g-o-43 mehanika tla 01 geotehnicka istrazivanja

1

Građevinsko-arhitektonski fakultet Univerziteta u NišuStudijski program GrađevinarstvoKatedra za građevinsku geotehniku

G-O-43: MEHANIKA TLA

1.1.nedelja:nedelja: GRAĐEVINSKO TLO. GRAĐEVINSKO TLO. GEOTEHNIČKA GEOTEHNIČKA

ISTRAŽIVANJAISTRAŽIVANJA

2G-O-43: Mehanika tla

1 Uvod

Sve što čovek napravi, a da to ne leti ili plovi, oslanja se na tlo ili stenu. To posebno važi za građevinske objekte, koji se grade: na tluna tlu (zgrade, putevi, mostovi,

brane...) u tluu tlu (podzemni objekti, useci,

kosine...) od tlaod tla (nasipi, nasute brane...)

GraGrađevinsko tlođevinsko tlo – prirodna mešavina zrna sitnijih od 60 mm, vode i vazduha.

3G-O-43: Mehanika tla

Mehanika tlaMehanika tla – naučna disciplina koja proučava svojstva tla i na osnovu proračuna predviđa njegovo mehaničko ponašanje.

Međunarodno društvo za mehaniku tla i fundiranje – ISSMFE (ISSMFE (1936 – 1997)

Međunarodno društvo za mehaniku tla i geotehničko inženjerstvo – ISSMGE (od 1997)ISSMGE (od 1997)

1 Uvod

4G-O-43: Mehanika tla

Karl TerzaghiKarl Terzaghi (1883-1963)

“Erdbaumechanik” (1925)

1 Uvod

5G-O-43: Mehanika tla

GeotehnikaGeotehnika – skup geoloških i građevinskih disciplina (inženjerska geologija, hidrogeologija, geomehanika (mehanika tla i mehanika stena), fundiranje, zemljani radovi, tuneli, podzemni objekti...) koje se primenjuju u proučavanju geotehničkih uslova i rešavanju tipičnih geotehničkih problema.

1 Uvod

6G-O-43: Mehanika tla

Oblast gOblast geotehnikeotehnike e (Coduto, 1999)

1 Uvod

7G-O-43: Mehanika tla

Tipični geotehnički problemi:Tipični geotehnički problemi: Ocena sposobnosti tla da primi opterećenje

temelja konstrukcija građevinskih objekata

1 Uvod

8G-O-43: Mehanika tla

Tipični geotehnički problemi:Tipični geotehnički problemi: Analiza stabilnosti zemljanih konstrukcija,

nasipa i nasutih brana

Teton Dam Failure (1975)

1 Uvod

9G-O-43: Mehanika tla

Tipični geotehnički problemi:Tipični geotehnički problemi: Prognoziranje kretanja vode kroz tlo

1 Uvod

10G-O-43: Mehanika tla

Tipični geotehnički problemi:Tipični geotehnički problemi: Određivanje pritisaka tla na konstrukcije

1 Uvod

11G-O-43: Mehanika tla

Tipični geotehnički problemi:Tipični geotehnički problemi: Analiza stabilnosti padina i kosina

1 Uvod

12G-O-43: Mehanika tla

Tipični geotehnički problemi:Tipični geotehnički problemi: Poboljšanje mehaničkih osobina tla

1 Uvod

13G-O-43: Mehanika tla

Metodologija rešavanja geotehničkih problema:Metodologija rešavanja geotehničkih problema:

Prethodna geotehnička istraživanja Terenska istraživanja i ispitivanja Laboratorijska ispitivanja uzoraka tla Geomehanički proračuni ponašanja tla Izrada geotehničkog izveštaja

1 Uvod

14G-O-43: Mehanika tla

Geomehanički proračuniGeomehanički proračuni svode se na::

a) Proračune stabilnostistabilnosti tla (u kosini, ispod temelja, iza potporne konstrukcije)

→→ usvaja se krutoplastičankrutoplastičan model materijala.

1 - 1 - krutoplastičankrutoplastičan materijal

σσ ((ττ))

εε ((γγ))

σf (τf) 11

22

33

2 – rastresito ili meko tlo2 – rastresito ili meko tlo3 – 3 – zbijenozbijeno tlo tlo

1 Uvod

15G-O-43: Mehanika tla

b) Proračune deformacijadeformacija tla (sleganje tla ispod temelja)

→→ usvaja se idealnoelastičanidealnoelastičan model materijala (u području radnih napona u tlu).

Modul deformacije tla:Modul deformacije tla:

EEtlatla = = Δσ//Δε

σ

ε

σ2

σ1

ε1 ε2

Δσ

Δε

1 Uvod

16G-O-43: Mehanika tla

Nastanak tlaNastanak tla - raspadanjem osnovnih stena raspadanjem osnovnih stena Geološki ciklus

(Coduto, 1999)

rastopljena MAGMA

Eruptivnestene

Metamorfnestene

Sedimentnestene

Tlo

metamorfoza

metamorfozaraspadanjeraspadanje

erupcije

topl

jenje

topljenje

hlađenje

raspadanjeraspadanje

raspadanjeraspadanje

očvršćavanje

erupcije

1 Uvod

17G-O-43: Mehanika tla

Podela tla prema načinu nastanka: Podela tla prema načinu nastanka: RezidualnaRezidualna TransportovanaTransportovana

aluvijalna, lakustrinska, marinska, estuarna koluvijalna eolska glečerska

1 Uvod

18G-O-43: Mehanika tla

1 Uvod Podela tla prema načinu nastanka: Podela tla prema načinu nastanka:

RezidualnaRezidualna TransportovanaTransportovana

aluvijalna, lakustrinska, marinska, estuarna koluvijalna eolska glečerska

19G-O-43: Mehanika tla

1 Uvod Podela tla prema načinu nastanka: Podela tla prema načinu nastanka:

RezidualnaRezidualna TransportovanaTransportovana

aluvijalna, lakustrinska, marinska, estuarna koluvijalna eolska glečerska

20G-O-43: Mehanika tla

Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: PovršinskaPovršinska istraživanja

Topografsko (geodetsko) kartiranje terena Aerofotogrametrijsko snimanje terena Inženjerskogeološko kartiranje terena Geofizička istraživanja

Mikroseizmička Geoelektrična

1 Uvod

21G-O-43: Mehanika tla

Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: Površinska ispitivanjaPovršinska ispitivanja

Opit kružnom pločom CBR opit Opiti pomoću radioaktivnih izotopa Opiti probnog opterećenja

1 Uvod

22G-O-43: Mehanika tla

Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: DubinskaDubinska istraživanja

Istražni iskopi Istražne jame Istražne galerije Istražna okna

Istražne bušotine Laka garnitura Teška garnitura

1 Uvod

23G-O-43: Mehanika tla

Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: Dubinska ispitivanjaDubinska ispitivanja

U istražnim iskopima Opit džepnim penetrometrom Opit ručnom krilnom sondom Opit probnog opterećenja Opit direktnog smicanja in situ Opit hidrauličkim jastukom

1 Uvod

24G-O-43: Mehanika tla

Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: Terenska geotehnička istraživanja i ispitivanja: Dubinska ispitivanjaDubinska ispitivanja

U istražnim bušotinama Hidrogeološka ispitivanja

(PPV, NPV, porni pritisak, izdašnost, vodopropusnost)

Geomehanička ispitivanja

(SPT, CPT, opit terenskom krilnom sondom, presiometrom, dilatometrom)

1 Uvod

25G-O-43: Mehanika tla

2 Faze materijala u tlu

GraGrađevinsko tlođevinsko tlo – prirodna mešavina zrna sitnijih od 60mm (čvrsta faza), vode (tečna faza) i vazduha (gasovita faza).

Vazduh

Zrno

Voda

26G-O-43: Mehanika tla

Čvrsta fazaČvrsta faza (zrna tla)

- Pokazatelji: Veličina zrna Oblik zrna Mineraloško-petrografski sastav Unutrašnja struktura

2 Faze materijala u tlu

27G-O-43: Mehanika tla

Tečna fazaTečna faza (voda u tlu)

- Vrste vode: Strukturna Higroskopna Kapilarna Gravitaciona

Gasovita fazaGasovita faza (vazduh u tlu)

2 Faze materijala u tlu

28G-O-43: Mehanika tla

2 Faze materijala u tlu

29G-O-43: Mehanika tla

Recept za uspehRecept za uspeh

Volim mehaniku tla…. Volim mehaniku tla…. Volim mehaniku tla….

30G-O-43: Mehanika tla

Literatura

1. Maksimović, M. (2005), Mehanika tla, Građevinska knjiga а.d., Beograd.

2. Najdanović, N., Obradović, R. (1999), Mehanika tla u inženjerskoj praksi, Rudarski institut, Beograd.

3. Jevremović, D. (2003), Inženjerska geologija, GAF, Niš.4. Ćorić, S. (2006), Geostatički proračuni, RGF, Beograd.5. Coduto, D. P. (1999), Geotechnical Engineering:

Principles and practices, Prentice Hall, NJ 07458.6. Verruijt, A. (2006), Soil Mechanics, Delft University of

Technology, 2001, 2006. 7. Budhu, M. (2007), Soil Mechanics and Foundations,

John Wiley & Sons, Inc.

31G-O-43: Mehanika tla

Hvala na pažnjiHvala na pažnji ! !

Pitanja, komentari, sugestije...

geotehnika@gaf.ni.ac.rss

www.gaf.ni.ac.rs/geotehnikawww.gaf.ni.ac.rs/geotehnika