Artykuł z czasopisma geoinżynieria drogi mosty tunele 04/2006 [11] Nowa klasyfikacja gruntów według normy pn-en iso



Pobieranie 38.35 Kb.
Data03.05.2016
Rozmiar38.35 Kb.
Artykuł z czasopisma GEOINŻYNIERIA drogi mosty tunele 04/2006 [11]

Nowa klasyfikacja gruntów według normy PN-EN ISO

W roku 2005 Polski Komitet Normalizacyjny przesłał do ankietyzacji projekt dwuczęściowej normy, dotyczącej oznaczania i klasyfikowania gruntów. Część 1 normy, obejmująca procedury makroskopowego opisu gruntu została przyjęta jako norma międzynarodowa przez CEN (Comite Europeen de Normalisation) w 2002 r., a część 2, zawierająca zasady klasyfikacji gruntów, została akceptowana w 2004 r. Obie części zostały opracowane przez Komitet Techniczny ISO/TC 182 "Geotechnika" (Geotechnics) we współpracy z Komitetem Technicznym CEN/TC 341 "Badanie i Rozpoznanie Geotechniczne" (Geotechnical Investigation and Testing), którego sekretariat jest prowadzony przez DIN. Normy opracowano w trzech oficjalnych wersjach językowych: angielskiej, francuskiej i niemieckiej. Wersja w każdym innym języku, tłumaczona na odpowiedzialność danego członka CEN i notyfikowana w Centrum Zarządzania CEN, ma ten sam status, co wersje oficjalne. Przedstawione do ankietyzacji dwie części normy są tłumaczeniem - bez jakichkolwiek zmian - angielskich wersji norm europejskich EN ISO 14688-1:2002 i EN ISO 14688-2:2004, będących kopiami norm międzynarodowych ISO-14688-1:2004 i ISO 14688-2:2004. Wymienione normy wraz z opracowywaną normą EN ISO 14689-1 (oznaczanie i opis skał) zastąpią normę PN-86/B-02480. Norma 14688-2 zawiera krajowy załącznik informacyjny NB, w którym podano nazwy polskich gruntów w zależności od ustalonych symboli klasyfikacji gruntów oraz szczegółowe zasady opisu próbek gruntów zgodnie z podaną klasyfikacją (cytat z przedmowy krajowej w normie PN-EN ISO 14688-2). Wymienione normy europejskie powinny uzyskać status normy krajowej przez opublikowanie identycznego tekstu lub uznanie najpóźniej do lutego 2003 r. (część 1) i najpóźniej do stycznia 2005 r. (część 2). Wymienione normy wraz z załącznikiem krajowym zostały opracowane przez Komitet Techniczny ds. Geotechniki, ale dotychczas nie zostały zatwierdzone przez Prezesa Polskiego Komitetu Normalizacyjnego. Zgodnie z przepisami wewnętrznymi CEN/CENELEC do wprowadzenia niniejszej normy europejskiej są zobowiązane krajowe jednostki normalizacyjne następujących państw: Austrii, Belgii, Danii, Finlandii, Francji, Grecji, Hiszpanii, Holandii, Irlandii, Islandii, Luksemburga, Malty, Niemiec, Norwegii, Portugalii, Republiki Czeskiej, Szwajcarii, Włoch i Zjednoczonego Królestwa. (Polska nie jest wymieniona?) W niniejszym artykule przedstawione zostaną zasady opisu gruntu według wyżej wymienionych norm i zestawione będą różnice w klasyfikacji gruntu zgodnie z normą PN-86/B-02480 i według norm EN ISO 14688 cz. 1 i 2, zwanych dalej w skrócie PN i ISO. Ponadto przedstawione zostanie porównanie gruntów z klasyfikacji ISO z nazwami gruntów z klasyfikacji PN oraz uwagi krytyczne do klasyfikacji ISO.



RÓŻNICE W KLASYFIKACJI GRUNTÓW WEDŁUG PN I ISO

Różnice w klasyfikacji gruntów według PN i ISO zestawione zostały w tab. 1. W trzeciej kolumnie podano stronę w normie ISO, na której występuje określona zmiana w stosunku do normy PN. W kolumnie 1 jest zapis danej informacji według normy PN, a w kolumnie 2 odpowiednik tej samej lub podobnej informacji w normie ISO. Zasadniczą zmianą w podejściu do opisu gruntu według ISO jest przypisanie większego znaczenia makroskopowemu rozpoznaniu gruntów niż miało to miejsce w PN. Według ISO inne są próby makroskopowe do określenia rodzaju gruntu spoistego, prostszy jest sposób określenia stanu gruntu; tylko na podstawie odkształcalności gruntu. Nie ma potrzeby wykonywania pracochłonnego wałeczkowania gruntu - próba wałeczkowania stosowana jest tylko do oznaczenia granicy plastyczności i granicy spoistości. Trudną zmianą jest zasada określenia rodzaju gruntu; w analizie makroskopowej ta zmiana nie jest tak kłopotliwa, natomiast określenie rodzaju gruntu w oparciu o zawartość frakcji jest dość złożone, gdyż nie ma tabeli z zawartościami frakcji, odpowiadającymi danemu rodzajowi gruntu. Określenie rodzaju gruntu dokonuje się w drodze graficznej interpretacji na trójkącie (zwanym tutaj trójkątem ISO) i ściśle z nim związanym diagramie. Norma PN wyróżniała łącznie 20 gruntów gruboziarnistych i drobnoziarnistych, a w normie ISO gruntów z obu grup jest 32. Ponadto są zmiany mniejszej wagi, takie jak: nieco inne granice frakcji klasyfikacyjnych gruntu, piaski zaliczono do gruntów gruboziarnistych, wprowadzono dodatkowy stan gruntu niespoistego - bardzo luźny, stan płynny gruntu spoistego określa się już od IL>0,75, nie ma wyróżnionych stanów uwilgotnienia gruntów według stopnia wilgotności.



DIAGRAMY BLOKOWE KLASYFIKACJI GRUNTÓW
W obu normach przedstawiono system krokowego dochodzenia do określenia rodzaju gruntu w formie schematu blokowego. Na rys. 1 przedstawiono schemat blokowy w normie PN z naniesionymi zmianami według normy ISO, a na rys. 2 schemat blokowy w normie ISO. Na rys.3 wyszczególniono fragment ogólnego schematu blokowego normy ISO, dotyczący gruntów najczęściej występujących w zadaniach geotechnicznych, tj. gruntów gruboziarnistych i gruntów drobnoziarnistych.

OKREŚLENIE RODZAJU GRUNTU
Frakcje klasyfikacyjne gruntu według PN i ISO
Porównanie frakcji według PN i ISO przedstawiono w tab. 2 i na rys. 4. Frakcje: iłowa, pyłowa, piaskowa, żwirowa w zasadzie pozostają niemal zgodne z frakcjami według PN; zmieniły się jedynie granica frakcji pyłowej z iłową z 0,05 mm na 0,063 mm i granica frakcji żwirowej z kamienistą z 40 mm na 63 mm. Wprowadzono ponadto trzy podfrakcje w obrębie każdej frakcji. Wartość średnic na granicy poszczególnych frakcji i podfrakcji ma zawsze te same cyfry znaczące: 2 lub 6,3. Frakcja kamienista według PN nie ma swojego odpowiednika w nazwie frakcji według ISO; w normie ISO zachowała się tylko nazwa podfrakcji - gruntów bardzo gruboziarnistych - kamienista. Decydujące o rozróżnieniu piasków podfrakcje według PN zmieniły nieznacznie swoje granice według ISO; tam, gdzie cyfrą znaczącą na granicy podfrakcji była cyfra 5 zmieniła się ona na 6,3, a cyfra znacząca 2,5 zmieniła się na 2. Odczuwa się brak ogólnej, jednowyrazowej nazwy obejmującej frakcje: kamienie, głazy, duże głazy.







Rodzaj gruntu
O nazwie gruntu decyduje frakcja główna, tj. frakcja o przeważającej masie w danym gruncie. Zapisuje się ją rzeczownikiem na początku nazwy gruntu. Większość gruntów składa się z frakcji głównej i frakcji drugorzędnych. Frakcję drugorzędną i ewentualnie kolejne wymienia się wtedy, gdy uznajemy, że mogą one mieć wpływ na właściwości inżynierskie gruntu i wówczas zapisuje się ją przymiotnikowo za frakcją główną np. żwir piaszczysty (saGr), ił pylasty (siCl) lub ze spójnikiem "z" np. piasek z drobnym żwirem (fgrSa), żwir drobny z piaskiem ( saFGr) lub z wyrazem "domieszka", np. pył z piaskiem grubym z domieszką żwiru drobnego (fgrcsaSi). Jak można zauważyć powyżej, w oznaczeniach literowych stosuje się odwrotną kolejność wymieniania frakcji: na początku podaje się frakcje drugorzędne w kolejności ważności (od mniej do bardziej ważnej), zapisywane małymi literami, a na końcu frakcję główną, zapisywaną dużymi literami. Grunty stanowiące przewarstwienia wymienia się za frakcją główną; w oznaczeniach literowych grunt przewarstwienia podaje się za frakcją główną, małymi literami podkreślonymi:np. ił pylasty przewarstwiony piaskiem (siClsa). Jeśli grube frakcje drugorzędne występują w wyjątkowo małej lub dużej ilości, określenia mało ("slightly") lub dużo ("very"), powinny poprzedzać termin kwalifikujący. W normie nie podano symbolu dla tych oznaczeń ani przykładu opisowego gruntu z dużą lub małą zawartością frakcji drugorzędnej.

MAKROSKOPOWE OKREŚLENIE RODZAJU GRUNTU
Rozpoznanie gruntu niespoistego
W normie ISO nie eksponuje się podziału na grunty spoiste i niespoiste. Do gruntów niespoistych w rozumieniu PN, według ISO zalicza się grunty gruboziarniste (żwiry i piaski) i grunty bardzo gruboziarniste (kamienie, głazy i duże głazy). Żwiry i piaski dzielą się na grube, średnie i drobne. O nazwie gruntu decyduje frakcja główna, tj. frakcja o przeważającej masie. Frakcją główną może być żwir, jeśli w badanym gruncie przeważają w nim ziarna w przedziale średnic od 2 mm do 63 mm lub może nią być np. żwir średni, jeśli dominują w nim ziarna w przedziale średnic od 6,3 mm do 20 mm. Frakcję drugorzędną i ewentualnie kolejne podaje się w nazwie gruntu wówczas, gdy uznajemy, że mogą one mieć wpływ na właściwości inżynierskie gruntu. Frakcje drugorzędne są umieszczane w nazwie gruntu w drugiej kolejności ze spójnikiem "z" lub wyrazem "domieszka". W oznaczeniach literowych nazwy gruntu - odwrotnie, frakcje drugorzędne umieszcza się na początku, stosując małe litery, a frakcję główną umieszcza się na końcu używając dużych liter. Poniżej przedstawiono kilka przykładów nazw gruntu: żwir piaszczysty (saGr), żwir drobny z piaskiem grubym (csaFGr), piasek gruby ze żwirem drobnym (fgrCSa), żwir z piaskiem średnim i domieszką pyłu (simsaGr). Jeśli w gruncie występują dwie frakcje w przybliżeniu w równych proporcjach, pomiędzy odnośnymi nazwami umieszcza się ukośnik, np. żwir/piasek Gr/Sa lub piasek drobny/piasek średni (FSa/MSa).



Rozpoznanie gruntu spoistego
Jak powiedziano wyżej w normie ISO nie eksponuje się terminu grunty spoiste. Słowo "spoiste" zostało zastąpione słowem "plastyczne". Do gruntów spoistych w rozumieniu normy PN zalicza się według normy ISO grunty drobnoziarniste, to znaczy pyły i iły. Określenie nazwy gruntu drobnoziarnistego, tj. stwierdzenie czy w gruncie tym dominuje, czyli stanowi frakcję główną, frakcja pyłowa czy iłowa, następuje w wyniku przeprowadzenia czterech prób: oceny wytrzymałości w stanie suchym, oceny reakcji gruntu przy wstrząsaniu wilgotnej próbki, oceny plastyczności (w rozumieniu PN spoistości) i oceny zawartości piasku, pyłu i iłu. Wymienione próby i kryteria oceny zestawiono w tab. 3. Po wykonaniu wyżej wymienionych prób podejmuje się decyzję czy frakcją dominującą (frakcją główną w danym gruncie jest pył -Si czy ił -Cl, ewentualnie w gruncie mogą występować równorzędnie dwie frakcje -Si/Cl.

OKREŚLENIE RODZAJU GRUNTU NA PODSTAWIE BADAŃ LABORATORYJNYCH
Wynikiem badania laboratoryjnego uziarnienia gruntu ( analiza sitowo-areometryczna) jest graficzny obraz gruntu przedstawiony w postaci krzywej uziarnienia. Na podstawie krzywej uziarnienia określa się zawartość frakcji, przyjętych jako kryterium klasyfikacji gruntów. W normie PN rodzaj gruntu można ustalać, korzystając z tabeli, w której zestawiono rodzaje gruntów i odpowiadające im zawartości poszczególnych frakcji lub z graficznej konstrukcji w postaci trójkąta Fereta, na którym zestawiono dominującą grupę gruntów drobnoziarnistych. Dodatkowo podane są kryteria dla rozróżnienia piasków, żwirów i pospółek. W normie ISO zasada określenia rodzaju gruntu na podstawie zawartości frakcji jest dość skomplikowana; konieczne jest korzystanie z graficznej konstrukcji składającej się z trójkąta z zaznaczonymi obszarami, w których znajduje się kilka gruntów i diagramu, na podstawie którego wybiera się rodzaj gruntu spośród gruntów występujących w danym obszarze. W dalszej części ta podwójna konstrukcja w skrócie będzie nazywana trójkątem ISO.
Trójkąt ISO
Konstrukcja graficzna składająca się z trójkąta i diagramu jest pokazana na rys. 5.

Na bokach trójkąta zaznaczono skalę zawartości frakcji: piaskowej, żwirowej i frakcji drobnoziarnistej, tj. łącznie frakcji pyłowej z iłową. Pod trójkątem znajduje się diagram, na którym zaznaczono obszary gruntów drobnoziarnistych, służących do rozróżnienia gruntów wyszczególnionych w dowolnym obszarze na trójkącie. Skala na osi poziomej diagramu pokrywa się ze skalą poziomą na trójkącie. Na osi pionowej diagramu występuje zredukowana zawartość frakcji iłowej, tzn. zawartość frakcji iłowej odczytana z krzywej uziarnienia odniesiona do części gruntu bez frakcji bardzo gruboziarnistych. Mając określone - z krzywej uziarnienia - zawartości frakcji, nanosi się grunt na trójkąt, zgodnie z zaznaczonymi kierunkami (kierunki są inne niż na trójkącie Fereta), jak pokazano przykładowo dla gruntu "A". Grunt "A" znajduje się w obszarze, w którym występują cztery rodzaje gruntów. Grunt "A" przedstawiony na rys. 5 składa się z następujących frakcji: żwirowej 4%, piaskowej 42%, pyłowej 41%, iłowej 13%.



(Bez krzywej uziarnienia nie jest wiadome, czy grunt ten zawiera frakcję bardzo gruboziarnistą; tu założono, że nie zawiera i stąd Cl = Cl�. Większość gruntów nie zawiera frakcji powyżej 63 mm, więc takie założenie jest na ogół prawdziwe). Po naniesieniu gruntu na trójkąt przenosimy ten grunt na diagram według zawartości frakcji drobnoziarnistej (Si + Cl) i frakcji iłowej zredukowanej (Cl�) jak pokazano linią przerywaną na rys. 5. Ponieważ grunt "A" znalazł się na diagramie w obszarze gruntów oznaczonych symbolem siCl, to spośród czterech gruntów na trójkącie, dla gruntu "A" wybieramy ten z oznaczeniem siCl tzn. grunt sasiCl. Nazwa tego gruntu brzmi: ił pylasto piaszczysty. Krzywą uziarnienia tego gruntu przedstawiono na rys. 4. Według PN jest to glina (por. rys. 6). W części środkowej trójkąta ISO w obszarze zakreskowanym znajdują się cztery grunty o symbolach kończących się literą "S", co oznacza, że nazwa tych gruntów nie pochodzi od żadnej frakcji; jest to grunt składający się z trzech frakcji, z których żadna nie ma znaczenia dominującego dla właściwości inżynierskich tego gruntu. Nazwę takiego gruntu opisuje się następująco: np. grsasiS - grunt pylasto piaszczysto żwirowy.



Porównanie trójkąta ISO z trójkątem Fereta
Określenie rodzaju gruntu według PN następuje w oparciu o kryterium zawartości czterech frakcji, a dodatkowo w piaskach według zawartości podfrakcji. Trójkąt Fereta stanowi pomocniczą konstrukcję graficzną do rozpoznania rodzajów gruntów drobnoziarnistych według PN (rys. 6). Poza trójkątem Fereta są cztery grunty gruboziarniste. Budowa trójkąta jest przejrzysta, a wyróżnione obszary gruntów łatwe do zapamiętania. Podział poziomy według zawartości frakcji iłowej, wyróżnia cztery grupy spoistości (do celów klasyfikacyjnych przyjęto założenie, że zawartość frakcji iłowej odpowiada wskaźnikowi plastyczności gruntu) i odpowiadające im główne nazwy gruntów: pyły, gliny, gliny zwięzłe i iły. Dalsze zróżnicowanie gruntów następuje według frakcji drugorzędnej: piaszczystej bądź pylastej i wówczas do nazwy głównej dochodzi dodatkowe określenie pylasty bądź piaszczysty. Systematyka nazw jest bardzo czytelna.

Nazwę gruntu można określać w oparciu o zawartość frakcji podaną w tabeli lub korzystając z trójkąta Fereta. Łącznie gruntów drobnoziarnistych i gruboziarnistych wyszczególniono: według PN 20 rodzajów, według ISO - 32 rodzaje. Jak przedstawiono w poprzednim rozdziale, określenie rodzaju gruntu na podstawie krzywej uziarnienia jest możliwe tylko na podstawie konstrukcji graficznej i jest procedurą dość złożoną. W celu porównania klasyfikacji gruntów według PN i ISO na trójkącie ISO i na diagramie przedstawiono (rys. 7), w przybliżeniu obszary, w których znajdą się grunty wyróżnione w klasyfikacji według PN (przybliżenie wynika z innych granic frakcji według PN i ISO). W obszarze szarym na trójkącie znajdują się wszystkie grunty drobnoziarniste według PN, tj. piaski, pyły, gliny i iły. Zakresy zawartości frakcji drobnej (Si + Cl) zaznaczono dla tych gruntów odpowiednimi kolorami w paskach narysowanych powyżej trójkąta od strony frakcji Sa. Tymi samymi kolorami zaznaczono obszary poszczególnych gruntów na diagramie. Np. grunty I, Gz, G, ?p, znajdują się w obszarze gruntów oznaczonych według ISO saSi, saclSi, sasiCl, saCl. Zatem ?p to może być saSi lub saclSi, G to może być saclSi lub sasiCl, Gz to moze być sasiCl lub saCl, ił to może być sasiCl lub saCl. Poza obszarem szarym pozostałą część trójkąta wypełniają pospółki i żwiry np. pospółki gliniaste - kolor jasno fioletowy. Na diagramie odpowiednie obszary tych gruntów zaznaczono szrafurą (np. pospółka gliniasta - linie nachylone w prawą stronę w zakresie zawartości frakcji iłowej (Cl) od 2 do 15%. Zatem np. pospółka gliniasta - według ISO to może być jeden z 22 gruntów wyszczególnionych na trójkącie w obszarze jasno fioletowym, żwir gliniasty to może być jeden z czterech gruntów wyróżnionych na trójkącie (clGr, siGr, saclGr, sasiGr).



Trójkąt ISO "krajowy"
W normie ISO dopuszczono możliwość, aby poszczególne kraje sformułowały uzupełniające zasady klasyfikacji gruntów zgodne z normą ISO. W Polsce Komitet Techniczny d/s Geotechniki przygotował propozycję 2 załączników krajowych:
NA i NB. Załącznik NA ma charakter informacyjny i zawiera "wykaz norm powołanych w normie europejskiej i ich krajowych odpowiedników". W załączniku NB "podano nazwy polskich gruntów w zależności od ustalonych symboli klasyfikacji gruntów oraz szczegółowe zasady opisu próbek gruntów zgodnie z podaną klasyfikacją".

Grunty te wyszczególniono w tabeli 4 i na trójkącie ISO "krajowym" rys. 8 oraz żółtym kolorem na rys. 10. Nie wszystkie grunty wyszczególnione na trójkącie ISO, znalazły się w tab. 4 (NB1). Brak 13 gruntów wyróżnionych na trójkącie ISO np. saSi, grsiSa, saclGr, itd. Natomiast w tab. 4 (NB1) znalazł się grunt sisaGr, którego nie ma na trójkącie ISO i wystąpił dokładnie ten sam grunt siGr w poz. 5 i 9 (raz jako żwir pylasty, a niżej jako pył ze żwirem). W poz. 9 występują trzy grunty grSi, grclSi, siGr, a nazwy - zresztą nieadekwatne do symboli - są tylko dwie. Część gruntów z tab. 4 przedstawiono na trójkącie (rys. 8), (NB1 w normie ISO), który dalej nazywany będzie w skrócie trójkątem ISO "krajowym". Jednak obszary gruntów na tym trójkącie nie odpowiadają zapisom zawartości frakcji w tab. 4 (NB1); np. z zapisów zawartości gruntów saclSi, sasiCl wynika, że na trójkącie powinny być obszary tych gruntów w formie równoległoboków, a są trapezy. Na trójkącie ISO "krajowym" przedstawiono tylko grupę gruntów z trójkąta ISO, zawierających do 20% frakcji żwirowej, uznając zapewne, że są to grunty, które najczęściej występują w praktyce inżynierskiej (rys.10). Trójkąt ISO "krajowy" ma osie opisane tak, jak trójkąt Fereta, i takie same kierunki nanoszenia zawartości frakcji. Niektóre grunty mają inną nazwę na tym trójkącie i inną w tab. 4, np. dla clSa (piasek ilasty według rys.8 (NB1), a piasek zapylony (zailony) według tab. 4). Wprowadzono dwie nazwy glin, w tym jedna glina ilasta, która nie ma swojego odpowiednika w klasyfikacji PN i jest neologizmem, gdyż w klasyfikacji PN przymiotnik gliniasty pochodził od odpowiedniej zawartości frakcji iłowej. Wydaje się, że załącznik krajowy NB nie przybliży polskim geotechnikom klasyfikacji ISO, a dodatkowo utrudni korzystanie z niej i będzie powodem wielu błędów w oznaczeniach rodzaju gruntu.



OKREŚLENIE STANU GRUNTÓW SPOISTYCH
Nie jest jasne, czy nowa norma likwiduje pojęcie stanu, pozostawiając tylko pojęcie konsystencji gruntu czy tylko zamienia znaczenia określeń stan i konsystencja. W wykazie terminów w rozdz. 3.6 i 3.7 cz. 2 normy ISO występuje pojęcie stanu gruntu ale w rozumieniu konsystencji według PN, natomiast w rozdz. 5.14 cz. 1 i rozdz. 5.4 cz. 2 stosuje się pojęcie konsystencji w rozumieniu PN. Norma ISO wyróżnia sześć konsystencji (stanów według PN). Zmieniają się nazwy konsystencji półzwartej w zwartą i zwartej w bardzo zwartą. Do oznaczenia konsystencji gruntu stosuje się wskaźnik konsystencji. Zmienia się granica pomiędzy konsystencją (stanem) miękkoplastycznym i płynnym.

Makroskopowe oznaczenie stanu gruntu
Według PN stan gruntu makroskopowo określa się na podstawie liczby wałeczkowań tej samej kulki gruntu do chwili pojawienia się spękań wałeczka, gdy osiągnie średnicę 3 mm i wcześniej ustalonego rodzaju gruntu. Według normy ISO konsystencję gruntu (stan) określa się głównie na podstawie odkształcalności gruntu w próbie manualnej i ewentualnie jednorazowego wałeczkowania. To podejście na pewno zadowoli wykonujących wiercenia, gdyż ograniczy pracochłonne i czasochłonne wielokrotne wałeczkowanie wymagane według PN. W tab.5 przedstawiono kryteria do makroskopowego oznaczenia stanu gruntu spoistego.

Laboratoryjne oznaczenie stanu gruntu
Laboratoryjne oznaczenie stanu gruntu spoistego dokonuje się na podstawie wskaźnika konsystencji Ic lub stopnia plastyczności IL. Wskaźnik konsystencji i stopień plastyczności wyrażają się wzorami:

gdzie
wn - wilgotność naturalna gruntu


wL - wilgotność gruntu odpowiadająca granicy płynności
wP - wilgotność gruntu odpowiadająca granicy plastyczności
IP - wskaźnik plastyczności; IP=wL - wP


Do określenia wskaźnika konsystencji i stopnia plastyczności potrzebne są laboratoryjne oznaczenia granic: płynności i plastyczności. W tab. 6 wyróżniono konsystencje (stany) gruntów drobnoziarnistych (według ISO i PN) i odpowiadające poszczególnym konsystencjom wartości IC i IL. Norma ISO dopuszcza stosowanie - do określenia konsystencji gruntu - stopienia plastyczności zamiast wskaźnika konsystencji. Porównanie wartości granicznych IC i IL dla wyróżnionych konsystencji gruntu przedstawiono na rys. 9 i w tab. 6. Przy stosowaniu stopnia plastyczności należy zwrócić uwagę, że grunt uzyskuje konsystencję płynną od wartości IL = 0,75 (według PN stan płynny grunt osiąga, gdy IL = 1,01).






PODSUMOWANIE
W dobie globalizacji ujednolicona klasyfikacja gruntów jest na pewno potrzebna. Przedstawiona w ISO klasyfikacja eksponuje makroskopowe rozpoznanie gruntu i jego cechy mające wpływ na jego właściwości mechaniczne (frakcje, kształt ziaren, wytrzymałość bez odpływu itd.). Zasada makroskopowego rozpoznania gruntu w zasadzie jest czytelna. Mogą wystąpić wątpliwości, w jakich przypadkach w nazwie gruntu podajemy frakcję drugorzędną i ewentualnie kolejne. Określenie makroskopowe stanu gruntu jest proste i łatwiejsze niż według PN. Sposób określania nazwy gruntu na podstawie krzywej uziarnienia według ISO jest dużo bardziej złożony niż według PN. W ISO wyróżnia się 32 rodzaje gruntów, a w PN 20 rodzajów. Norma ISO zawiera wiele nieścisłości, które być może w wersji ostatecznej - którą akceptuje prezes PKN - zostaną usunięte bądź zminimalizowane. (A. Gołębiewska przekazała w ramach ankietyzacji normy uwagi krytyczne do ISO). Niedopracowana norma będzie przyczyną codziennego rozdrażnienia tysięcy inżynierów z niej korzystających. Wydaje się, że zaproponowany w załączniku krajowym trójkąt ISO "krajowy" - w zamierzeniu mający ułatwić rozpoznanie gruntu i zachować niektóre polskie nazwy gruntów, w naszym odczuciu nie spełni tej roli, a wprowadza dodatkowe zamieszanie. Można wyrazić żal, że Europejski Komitet Normalizacyjny zamiast opracowywać własną klasyfikację, nie zalecił do stosowania sprawdzonej w wieloletniej praktyce amerykańskiej klasyfikacji "Unified Soil Classification System" (USCS). "Ta klasyfikacja oparta na doświadczeniu licznych rzesz inżynierskich w okresie II wojny światowej oraz na wieloletnim doświadczeniu dwóch potężnych amerykańskich organizacji została szerzej udostępniona w 1957 roku". [Broś 2003, Wagner 1957]. "Z systemem tym związana jest Karta Inżynierskiego Wykorzystania, w której wskazane są dla różnych celów technicznych właściwości zagęszczonych gruntów poszczególnych grup gruntów, m.in. takie jak ściśliwość, wodoprzepuszczalność, wytrzymałość na ścinanie i inne. Uzyskane na tej drodze informacje o właściwościach inżynierskich gruntów są wystarczające do projektu technicznego małych budowli oraz do projektu wstępnego dużych budowli". [Broś 2003].

LITERATURA
Broś B., Zagadnienia geotechniczne wynikłe podczas wznoszenia zapór ziemnych zbiorników wodnych. Acta Scientarum Polonorum, Architectura 2 (2) 2003, Warszawa. Wagner A., The Use of the Unified Soil Classification System by the Bureau of Reclamation. Proc. of the 4-th ICSMFE, London 1957. PN-EN ISO 14688-1 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część 1: Oznaczanie i opis. Projekt do ankiety (2005-05-31).
PN-EN ISO 14688-2 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część 2: Zasady klasyfikowania. Projekt do ankiety (2005-06-01).
PN-86/B-02480 Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów.


Anna Gołębiewska, Anna Wudzka


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna