Właściwości mechaniczne gruntów

Do ważniejszych właściwości mechanicznych gruntów zalicza się: nośność, tarcie wewnętrzne i spójność.

Nośnością nazywa się zdolność gruntu do przenoszenia obciążeń. Wyraża się ją stosunkiem obciążenia do powierzchni (N/m2). Jest to maksymalne obciążenie, jakie nie powoduje jeszcze szkodliwych odkształceń gruntu; nazywa się je często wytrzymałością na obciążenie.

Tarcie wewnętrzne występuje w grancie wskutek oporu, który stawiają przesuwane względem siebie ziarna. Wartość tego oporu zależy od kształtu ziaren i stopnia zagęszczenia gruntu.

Spójność występuje tylko w gruntach, spoistych (gliny, iły) w wyniku działania przyciągających sił cząsteczkowych i sił włoskowatości oraz wiążącego działania roztworów koloidalnych. Spójność gruntu maleje ze wzrostem stopnia wilgotności. Dzięki siłom spoistości pionowo odcięte ściany gruntów spoistych mogą się do pewnych granic utrzymywać w stanie nienaruszonym.

Tarcie wewnętrzne między cząsteczkami ii spójność decydują o wytrzymałości gruntu na ścinanie. Jeżeli ciężar gruntu na krawędzi wykopu przewyższy wartość sił tarcia wewnętrznego i spójności, następuje osunięcie się (ścięcie) górnej części ściany do wykopu po określonej płaszczyźnie.

tmpa9a2-1

Osuniętą część grantu nazywamy klinem odłamu, a płaszczyznę, po której nastąpiło osunięcie — płaszczyzną odłamu. Kąt nachylenia tej płaszczyzny do poziomu, zwany kątem odłamu, jest różany w różnych gruntach i w stanie naturalnym (nienaruszonym) maleje wraz ze wzrostem stopnia wilgotności. Te same grunty w stanie rozluźnionym (po odspojeniu) mają znacznie mniejsze kąty stoku naturalnego.

Znajomość kątów stoku naturalnego różnych gruntów i materiałów jest potrzebna do ustalania pochyłości nasypów, skarp itp. Kąty stoku naturalnego niektórych gruntów podano w tabeli.

tmpa9a2-2