- Nazwa przedmiotu:
- Mechanika gruntów
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż./Stanisława Garwacka-Piórkowska/adiunkt
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Budownictwo
- Grupa przedmiotów:
- Wspólne dla kierunku
- Kod przedmiotu:
- BS1A_21
- Semestr nominalny:
- 4 / rok ak. 2018/2019
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Wykład 15; Laboratorium 30;
Przygotowanie się do zajęć 10h;
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą 15h;
Opracowanie wyników  5h;
Napisanie sprawozdania 5h;
Przygotowanie do kolokwium 20h;
Razem 100h = 4 ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Wykłady - 15h; Laboratoria - 30h; Razem 45h = 1,8 ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Laboratorium 30h;
Przygotowanie się do zajęć 10;
Opracowanie wyników 5;
Napisanie sprawozdania 5;
Razem 50h = 2 ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
- 
            
                - Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium30h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
 
- Wymagania wstępne:
- Wytrzymałość materiałów, Geologia
- Limit liczby studentów:
- Wykład: min.15; Laboratoria:8 - 12.
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z klasyfikacją gruntów i ich właściwościami fizycznymi i mechanicznymi, zagadnieniami rozkładu naprężeń i odkształceń w gruncie oraz określeniem nośności granicznej podłoża gruntowego. Celem nauczania w ramach tego przedmiotu jest nabycie przez studentów umiejętności identyfikowania podłoża gruntowego, określania jego parametrów geotechnicznych  dla potrzeb posadowienia budowli oraz oceny stateczności skarp.
- Treści kształcenia:
- W1 - Podstawy teoretyczne mechaniki gruntów. Elementy gruntoznawstwa. Grunt jako ośrodek trójfazowy. Właściwości fizyczne gruntów: podstawowe (gęstość objętościowa, gęstość właściwa szkieletu gruntowego, wilgotność gruntu) i pochodne (gęstość objętościowa szkieletu gruntowego, porowatość, wskaźnik porowatości, wilgotność całkowita, stopień wilgotności).   
W2 - Skład granulometryczny gruntów. Analiza sitowa i areometryczno-sitowa. Krzywe uziarnienia gruntów. Średnice miarodajne, wskaźnik różnoziarnistości i wskaźnik krzywizny. Klasyfikacja skał i gruntów. Grunty proste i złożone.  Frakcja główna, drugo i trzeciorzędna. 
W3 - Stopień zagęszczenia i stany gruntów niespoistych.  Granice konsystencji, stopień plastyczności, wskaźnik plastyczności  i wskaźnik konsystencji oraz  stany gruntów spoistych.
W4 - Rodzaje wody w gruncie. Wodoprzepuszczalność i metody określania współczynnika filtracji. Ciśnienie spływowe. Wpływ wody na ciężar objętościowy gruntów.  Negatywne zjawiska  związane z przepływem wody w gruncie (kurzawka, sufozja, przebicie i wyparcie). Środki zabezpieczające przed szkodliwym  działaniem filtracji. Stan graniczny UPL i HYD.  
W5 - Naprężenia w ośrodku gruntowym. Naprężenia pierwotne i naprężenia od obciążeń zewnętrznych. Hipotezy o rozkładzie naprężeń w gruncie. Metody wyznaczania naprężeń w gruncie. Rozkład naprężeń pod fundamentem obciążonym w wykopie.
W6 - Właściwości mechaniczne gruntów. Wytrzymałość na ścinanie. Hipotezy wytrzymałościowe i mechanizmy niszczenia gruntów. Metody badań.  Parametry wytrzymałościowe gruntów. Ściśliwość i odkształcenia gruntów. Krzywa ściśliwości i krzywa konsolidacji gruntów. Moduły ściśliwości gruntów. Metody badań.
W7 - Stany graniczne gruntów.  Nośność i odkształcalność podłoża gruntowego. Współczynniki częściowe w metodzie stanów granicznych . Podejścia obliczeniowe. Osiadanie fundamentów. 
W8 - Stateczność zboczy i skarp. Przyczyny i podział osuwisk. Metody określania zagrożenia osuwiskami. Metody obliczeń stateczności skarp i zboczy. Ogólne zasady poprawiania stateczności.
W9 - Parcie spoczynkowe, czynne i bierne gruntów. Zależność rodzaju  parcia  od przemieszczeń i odkształceń elementów  konstrukcyjnych zagłębionych w gruncie. Metody wyznaczanie parcia gruntu: metoda stanu granicznego naprężenia, metoda równowagi granicznej klina odłamu. Obliczanie parcia wg Eurokodu 7.  
W10 - Zagęszczalność gruntów nasypowych: wilgotność optymalna i maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego. Wskaźnik zagęszczenia jako miernik zagęszczenia gruntu w nasypie. Metody laboratoryjne           i polowe badania zagęszczalności. Badania Proctora.
W11 - Wpływ mrozu na grunty. Warunki tworzenia się wysadzin. Kryteria wysadzinowości gruntów. Zabezpieczenia budowli oraz nawierzchni drogowych przed wysadzinami       i  przełomami.
W12 - Kategorie geotechniczne. Program badań podłoża gruntowego  i  rodzaje dokumentacji.
L1 - Oznaczanie laboratoryjne podstawowych cech fizycznych gruntów: gęstości objętościowej, gęstości właściwej szkieletu gruntowego i wilgotności. Obliczanie pozostałych (pochodnych) cech fizycznych gruntów.
L2 - Badania dotyczące klasyfikacji gruntów. Analiza sitowa  i areometryczno - sitowa. Sporządzanie  krzywych uziarnienia. Określanie procentowych zawartości poszczególnych frakcji,  rodzaju gruntów spoistych                 i niespoistych  oraz  średnic miarodajnych d10 i d60.
L3 - Oznaczanie wskaźników porowatości gruntów niespoistych oraz obliczanie stopnia zagęszczenia. Oznaczanie  granicy płynności i plastyczności  gruntów spoistych i obliczanie stopnia plastyczności, wskaźnika konsystencji oraz wskaźnika plastyczności  gruntów spoistych.
L4 - Badanie próbek gruntów metodą makroskopową. Określanie rodzaju , stanu (dla gruntów spoistych), barwy , wilgotności i zawartości  Ca CO3. Schemat procedury oznaczania i opisu gruntów wg PN EN ISO.
L5 - Pomiary współczynnika filtracji w gruntach niespoistych. Badania gruntów nasypowych – wyznaczanie maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego i wilgotności optymalnej. Obliczanie wskaźnika zagęszczenia gruntu.
L6 - Badanie wytrzymałości próbek gruntów na ścinanie w aparacie skrzynkowym i trójosiowym. Wyznaczanie modułów ściśliwości (Mo i M ) gruntów   w edometrze.
L7 - Wyznaczanie rozkładu  naprężeń  pod fundamentem i  obliczanie osiadań.
L8 - Określanie nośności gruntu pod fundamentami i obliczanie parcia gruntu działającego na konstrukcje.  
- Metody oceny:
- 1.	Obecność na wykładach jest zalecana. Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych jest obowiązkowa. Dopuszczalne są dwie nieobecności na ćwiczeniach laboratoryjnych, pod warunkiem zaliczenia danego ćwiczenia w innym terminie – uzgodnionym z prowadzącym.
2.	Efekty uczenia się przypisane do przedmiotu będą weryfikowane podczas dwóch sprawdzianów pisemnych obejmujących swym zakresem wiedzę zdobytą na wykładach i ćwiczeniach oraz obrony ustnej sprawozdań z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
3.	Warunkiem koniecznym zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnych ocen ze sprawdzianów oraz obrony ustnej sprawozdań z wykonywanych ćwiczeń laboratoryjnych. Ocena końcowa z przedmiotu jest wystawiana na podstawie otrzymanych ocen – średnia arytmetyczna, ustalona ze studentami na zajęciach.
4.	Ocena ze sprawdzianów przekazywana jest do wiadomości studentów niezwłocznie po sprawdzeniu prac i dokonaniu ich oceny (forma przekazywania ocen do ustalenia ze studentami w trakcie zajęć). Ocena końcowa z przedmiotu przekazywana jest do wiadomości studentów w formie uzgodnionej ze studentami. 
5.	Student może poprawiać oceny niedostateczne w terminach wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia. 
6.	Student powtarza, z powodu niezadowalających wyników, wykłady i ćwiczenia laboratoryjne.
7.	Na sprawdzianie, podczas weryfikacji osiągnięcia efektów uczenia się, każdy piszący powinien mieć długopis (lub pióro) z niebieskim lub czarnym tuszem (atramentem) przeznaczony do zapisywania odpowiedzi oraz kilka czystych arkuszy papieru formatu A4. Pozostałe materiały i przybory pomocnicze, szczególnie telefony komórkowe i inne urządzenia elektroniczne, są zabronione.
8.	Jeżeli podczas weryfikacji osiągnięcia efektów uczenia się zostanie stwierdzona niesamodzielność pracy studenta lub korzystanie przez niego z materiałów lub urządzeń innych niż dozwolone w regulaminie przedmiotu, student uzyskuje ocenę niedostateczną i traci prawo do zaliczenia przedmiotu w jego bieżącej realizacji.
9.	Rejestrowanie dźwięku i obrazu przez studentów w trakcie zajęć jest zabronione.
10.	Prowadzący zajęcia umożliwia studentowi wgląd do jego ocenionych prac pisemnych do końca danego roku akademickiego w terminach konsultacji.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Wiłun Z., Zarys geotechniki, WKŁ, Warszawa 1987.         
2. Pisarczyk S., Mechanika gruntów, OWPW, Warszawa 1999.                                                                             
3. Pisarczyk S., Grunty nasypowe. Własciwości geotechniczne i metody ich badania, OWPW, Warszawa 2004.                                                                              
4. Myslińska E., Laboratoryjne badania gruntów. PWN, Warszawa 1992.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- Program studiów opracowany na podstawie programu nauczania zmodyfikowanego w ramach Zadania 38 Programu Rozwojowego Politechniki Warszawskiej
Efekty uczenia się
    Profil ogólnoakademicki - wiedza
                    - Efekt W01_03
- Ma podstawową wiedzę  w zakresie właściwości gruntów jako materiałów budowlanych, stosowanych między innymi  do budowli ziemnych. 
 Weryfikacja: Kolokwium (W1-W3, W6, W7, W10); Sprawozdania (L1-L6); Obserwacja podczas wykonywania cwiczeń.
 Powiązane efekty kierunkowe: 
                        B1A_W01_03
 Powiązane efekty obszarowe: 
                        T1A_W01
- Efekt W04_01
- Posiada wiedzę w zakresie oznaczania, opisu i klasyfikacji gruntów.   Definiuje  fizyczne i mechaniczne właściwości gruntów. Zna            zależności korelacyjne pomiędzy poszczególnymi parametrami.           Rozumie  podstawowe zjawiska związane z przepływem wody                   w gruncie oraz  zna środki zabezpieczające przed szkodliwym         działaniem filtracji. Rozróżnia stany gruntów  spoistych                                     i niespoistych. Definiuje naprężenia istniejące w gruncie. Wyjaśnia         pojęcie  nośności i odkształcalności   podłoża pod typowymi        fundamentami bezpośrednimi.   Zna podstawowe pojęcia dotyczące      zboczy  i skarp oraz warunki ich stateczności.  Rozróżnia   parcie  spoczynkowe, czynne i bierne gruntu. Rozumie   zjawisko tworzenia sie wysadzin i zna warunki ich powstawania. Zna klasyfikację  gruntów  pod względem wysadzinowości. Rozróżnia kategorie geotechniczne obiektów i rodzaje dokumentacji z badań  podłoża gruntowego.
 Weryfikacja: Kolokwium (W1-W12);
 Powiązane efekty kierunkowe: 
                        B1A_W04_01
 Powiązane efekty obszarowe: 
                        T1A_W04
- Efekt W07_01
- Zna metody analizy składu granulometrycznego gruntów, wykonywanych     w celu ich oznaczania, opisu i klasyfikacji, metodę makroskopową badania próbek gruntów, metody określania współczynnika filtracji gruntów,  metody obliczeniowe sprawdzania stateczności zboczy lub skarp oraz  metody określania zagrożenia osuwiskami. Posiada wiedzę w zakresie  polowych        i laboratoryjnych  metod badań zagęszczalności gruntów. Zna metody określania naprężeń pionowych w gruncie  oraz  metody wyznaczania parcia gruntu na element konstrukcyjny zagłębiony w gruncie. Zna podstawowy sprzęt do wykonywania badań geotechnicznych podłoża gruntowego.
 Weryfikacja: Kolokwium (W2, W4, W5, W8-W10); Sprawozdania (L2, L4, L5). Obserwacja podczas wykonywania ćwiczeń.
 Powiązane efekty kierunkowe: 
                        B1A_W07_01
 Powiązane efekty obszarowe: 
                        T1A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
                    - Efekt U08_01
- Potrafi przeprowadzać podstawowe badania laboratoryjne gruntów pozwalające na określenie rodzaju, stanu gruntu, jego właściwości fizycznych i  mechanicznych.   Potrafi określić zakres badań podłoża gruntowego w zależności od danej kategorii  geotechnicznej obiektu  oraz rodzaj niezbędnej dokumentacji z badań. Potrafi wyznaczyć podstawowe parametry zagęszczalności gruntów, sklasyfikować grunty pod względem wysadzinowości.  
 Weryfikacja: Kolokwia (W1, W3, W4, W6, W10-W12), Sprawozdania (L1, L3-L6). Obserwacja podczas wykonywania ćwiczeń.
 Powiązane efekty kierunkowe: 
                        B1A_U08_01
 Powiązane efekty obszarowe: 
                        T1A_U08
- Efekt U09_01
-   Potrafi określać: rozkład naprężeń pod fundamentem, nośność graniczną podłoża pod typowymi fundamentami bezpośrednimi i  wpływ parametrów geotechnicznych podłoża  na nośność,  osiadania gruntu pod fundamentami obiektów. Potrafi obliczać jednostkowe parcie graniczne gruntu oraz siły wypadkowe parcia działające na elementy konstrukcyjne zagłębione w gruncie, w przypadku podłoża jednorodnego i uwarstwionego. Potrafi sprawdzić stateczność zbocza lub skarpy, zbudowanych z gruntów spoistych lub niespoistych. 
 Weryfikacja: Kolokwium (W7-W9), Sprawozdania (L7-L9). Obserwacja                    podczas wykonywania ćwiczeń.
 Powiązane efekty kierunkowe: 
                        B1A_U09_01
 Powiązane efekty obszarowe: 
                        T1A_U09
- Efekt U15_01
- Potrafi  ocenić  przydatność metod badawczych potrzebnych do określenia składu granulometrycznego, właściwości fizycznych i mechanicznych gruntów oraz wybrać  i zastosować właściwą  metodę badawczą. Potrafi ocenić przydatność metod wyznaczania naprężeń w gruncie, obliczania stateczności zboczy lub skarp  oraz metod określania zagrożenia osuwiskami.   
 Weryfikacja: Kolokwium (W1-3, W5, W6, W 8); Sprawozdania (L1, L4, L6, L7); Obserwacja podczas wykonywania ćwiczeń.
 Powiązane efekty kierunkowe: 
                        B1A_U15_01
 Powiązane efekty obszarowe: 
                        T1A_U15
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
                    - Efekt K03_01
- Potrafi pracować  indywidualnie i w grupie podczas wykonywania poszczególnych badań laboratoryjnych oraz opracowywania sprawozdań. Ma świadomość odpowiedzialności za wykonywane w grupie ćwiczenia z zakresu Mechaniki Gruntów.
 Weryfikacja: Sprawozdania (L1-L8); Obserwacja podczas wykonywania ćwiczeń.
 Powiązane efekty kierunkowe: 
                        B1A_K03_01
 Powiązane efekty obszarowe: 
                        T1A_K03