Mechanika hornin a zemin
description
Transcript of Mechanika hornin a zemin
![Page 1: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/1.jpg)
Mechanika hornin a zemin
doc. Ing. Kořínek Robert, CSc.Místnost: C 314
Telefon: 597 321 942E-mail: [email protected]
fast10.vsb.cz/korinekPřednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika
reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
![Page 2: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/2.jpg)
Zadání zápočtové práce • fast10. vsb.cz/korinek• Termín odevzdání : nejpozději v zápočtovém týdnu
na LPC 315 (Barbara Luňáčková)• 18 – 35 bodů
Téma práce• Vlastnosti zemin• Klasifikace zemin• Napjatost• Konsolidace
![Page 3: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/3.jpg)
Vlastnosti zemin𝑛=
𝑉 𝑝
𝑉 𝑒=𝑉 𝑝
𝑉 𝑠
𝑤=𝑚𝑤
𝑚𝑠=𝜌−𝜌𝑑
𝜌𝑑𝑆𝑟=
𝑉𝑤
𝑉 𝑝=𝜌−𝜌𝑑
𝜌𝑤𝑛
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
𝐼𝑑=𝑒𝑚𝑎𝑥−𝑒𝑒𝑚𝑎𝑥−𝑒𝑚𝑖𝑛
![Page 4: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/4.jpg)
Vlastnosti zemin
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Zásobník o výšce 1m je zcela zaplněn zeminou. Pórovitost zeminy je 35%. Stupeň saturace 40%. Na tu zeminu v zásobníku začalo pršet. Množství dešťové vody odpovídá 21mm vodního sloupce. (Předpoklad – veškerá dešťová voda prosákla do zeminy zásobníku, vodotěsný zásobník). Stanovte stupeň saturace zeminy po dešti.
![Page 5: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/5.jpg)
Vlastnosti zemin
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Stanovte ulehlost sypké zeminy pomocí hodnot zjištěných v laboratoři:s = 2600 kgm-3, objemovou hmotnost suché zeminy d = 1550 kgm-3, objemovou hmotnost v nejnakypřenějším uložení d,min = 1480kgm-3, objemovou hmotnost v nejhutnějším uložení d,max = 1600 kgm-3.
![Page 6: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/6.jpg)
Klasifikace zemin
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
ČSN 73 1001 Základová půda pod plošnými základy zrušena 1. 4. 2010
ČSN 73 6133 Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací
ČSN EN 1997-1 (resp. ČSN EN ISO 14688 část 1 a 2 (Geotechniký průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin)
![Page 7: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/7.jpg)
Klasifikace zemin
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Postup EN i ČSN
1. Určení procentuálního zastoupení jednotlivých složek zeminy (křivka zrnitosti).
2. Jsou-li v zemině velmi hrubé částice, pak se v této fázi ze zeminy vyjmou, zaznamená se jejich % podíl v zemině a vytvoří se redukovaná křivka zrnitosti (tzn. zbytek zeminy, která již neobsahuje velmi hrubé částice, se přepočítá na 100%).
3. Klasifikace zeminy s pomocí diagramů.
4. Zohlednění velmi hrubozrnné frakce v názvosloví.
![Page 8: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/8.jpg)
Klasifikace zemin - ČSN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
1. kritérium – zrnitostní složení
velmi hrubé částice balvanitá složka, b boulders > 200 mm kamenitá složka, cb cobbles 60 – 200 mm hrubé částice štěrkovitá složka, g gravel 2 – 60 mm písčitá složka, s sand 0,06 – 2 mm jemné částice, značení: f (< 0,06 mm) prachová složka, m mould 0,002 – 0,06 mm jílová složka, c clay < 0,002 mm
![Page 9: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/9.jpg)
Klasifikace zemin - ČSN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
2. kritérium – plasticita
L wL < 35% nízká plasticitaI wL = 35 – 50% střední plasticitaH wL = 50 – 70% vysoká plasticitaV wL = 70 – 90% velmi vysoká plasticitaE wL > 90% extrémně vysoká plasticita
IP = wL – wP
![Page 10: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/10.jpg)
Klasifikace zemin - ČSN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
NázvoslovíF (M, C), G, S, B, Cb
CS = jíl písčitý 1. písmeno … podstatné jméno
2. písmeno … přídavné jménoGM, MG, MC, GC = ?S-C = písek s příměsí jílu 1. písmeno … podstatné jméno
pomlčka … „s příměsí“ G-F, SM-Cb, B-SC = ?B+S = balvany s pískem 1. písmeno … podstatné jméno
plus … „s“ Cb+GM, SM+B, (S-F)+Cb = ?
![Page 11: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/11.jpg)
Klasifikace zemin - ČSN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
NázvoslovíW, P – u písků, štěrků
SW = písek dobře zrněnýSP = písek špatně zrněný
obdobně GW, GP
L = nízká plasticita, I = střední pl., H = vysoká pl.V = velmi vysoká pl., E = extrémně vysoká plasticita
ML = hlína s nízkou plasticitouMI = hlína se střední plasticitou MH, MV, ME obdobně CL, CI ...
L, I, H, V, E – u hlín a jílů
![Page 12: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/12.jpg)
Klasifikace zemin - ČSN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Číslo nestejnozrnitosti CU=d60/d10
Číslo křivosti CC=d230/(d10.d60 )
dobře zrněné W
CU > 6 pro písky, CU > 4 pro štěrky
a zároveň CC = 1 – 3
SW = dobře zrněné pískyGW = dobře zrněné štěrky
špatně zrněné P
Nejsou-li splněny podmínky pro W
SP = špatně zrněné pískyGP = špatně zrněné štěrky
Doplňující kritérium zrnitostního složení u zemin s f < 5%: CU , CC
![Page 13: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/13.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Příklad 1: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti
68% (g+s+f)g=50%, s=13%, f=5%
32% cb, 0% b
… 100% Redu
kova
ná kř
ivka
% zastoupení frakcí v zemině (bod 1), redukovaná křivka zrnitosti (bod 2)
![Page 14: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/14.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Příklad 1: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti
5
př.: fr = 7,5% sr < gr
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SPS3 = S-FG3 = G-F
G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC
F1=MGF2=CG
F3=MSFF=CS
F5= = ML, MIF6= = CL, CIF7= = MH, MV, MEF8= = CH, CV, CE
g % s %
35
f %
65
Trojúhelníkový diagram (bod 3)
15
![Page 15: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/15.jpg)
Zohlednění velmi hrubé frakce v názvosloví (bod 4)
Velikost zrnNázvosloví zemin s obsahem velmi hrubých částic
(> 60mm)< 60mm > 60 mm
> 50%
< 5% obsah b+cb se neuvažuje
< 20% název zeminy < 60mm s příměsí kamenů (cb>b) nebo balvanů (cb<b) - např. GM - Cb
< 50% název zeminy < 60mm s kameny (cb>b) nebo balvany (cb<b) - např. GM + Cb
> 20%
>= 50%
kameny (cb>b) nebo balvany (b>cb) se zeminou < 60mm - např Cb + SC
> 5% kameny (cb>b) nebo balvany (b>cb) s příměsí zeminy < 60mm - např B - GC
< 5% kameny nebo balvany bez udání výplňové zeminy
Redukovaná křivka: G-FPůvodní křivka: b=0%, cb=32%, g+s+f=68%
(G-F) + Cb
Příklad 1: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti
![Page 16: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/16.jpg)
Redu
kova
ná k
řivka
(G-F) + Cb
G-F
Příklad 1: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti
![Page 17: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/17.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Příklad 2: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti
Jemnozrnná složkaf = 3 %
Písčitá složkas = 42 – 3 = 39 %
Štěrkovitá složkag = 100 – 42 = 58 %
![Page 18: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/18.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
5
př.: f = 3% s = 39% g = 58%
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SPS3 = S-FG3 = G-F
G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC
F1=MGF2=CG
F3=MSFF=CS
F5= = ML, MIF6= = CL, CIF7= = MH, MV, MEF8= = CH, CV, CE
g % s %
35
f %
65
Trojúhelníkový diagram
15
Příklad 2: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti
![Page 19: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/19.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
d10=0,1mm d30=1mm d60=4mm
Příklad 2: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti
![Page 20: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/20.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Příklad 2: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti
5
př.: f = 3% s < g
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SPS3 = S-FG3 = G-F
G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC
F1=MGF2=CG
F3=MSFF=CS
F5= = ML, MIF6= = CL, CIF7= = MH, MV, MEF8= = CH, CV, CE
g % s %
35
f %
65
Trojúhelníkový diagram
15
GW (resp. G1) Štěrk dobře zrněný
![Page 21: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/21.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.21
Zadání:d18=0,002mmd40=0,015mmd70=0,03mmd80=0,04mmd87=0,06mmd100=0,2mm .wL = 56%Ip = 18%
Příklad 3: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu
![Page 22: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/22.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Příklad 3: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu
5
př.: f = 87%
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SPS3 = S-FG3 = G-F
G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC
F1=MGF2=CG
F3=MSFF=CS
F5= = ML, MIF6= = CL, CIF7= = MH, MV, MEF8= = CH, CV, CE
g % s %
Cassagrandeho plasticitní diagram
35
f %
65
Trojúhelníkový diagram
15
![Page 23: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/23.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Příklad 3: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu
Cssagrandeho plasticitní diagram
Zadání:wL = 56%Ip = 18%
![Page 24: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/24.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.24
Příklad 3: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu
24
5
př.: f = 87%
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SPS3 = S-FG3 = G-F
G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC
F1=MGF2=CG
F3=MSFF=CS
F5= = ML, MIF6= = CL, CIF7= = MH, MV, MEF8= = CH, CV, CE
g % s %
35
f %
65
Trojúhelníkový diagram
15
L: wL < 35% nízká plasticitaI: wL = 35 – 50% střední pl.H: wL = 50 – 70% vysoká pl.V: wL = 70 – 90% velmi vysoká pl.E: wL > 90% extrémě vysoká pl.
Zadání:wL = 56%Ip = 18%
MH (resp. F7) Hlína s vysokou plasticitou
![Page 25: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/25.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.25
Zadání:Zemina obsahuje 20% zrn menších 0,06mm a 10% zrn větších 2mm. Zemina neobsahuje cb, b.wL = 38%wp = 18%
Příklad 4: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu
SC (resp. S5) Písek jílovitý
![Page 26: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/26.jpg)
Klasifikace zemin - EN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
1. kritérium – zrnitost
velmi hrubozrnná frakce balvanitá složka, bo 200 – 630 mm kamenitá složka (valouny), co 63 – 200 mm hrubé částice štěrkovitá složka, gr 2 – 63 mm písčitá složka, sa 0,063 – 2 mm jemné částice, značení: (< 0,063 mm) prachová složka, si 0,002 – 0,063 mm jílová složka, cl < 0,002 mm (včetně)
![Page 27: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/27.jpg)
Klasifikace zemin - EN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Názvosloví
gr cl Sa štěrkovitý, jílovitý písek
Hlavní frakce- podstatné jméno - 1. písmeno veliké
Druhotné a další frakce v pořadí významu- 1 a více přídavných jmen- malými písmeny
Gr, grSa, saSi, Cl, clSi, sagrCo, grsiSa, boCo, sagrsiSS – zemina
![Page 28: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/28.jpg)
Klasifikace zemin - EN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Postup při klasifikaci zemin
![Page 29: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/29.jpg)
Klasifikace zemin - EN
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Zatřiďování velmi hrubozrnných zemin
FrakceProcento
hmotnosti z celkové navážky
Název zeminy
Balvany < 55 – 20> 20
s nízkým obsahem balvanůse středním obsahem balvanůs vysokým obsahem balvanů
Kameny (valouny)
< 1010 – 20> 20
s nízkým obsahem kamenůse středním obsahem kamenůs vysokým obsahem kamenů
![Page 30: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/30.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
gr
sa
cl+sicl
siCl
Vzorový příklad:gr=15%sa=31%cl+si=54%cl=13%
sasiCl
![Page 31: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/31.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Zadání:d18=0,002mmd40=0,015mmd70=0,03mmd80=0,04mmd87=0,06mmd100=0,2mm .wl = 56%Ip = 38%
Příklad 3: Pojmenujte zeminu dle EN
ČSN 73 6133MH Hlína s vysokou plasticitou
sa=13%si+cl=87%si=70%cl=18%
gr=0%
sa=12%
cl+sicl
ČSN EN ISO 14688-2siCl prachový jíl
siCl
![Page 32: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/32.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Pojmenujte zeminugr
sa
cl+si
siCl
ČSN EN ISO 14688-2saGr písčitý štěrk
si+cl=3%sa=40%gr=57%
![Page 33: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/33.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Příklad 5: Pojmenujte zeminu dle EN a ČSN
Reduk
ovan
á křiv
ka
zrnitost: bo=0%; co=25%; gr=54%; sa=13%; si+cl=8%gr+sa+si+cl=75%redukovaná křivka: gr=72%; sa=17,3%; si+cl=10,7%
![Page 34: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/34.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Klasifikace dle ČSN 73 6133 (resp. dle zrušené ČSN 73 1001)
redukovaná křivka: g=72%; s=17,3%; f=10,7%
5
př.: f = 10,7% s < g
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SPS3 = S-FG3 = G-F
G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC
F1=MGF2=CG
F3=MSFF=CS
F5= = ML, MIF6= = CL, CIF7= = MH, MV, MEF8= = CH, CV, CE
g % s %
35
65
15
Zohlednění kamenité a balvanité frakce v názvub=0%, cb=25%
(G-F)+Cb Štěrk s příměsí jemnozrnné zeminy s kameny
f %
![Page 35: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/35.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Klasifikace dle ČSN EN ISO 14688-2
redukovaná křivka: gr=72%; sa=17,3%; cl+si=10,7%
gr
sa
cl+si
siCl
Zohlednění kamenité a balvanité frakce v názvubo=0%, co=25%
štěrk s vysokým obsahem kamenů
![Page 36: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/36.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
![Page 37: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/37.jpg)
Geostatická napjatost
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Geostatickým napětím sor [MPa] se rozumí původní napětí v zemině resp. napětí od vlastní tíhy zeminy. Svislé geostatické napětí
pro vrstevnaté podloží
Vodorovné geostatické napětí
Kr součinitel zemního tlaku v klidu [-]
![Page 38: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/38.jpg)
Geostatická napjatost
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Princip efektivních napětí: Celkové (totální) napětí je dáno součtem efektivního napětí a neutrálního napětí (resp. pórového tlaku). Efektivní napětí přenesou pevná zrna zeminy. Neutrální napětí působí v pórové vodě.
𝛾 𝑠𝑎𝑡=𝛾 𝑠𝑢+𝛾𝑤
𝜎 𝑧=𝛾𝑠𝑢h+𝛾𝑤 h𝝈𝒛(𝑛𝑒𝑏𝑜 𝑗𝑒𝑛𝜎 )=𝝈𝒆𝒇 +𝒖
![Page 39: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/39.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Mohr-Coulombovo kritérium porušení
𝑠𝑖𝑛𝜑=
𝜎 1−𝜎3
2𝜎1+𝜎3
2+𝑐 .𝑐𝑜𝑡𝑔𝜑
=𝜎1−𝜎3
𝜎 1+𝜎3+2𝑐 .𝑐𝑜𝑡𝑔𝜑
𝜎 3=𝜎11−𝑠𝑖𝑛𝜑1+𝑠𝑖𝑛𝜑 −2𝑐
𝑐𝑜𝑠𝜑1+𝑠𝑖𝑛𝜑=……=𝜎1
1−𝑠𝑖𝑛𝜑1+𝑠𝑖𝑛𝜑 −2𝑐√ 1−𝑠𝑖𝑛𝜑1+𝑠𝑖𝑛𝜑
𝜎 1=𝜎31+𝑠𝑖𝑛𝜑1−𝑠𝑖𝑛𝜑 +2𝑐 𝑐𝑜𝑠𝜑
1−𝑠𝑖𝑛𝜑=……=𝜎31+𝑠𝑖𝑛𝜑1−𝑠𝑖𝑛𝜑 +2𝑐 √ 1+𝑠𝑖𝑛𝜑1−𝑠𝑖𝑛𝜑
![Page 40: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/40.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
KonsolidacePrimární konsolidace, sekundární konsolidace
Stupeň konsolidace
Součinitel konsolidace
Cassagrandeho logaritmická metoda
Taylorova odmocninová metoda
![Page 41: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/41.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Stanovení součinitele konsolidace
41
zjišťuje se z oedometrických zkoušek pro jeden stupeň zatížení měříme závislost deformace na čase (za předpokladu jednoosé konsolidace).
1. Cassagrandeho logaritmická metoda
cv = T50.h2 / t50
t50 … čas potřebný k dosažení 50% primární konsolidace vzorku
T50 … časový faktor odpovídající 50% primární konsolidaceZ grafu na následujícím obrázku určíme pro stupeň konsolidace U=50% : T50 = 0,197
pro zjištění Cv – vynese se do grafu deformaci v závislosti na čase (v logaritmickém měřítku)
![Page 42: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/42.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
T50=0,197
Stanovení časového faktoru T50
![Page 43: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/43.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Stla
čení
/mm
/
Čas /min/ v logaritmickém měřítku0,1 1 10 100 1 000 10 000
POSTUP1. Počátek konsolidace s0 (sp)
t1 4.t1
xx
s0Počátek konsolidace 2. Konec primární konsolidace s100
s100
Primárníkonsolidace
Sekundárníkonsolidace
s50
t50
3. Zjistím s50 t50 4. Výpočet cv=T50*h2/t50
Naměřená deformační křivka (oedometr.zk.)
1/2
1/2
Stanovení času t50
Stanovení cv – Cassagrandeho metoda
![Page 44: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/44.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Stanovení součinitele konsolidace
cv = T90.h2 / t90
t90 … čas potřebný k dosažení 90% primární konsolidace vzorku
T90 … časový faktor odpovídající 90% primární konsolidace
pro zjištění Cv – vynese se do grafu deformaci v závislosti na odmocnině času
2. Taylorova odmocninová metoda
![Page 45: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/45.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
T90=0,88
Stanovení časového faktoru T90
![Page 46: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/46.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Stanovení cv – Taylorova odmocninová metodaSt
lače
ní /m
m/
Čas /min/ v odmocnině0 2 4 6 8 10 12
POSTUP1. Počátek konsolidace sp
x
sp
1,15x
2. Konec primární konsolidace
Primárníkonsolidace
Sekundárníkonsolidace
Naměřená deformační křivka (oedometr.zk.)
90t
90s
3. Odečíst t90, s90
4. Výpočet cv
Stanovení času t90
![Page 47: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/47.jpg)
KonsolidaceSpočítejte deformaci v čase po 1 měsíci vrstvy jílu o mocnosti 20m, na který byl navezen rozsáhlý násyp z propustné zeminy o mocnosti 12m.
47
Přitížení od navážky sz =20*12= 0,24MPa
Dh konečné sednutí vrstvy jílum
Ehhoed
z 3,01620*24,0
Ds
ht sednutí v čase t = 30 dní
mUhh
Ugrafuzhtc
T
t
v
027,009,0*3,0*
%9
004,02000
30*50022
D
![Page 48: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/48.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
KonsolidaceVypočtěte, za jak dlouho proběhne 50% a 80% konečné stlačení vrstvy měkkého písčitého jílu o mocnosti 3,5m. V podloží písčitého jílu je ulehlý písčitý štěrk, pod násypem je provedena konsolidační písčitá vrstva.
Výpočet proveďte podle:a) Cassagrandeho logaritmické metodyb) Odmocninové metody D.W.Tayloraa výsledky obou metod srovnejte.
Při výpočtu vycházejte z laboratorních zkoušek časového průběhu sedání na vzorku výšky h=28 mm při zatížení s = 200 kPa v oedometru při oboustranné drenáži.
![Page 49: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/49.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. 49
a) dle Cassagrandeho metody cv,C = T50.hv
2 / t50 = m2s-1
Součinitel konsolidace se stanoví z výsledků oedometrické zk.na laboratorním vzorku o výšce Hv
b) dle Taylorovy metody cv,T = T90.hv
2 / t90 = m2s-1
t50 = T50.h2/cv,C
t80 = T80.h2/cv,C
t50 = T50.h2/cv,T
t80 = T80.h2/cv,T
Výsledné hodnoty uvádějte ve dnech, porovnejte výpočet dle Cassagr. s výpočtem dle Taylora
![Page 50: Mechanika hornin a zemin](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061319/56815ef1550346895dcdb3d8/html5/thumbnails/50.jpg)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.