Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika gruntów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GBUD-1-303-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Budownictwo
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Kowalski Michał (kowalski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Mechanika gruntów zajmuje się opisem zachowania ośrodka gruntowego.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student ma wiedzę na temat parametrów wytrzymałościowych gruntu oraz metod ich wyznaczania. BUD1A_W04, BUD1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_W002 Student posiada wiedzę na temat pracy ośrodka gruntowego i czynników jakie wpływają na jej zmianę. BUD1A_W04, BUD1A_W01 Udział w dyskusji,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student nabywa umiejętność identyfikowania i klasyfikowania gruntów oraz oceny jego przydatności z punktu widzenia zastosowań inżynieryjnych. BUD1A_U04, BUD1A_U03, BUD1A_U05 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student nabywa umiejętność rozwiązywania prostych zadań inżynierskich: wyliczania własności fizycznych, interpretacji badań pod kątem parametrów geotechnicznych oraz wyznaczania osiadań podłoża budowlanego. BUD1A_U03, BUD1A_U05 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Student nabywa umiejętność wyznaczania sił parcia i odporu na konstrukcjach oporowych oraz sprawdzania stateczności skarp. BUD1A_U03, BUD1A_U05 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student zaczyna dostrzegać specyfikę porowatego ośrodka trójfazowego jakim jest grunt a przez to złożoność i powagę z jaką powinien być traktowany. Studentowi zostanie też wpojona szczególna ostrożność do obecności wody i roli jaką odrywa podłożu budowlanym. Mocny nacisk zostanie również położony na rangę badań geotechnicznych w całym procesie inwestycyjnym w budownictwie. BUD1A_K03, BUD1A_K02, BUD1A_K01, BUD1A_W01 Sprawozdanie,
Kolokwium
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
75 30 15 30 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student ma wiedzę na temat parametrów wytrzymałościowych gruntu oraz metod ich wyznaczania. + + + - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę na temat pracy ośrodka gruntowego i czynników jakie wpływają na jej zmianę. + + + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student nabywa umiejętność identyfikowania i klasyfikowania gruntów oraz oceny jego przydatności z punktu widzenia zastosowań inżynieryjnych. + + + - - - - - - - -
M_U002 Student nabywa umiejętność rozwiązywania prostych zadań inżynierskich: wyliczania własności fizycznych, interpretacji badań pod kątem parametrów geotechnicznych oraz wyznaczania osiadań podłoża budowlanego. + + + - - - - - - - -
M_U003 Student nabywa umiejętność wyznaczania sił parcia i odporu na konstrukcjach oporowych oraz sprawdzania stateczności skarp. + + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student zaczyna dostrzegać specyfikę porowatego ośrodka trójfazowego jakim jest grunt a przez to złożoność i powagę z jaką powinien być traktowany. Studentowi zostanie też wpojona szczególna ostrożność do obecności wody i roli jaką odrywa podłożu budowlanym. Mocny nacisk zostanie również położony na rangę badań geotechnicznych w całym procesie inwestycyjnym w budownictwie. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 75 godz
Przygotowanie do zajęć 26 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 26 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

  • Klasyfikacje gruntów zgodnie z nowymi (ISO) i starymi (PN) normami.
  • Analiza makroskopowa gruntów.
  • Podstawowe i pochodne własności fizyczne gruntów.
  • Grunt jako trójfazowy ośrodek porowaty, zasada efektywnych naprężeń Terzaghi’ego.
  • Rodzaje wód występujących w gruncie, wody związane, wody wolne, wody kapilarne. Fizykochemiczne oddziaływanie cząstek gruntowych i wody.
  • Osobliwości zachowania gruntów (tiksotropia, osiadanie zapadowe, upłynnienie gruntów). Skurczalność i ekspansywność gruntu.
  • Przepływ wody w gruncie, istota przepływu cieczy w gruncie, filtracja, prawo Darcy’ego, ograniczenia prawa Darcy’ego, podstawowe równanie przepływu w gruncie, siatka filtracyjna.
  • Zjawiska związane z ruchem wody w gruncie -ciśnienie spływowe, krytyczny spadek hydrauliczny.
  • Naprężenia w gruncie i ich związek z wyporem wody. Prekonsolidacja gruntów (wyznaczanie OCR). Rozwiązanie Boussinesq’a, metoda punktów narożnych.
  • Odkształcalność gruntu, badanie w EDOMETRZE, wyznaczanie edometrycznych modułów ściśliwości. Obliczanie osiadań podłoża gruntowego.
  • Modele konstytutywne gruntów. Podstawy teorii stanów granicznych. Wytrzymałość gruntu na ścinanie, hipotezy wytężeniowe w mechanice gruntów. Koła Mohra – aparat trójosiowego ściskania. Prosta Coulomba – aparat bezpośredniego ścinania.
  • Polowe i laboratoryjne metody badania gruntów.
  • Parcie gruntów na konstrukcje oporowe. Rodzaje sił parcia i metody ich wyznaczania. * Metody analizy stateczności skarp i zboczy. Metody równowagi granicznej w analizie stateczności skarp i zboczy.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

Rozwiązywanie zadań dotyczących:

  • własności fizycznych gruntów,
  • rozkładu naprężeń w podłożu budowlanym,
  • przepływu wody,
  • określania parametrów wytrzymałościowych,
  • zależności występujących pomiędzy naprężeniami głównymi a kątem tarcia i kohezją,
  • wyznaczania sił parcia i odporu w konstrukcjach oporowych,
  • przebicia hydraulicznego.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

W ramach ćwiczeń laboratoryjnych zajęcia prowadzone są w laboratorium komputerowym oraz w laboratorium geotechnicznym. W laboratorium komputerowym przy wykorzystaniu profesjonalnego oprogramowania student wykonuje analizy stateczności nasypu budowlanego, a następnie dobiera wymagane zbrojenie zapewniające stateczność nasypu. W ramach badań w laboratorium geotechnicznym student przeprowadza szereg doświadczeń na ośrodku gruntowym, wyznaczając parametry takie jak kąt tarcia wewnętrznego i spójność, gęstość, współczynnik filtracji itp.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnych ocen z pozostałych form zajęć.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest średnią ważoną ocen z egzaminu (waga 0,6) oraz średniej (waga 0,4) z pozostałych dwóch form zajęć tj. ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych. Inne aktywności mogą być również premiowane.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Zajęcia z ćwiczeń laboratoryjnych muszą zostać odrobione poprzez uczestnictwo w analogicznych zajęciach w innych grupach.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Brak

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. Wiłun Z.: Zarys geotechniki, Wyd. KiŁ Warszawa 2005,
  2. Smoltczyk U.: Geotechnical Engineering Handbook, John Wiley & Sons, Berlin 2003,
  3. Glazer Z., Malinowski J.: Geologia i geotechnika dla inżynierów budownictwa. Wyd. PWN Warszawa 1991,
  4. Pisarczyk S. : Gruntoznawstwo inżynierskie PWN 2001,
  5. Pisarczyk S., Rymsz B.: Badania laboratoryjne i polowe gruntów. Oficyna Wyd. Pol. Warszawskiej 1993,
  6. Grabowska-Olszewska B.: Geologia stosowana, właściwości gruntów nienasyconych 1998,
  7. Myślińska E.: Laboratoryjne badania gruntów i gleb. Wyd.Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2010,
  8. Lambe T. W. Whitman R.V.: Mechanika gruntów, Tom I i II, Arkady, Warszawa 1977.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Analiza stateczności skarp z gruntu zbrojonego — Reinforced slope stability analysis / Marek CAŁA, Michał KOWALSKI // Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków ; ISSN 1732-6702. — Tytuł poprz.: Górnictwo (Kraków). — 2008 R. 32 z. 2, s. 67–77
Reinforced slope stability analysis with FLAC / M. CAŁA, M. KOWALSKI // W: Continuum and distinct element numerical modeling in geo-engineering – 2008 [Dokument elektroniczny] : proceedings of the 1\textsuperscript{st} international FLAC/DEM symposium : Minneapolis, Minnesota, August 25–27, 2008 / eds. Roger Hart, Christine Detournay, Peter Cundall. — Minneapolis : Itasca Consulting Group, Inc., 2008.
Rozwój i określenie przyczyn osuwiska na skarpie zbiornika wodnego po odkrywkowej kopalni siarki „Piaseczno” — Development and causes of the landslide in a water reservoir escarpment, the former “Piaseczno” sulphur open-cast mine / Jerzy FLISIAK, Zbigniew Frankowski, Andrzej HAŁADUS, Edyta Majer, Michał KOWALSKI, Paweł Pietrzykowski, Stanisław RYBICKI // Przegląd Geologiczny ; ISSN 0033-2151. — 2014 t. 62 nr 4, s. 190–197.

Informacje dodatkowe:

Studenci uzyskują również dostęp do strony www, na adres podany powyżej. Zawarte są tam prezentacje z wykładów.