Czym jest tzw. monogram Robertsona?

Ocena rodzaju gruntu zgodnie z klasyfikacją Robertsona

Przy klasyfikacji gruntów zgodnie z tzw. monogramem Robertsona nie istnieje konieczność definiowania parametrów gruntów, ponieważ są one automatycznie przypisywane do konkretnego profilu geologicznego. Jest to jeden z głównych powodów, dla których oszacowanie przeprowadzonego badania przebiega stosunkowo szybko i w zrozumiały sposób. Ustalenie rodzaju gruntu odbywa się na podstawie skorygowanych parametrów wartości oporu na stożku.

Warto przy tym podkreślić, że funkcjonują dwa warianty klasyfikacji gruntów według Robertsona, a mianowicie z roku 1986 i z roku 2010. W wariancie z 1986 uwzględniono 12 obszarów SBT (Soil Behaviour Type), a do z nich podporządkowano grupy gruntów (bez bliższego uszczegółowienia). Wyszczególniono w nim następujące typy zachowania gruntu (SBT):

1. Wrażliwy drobnoziarnisty
2. Materiał organiczny
3. Ił
4. Ił pylasty do iłu
5. Pył ilasty do iłu pylastego
6. Pył piaszczysty do pyłu ilastego
7. Piasek pylasty do pyłu piaszczystego
8. Piasek do piasku pylastego
9. Piasek
10. Piasek gruby do piasku
11. Bardzo zwięzły drobnoziarnisty (Grunt prekonsolidowany lub scementowany)
12. Piasek do piasku ilastego (Grunt prekonsolidowany lub scementowany)

Nowsza klasyfikacja według Robertsona, a więc z roku 2010, zawiera mniejszą liczbę poszczególnych klas gruntu niż oryginalna z 1986. Jest w niej zawarte 9 obszarów SBT:

1. Wrażliwy, drobnoziarnisty
2. Grunty organiczne - ił
3. Ił - ił pylasty do iłu
4. Mieszaniny Pyłu - pył ilasty do iłu pylastego
5. Mieszaniny piasku - piasek pylasty do pyłu piaszczystego
6. Piaski - czysty piasek do piasku pylastego
7. Piasek gruby do piasku zagęszczonego
8. Bardzo zagęszczony piasek do piasku ilastego (Bardzo prekonsolidowany lub scementowany)
9. Bardzo zwięzłe drobnoziarniste (Bardzo prekonsolidowany lub scementowany).

Warto jednak dodać, że nowsza klasyfikacja jest bardziej precyzyjna i częściej wykorzystywana na świecie.

Na nomogramie klasyfikacyjnym obszary wykresu reprezentujące konkretne rodzaje gruntu wydzielone są liniami funkcji ustalonych w sposób empiryczny na podstawie porównania wskazań CPTU z odwiertami geologicznymi.

Co faktycznie „czyta” nomogram Robertsona?

Nomogram Robertsona nie analizuje gruntu w sensie geologicznym, lecz jego zachowanie pod obciążeniem sondy. Klasyfikacja opiera się na relacjach pomiędzy parametrami pomiarowymi, a nie na składzie mineralnym czy genezie gruntu. Oznacza to, że dwa różne grunty mogą zostać przypisane do tego samego obszaru SBT, jeśli reagują podobnie na penetrację stożka.

Kiedy przypisanie SBT bywa mylące?

Błędna interpretacja nomogramu pojawia się najczęściej tam, gdzie rzeczywisty profil gruntowy jest silnie zaburzony lub niejednorodny. Dotyczy to zwłaszcza sytuacji, w których zmiany parametrów zachodzą na bardzo małej głębokości.

Problematyczne są szczególnie:

• cienkie przewarstwienia gruntów spoistych i niespoistych,
• grunty nasypowe o zmiennej strukturze,
• grunty organiczne z domieszkami mineralnymi,
• strefy wtórnie zagęszczone lub rozluźnione.

W takich warunkach wynik klasyfikacji wymaga krytycznego podejścia.

Wpływ jakości pomiaru na pozycję punktu na wykresie

Niewielkie błędy pomiarowe mogą powodować zauważalne przesunięcia punktów na nomogramie Robertsona. Dotyczy to zwłaszcza wartości tarcia tulei oraz korekt oporu stożka, które wpływają na końcową klasyfikację SBT.

Najczęstsze źródła odchyleń to:

• niestabilna prędkość penetracji,
• błędna kalibracja czujników,
• zakłócenia pomiaru ciśnienia porowego,
• przerwy lub skoki w zapisie danych.

Z tego względu ocena SBT zawsze powinna uwzględniać jakość samego badania.

Kiedy nomogram traci jednoznaczność interpretacyjną?

Jednoznaczność klasyfikacji maleje w gruntach zaburzonych, wtórnie przekształconych lub o nieciągłej strukturze. Nomogram nie rozróżnia przyczyn obserwowanego zachowania gruntu, a jedynie jego efekt pomiarowy. Z tego powodu w takich warunkach wynik klasyfikacji nie powinien być interpretowany w oderwaniu od pozostałych danych terenowych.