Mechanika gruntów

obowiązkowe

Student powinien posiadać podstawową wiedzę związana z:

- zasadami fizyki i mechaniki ciała stałego,

- podstawowymi prawami teorii sprężystości i plastyczności:

- podstawami matematyki (podstawowy rachunku tensorowego,

dewiatorowego, macierze),

- litologią i tektoniką skał,

- procesami geodynamicznymi,

- podstawowymi właściwościami głównie fizycznymi gruntów (metodami ich

badań).

Wiedzę na powyższe tematy można zdobyć na następujących przedmiotach obligatoryjnych prowadzonych na UW:

- Matematyka (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej 2 semestrów),

- Fizyka (wykłady 60 godz.)

- Mechanika (wykład do wyboru, 30 godz.)

- Geologia Dynamiczna (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej

2 semestrów),

- Geotektonika (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej 1 semestr),

- Geologia Stosowana (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej

3 semestry),

- Mechanika Ośrodków Ciągłych (wykład do wyboru, 30 godz.),

- Równania Fizyki Matematycznej (wykład do wyboru, 30 godz.),

- Kurs terenowy z geologii stosowanej i ochrony środowiska

Mechanika gruntów – jako dział wiedzy inżynierskiej obejmuje warunki równowagi oraz odkształcenia zachodzące w wyniku działania obciążeń w ośrodkach skalnych okruchowych (gruntach).

Treść kształcenia: Rozkład naprężeń w gruncie. Naprężenia pierwotne. Naprężenia od budowli. Stan odkształcenia. Osiadanie budowli. Konsolidacja. Osiadanie w czasie. Wytrzymałość gruntów. Ścieżka obciążeń. Metody badań wytrzymałości na ścinanie. Kryteria wytrzymałościowe. Reologiczne modele gruntów. Nośność podłoża. Parcie i odpór gruntu. Stateczność zboczy. Metody obliczeń. Badania laboratoryjne. Eurokod.

Wykład ma za zadanie zapoznanie studentów z:

- stanem naprężeń w podłożu gruntowym (naprężenie, tensor, dewiator, niezmienniki stanu naprężeń, elipsa naprężeń, koło Mohra – stan płaski

i trójosiowy, naprężenie oktaedryczne),

- naprężeniami pierwotnymi (w różnych układach wodno-gruntowych),

- naprężeniami od budowli (teoria Boussinesqu’a, nomogram Newmarka, Rusina, nomogramy normowe),

- rozkładem naprężeń w podłożu (w różnych etapach budowy obiektu),

- odkształceniem się podłoża gruntowego (ścieżka obciążenia podczas odkształcania się gruntów),

- osiadaniem według teorii sprężystości (całkowite osiadanie),

- osiadaniem w czasie (konsolidacja jednoosiowa i trójosiowa),

- wzmocnieniem gruntu wskutek konsolidacji (zastosowanie drenów),

- wytrzymałością gruntów, (badania wytrzymałości gruntów na ścinanie według różnych ścieżek obciążenia, zależność wytrzymałości od dewiatora naprężenia),

- kryteriami wytrzymałościowymi (Coulomba-Mohra, Huberta-Misesa, Tresci, Veibula, Griffitha),

- powierzchnią wytrzymałości (badania Chena, Kirkputricka, Gudehusa, Brinch-Hansena i Lungrena),

- reologicznymi modelami gruntów (podstawowe i złożone modele gruntów: Terzaghiego, Poynting-Thomsona), metody badań reologicznych

właściwości gruntów,

- nośnością podłoża gruntowego (stany równowagi granicznej, obciążenie krytyczne),

- metodami obliczeń parcia i odporu gruntów (grunty sypkie - Coulomba, Pilleta, Poncelleta, grunty spoiste - Felleniusa, Renduliča),

- metodami obliczeń stateczności zboczy (Felleniusa, Bishopa, Taylora, Fisenki, Masłowa).

GLAZER Z., 1985, Mechanika gruntów. Wyd. Geol. Warszawa,

HEAD K.H., 1985-1992, Manual of soils laboratory testing. T. 1-3. Pentech Press, London,

PISARCZY St., 1999, Mechanika gruntów. PWN, Warszawa,

PISARCZYK St., 2001, Gruntoznawstwo inżynierskie. PWN, Warszawa,

WIŁUN Z., 2000, Zarys geotechniki. Wyd. Kom. i Łączności. Warszawa.

Po zakończeniu wykładu student uzyskuje teoretyczną wiedzę w zakresie:

- opisu stanu naprężeń i odkształceń,

- rozkładu naprężeń od gruntu i od budowli w podłożu gruntowym,

- metod badań wytrzymałości na ścinanie gruntów sypkich i spoistych,

- metod obliczania osiadania obiektów inżynierskich,

- metod wyznaczania stanów granicznych,

- metod obliczeń parcia i odporu gruntu oraz stateczności zboczy.

W obszarze wiedzy:

K_W05 - ma wiedzę w zakresie współpracy konstrukcji budowlanych z podłożem, typów fundamentów i rodzajów posadowienia budowli, nośności podłoża, jego odkształceń, osiadania, a także geologicznych zasad tworzenia i zabezpieczania skarp, obliczania ich stateczności,

K_W11 - ma wiedzę na temat doboru i wykonania specjalistycznych badań laboratoryjnych,

W obszarze umiejętności:

K_U02 - korzysta z zasobów internetowych danych geologicznych, potrafi dokonać ich weryfikacji, wykorzystuje do obliczeń geologicznych proste oraz zaawansowane programy komputerowe (np. Visual MODFLOW, AutoCAD czy Arc GIS), interpretuje wyniki obliczeń w sposób opisowy lub graficzny,

K_U07 - identyfikuje jednorodne warstwy geotechniczne i dokonuje ich oceny jako podłoża budowlanego, oblicza naprężenia w gruncie, wielkość osiadania obiektów i określa ich stabilność, wyznacza nośność gruntów oraz oblicza stateczność zboczy.

W obszarze kompetencji społecznych:

K_K01 - rozumie konieczność ciągłego podnoszenia swoich zawodowych kompetencji oraz znajdowania nowych technologii w celu rozwiązywania problemów badawczych poprzez zapoznawanie się z literaturą fachową i aktami prawnymi,

K_K03 – potrafi odpowiednio określić harmonogram czynności oraz priorytety służące realizacji zadania badawczego,

K_K04 - realizując geologiczne zadania badawcze umie zidentyfikować problemy i zaproponować sposoby ich rozwiązania,

K_K08 - jest przygotowany do podjęcia pracy zawodowej związanej z wybraną specjalnością.

Egzamin pisemny.

brak