KWALIFIKACJA GIW5 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 13.
Który grunt będzie miał najwyższą wartość kąta stoku naturalnego?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Kąt stoku naturalnego zależy głównie od tarcia wewnętrznego i kohezji materiału. Grunty spoiste (np. iły, gliny) dzięki kohezji mogą utrzymywać bardziej strome skarpy niż grunty niespoiste, takie jak piaski (suche lub mokre), które łatwiej się osypują. Dlatego najwyższą wartość ma zwykle grunt spoisty.

Pełne wyjaśnienie:

Kąt stoku naturalnego (często nazywany też kątem zsypu) to maksymalny kąt, pod jakim materiał sypki lub rozluźniony może tworzyć stabilną skarpę/pryzmę bez dodatkowego podparcia. Zależy on przede wszystkim od:

  • tarcia wewnętrznego (oporu przesuwu między ziarnami/bryłami),
  • kohezji (spójności), która w gruntach spoistych daje dodatkowy "sklejający" efekt,
  • wilgotności, która może zarówno zwiększać pozorną spójność (przy niewielkiej wilgotności), jak i ją obniżać oraz działać "poślizgowo" (przy dużym uwodnieniu).

Odpowiedź "Grunt spoisty." jest poprawna, ponieważ grunty spoiste mają kohezję, dzięki czemu mogą utrzymywać bardziej strome skarpy niż materiały niespoiste. W praktyce widać to np. przy formowaniu skarp z gliny lub iłu w porównaniu do usypiska z piasku.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Suchy piasek." to grunt niespoisty: jego stabilność wynika prawie wyłącznie z tarcia wewnętrznego między ziarnami, więc skarpy są zwykle mniej strome niż w gruntach spoistych.
  • "Mokry piasek." bywa mylący: lekka wilgotność może zwiększać "lepkość" przez siły kapilarne, ale nie oznacza to większego kąta w każdych warunkach. Przy większej ilości wody rośnie ryzyko upłynnienia i poślizgu, co sprzyja obniżeniu stabilnego nachylenia.
  • "Spękana skała." nie jest typowym "gruntem" w sensie materiału sypkiego o jednorodnym zachowaniu. Bryły i okruchy mogą się klinować, ale równie często ułatwiają zsuw (toczenie, poślizg po płaszczyznach), więc bez dodatkowych założeń nie daje to najwyższego, jednoznacznie przewidywalnego kąta stoku naturalnego.

W kontekście pracy operatora maszyn i urządzeń przeróbczych wiedza o kącie stoku naturalnego pomaga oceniać stateczność pryzm urobku i kruszyw, planować bezpieczne nachylenia skarp oraz ograniczać rozsypywanie podczas zsypu i transportu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kąt stoku naturalnego (kąt zsypu) to największe nachylenie, pod jakim luźny materiał może się utrzymać bez osuwania. Zależy od tarcia między ziarnami/bryłami oraz od spójności (kohezji) i wilgotności. W praktyce opisuje, jak "stromą" pryzmę da się bezpiecznie usypać.
Grunty spoiste (np. gliny, iły) mają kohezję, czyli spójność, która działa jak dodatkowy "klej" między cząstkami. Dzięki temu skarpa może być bardziej stroma, zanim zacznie się osypywać. W gruntach niespoistych (piaski) kohezja jest mała, więc stabilność zależy głównie od tarcia.
Mała wilgotność może chwilowo zwiększać stabilność piasku (siły kapilarne), ale przy większym uwodnieniu woda działa jak smar i zmniejsza opór na ścinanie. Wtedy materiał łatwiej się osuwa, a bezpieczne nachylenie skarpy maleje. Dlatego "mokry piasek" nie zawsze oznacza większy kąt.
Zwykle nie, bo w suchym piasku praktycznie brak kohezji i wszystko zależy od tarcia między ziarnami. Grunt spoisty ma dodatkową spójność, co pozwala na bardziej strome skarpy. Wyjątki mogą wynikać ze specyficznej granulacji lub zagęszczenia, ale w pytaniach testowych przyjmuje się typowe zachowanie materiałów.
Spękana skała to zwykle mieszanina brył i okruchów, która nie zachowuje się jak jednolity grunt sypki. Bryły mogą się klinować i tworzyć strome lokalne ułożenia, ale równie często ułatwiają toczenie i poślizg po powierzchniach. Bez doprecyzowania (uziarnienia, kształtu, stopnia rozdrobnienia) wynik nie jest jednoznaczny.
Najczęściej łączy się to z pojęciami: tarcie wewnętrzne, kohezja (spoistość), opór na ścinanie, stateczność skarp, zagęszczenie oraz wpływ wody na grunt. Te terminy pomagają rozumieć, dlaczego jedne pryzmy są stabilne, a inne szybko się osypują.
Wszędzie tam, gdzie materiał jest zsypywany lub składowany: na pryzmach kruszyw i urobku, w zasobnikach, lejach zsypowych, na hałdach i zwałowiskach. Operator ocenia wtedy, czy skarpa jest stabilna, czy pojawia się ryzyko osunięcia, zasypania lub zablokowania przesypu.
Typowe pomyłki to: utożsamianie "mokry" z "bardziej stabilny" w każdych warunkach, wybór "skały" tylko dlatego, że kojarzy się z dużą wytrzymałością, oraz ignorowanie roli kohezji w gruntach spoistych. Pomaga porównanie: piasek = tarcie, grunt spoisty = tarcie + kohezja.
W prostym ujęciu grunt spoisty daje się formować (np. wałeczkować) i "trzyma kształt", zwłaszcza przy odpowiedniej wilgotności. Piasek (niespoisty) rozsypuje się i nie tworzy trwałych brył bez dodatkowych spoiw. W praktyce zakładowej ważne jest też zachowanie podczas zsypu i podatność na osypywanie.
Najpierw porównaj mechanizmy: czy materiał ma kohezję (spoistość), czy tylko tarcie. Następnie oceń wpływ wody: niewielka może pomagać, ale duża często szkodzi stabilności. Jeśli w odpowiedziach jest "grunt spoisty" i typowe piaski, najczęściej to grunt spoisty ma większy kąt stoku naturalnego.
info

Statystycznie 46% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Kąt stoku naturalnego zależy głównie od tarcia wewnętrznego i kohezji materiału."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Kąt tarcia wewnętrznego" – opis pojęcia i roli tarcia w gruntach, https://pl.wikipedia.org/wiki/K%C4%85t_tarcia_wewn%C4%99trznego - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia (EN): "Angle of repose" – definicja kąta zsypu/stoku naturalnego i czynniki wpływu, https://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_repose - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z mechaniki gruntów (rozdziały: tarcie wewnętrzne, kohezja, stateczność skarp)
  • Materiały szkoleniowe z robót ziemnych i technologii zwałowania w górnictwie odkrywkowym
  • Instrukcje BHP/technologiczne zakładu dotyczące skarp, pryzm i składowania urobku

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego