Badanie podłoża budowli. Metody polowe

Badanie podłoża budowli. Metody polowe

rok wydania: 2020, wydanie pierwsze
ISBN: 978-83-01-21139-4
ilość stron: 670
format: 16,5x23,5 cm
oprawa: miękka

Opis

Obserwowany w ostatnich latach rozwój badań polowych gruntu – zarówno w odniesieniu do technologii ich wykonywania, interpretacji wyników, jak ich praktycznego wykorzystania – uświadomił konieczność nowego podejścia do inżynierii geotechnicznej i stworzył pilną potrzebę jej kompleksowego i metodycznego ujęcia. "Badania podłoża budowli" stanowi obszerne i całościowe ujęcie problematyki badań polowych gruntu. Prezentuje najnowsze osiągnięcia naukowe z zakresu badań gruntu. Dodatkowo została wzbogacona radami i zaleceniami wynikającymi z wieloletniego doświadczenia zawodowego Autorów. Wartościowym aspektem "Badania podłoża budowli" jest wyraźne podkreślenie znaczenia rozpoznania geologicznego – jako punktu wyjścia do tworzenia modelu podłoża na potrzeby projektowania geotechnicznego. Innym, również cennym aspektem, jest przedstawienie obecnego stanu prawnego w zakresie zasad rozpoznawania i badania podłoża gruntowego, wraz z jego zawiłościami i odmiennością stosowanych interpretacji.

Publikacja "Badania podłoża budowli" powinna zainteresować pracowników naukowych, geologów inżynierskich, geotechników, projektantów i wykonawców obiektów budowlanych, a zawarta w niej wiedza przyczynić się do bezpieczniejszego i ekonomicznie uzasadnionego projektowania oraz wykonywania badań podłoża gruntowego. Zakres treści i jej układ sprawia, że opracowanie może stanowić również cenną pozycję dydaktyczną dla wykładowców i studentów geologii inżynierskiej, geotechniki, budownictwa, geofizyki i inżynierii środowiska.

Z recenzji dra hab. inż. Henryka Woźniaka, prof. AGH

Spis treści

1. Wstęp  / 11
1.1. Rys historyczny (Marek Tarnawski) / 11
1.2. Aspekty formalne procesu rozpoznania podłoża i projektowania geotechnicznego (Jakub Saloni i Anna Nowosad) / 20
1.3. Podstawy projektowania geotechnicznego (Jakub Saloni i Anna Nowosad) / 31
1.3.1. Obliczenia analityczne / 33
1.3.2. Parametry gruntowe na potrzeby modelowania w MES / 34
1.3.3. Obciążenia cykliczne i dynamiczne podłoża / 45

2. Wiercenia i pobieranie próbek / 49
2.1. Wprowadzenie (Marek Tarnawski) / 49
2.2. Wiercenia wolnoobrotowe i udarowe (Marek Tarnawski) / 57
2.3. Obserwacje hydrogeologiczne (Marek Tarnawski) / 75
2.4. Wiercenia rdzeniowe (Michał Wójcik) / 84
2.4.1. Czynniki wpływające na ilość i jakość próbek rdzeniowych / 91
2.4.2. Metody wierceń rdzeniowych / 95
2.4.3. Typy i konstrukcje rdzeniówek / 98
2.4.5. Rury płuczkowe do rdzeniówek wrzutowych / 130
2.4.6. Dobór koronek do wierceń rdzeniowych / 131
2.4.7. Ogólne zasady eksploatacji rdzeniówek podwójnych i wrzutowych / 135
2.5. Pomiary podczas prowadzenia robót wiertniczych (Marek Tarnawski) / 137

3. Badania geofizyczne / 141
3.1. Metody sejsmiczne (Radosław Mieszkowski, Tomasz Szczepański i Jerzy Kłosiński) / 141
3.1.1. Inżynierska sejsmika powierzchniowa / 143
3.1.2. Metoda sejsmiki refrakcyjnej / 162
3.1.3. Inżynierska sejsmika otworowa / 174
3.2. Metody elektrooporowe (Radosław Mieszkowski) / 187
3.2.1. Metoda pionowych sondowań elektrooporowych / 191
3.2.2. Metoda tomografii elektrooporowej / 192
3.2.3. Zastosowanie metod elektrooporowych / 198
3.2.4. Zalety i ograniczenia metod elektrooporowych / 198
3.2.5. Przykłady zastosowania metod elektrooporowych / 203
3.3. Metoda georadarowa (ground penetrating radar, GPR) Radosław Mieszkowski / 208
3.3.1. Podstawy procedury badawczej / 210
3.3.2. Zastosowania / 220
3.3.3. Przykłady / 220
3.3.4. Zalety i ograniczenia / 225

4. Sondowania / 228
4.1. Sondowania statyczne CPT/CPTU (Jędrzej Wierzbicki) / 228
4.1.1. Wprowadzenie –sondowania statyczne wśród innych badań in situ / 228
4.1.2. Sondowania statyczne –rys historyczny / 230
4.1.3. Technika pomiaru i parametry sondowania / 233
4.1.4. Wstępna analiza profilu CPTU / 251
4.1.5. Analiza wartości parametrów geotechnicznych / 270
4.2. Sondowania dynamiczne (Zbigniew Frankowski) / 303
4.2.1. Rys historyczny i współczesne zastosowania sond dynamicznych / 303
4.2.2. Czynniki wpływające na wyniki sondowania / 323
4.2.3. Tarcie gruntu o żerdzie / 324
4.2.4. Głębokość krytyczna / 327
4.2.5. Odległość sondowań od otworów wiertniczych / 328
4.2.6. Wpływ zawodnienia gruntów / 328
4.2.7. Wymiary końcówek sond / 329
4.2.8. Badania zagęszczania gruntów nasypowych / 329
4.2.9. Przykłady zastosowań sondowań dynamicznych / 333
4.3. Sondowania obrotowe (Tomasz Godlewski) / 334
4.3.1. Wprowadzenie / 334
4.3.2. Opis metody / 336
4.3.3. Sprzęt i procedura badania / 339
4.3.4. Wytrzymałość gruntu na ścinanie / 343
4.3.5. Wrażliwość gruntu / 347
4.3.6. Prędkość obrotu (kątowa) / 348
4.3.7. Anizotropia / 350
4.3.8. Korekta wyników wytrzymałości uzyskanych z FVT / 351
4.3.9. Historia naprężeń / 354
4.3.10. Walidacja innych metod / 356
4.3.11. Podsumowanie / 358

5. Badania presjometryczne (Marek Tarnawski) / 360
5.1. Wprowadzenie / 360
5.2. Istota badania presjometrycznego / 360
5.3. Zasady wykonywania badań presjometrycznych / 367
5.4. Wyniki badania presjometrycznego / 372
5.4.1. Presjometryczne naprężenie graniczne / 372
5.4.2. Moduł presjometryczny / 374
5.4.3. Naprężenie pełzania / 375
5.5. Zmiany raportowania badań wynikające z regulacji normowych / 377
5.6. Eksplikacja znaczenia parametrów presjometrycznych / 379
5.7. Zasady projektowania posadowień Ménarda / 392
5.7.1. Nośność podłoża / 392
5.7.2. Podatność podłoża / 399
5.8. Perspektywy rozwoju / 404
5.9. Podsumowanie / 413

6. Badania dylatometrem (Tomasz Godlewski) / 415
6.1. Wprowadzenie / 415
6.2. Opis metody / 416
6.3. Sprzęt i procedura badania / 417
6.4. Wyniki badania dylatometrycznego / 425
6.4.1. Identyfikacja parametrów bezpośrednich DMT –założenia ogólne / 427
6.4.2. Ciśnienie porowe z DMT / 428
6.5. Interpretacja wyników badań / 430
6.5.1. Identyfikacja gruntów i profil podłoża / 432
6.5.2. Historia naprężenia w gruncie / 435
6.5.3. Parametry wytrzymałościowe gruntów / 440
6.5.4. Parametry odkształcalności gruntu / 446
6.5.5. Prędkość rozproszenia nadciśnienia porowego / 450
6.5.6. Współczynnik konsolidacji gruntu / 451
6.5.7. Ciężar objętościowy gruntu / 453
6.6. Kalibracja/walidacja DMT / 453
6.6.1. Interpretacja profilu gruntowego / 454
6.6.2. Zestawienie wartości modułów dylatometrycznych / 455
6.6.3. Kalibracja wartości modułów na tle osiadań / 457
6.7. Przykłady zastosowań w praktyce / 459
6.7.1. Nośność podłoża / 459
6.7.2. Osiadanie fundamentów bezpośrednich / 459
6.7.3. Problematyka określania sztywności gruntu / 460
6.7.4. Nośność pala obciążonego siłą poziomą / 465
6.8. Podsumowanie / 465

7. Próbne obciążenia pali i podłoża gruntowego (Kazimierz Gwizdała i Andrzej Słabek) / 467
7.1. Próbne obciążenia pali na siły pionowe, osiowe / 467
7.1.1. Charakterystyka przekazywania obciążenia przez pale na podłoże / 467
7.1.2. Nośność pali na wciskanie według zasad Eurokodu 7, wersja PN-EN 1997-1:2008 / 469
7.1.3. Konstrukcje do próbnych obciążeń wciskających / 472
7.1.4. Badania nośności pala na wyciąganie / 491
7.1.5. Metody badań statycznych pali na siły pionowe / 494
7.2. Badania pali obciążonych oddziaływaniem bocznym / 503
7.3. Badania dynamiczne pali / 508
7.3.1. Badanie dynamiczne pali PDA (pile driving analysis) oraz DLT (dynamic load test) / 511
7.3.2. Modele analityczne stosowane w interpretacji badań dynamicznych pali / 516
7.3.3. Badania ciągłości i długości pali/kolumn / 520
7.4. Próbne obciążenia podłoża za pomocą płyt / 530
7.4.1. Warunki techniczne wykonywania próbnego obciążenia gruntu / 532
7.4.2. Interpretacja wyników badań / 533
7.5. Inne metody badań podłoża / 536

8. Wzmocnienia podłoża (Jakub Saloni, Anna Nowosad i Monika Ura) / 542
8.1. Cele wzmacniania podłoża / 542
8.2. Definicja i podział metod wzmacniania podłoża / 546
8.3. Rozpoznanie podłoża na potrzeby jego wzmocnienia / 549
8.3.1. Zalecenia dotyczące metod i zakresu rozpoznania podłoża / 549
8.3.2. Znaczenie metod polowych badań gruntu na potrzeby wzmacniania podłoża / 561
8.4. Technologie wzmocnienia podłoża bez wprowadzania inkluzji / 562
8.4.1. Zagęszczanie dynamiczne (dynamic compaction, DC) / 562
8.4.2. Zagęszczanie impulsowe (rapid impact compaction, RIC) / 567
8.4.3. Wibroflotacja (vibroflotation, VF) / 568
8.4.4. Mikrowybuchy (microblasting, MMB/ DDC) / 572
8.4.5. Zagęszczanie walcem dynamicznym (impact roller compaction, RDC) / 574
8.4.6. Badania na potrzeby projektowania i odbioru efektów zagęszczania / 575
8.4.7. Stabilizacja masowa (solidyfikacja, mass stabilization, MS) / 577
8.4.8. Konsolidacja z zastosowaniem prefabrykowanych geodrenów pionowych (vertical drains, VD) / 579
8.4.9. Konsolidacja próżniowa (Menard Vacuum, MV) / 585
8.5. Technologie z wprowadzaniem inkluzji / 586
8.5.1. Kolumny wymiany dynamicznej (dynamic replacement, DR) / 586
8.5.2. Kolumny żwirowe/wibrowymiana (stone columns, SC/KSS) /588
8.5.3. Kolumny z cementogruntu (deep soil mixing, DSM) / 590
8.5.4. Kolumny betonowe lub z iniektu –uwagi ogólne / 594
8.5.5. Kolumny przemieszczeniowe wkręcane formowane w gruncie (CMC, FDP, CSC, SDC, Screwsol) / 600
8.5.6. Kolumny przemieszczeniowe wwibrowywane formowane w gruncie (MSC, CSC, VDC) / 601
8.5.7. Kolumny wiercone świdrem ciągłym (continuous flight auger piles, CFA) / 602
8.5.8. Rola warstwy transmisyjnej / 603
8.6. Badania do celów remediacji terenów zanieczyszczonych / 604

9. Podsumowanie (Marek Tarnawski) / 607
Bibliografia / 628