1

Građevinsko-arhitektonski fakultet Univerziteta u NišuStudijski program Arhitektura

Katedra za građevinsku geotehniku

FUNDIRANJE

G-O-43: Mehanika tla

Neki primeri iz istorije graditeljstva

2

Piramida Dashur-jug(2750.g. p.n.e.)

Planirano:

• prva piramida sa ravnim bočnim stranicama, visine 140 m

Problem:

• bočni pritisci

G-O-43: Mehanika tla 3

Toranj u Pizi (Italija)(1174. – 1370.)

Neki primeri iz istorije graditeljstva

G-O-43: Mehanika tla 4

Neki primeri iz istorije graditeljstva

Naginjanje tornja kao posledica neravnomernog sleganja

G-O-43: Mehanika tla 5

Neki primeri iz istorije graditeljstva

G-O-43: Mehanika tla 6

Problem: Toranj leži na mekim sedimentima reke Arno

Neki primeri iz istorije graditeljstva

G-O-43: Mehanika tla 7

Ispravljanje tornja 1990-2001.godine

Neki primeri iz istorije graditeljstva

G-O-43: Mehanika tla

Case Study

Sleganje zgrade u odnosu na okolne ulice je 3m

Palacio de las Bellas Artes, Mexico CityBuilt 1932-1934

8

G-O-43: Mehanika tla

• Lacustrine Clay deposited in former Lake Texcoco

• Av. Water content 281%, Void Ratio 6.90

• Groundwater withdrawal; increase in effective stress

• Resulting Consolidation

Palace of Fine Arts in Mexico City settled 3m!

Case Study

9

G-O-43: Mehanika tla 10

Cilj predmeta

▪ Upoznavanje sa geomehaničkim svojstvima

tla i osnovnim postavkama projektovanja

temelja, vrstama temelja i načinima njihovog

konstruisanja i izvođenja.

G-O-43: Mehanika tla 11

Veza sa prethodnim predmetima

▪ Otpornost materijala

▪ Betonske konstrukcije

G-O-43: Mehanika tla 12

Sadržaj predavanja

Mehanika tla

▪ Postanak tla. Klasifikacija tla.

▪ Sastav i fizičko-mehaničke osobine tla.

▪ Nosivost temeljnog tla plitkih temelja.

▪ Rasprostiranje opterećenja u tlu.

▪ Sleganje tla.

▪ Dozvoljeno opterećenje tla

▪ Pritisci tla na potporne konstrukcije.

G-O-43: Mehanika tla 13

Sadržaj predavanja

Fundiranje

▪ Osnovne postavke projektovanja temelja.

▪ Vrste temelja, karakteristike i primena.

▪ Projektovanje i proračun plitkih temelja.

▪ Prikaz karakterističnih primera fundiranja arhitektonskih objekata.

▪ Priprema i polaganje kolokvijuma.

G-O-43: Mehanika tla 14

• Mehanika tla – naučna disciplina koja teorijski i

praktično proučava svojstva tla i na osnovu proračuna predviđa njegovo mehaničko ponašanje za potrebe građevinske tehnike.

Pri tome je tlo:

• oslonac objektima koji su na njemu podignuti,

• materijal od koga su pojedini objekti izgrađeni, ili

• sredina u kojoj su izgrađeni podzemni objekti.

• Građevinsko tlo – prirodna mešavina zrna mineralnog ili organskog porekla sitnijih od 60 mm, vode i vazduha.

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 15

• Geotehnika – 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

G-O-43: Mehanika tla 16

• Oblast geotehnike (Coduto, 1999)

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 17

• Tipični geotehnički problemi:

• Ocena sposobnosti tla da primi opterećenje temelja konstrukcije građevinskih objekata

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 18

• Tipični geotehnički problemi:

• Analiza stabilnosti zemljanih konstrukcija, nasipa i nasutih brana

Teton Dam Failure (1976-pri punjenju)

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 19

• Tipični geotehnički problemi:

• Prognoziranje kretanja vode kroz tlo

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 20

• Tipični geotehnički problemi:

• Određivanje pritisaka tla na konstrukcije

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 21

• Tipični geotehnički problemi:

• Analiza stabilnosti padina i kosina

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 22

• Tipični geotehnički problemi:

• Poboljšanje mehaničkih osobina tla

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 23

• Izrada geološko-geotehničkih podloga:

• Prethodna geotehnička istraživanja

• Terenska istraživanja i ispitivanja

• Laboratorijska ispitivanja uzoraka tla

• Geomehanički proračuni ponašanja tla

• Izrada geotehničkog izveštaja

1 Uvod

G-O-43: Mehanika tla 24

• 3 grupe faktora koji dovode do raspadanja stenskih masa:

1. Mehanički faktori

(tektonske sile, atmosferski uticaji, erozija, abrazija, vegetacija)

2. Hemijski faktori

(oksidacija, karbonatizacija, hidratacija, desilikacija, rastvaranje u vodi)

3. Veštački proizvedeni faktori

(pritisak vode, opterećenje, dinamički uticaji, drugi uticaji)

2 Postanak tla

G-O-43: Mehanika tla 25

3.1 Klasifikacija prema načinu postanka tla:

• Sedentarna tla• Rezidualna tla• Kumulozna tla

• Transpotovana-nanosna tla

• Aluvijalna tla• Marinska tla• Lakustrinska tla• Eolska tla• Glečerska tla• Koluvijalna tla

• Izmenjena nanosna tla

3 Klasifikacija tla

G-O-43: Mehanika tla 26

Rečni tokovi ―> Aluvijalna tla

Morska voda ―> Marinska tla

G-O-43: Mehanika tla 27

1 Uvod

◼ Podela tla prema načinu nastanka:

Rezidualna

Transportovana

◼ aluvijalna, lakustrinska, marinska, estuarna

◼ koluvijalna

◼ eolska

◼ glečerska

G-O-43: Mehanika tla 28

1 Uvod

◼ Podela tla prema načinu nastanka:

Rezidualna

Transportovana

◼ aluvijalna, lakustrinska, marinska, estuarna

◼ koluvijalna

◼ eolska

◼ glečerska

G-O-43: Mehanika tla 29

3.2 Osnovna inženjerska klasifikacija tla:

• Krupnozrna tla D>0,074(0,06) mm• Pesak 0,074(0,06)-2 mm• Šljunak 2-60 mm• Obluci ili drobina 60-200 mm

• Sitnozrna tla D<0,074(0,06) mm

• Prašina 0.002-0.06 mm• Glina D<0,002 mm

• Organska tla (humus, mulj, treset)

3 Klasifikacija tla

G-O-43: Mehanika tla 30

• Osnovna podela prema veličini zrna

0.002 2006020.06

Prečnik (širina) zrna D [mm]

BlokoviGlina Prašina Pesak Šljunak Obluci

Sitnozrno tlo Krupnozrno tlo

‘Koherentno’

tlo

‘Nekoherentno’

tloGRAĐEVINSKO TLO STENE

3 Klasifikacija tla

G-O-43: Mehanika tla 31

3.3 Jedinstvena (AC) klasifikacija tla:

3 Klasifikacija tla

• Arthur Casagrande, 1948: Airfield Classification

22 (20) grupa tla (svaku opisuje simbol od 2 slova):

Primarna oznaka Sekundarna - opisna oznaka

Krupnozrna tla sa preko 50% zrna većih od 0,075mm (u Evropii kod nas 0,06mm)

G (šljunak)S (pesak)

W dobra

graduiranostU jednolična

P slaba

F prašineprimese

C gline

Sitnozrna tla sa preko 50% zrna manjih od 0,075mm (0,06mm)

M (prašina)C (glina)O (organsko tlo)

L niska

plastičnostI srednja

H visoka

Vlaknasta struktura Pt (treset)

G-O-43: Mehanika tla 32

Jedinstvena (AC) klasifikacija tla

20g

rup

a tl

a