Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej...
Transcript of Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej...
![Page 1: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/1.jpg)
HydrogeologiaHydrogeologia
![Page 2: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/2.jpg)
Instytut Inżynierii Środowiska Instytut Inżynierii Środowiska Uniwersytetu Przyrodniczego Uniwersytetu Przyrodniczego
we Wrocławiu we Wrocławiu
Odpowiedzialna za przedmiot:
Prof. dr hab. inż. Alicja Czamara
![Page 3: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/3.jpg)
Zakres przedmiotu:Zakres przedmiotu:
Elementy geologii dynamicznej i historycznej
Elementy geologii inżynierskiej
Elementy hydrogeologii
![Page 4: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/4.jpg)
Elementy geologii dynamicznej Elementy geologii dynamicznej i historyczneji historycznej
Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne. Charakterystyka trzeciorzędu i czwartorzędu.
Zlodowacenia w Polsce i ich wpływ na rzeźbę terenu.
![Page 5: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/5.jpg)
Elementy geologii Elementy geologii inżynierskiejinżynierskiej
Klasyfikacja gruntów budowlanych i ich własności.
![Page 6: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/6.jpg)
Elementy hydrogeologiiElementy hydrogeologii Klasyfikacja wód podziemnych. Wody strefy aeracji i saturacji. Fizyczne i chemiczne właściwości wody
podziemnej. Podstawy filtracji wód podziemnych. Prawo Darcy. Dopływ wody do rowu i do studni, obliczenie
zasięgu leja depresji.
![Page 7: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/7.jpg)
Pomoce dydaktyczne:Pomoce dydaktyczne:
• Czamara A., Kowalski J., Molski T.: 2005. Hydrogeologia inżynierska z podstawami gruntoznawstwa. Skrypt AR we Wrocławiu nr 504, Wrocław
• Kowalski J.: 2007. Hydrogeologia z podstawami geologii. AR, Wrocław
• Myślińska E.: 2001. Laboratoryjne badania gruntów, PWN, Warszawa.
![Page 8: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/8.jpg)
Pomoce dydaktyczne, c.d. :Pomoce dydaktyczne, c.d. :
Pisarczyk S.: 2001. Gruntoznawstwo inżynierskie. PWN, Warszawa.
Wiłun Z.: 2005. Zarys geotechniki. WK i Ł., Warszawa.
Podstawy hydrogeologii stosowanej. Praca zespołowa pod red. Macioszczyk A.: 2006. PWN, Warszawa.
Zarys geologii i hydrogeologii. 2005. Praca zbiorowa pod red. Wacławskiego M., Wyd. Polit. Krak., Kraków.
![Page 9: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/9.jpg)
Lenczewska-Samotyja E., Łowkis A., Zdrojewska N.: 2000. Zarys geologii z elementami geologii inżynierskiej i hydrogeologii. Oficyna Wyd. PW, Warszawa.
Macioszczyk A., Dobrzyński D.: 2002. Hydrogeochemia strefy aktywnej wymiany wód podziemnych. PWN, Warszawa.
Plewa M.: 1998. Geologia inżynierska i hydrogeologia, Część III, Wyd. Polit. Krakowskiej.
Wieczysty A.: 1982. Hydrogeologia inżynierska. PWN. Warszawa.
Wiłun Z.: 2001. Zarys geotechniki. WKiŁ Warszawa.
![Page 10: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/10.jpg)
Wykład 1: Działy geologii – nauki podstawowe i stosowane. Geologia dynamiczna.
Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Wykład 2: Procesy egzogeniczne – wietrzenie,
erozja, transport, akumulacja. Wykład 3: Geologia historyczna i stratygrafia.
Budowa geologiczna Polski ze szczególnym uwzględnieniem czwartorzędu.
Wykład 4: Warunki geologiczne występowania wód podziemnych. Pochodzenie wód podziemnych, podział i klasyfikacja. Zasilanie i drenaż wód podziemnych.
![Page 11: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/11.jpg)
Wykład 5: Fizyczne, organoleptyczne, chemiczne i bakteriologiczne właściwości wód podziemnych. Antropogeniczne zagrożenia wód podziemnych.
Wykład 6: Podstawowe cechy fizyczne i właściwości hydrogeologiczne gruntów: uziarnienie, porowatość, przepuszczalność. Podział gruntów według własności filtracyjnych.
Wykład 7: Pomiary stanów wód podziemnych, mapy hydroizohips i hydroizobat. Ruch wód podziemnych. Wyznaczanie kierunku przepływu wód podziemnych. Spadek hydrauliczny, spadek krytyczny. Prawo Darcy’ego i zakres jego ważności.
![Page 12: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/12.jpg)
Plan wykładu IPlan wykładu I- Geologia nauką o budowie
i historii Ziemi
– Działy, dyscypliny podstawowe i pomocnicze geologii
– Podstawowe cechy fizyczne i właściwości hydrogeologiczne gruntów
![Page 13: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/13.jpg)
GEOLOGIA
PODSTAWOWA STOSOWANA - Geologia dynamiczna - Geologia inżynierska
- Geologia historyczna - Hydrogeologia
- Geologia regionalna - Geologia surowcowa
Nauki pomocnicze geologii: - Mineralogia
- Petrografia
- Paleontologia
- Geofizyka
- Geochemia
![Page 14: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/14.jpg)
Budowa wnętrza ZiemiBudowa wnętrza Ziemi
Jądro
Płaszcz Ziemi
Skorupa ziemska
Litosfera
Hydrosfera
Atmosfera
![Page 15: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/17.jpg)
Budowa wnętrza ZiemiKula ziemska zbudowana jest z trzech zasadniczychwarstw współśrodkowych, różnej miąższości:
• jądro (centrosfera, barysfera) - centrum Ziemi, metaliczne – NiFe, o promieniu ok. 3500 km.
• strefa przejściowa (płaszcz ) - miąższości ok. 1700 km. - NIFESIMA - warstwa stykająca się z jądrem - FESIMA - warstwa górna
• litosfera - Sima o miąższości ok. 1200 km.
- powyżej zalega Sial – właściwa skorupa ziemska.
![Page 18: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/18.jpg)
• Wokół skorupy ziemskiej niereguralnie rozciąga się powłoka wodna – hydrosfera,
• a całość ziemi otacza powłoka gazowa – atmosfera.
![Page 19: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/19.jpg)
Poszczególne sfery charakteryzuja się zróżnicowanymi właściwościami fizycznymi.
Na granicach między poszczególnymi sferami, zwanych nieciągłościami: Golicyna, Gutenberga i Mohorovičicia, obserwuje się skokową zmianę prędkości fal sejsmicznych, związaną z różnym składem chemicznym poszczególnych sfer lub ze zmianą stanu fazowego ośrodka.
![Page 20: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/20.jpg)
Informacje o budowie wnętrza ziemi uzyskuje się drogą pośrednią, na podstawie badań geofizycznych.
Badaniami bezpośrednimi (wierceniami) można rozpoznać jedynie budowę zewnętrznej warstwy do głębokości około 15 km.
![Page 21: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/21.jpg)
Podstawowe cechy fizyczne i właściwości hydrogeologiczne
gruntów
![Page 22: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/22.jpg)
Definicja gruntu budowlanego, klasyfikacja gruntów, fazy i struktury gruntów.
Podstawowe cechy fizyczne gruntów:• Wilgotność gruntu• Gęstość objętościowa i ciężar objętościowy gruntu• Gęstość właściwa i ciężar właściwy szkieletu
gruntowego.
![Page 23: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/23.jpg)
Cechy określające porowatość gruntu• Gęstość objętościowa i ciężar objętościowy szkieletu
gruntowego• Porowatość• Wskaźnik porowatości
Stopień zagęszczenia i stany zagęszczenia gruntów niespoistych
Stany zawilgocenia gruntów• Wilgotność całkowita• Stopień wilgotności
![Page 24: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/24.jpg)
Definicja gruntu budowlanego Definicja gruntu budowlanego według normywedług normy PN-B-02481 PN-B-02481
Grunt budowlany to:• część skorupy ziemskiej mogąca współdziałać z
obiektem budowlanym, • stanowiąca jego element,• lub służąca jako tworzywo do wykonywania z niego
budowli ziemnych.
Klasyfikacja gruntów oparta jest m.in. na kryteriach: genetycznych, fizycznych, geotechnicznych,
dobieranych w ten sposób, by na ich podstawie można było wyróżnić grupy gruntów o zbliżonych cechach.
![Page 25: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/25.jpg)
Ze względu na genezę:
- antropogeniczne- naturalne– grunty rodzime - powstały w wyniku procesów geologicznych i znajdują się w miejscu powstania,– grunt nasypowe - grunty naturalne lub antropogeniczne przerobiony w wyniku działalności człowieka, np. na wysypiskach, zwałowiskach, w budowlach ziemnych; dzieli się je na:
– nasypy budowlane (NB) – grunt powstały wskutek kontrolowanego procesu technicznego, np. w budowlach ziemnych,
– nasypy niebudowlane (NN) – grunt powstały w sposób nie kontrolowany, np. na zwałowiskach lub wysypiskach.
![Page 26: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/26.jpg)
Ze względu na zawartość substancji organicznej grunty rodzime dzieli się na grunty:
– mineralne, grunty rodzime, w których zawartość substancji organicznej jest mniejsza lub równa 2%;
– organiczne, w których zawartość substancji organicznej jest większa od 2 %.
![Page 27: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/27.jpg)
Ze względu na wytrzymałość (odkształcenie podłoża) grunty mineralne dzieli się na grunty:
– skaliste mineralne,– nieskaliste mineralne.
Grunty skaliste – to grunty rodzime lite lub spękane mają wytrzymałość na ściskanie Rc > 0,2 MPa.
Gruntem nieskalistym mineralnym nazywa się grunt, którego nie można zaliczyć do gruntów skalistych (jest rozdrobniony), w którym zawartość części organicznych jest równa lub mniejsza od 2%.
![Page 28: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/28.jpg)
Grunty skaliste dzieli się ze względu na ich wytrzymałość na ściskanie na:
• grunt skalisty twardy (ST), o wytrzymałości na ściskanie Rc > 5 MPa,
• grunt skalisty miękki (SM), o wytrzymałości na ściskanie Rc ≤ 5 MPa.
Uwzględniając stopień spękania grunty skaliste dzieli się na skały:
• lite, • mało spękane, • średnio spękane, • bardzo spękane.
![Page 29: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/30.jpg)
Podział gruntów budowlanychPodział gruntów budowlanych
Grunty budowlane
Grunty antropogeniczne
Gruntynaturalne
![Page 31: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/31.jpg)
Grunty naturalneGrunty naturalne
Gruntynaturalne
Rodzime Nasypowe
![Page 32: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/32.jpg)
Grunty nasypoweGrunty nasypowe
Nasypowe
Mineralne Organiczne Nasyp budowlany
Nasyp niebudowlany
![Page 33: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/33.jpg)
GruntyRodzime
Mineralne Organiczne
Skaliste Nieskaliste Skaliste Nieskaliste
H Nm Gy T
![Page 34: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/34.jpg)
Grunty skalisteGrunty skaliste
Grunty skaliste
LiteTwarde Miękkie Bardzospękane
Średniospękane
Małospękane
![Page 35: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/35.jpg)
Grunty nieskalisteGrunty nieskaliste
Grunty nieskaliste
Kamieniste Gruboziarniste Drobnoziarniste
![Page 36: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/36.jpg)
Grunty nieskaliste mineralne dzieli się na:
– kamieniste, których średnica d50 jest większa od 40 mm,
– gruboziarniste, których średnica d50 jest równa lub mniejsza od 40 mm, a średnica d90 jest większa od 2 mm,
– drobnoziarniste, których średnica d90 jest równa lub mniejsza od 2 mm.
![Page 37: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/37.jpg)
Podział gruntów nieskalistych mineralnych oparty jest Podział gruntów nieskalistych mineralnych oparty jest na ich uziarnieniu oraz wartościna ich uziarnieniu oraz wartości wskaźnika wskaźnika plastyczności.plastyczności.
• W uziarnieniu gruntów wyróżnia się pięć frakcji. • Pod pojęciem frakcji uziarnienia rozumie się zbiór
wszystkich ziaren (lub cząstek) gruntu nieskalistego o średnicach zastępczych (d) znajdujących się w określonym zakresie wielkości.
• W gruntach różno- i bardzo różnoziarnistych, zawierających w swoim składzie frakcje kamieniste i żwirowe, przy określeniu rodzaju gruntu należy wyznaczyć frakcje zredukowane: piaskową, pyłową i iłową.
![Page 38: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/38.jpg)
Frakcje gruntów nieskalistych
0,002 ≥ dfiIłowa
0,05 ≥ d > 0,002fπPyłowa
2 ≥ d > 0,05fpPiaskowa
40 ≥ d > 2fżŻwirowa
d > 40fkKamienista
Frakcje podstawowe:
Zakres średnic zastępczych
d (mm)Symbol frakcjiNazwa frakcji
![Page 39: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/39.jpg)
Frakcja iłowa zredukowanaFrakcja iłowa zredukowana
( )żk
i
i ff
ff
+−=
100
100.
![Page 40: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/40.jpg)
I
![Page 41: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/41.jpg)
Wskaźnik jednorodności uziarnienia Cu (różnoziarnistości gruntu U)*,
jest to stosunek średnicy d60 tzn. takiej średnicy ziaren, które wraz z mniejszymi ziarnami i cząstkami stanowią 60% masy próbki; do średnicy d10, tj. średnicy ziaren i cząstek, których w gruncie wraz z mniejszymi stanowią 10% masy próbki.
Jeżeli wartość: – Cu ≤ 5 - grunt jest równoziarnisty,– 5 < Cu ≤ 15 - grunt jest różnoziarnisty,– Cu >15 - grunt jest bardzo różnoziarnisty.
![Page 42: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/42.jpg)
Grunty KamienisteGrunty Kamieniste
Zwietrzelina Zwietrzelin gliniasta
Rumosz gliniastyRumosz Otoczaki
Kamieniste
![Page 43: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/43.jpg)
Klasyfikacja gruntów nieskalistych mineralnych
grunt osadzony w wodzie KO otoczaki
fi > 2% KRg rumosz gliniasty
występuje poza miejscem wietrzenia skały pierwotnej, lecz nie podlegał procesom transportu i osadzania w wodzie
fi ≤ 2% KR rumosz
fi > 2% KWg
zwietrzelina gliniasta
występuje w miejscu wietrzenia skały w stanie nienaruszonym
fi ≤ 2% KW zwietrzelina
Kamienistyd50 >
40 mm
Dodatkowe kryteriaUziarnienieSymbolNazwa gruntuGrunt
![Page 44: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/44.jpg)
Grunty gruboziarnisteGrunty gruboziarniste
Gruboziarniste
Żwir Żwirgliniasty
Pospółka gliniastaPospółka
![Page 45: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/45.jpg)
Zawartość frakcji %
NiespoistyIp
≤ 1%
Drobnoziarnisty
d90 ≤ 2 mm
fi > 2% Pog pospółka gliniasta
50% ≥ fk + fż > 10%
fi ≤ 2% Po pospółka
fi > 2% Żg żwir gliniasty
fk + fż > 50%
fi ≤ 2% Ż żwir
Gruboziarnisty
d50 ≤ 40 mm
d90 > 2 mm
![Page 46: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/46.jpg)
Grunty drobnoziarnisteGrunty drobnoziarniste
Drobnoziarniste
Niespoiste Spoiste
![Page 47: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/47.jpg)
fp = 68÷90%; fπ
< 10< 10< 10 Pπ
piasek pylasty
d50 ≤ 0,25 mm
< 50< 50< 10 Pd
piasek drobny
0,5 mm ≥ d50 > 0,25> 50< 50< 10
Pspiasek średni
d50 > 0,5 mm
> 50< 10 Pr
piasek gruby
> 0,25 mm
> 0,5 mm
> 2 mm
Zawartość frakcji %
NiespoistyIp ≤ 1%
Drobnoziarnisty
d90 ≤ 2 mm
![Page 48: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/48.jpg)
30÷5050÷700÷20 Iπił pylasty
30÷1000÷500÷50 Iiłbardzo spoiste
Ip > 30%
30÷500÷2050÷70 Ipił piaszczysty
20÷3050÷800÷30 Gπzglina pylastazwięzła
20÷3020÷5020÷50 Gzglina zwięzła
zwięzło spoiste
Ip = 20÷30%
20÷300÷3050÷80 Gpzglina piaszczystazwięzła
10÷2030÷900÷30 Gπglina pylasta
10÷2030÷6030÷60 Gglina
średnio spoiste
Ip = 10÷20%
10÷200÷3050÷90 Gpglina piaszczysta
0÷1060÷1000÷30 πpył
0÷1030÷7030÷70 πppył piaszczysty
mało spoisteIp = 1÷10%
2÷100÷3060÷98 Pgpiasek gliniasty
fifπfp
SpoistyIp > 1%
Drobnoziarnisty
d90 ≤ 2 mm
![Page 49: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/49.jpg)
Fazy i struktury gruntówFazy i struktury gruntów
![Page 50: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/50.jpg)
Fazy i struktury gruntów nieskalistych
Grunt składa się z oddzielnych ziaren (o średnicy > 0,05 mm) i cząstek (o średnicy ≤ 0,05 mm), tworzących układ porowaty.
Ziarna i cząstki tworzą w gruncie fazę stałą, woda - fazę ciekłą, powietrze - fazę gazową.
Pory V a
V w
V dV d
V p
V
V =1-n d
V =n p
V=1 Gaz (m = 0) a
Woda (m ) w
Szkielet
grunto
wy
Szkieletgruntowy (m ) d
![Page 51: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/51.jpg)
Całkowita objętość gruntu - V obejmuje:- objętość szkieletu Vd (Vs)*- objętość porów Vp.
Pory gruntu mogą być wypełnione wodą - Vw (w strefie nasyconej) lub wodą i powietrzem - Vw + Va (w strefie nienasyconej).
V = Vd + Vp = Vd + Vw + Va
Na całkowitą masę próbki (m) składa się:- masa szkieletu gruntowego md (ms)*,- masa wody zawartej w porach gruntu mw.
m = md + mw
![Page 52: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/52.jpg)
Struktura gruntu, to układ ziaren i cząstek gruntowych tworzących szkielet gruntowy.
Wyróżnia się następujące typy struktur:a) – ziarnistą,b) – komórkową,c) – kłaczkową.
a) b) c)
Typowe struktury gruntów
![Page 53: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/53.jpg)
Cechy fizyczne gruntówCechy fizyczne gruntów
![Page 54: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/54.jpg)
Wilgotność gruntu
Jest to stosunek masy wody zawartej w próbce (mw) do masy szkieletu gruntowego (md (ms)*):
100m
mm100mmw
d
d
d
w ⋅−=⋅=
Wilgotność naturalna (wn) jest to wilgotność jaką ma grunt w stanie naturalnym w złożu.
stan miękko plastycznyw= 19 ÷ 50%
torf w = 100 ÷ 1500%stan plastyczny w = 16 ÷ 33%mokre w = 20 ÷ 30%
namuł w = 30 ÷ 100%stan twardoplastycznyw = 13 ÷ 25%
wilgotne w = 10 ÷ 20%humus w = 20 ÷ 40%stan półzwarty w = 10 ÷ 20%mało wilgotne w < 10%
OrganicznychSpoistychNiespoistychWilgotności gruntów
(%)
![Page 55: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/55.jpg)
Gęstość objętościowa i ciężar objętościowy gruntu
Gęstość objętościowa jest to stosunek masy próbki gruntu o naturalnej wilgotności (m) do jej całkowitej objętości (V):
ρ = Vm
Gęstość objętościowa gruntów niespoistych waha się najczęściej w granicach od 1,85 do 2,0 g·cm-3 a dla gruntów spoistych od 2,0 do 2,20 g·cm-3.
Ciężar objętościowy gruntu obliczamy według wzoru:γ = ρ · g (kN⋅m-3)gdzie:g - przyspieszenie ziemskie w m·s-2 (g = 9,81 (m⋅s-2))ρ - gęstość objętościowa gruntu (g⋅cm-3)
(g⋅cm-3)
![Page 56: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/56.jpg)
Pomiar objętości próbki gruntu (V)
pierścieńpierścień
balon gumowy
piasek kalibrowanygrunt rodzimy grunt rodzimy woda
wyskalowanycylinder z wodą
a) b)
a – przy zastosowaniu piasku kalibrowanego φ 0,5 ÷ 2,0 mm, b – przy zastosowaniu folii i wody
Objętość pobranej próbki (dołka) uzależniona jest od uziarnienia gruntów: – dla gruntów o średnicy dmax ≤ 25 mm – V = 3000 cm3 – dla gruntów o średnicy 25 mm < dmax ≤ 80 mm – V = 6000 cm3
![Page 57: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/57.jpg)
Gęstość właściwa szkieletu gruntowego i ciężar właściwy szkieletu gruntowego
Gęstość właściwa szkieletu gruntowego (ρs) jest to stosunek masy szkieletu gruntowego (md (ms)*) do objętości szkieletu (Vd (Vs)*):
ρs = (g⋅cm-3)d
d
Vm
jej wartość waha się od 2,4 do 3,2 g·cm-3.
Ciężar właściwy szkieletu gruntowego (γs) obliczamy według wzoru:γs = ρs · g (kN⋅m-3)g - przyspieszenie ziemskie w m s-2,γs - gęstość właściwa szkieletu gruntowego w g⋅cm-3.
![Page 58: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/58.jpg)
Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego i ciężar objętościowy szkieletu gruntowego
Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego (ρd) jest to stosunek masy szkieletu gruntowego (md, (ms)* ) do całkowitej objętości gruntu (V):
(g⋅cm-3)V
mdd =ρ
Ciężar objętościowy szkieletu gruntowego (γd) obliczamy według wzoru:
γd = ρd · g (kN⋅m-3)
g - przyspieszenie ziemskie w m s-2,γd - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego w g⋅cm-3.
![Page 59: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/59.jpg)
Znając wilgotność gruntu (w) i gęstości objętościowej gruntu (ρ) gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρd oblicza się ze wzoru :
ρd = (g⋅cm-3)w100
100ρ+
⋅
![Page 60: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/60.jpg)
VVp
V -objętość porów pV -objętość szkieletu p
1,0
V =
V +
V
p
V = 1,0
V p
V s
1,0
V = n p
V = 1 - n s
s
Rys. 1.9. Objętość gruntu, szkieletu gruntowego i porów
Porowatość
Jest to stosunek objętości porów gruntu (Vp) do całkowitej objętości gruntu (V):
n = Wzór na porowatość (n) można wyprowadzić, zakładając V = 1,
wtedy: Vp = n
Vd = V - Vp
Vd = 1 - n
n =
Porowatość równoziarnistych piasków i żwirów mieści się w granicach od 0,258 do 0,476.
ρρρ
s
ds −
![Page 61: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/61.jpg)
dVpV
e =
d
dse ρρ−ρ=
e1en +=
n1ne −=
Wskaźnik porowatości
Jest to stosunek objętości porów (Vp) do objętości szkieletu gruntowego (Vd (Vs)*):
Istnieje ścisła zależność między wskaźnikiem porowatości (e), a porowatością (n), którą można wyprowadzić w następujący sposób:
![Page 62: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/62.jpg)
Przykładowe wartości porowatości i wskaźnika porowatości
1 ÷ 0,3350 ÷ 25piaski równoziarniste0,67 ÷ 0,3340 ÷ 25gliny pylaste1,5 ÷ 0,6760 ÷ 40lessy0,43 ÷ 0,1830 ÷ 15iły w stanie półzwartym
1 ÷ 0,4350 ÷ 30iły plastyczne9 ÷ 2,390 ÷ 70iły świeżo osiadłe, namuły, torfy
en (%)Rodzaj gruntu
![Page 63: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/63.jpg)
Stopień zagęszczenia i stany zagęszczenia gruntów niespoistych
Stopniem zagęszczenia gruntów niespoistych (ID) nazywamy stosunek zagęszczenia istniejącego w naturze do największego możliwego zagęszczenia dla danego gruntu:
ID =
gdzie:V - objętość gruntu w stanie naturalnym, w cm3
Vmin - objętość gruntu maksymalnie zagęszczonego, w cm3
Vmax - objętość gruntu przy najluźniejszym ułożeniu ziaren gruntu, w cm3
VV
VV
minmax
max
−
−
![Page 64: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/64.jpg)
a
V max
V p
b c
max
V d
V p
V d
V p min
V d
V V min
ID = VVVV
min pmax p
pmax p
−−
gdzie:Vp - objętość porów gruntu w stanie naturalnym, w cm3
Vp min - objętość porów gruntu maksymalnie zagęszczonego, w cm3
Vp max - objętość porów gruntu przy najluźniejszym ułożeniu ziaren, w cm3
![Page 65: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/65.jpg)
Dzieląc licznik i mianownik przez Vd otrzymujemy:
ID = ee
eeminmax
max−
−
gdzie:e - wskaźnik porowatości gruntu w stanie naturalnym,emin - wskaźnik porowatości minimalnej,emax, - wskaźnik porowatości maksymalnej.
![Page 66: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/66.jpg)
Oznaczenie stopnia zagęszczenia gruntów niespoistych
W celu oznaczenia stopnia zagęszczenia gruntu (ID) należy określić:• wskaźnik porowatości gruntu w stanie naturalnym (e), • wskaźnik porowatości maksymalnej tego gruntu (emax) przez
usypanie go możliwie jak najluźniej,• wskaźnik porowatości minimalnej (emin), maksymalnie zagęszczając.
![Page 67: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/67.jpg)
Stany zagęszczenia gruntów niespoistych i wartości stopnia zagęszczenia (ID)
ID > 0,80 Stan bardzo zagęszczony 0,67 < ID ≤ 0,80 Stan zagęszczony 0,33 < ID ≤ 0,67 Stan średnio zagęszczony ID ≤ 0,33 Stan luźny
Stopień zagęszczenia ID
Stany zagęszczenia gruntów
![Page 68: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/68.jpg)
Granice konsystencji, stopień plastyczności, stany gruntów spoistych, wskaźnik plastyczności
Rozróżnia się trzy konsystencje gruntów spoistych (rys. 1.12):– zwartą,– plastyczną,– płynną.
w =
w
nw =
0 s
w =
w
n p
w =
w
n L
I < 0,0 L
Wilgotność
Stopieńplastyczności
Stan gruntu
Konsystencja
0,0 0,25 0,50 1,0 I > 1,0 L
Zwarty Plastyczny Miękkoplastyczny
Zwarta Plastyczna Płynna
Płynny
Pół-
zwar
ty Twardo-plastyczny
w (%)
![Page 69: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/69.jpg)
Grunt o konsystencji płynnej zachowuje się jak ciecz i nie ma prawie żadnej wytrzymałości na ścinanie.
Grunt o konsystencji plastycznej odkształca się przy pewnym nacisku, nie ulega przy tym spękaniu i zachowuje nadany mu kształt.
Grunt o konsystencji zwartej odkształca się dopiero przy dużych naciskach, przy czym odkształceniom towarzyszą spękania.
Granica płynności - wilgotność gruntu na granicy między konsystencją płynną i plastyczną
Granica plastyczności - wilgotność gruntu na granicy między konsystencją plastyczną i zwartą
Granicę skurczalności osiąga grunt o konsystencji zwartej, gdy przy suszeniu przestaje zmniejszać swą objętość.
![Page 70: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/70.jpg)
Granica płynności (wL), wyznaczana jest umownie, jest to wilgotność, wyrażana w procentach, jaką ma pasta gruntowa, umieszczona w miseczce aparatu Casagrande`a, gdy wykonana w niej bruzda zlewa się przy 25. uderzeniu miseczki o podstawę aparatu.
Granica plastyczności (wP), jest to wilgotność jaką ma grunt, gdy przy kolejnym wałeczkowaniu bryłki gruntu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3 mm.
Granica skurczalności (ws), wyznaczana umownie, jest to wilgotność, wyrażana w procentach, jaką ma grunt, o konsystencji zwartej, gdy przy suszeniu bryłka gruntu przestaje zmniejszać swą objętość.
![Page 71: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/71.jpg)
Stany gruntów spoistych
IL > 1,0 Płynny0,5 < IL ≤ 1,0 Miękkoplastyczny0,25 < IL ≤ 0,5 Plastyczny0 < IL ≤ 0,25 TwardoplastycznyIL ≤ 0, ws < wn ≤ wp PółzwartyIL< 0, wn ≤ ws ZwartyIL , wnStan gruntu
![Page 72: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/72.jpg)
Stopień plastyczności
makroskopowo oznaczyć można na podstawie próby wałeczkowania:
IL =
ifa
x1,25
⋅
⋅
c
gdzie:1,25% - strata wilgotności gruntu przy jednokrotnym
wałeczkowaniu,x - liczba wałeczkowań,fi - zawartość frakcji iłowej w gruncie,ac (A)* - aktywność koloidalna: dla większości gruntów
występujących na terenie Polski można przyjmować ac = 1 (z wyjątkiem glin pokrywowych i lessów, dla których ac = 0,5 ÷ 0,7 i iłów montmorillonitowych, dla których ac > 1,5).
![Page 73: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/73.jpg)
Wskaźnik plastyczności
wskazuje, ile wody (w procentach) w stosunku do masy szkieletu, wchłania dany grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan płynny.
IP = wL - wP
gdzie:w L – granica płynnościw P – granica plastyczności
Przykładowe wartości wskaźnika plastyczności IP wynoszą:• dla bentonitów silnie chłonących wodę ~ 200%, • dla lessów, pyłów w granicach 5 ÷ 10%.
Grunty o niskim (IP), już przy niewielkim zawilgoceniu, mogą bardzo łatwo się upłynnić.
![Page 74: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/74.jpg)
Wskaźnik plastyczności przyjęto za kryterium klasyfikacji gruntów drobnoziarnistych.
Podział gruntów według spoistości
30 ÷ 100>30- bardzo spoiste20 ÷ 3020 ÷ 30- zwięzło spoiste10 ÷ 2010 ÷20- średnio spoiste
2 ÷ 101 ÷10Spoiste:- mało spoiste
≤ 2≤ 1NiespoistefiIPSpoistość gruntu
![Page 75: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/75.jpg)
Wyznaczenie granicy plastyczności
Za granicę plastyczności (wp) przyjmuje się wilgotność wałeczka gruntu, pękającego po osiągnięciu średnicy 3 mm (utworzonego z kulki o średnicy ~7 mm).
![Page 76: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/76.jpg)
Wygląd wałeczka podczas próby Wygląd wałeczka podczas próby wałeczkowaniawałeczkowania
![Page 77: Hydrogeologia - Glymbol - Inżynieria Środowiska · Elementy geologii dynamicznej i historycznej Budowa Ziemi. Procesy endogeniczne. Procesy egzogeniczne. Wiek Ziemi. Regiony geologiczne.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052517/5c780dcd09d3f21d538c7fff/html5/thumbnails/77.jpg)
Stopień wilgotnościStopień wilgotności (Ssat (Sr)*) określa stopień wypełnienia porów
gruntu wodą. Oblicza się go ze wzoru:
Ssat = ρ⋅
ρ⋅=
wsat e 100w
ww d
gdzie:wsat (wr)* – wilgotność w stanie całkowitego nasycenia porów gruntu wodąρd – gęstość właściwa szkieletu gruntowegoρw – gęstość właściwa wodye – wskaźnik porowatości
0,8 < Ssat ≤ 1,0Mokry0,4 < Ssat ≤ 0,8Wilgotny 0 < Ssat ≤ 0,4Suchy lub mało wilgotny
Stopień wilgotnościStan zawilgocenia gruntu