Osiadanie gruntów

Pionowe przemieszczenie powierzchni podłoża pod obciążeniem to osiadanie gruntów. Po usunięciu obciążenia, np. po wykonaniu wykopu, powierzchnia warstwy gruntu przesuwa się pionowo ku górze, czyli odpręża.

Rodzaje osiadania gruntów:

Całkowite osiadanie podłoża jest sumą trzech rodzajów osiadania:

• osiadania początkowego (Si),

• osiadania konsolidacyjnego (Sc),

• osiadania wtórnego (Ss).

Osiadanie początkowe

Osiadanie początkowe (Si), wynikające z odkształceń materiału gruntowego pod wpływem nadmiernego ciśnienia porowego. Zwykle pojawia się przy nagłym obciążeniu podłoża i trwa krótko po jego nałożeniu.

Osiadanie konsolidacyjne

Osiadanie konsolidacyjne to efekt rozpraszania powstały po przyłożeniu obciążenia, które jest spowodowane nadwyżką ciśnienia wody w porach. Prędkość tego procesu zależy od zmian objętościowych, przepuszczalności gruntu i położenia warstw drenujących.

Ściśliwość wtórna

Ściśliwość wtórna (pełzanie) szkieletu gruntowego to efekt plastycznych odkształceń spowodowanych naprężeniem efektywnym. Zależy ona od właściwości reologicznych gruntu i jest rozłożona w długim czasie. Model odkształcenia składa się z trzech składowych osiadania, które mogą występować równocześnie, jednak z różną intensywnością w danym etapie procesu odkształcenia.

Osiadanie całkowite

Jak już wcześniej wspomniano Osiadanie całkowite stanowi sumę poszczególnych składowych osiadania, takich jak osiadanie początkowe, konsolidacyjne i wtóre. W związku z powyższym osiadanie całkowite można zapisać następującym wzorem:

S = S_i + S_c + S_s
[/latex]

gdzie:

• S – osiadanie całkowite,
• S_i – osiadanie początkowe,
• S_c – osiadanie konsolidacyjne,
• S_s – osiadanie wtórne.

Wszystkie te składowe osiadania, takie jak osiadanie konsolidacyjne, ściśliwość wtórna i osiadanie długotrwałe, mają wpływ na całkowite osiadanie podłoża gruntowego. Wielkość osiadania zależy od rodzaju i właściwości gruntu, historii naprężenia, wielkości obciążenia, prędkości obciążania oraz geometrii obciążenia w stosunku do miąższości podłoża ściśliwego. Zasadniczą częścią osiadań podłoża są odkształcenia konsolidacyjne. Przebieg procesu odkształcenia gruntu zależy głównie od przyrostu naprężenia efektywnego w podłożu, czyli od prędkości rozpraszania nadwyżki ciśnienia porowego.

Literatura:

[1] Szymański A. – Wykłady z mechaniki gruntów i budownictwa ziemnego,
[2] Wiłun Z. – Zarys geotechnik.

Zobacz też:

Zakres badań geotechnicznych

Bilans mas ziemnych – objętość wykopów i nasypów

Kategorie geotechniczne