dalej Uziarnienie gruntów

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 2/2013

Komentarze

(1)
sw | 18.10.2014, 00:13
drogi i mosty
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Zobacz, jak otrzymać uprawnienia do samodzielnego wykonywania zawodu architekta w Polsce i UE czytaj dalej »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »



dr inż. Stanisław Majer
dr inż. Stanisław Majer
Ukończył studia na kierunku budownictwo, specjalność drogowa na Politechnice Szczecińskiej. Pracuje jako adiunkt w Katedrze Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych Zachodniopomorskiego Uniwersytetu T... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
7/8/2019

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wtórne hydroizolacje poziome
  • - Mocowanie elewacji wentylowanych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.