WPROWADZENIE DO GEOTECHNIKI PIECZYRAK J. Księgarnia

Wprowadzenie do geotechniki

Fragment wprowadzenia:

Geotechnika jest częścią wiedzy inżynierskiej, która zajmuje się gruntem, jego właściwościami, możliwościami oparcia (posadowienia) na nim obiektów budowlanych oraz sposobami wzmacniania gruntów słabych. W jej skład głównie wchodzą gruntoznawstwo, mechanika gruntów i fundamentowanie. Pokrewną dziedziną wiedzy jest geologia inżynierska, która zawiera się w obszarze nauk geologicznych.

Wiedza ta (tj. geotechnika) jest tak stara jak stara jest najstarsza budowla wzniesiona przez człowieka. Najstarszym dotychczas odkrytym przykładem siedliska ludzkiego jest kompleks 21 chatek posiadających paleniska lub jamy wyłożone kamieniami (otoczakami). Wykopalisko to odkryto w październiku 1965 roku na przedmieściu Nicei (południowa Francja) zwanym Terra Amata. Uważa się, że odkryte budynki należą do kultury aszelskiej istniejącej 400.000 lat temu.(.)

Rzeczywiste początki geotechniki są tak odległe w czasie, że dzisiaj nic o nich nie wiemy. Giną one w pomrokach niezapisanych dziejów ludzkości. Za początek klasycznej mechaniki gruntów można przyjąć rok 1773, w którym ukazało się wiekopomne dzieło Ch. A. Coulomba; „Assai sur une application des régles de maximis et minimis á quelques problémes de statique relatifs á l’architecture”. W pracy tej Coulomb sformułował podstawowe zasady teorii równowagi granicznej i podał jej pierwsze zastosowanie do zagadnienia parcia gruntu na ściany oporowe. Wzór Coulomba na wytrzymałość gruntu na ścinanie jest dotychczas podstawowym wzorem w mechanice gruntów.
Za początek nowoczesnej mechaniki gruntów przyjęto uważać datę ukazania się książki K. Terzaghiego „Erdbaumechanik auf bodenphysikalischer Grundlage”, tj. rok 1925. W pracy tej Terzaghi podał w sposób usyste-matyzowany metody badań fizycznych i mechanicznych właściwości gruntów oraz zależności między stanem zagęszczenia gruntów, a ich wytrzymałością na ścinanie, ściśliwością i rozszerzalnością; została podana również teoria konsolidacji gruntów. Dzieło Terzaghiego zapoczątkowało okres szybkiego i wszechstronnego rozwoju mechaniki gruntów.

W Polsce pierwszym poważniejszym opracowaniem z zakresu mechaniki gruntów była dysertacja doktorska Cz. Rusina pt.: „Badania teoretyczne i laboratoryjne gruntu, jako elementu budowli”, obroniona na Politechnice Warszawskiej w 1939 roku pod kierunkiem prof. W. Żenczykowskiego. Pierwszą obszerniejszą publikacją, wydaną w 1947 r., była książka Wiłuna pt.: „Gruntoznawstwo drogowe”, zawierająca m. in. metody badań gruntów do celów budowy dróg i fundamentowania. Ostatnią wydaną przez Wiłuna książką jest obszerne kompendium, skromnie przez autora zatytułowane „Zarys geotechniki” (1987). Książka ta doczekała się licznych, niezmienionych wznowień . Wiłuna uważa się za ojca polskiej geotechniki.

Dr hab. inż. Jacek Pieczyrak, prof. ATH - absolwent Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej (z roku 1960). Po studiach przez pięć i pół roku pracował w Biurze Projektów Przemysłu Hutniczego "BIPROHUT" w Gliwicach, początkowo jako starszy asystent projektanta, a następnie jako projektant. Pozostały okres zatrudnienia to nieprzerwana praca naukowo-dydaktyczna, najpierw na Politechnice Śląskiej w Gliwicach, a od roku 2011 na Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej. W sferze jego zainteresowań naukowych i zawodowych znajdują się: geomechanika odpadów przemysłowych, próbne obciążenia w geotechnice, kalibrowania modeli konstytutywnych gruntów, odwadnianie wykopów budowlanych, stany graniczne w ośrodku gruntowym, normalizacja w geotechnice. Jest autorem ponad 110 publikacji naukowych i ponad 1100 ekspertyz geotechnicznych.

1 WPROWADZENIE 10

2. GRUNT, JEGO POCHODZENIE I BUDOWA    11
2.1 GRUNT   11
2.2 POCHODZENIE GRUNTU 12
2.2.1 Wietrzenie   12
2.2.2 Erozja i transport   15
2.2.3 Rodzaje osadów gruntowych   18
2.3 BUDOWA GRUNTU 19
2.3.1 Fazowa budowa gruntu 19
2.3.2 Uziarnienie, frakcje i rodzaj gruntu . 20
2.3.3 Struktura i tekstura gruntu 31
2.3.4 Grunty zawierające części organiczne i węglan wapnia   34

3 SKŁAD MINERALNY GRUNTÓW . 37

4 POWIERZCHNIA GRANICZNA I WŁAŚCIWA CZĄSTEK GRUNTOWYCH 41

5 ZJAWISKA FIZYKOCHEMICZNE W GRUNCIE 43
5.1 ADSORPCJA WODY BŁONKOWEJ I JONÓW 43
5.2 POJEMNOŚĆ WYMIENNA JONÓW 47
5.3 POTENCJAŁ ELEKTROKINETYCZNY 48
5.4 ELEKTROOSMOZA I ELEKTROKATAFOREZA 49
5.5 TIKSOTROPIA 51

6 KAPILARNOŚĆ (WŁOSKOWATOŚĆ) 52

7 FIZYCZNE WŁAŚCIWOŚCI I STANY GRUNTÓW   58
7.1 PODSTAWOWE CECHY FIZYCZNE GRUNTU 58
7.1.1 Wilgotność gruntu . 58
7.1.2 Gęstość objętościowa i ciężar objętościowy gruntu   59
7.1.3 Wpływ wody na gęstość objętościową i ciężar objętościowy gruntu 59
7.1.4 Gęstość właściwa i ciężar właściwy gruntu . 60
7.2 CECHY OKREŚLAJĄCE UZIARNIENIE GRUNTU 61
7.3 CECHY OKREŚLAJĄCE POROWATOŚĆ GRUNTU . 62
7.3.1 Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego i ciężar objętościowy szkieletu gruntowego   62
7.3.2 Porowatość . 63
7.3.3 Wskaźnik porowatości 65
7.4 WODOPRZEPUSZCZALNOŚĆI MROZOODPORNOŚĆ GRUNTU 65
7.4.1 Wodoprzepuszczalność gruntu . 65
7.4.2 Mrozoodporność gruntu   69
7.5 ZESTAWIENIE CECH FIZYCZNYCH GRUNTU 70
7.6 STANY FIZYCZNE GRUNTÓW 71
7.6.1 Stany fizyczne gruntów niespoistych . 71
7.6.2 Stany fizyczne gruntów spoistych   73
7.6.3 Wskaźnik plastyczności 76

8 WODA W GRUNCIE 78
8.1 WPROWADZENIE 78
8.2 WODA WOLNA 78
8.2.1 Kolmatacja . 82
8.2.2 Sufozja i przebicie hydrauliczne . 83
8.2.3 Kurzawka 84
8.2.4 Uwagi ogólne . 87
8.3 WODA WCHODZĄCA W SKŁAD MINERAŁÓW 91
8.4 WODA W POSTACI PARY WODNEJ 91
8.5 WODA W POSTACI LODU 92

9 WYSADZINY MROZOWE 92
9.1 MECHANIZM POWSTAWANIA WYSADZIN MROZOWYCH 93
9.2 GŁĘBOKOŚĆI PRĘDKOŚĆ PRZEMARZANIA GRUNTU 94
9.3 KRYTERIA GRUNTÓW WYSADZINOWYCH 96

10 MECHANICZNE WŁAŚCIWOŚCI GRUNTÓW 97
10.1 WPROWADZENIE 97
10.2 ŚCIŚLIWOŚĆ GRUNTU . 99
10.3 WYTRZYMAŁOŚĆ GRUNTU NA ŚCINANIE 106
10.3.1 Badanie w aparacie bezpośredniego ścinania 109
10.3.2 Badanie w aparacie trójosiowego ściskania 112

11 STATYSTYCZNE OPRACOWANIE WYNIKÓW BADAŃ 121
11.1 WPROWADZENIE 121
11.2 JEDNOWYMIAROWA ZMIENNA LOSOWA 125
11.3 DWUWYMIAROWA ZMIENNA LOSOWA 127

12 WARTOŚCI PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH Z DOTYCHCZASOWYCH BADAŃ 136
12.1 UWAGI OGÓLNE 136
12.2 NIEKTÓRE PARAMETRY GEOTECHNICZNE WG PN -81/B-03020 139
12.3 NIEKTÓRE PARAMETRY GEOTECHNICZNE WG WIŁUNA 143
12.4 WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA FILTRACJI GRUNTÓW Z DOTYCHCZASOWYCH BADAŃ . 146

13 NAPRĘŻENIA W OŚRODKU GRUNTOWYM 149
13.1 WPROWADZENIE 149
13.2 NAPRĘŻENIA GEOSTATYCZNE (PIERWOTNE) . 149
13.3 NAPRĘŻENIA OD OBCIĄŻENIA ZEWNĘTRZNEGO 154
13.3.1 Wprowadzenie 154
13.3.2 Naprężenia w gruncie od pionowej siły skupionej 155
13.3.3 Naprężenia w gruncie od obciążenia rozłożonego . 158
13.3.4 Metoda punktów narożnych (Steinbrenner) 160
13.3.5 Metoda punktów środkowych (Polszyn, Newmark) 163
13.3.6 Naprężenia pod fundamentami sztywnymi 165
13.3.7 Naprężenia w różnych etapach budowy . 169
13.3.8 Podłoże gruntowe . 171

14 NOŚNOŚĆ PODŁOŻA GRUNTOWEGO 172
14.1 ZALEŻNOŚĆ ODKSZTAŁCEŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO OD JEGO OBCIĄŻEŃ 172
14.2 STREFY UPLASTYCZNIENIA GRUNTU POD FUNDAMENTEM 174
14.3 OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE 175
14.4 OBCIĄŻENIE GRANICZNE PODŁOŻA JEDNORODNEGO 178
14.5 OBCIĄŻENIE GRANICZNE PODŁOŻA UWARSTWIONEGO

15, ODKSZTAŁCALNOŚĆ PODŁOŻA GRUNTOWEGO . 197
15.1 UWAGI OGÓLNE 197
15.2 OSIADANIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO . 197
15.2.1 Wprowadzenie 197
15.2.2 Metoda naprężeń 205
15.2.3 Metoda odkształceń 207
15.2.4 Metody współczynnika wpływu . 208
15.3 WSPÓŁCZYNNIK PODATNOCI PODŁOŻA GRUNTOWEGO 211
15.4 PRZEBIEG OSIADAŃ W CZASIE (KONSOLIDACJA) . 213

16 POLOWE BADANIA GRUNTU 221
16.1 BADANIE MAKROSKOPOWE 221
16.2 WIERCENIA BADAWCZE 227
16.2.1 Informacje ogólne . 227
16.2.2 Liczba i głębokość otworów badawczych . 228
16.2.3 Charakterystyka wierceń 229
16.2.4 Opróbowanie wyrobisk badawczych . 233
16.3 SONDOWANIA 234
16.4 BADANIA GEOFIZYCZNE 235

17 DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA 238

18 OBLIGATORYJNOŚĆ STOSOWANIA NORM W POLSCE . 241

262 strony, Format: 16.5x24.0cm, prawa twarda

Po otrzymaniu zamówienia poinformujemy,
czy wybrany tytuł polskojęzyczny lub anglojęzyczny jest aktualnie na półce księgarni.