Grunty sztywne

Jak wiadomo, piaski w porównaniu z gruntami spoistymi mają parę istotnych zalet jako podłoże pod fundament:

• są to grunty sztywne w układzie,
• osiadania ich pod obciążeniem ustalają się właściwie z chwilą ukończenia budowy i
• wysokość podciągania wody drogami włosko waty mi jest zupełnie nieznaczna.

Jeżeli chodzi o wyrównanie powierzchni posadowienia przez podsypkę, np. dla posadowienia skrzyń żelbetowych przy budowie nabrzeży, niejednokrotnie piasek może być materiałem niezastąpionym. Nie może być mowy, naturalnie, w tych razach o zagęszczaniu go (program uprawnienia budowlane na komputer).

Rzadsze są przypadki, gdy nadarza się możność wykorzystania współczesnych mechanicznych sposobów zagęszczania piasków, a metody te doprowadzają nieraz do większego zagęszczenia niż piasek ma w swym złożu naturalnym, i okazuje się rzeczą stosowną wytworzyć sztuczny nasyp piaskowy dla fundamentów. Przykładem takiego zabiegu może być wykonany w 1935 r. nasyp piaskowy pod fundamenty Muzeum Narodowego w Krakowie (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Budynek Muzeum Narodowego zajmuje w planie powierzchnię 2564 m², mierzoną w obrysie budynku na parterze (uprawnienia budowlane). Przy wierceniach badawczych napotkano do głębokości 4 m pokłady ziemi roślinnej, gliny przekładanej warstwami namułów, śmiecia zbieranego przez dłuższy szereg lat itp. Poniżej natrafiono na pokład żwirowo-piaskowy miąższości 8 m, a jeszcze głębiej na iły mioceńskie. Woda gruntowa znajdowała się na głębokości 4 m poniżej naziomu (program egzamin ustny). Początkowo zamierzano założyć fundamenty na tej głębokości, lecz okazało się, że woda gruntowa zawiera siarczany w stosunku 800-900 mg SO3 na litr wody. Wobec tego, że dostęp wody o tym nasyceniu siarczanami byłby niewątpliwie szkodliwy dla betonów, zdecydowano podnieść poziom założenia fundamentów o 2 m, podsypując tę warstwę piaskiem warstwami po 15 cm z obfitym polewaniem wodą i z mechanicznym ubijaniem.

Prąd elektryczny

Ogółem wprowadzono 6600 m ubitego nasypu używając do tego 8400 m³ dostarczonego „piasku", a raczej pospółki w stanie luźnym. Na nasypany w ten sposób grunt dopuszczono nacisk jednostkowy 1,5 at. W opisie fundamentowania brak wyjaśnienia, dlaczego postanowiono dać aż dwa metry nasypu piaskowego w istniejących tam warunkach gruntowych (opinie o programie).

Można niekiedy spotkać się z dążeniem do wprowadzania pod fundamenty „ław piaskowych** lub zakładania pod fundamentami nawet grubszych warstw piasku lub żwiru na gruntach słabszych. Postępowanie takie niewątpliwie pozwala wykorzystać zdolność drenującą piasku oraz stwarza pożądany kierunek filtracji i ciśnienia spływowego. Jednocześnie trzeba jednak zwrócić uwagę na powstające niekiedy możliwości wtłaczania się piasku lub żwiru w słabszy grunt zalegający poniżej oraz trzeba zawsze wyjaśnić sprawę, czy naprężenia przekazywane na ten słabszy grunt nie będą przekraczać dopuszczalnych dlań.

Badania nad przepływem wody w rurkach włoskowatych pod działaniem prądu elektrycznego były prowadzone kolejno przez Helmholtza, później przez Perrina, a następnie przez wybitnego polskiego fizyka Smoluchowskiego, który ustalił ostatni wzór matematyczny dla tego przepływu (segregator aktów prawnych).

Jednakże tak samo jak wzór podany przez Poiseuille’a dla przepływu wody w rurkach włoskowatych pod działaniem naporu nie nadaje się do użytku w praktyce inżynierskiej, która korzysta z wzoru Darcy, tak samo wzór Smoluchowskiego wykorzystamy wyłącznie w celu fizycznego objaśnienia zjawiska, a do celów praktycznych posłużymy się wzorem wprowadzonym przez Schaada i Haefeliego (Zurych), jako dostosowanym do praktycznego użytku (promocja 3 w 1).

Jeżeli wprowadzimy do gruntu elektrody i przepuścimy prąd elektryczny stały (promocja 3 w 1), to wystąpią zjawiska różnego charakteru, a mianowicie: oddzielanie się od anody cząstek jego tworzywa w postaci jonów i wędrówka ich wraz z prądem, przenoszenie się cząstek koloidalnych szkieletu gruntowego w silnie nawodnionych gruntach ku elektrodom (kataforeza), wędrówka filtracyjna cząstek wody ku katodzie wskutek elektroosmozy, elektroliza wody, ogrzewanie gruntu i polaryzacja elektrod.