Poradnik geotechniki

Od autorów

Pozycja adresowana jest zarówno do studentów budownictwa, architektury, inżynierii środowiska, górnictwa, mechaniki, jak i czynnych inżynierów i projektantów. Publikacja prezentuje szereg podstawowych zagadnień z zakresu geoinżynierii, skupiając się szczególnie na zobrazowaniu algorytmów obliczeniowych za pomocą licznych przykładów. Forma pracy podąża za koncepcją Tufte’ego 1 i jest dobrana tak, żeby ułatwić prowadzenie własnych notatek. W jednym miejscu zebrano informacje z wielu źródeł, tj. podręczników, artykułów i norm, znacznie poszerzając zakres kursów fundamentowania. W pracy celowo pominięto zagadnienia związane z dobieraniem zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych geoinżynierii, ograniczając się jedynie do ogólnych wskazówek. Dla tematów budzących wątpliwości oraz gdy pojawiają się nowe pojęcia, dodano komentarze na marginesach. W wielu punktach są to odesłania do literatury, zawsze blisko zagadnienia, którego dotyczą. W tej pracy, mającej być podręczną i stosowaną, umieszczono przykłady, tak żeby czytelnik z łatwością mógł samodzielnie rozwiązać problem zbliżony do ilustrowanego. Za wszelkie uwagi autorzy będą wdzięczni, zostaną one uwzględnione w kolejnych wydaniach, proszę pisać na adres poczty elektronicznej: janusz.kozubal@pwr.edu.pl.

Recenzja niniejszej książki została opracowana przez prof. dr hab. inż. Joannę Bzówkę z Politechniki Śląskiej, Wydziału Budownictwa, Katedry Geotechniki i Dróg. Poradnik został pozytywnie oceniony za zawartość licznych przykładów obliczeniowych, które ułatwiają zrozumienie i zastosowanie przedstawionych algorytmów w praktyce inżynierskiej. Dodatkowym atutem, który wskazała recenzentka jest możliwość korzystania z darmowych programów, co znacznie wspomaga proces dydaktyczny. Autorzy są wdzięczni za wszelkie zawarte w recenzji szczegółowe i ogólne uwagi.

Celem autorów jest wspieranie wykładu i ćwiczeń z geotechniki oraz ułatwienie pracy inżyniera. Format papieru i jego faktura jest dobrana specjalnie do robienia notatek. Podkreślamy, w tej książce można i powinno się notować, kreślić i rozwiązywać.życzymy dużo radości z rozwiązanych problemów fundamentowania i geotechniki.

W czym liczyć?

Inżynier często stosuje programy rozwiązujące dane zagadnienie: specjalizowane narzędzia jakimi są pakiety obliczeniowe, w tym do zadań geotechnicznych. W tej publikacji przykłady obliczeniowe wykonano we wspomagających inżyniera programach matematycznych, co pozwoli czytelnikom śledzić kolejne etapy obliczeń. W pracy zastosowano ©MathCad oraz ©SMath Studio. Oczywiście nie są to jedyne narzędzia dla projektanta, przytoczono tylko kilka z bardzo wielu dostępnych na zasadach wolnego oprogramowania programów: GNU Octave, ©Maxima, ©Euler Math Toolbox, ©SciLab; wybór należy do czytelnika. Jednocześnie odradza się stosowanie edytorów tekstu, wielokrotne przepisywanie wartości niepowiązanych z matematycznymi formułami, to najczęstsza przyczyna błędów, podobnie jak zaniechanie równoległej kontroli jednostek. Część przykładów zostanie zaprezentowana w formacie wygodnym do stosowania jako gotowe procedury. Niektóre z zalet matematycznych programów do obliczeń inżynierskich są następujące:

- symbole powiązane są z wartościami (np. zdefiniowana stała k = 1,253 w dokumencie, będzie widnieć jako k),
- kontrola jednostek (np. program przeliczy N/ft² na kPa),
- możliwość szerokiego komentowania i ilustrowania obliczeń (wstawianie rysunków, wykresów, zdjęć i linków),
- duża liczba wbudowanych funkcji matematycznych,
- rozwiązywanie układów równań, w wielu z nich również nieliniowych,
- funkcje specjalne (szerokie spektrum, najczęściej rozbudowane poprzez biblioteki rozszerzające),
- operacje na macierzach i wektorach (to duża zaleta tych programów, pozwala uogólnić obliczenia na wiele równoległych przypadków),
- wsparcie społeczności na forach powiązanych z danym programem, znajdziemy tam gotowe procedury oraz wsparcie merytoryczne, najczęściej w języku angielskim,
- procedura może być stosowana do wielu zadań, jednokrotnie napisana (zdefiniowana), staje się jak wbudowana funkcja gotowa do wielu zastosowań.

Spis treści

I Posadowienie bezpośrednie / 11
1. Wprowadzenie / 13
2. Głębokość posadowienia – zalecenia inżynierskie / 21
3. Stany graniczne nośności / 27
4. Współczynniki bezpieczeństwa / 33
5. Stan graniczny użytkowalności / 39
6. Powierzchnia efektywna / 45
7. Warunki bez odpływu wody / 53
8. Warunki z odpływem wody / 69
9. Współczynniki nośności / 73
10. Współczynniki nachylenia podstawy fundamentu / 75
11. Wpływ obciążenia poziomego / 77
12. Współczynniki kształtu fundamentu / 81
13. Wpływ położenia zwierciadła wody gruntowej / 83
14. Podłoże uwarstwione / 87
15. Wpływ zagłębienia fundamentu na nośność / 93
16. Stan graniczny na przesunięcie fundamentu / 97
17. Podłoże ściśliwe / 103
18. Cienka warstwa nośna nad skałą / 107

II Posadowienie pośrednie / 111
19. Wprowadzenie / 113
20. Rodzaje technologii palowych / 121
21. Stany graniczne nośności Ultimate Limit State ULS / 129
22. Stany graniczne użytkowalności servicebility limit state – SLS / 131
23. Zagadnienie stanu granicznego ULS dla pala / 133
24. Obliczeniowa nośność pala / 145
25. Rozpowszechnione w Polsce metody bazujące na PN-83/B-02482 / 147
26. Określanie nośności pali – przegląd modeli obliczeniowych / 151
27. Obliczanie nośności pala na podstawie profili geotechnicznych podłoża według PN-83/B-02483 / 161

III Konstrukcje oporowe / 169
28. Wprowadzenie / 171
29. Stany graniczne nośności / 185
30. Graniczne wartości parcia czynnego i biernego / 191
31. Uproszczone obliczenia konstrukcji oporowych / 199
32. Wyparcie hydrauliczne gruntu / 219
33. Upłynnienie gruntu / 221
34. Parcia i odpory graniczne w ujęciu Pantelidisa / 225
35. Rozwiązanie sprężysto-plastyczne z uwzględnieniem przemieszczenia po stronie odporów / 233
36. Bibliografia / 237

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie