zemnÍ konstrukce
DESCRIPTION
ZEMNÍ KONSTRUKCE. LUMÍR MIČA, ING., Ph.D. ÚSTAV GEOTECHNIKY. Témata přednášek. Úvod, IG průzkum. Materiál zemních konstrukcí. Zeminy (zlepšená/nezlepšená). Kamenitá sypanina. Druhotné suroviny. Lehké materiál. Ostatní materiály. Úprava zemin Plošné zhutňování (principy, kontrola) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ZEMNÍ KONSTRUKCE
LUMÍR MIČA, ING., Ph.D.ÚSTAV GEOTECHNIKY
Témata přednášek Úvod, IG průzkum
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Materiál zemních konstrukcí
Úprava zemin• Plošné zhutňování (principy, kontrola)• Hloubkové zhutňování• Stabilizace• Urychlení konsolidace• Štěrkové pilíře• Geosyntetika
Návrh zemní konstrukce Technologická kritéria
• Zeminy (zlepšená/nezlepšená)• Kamenitá sypanina• Druhotné suroviny
• Ostatní materiály
• Lehké materiál
• ČSN 73 6133: Navrhování a provádění zemního tělesa pozemních komunikací
Literatura, normy, TP, TKP
• ČSN 73 6850: Sypané přehradní hráze
• ČSN 72 1006: Kontrola zhutnění zemin a sypanin
• ČSN 72 1002, ČSN 73 1001, další související normy, technické podmínky (TP) technické kvalitativní podmínky (TKP)
• Literatura:• Miča, L.: Zemní konstrukce (se zaměřením na
dopravní stavby), elektronické učební texty• Chlost, J: Zlepšování základových půd, SNTL,
1985• Kol.: Ground Improvement, Ground
Reinforcement, Ground Treatment Developments 1987 – 1997, ASCE, ISBN 0-7844-0260-4
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Úvod Definice zemní konstrukce:
Zemní konstrukce je každá konstrukce, kde základním stavebním materiálem je zemina, a to jak bez zlepšení, tak i se zlepšením.
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Prostý násyp
• Z jednoho druhu materiálu – vhodné nebo velmi vhodné zeminy.
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Násyp ze zlepšené zeminy
• Jedná se o násypy, kdy musíme využít málo vhodné nebo nevhodné zeminy. Jejich použití je podmíněno jejich zlepšením.
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Vrstevnatý (sendvičový) násyp
• Střídání poddajných a ztužujících vrstev
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Vyztužený násyp
• Kombinace zeminy s výztužnými geosyntetiky.
• Účel:– využití málo
vhodné zeminy– zvýšit stabilitu– omezit deformace– sestrmení svahů
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Násyp ze spraše a sprašové hlíny
• Díky jejich specifickému chování je na ně pohlíženo dle ČSN 73 6133 jako na samostatný typ násypu.
• prosedavost
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
a) Metoda jedné křivky
b) Metoda dvou křivek
Násyp z vátého písku
• Obdobně jako násypy se spraše a sprašových hlín platí při jejich použití v násypech jiné zásady při jejich navrhování.
• Stejnozrnný, částice mají kulovitý tvar
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
• kamenité a balvanité sypaniny
• tvrdá (R1, R2) a měkká skalní hornina (ostatní), hlušina
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
• popílku a popela
Násyp z:
• elektrárenský, teplárenský
Prostý zářez, odřez
• Stabilita zemin v zářezu, odřezu je dostačující i v jejich přirozeném uložení.
• Není nutné provádět zvláštní stabilizující opatření.
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Zářez, odřez stabilizovaný kotvami,
hřebíky • Potřebujeme-li
zajistit stabilitu zářezu, odřezu.
• Do zemního prostředí vkládáme lokální prvky – kotva, hřebík.
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Zářez, odřez stabilizovaný gabiony
• Stabilita odřezu, zářezu je zajištěna gabiony (ocelový koš + kamenivo) umístněnými před čelem zářezu.
• Je nutné provést odebrání většího objemu zeminy než je tomu při stabilizaci kotvami, hřebíky
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Přehradní sypaná hrázSypanina:• Zemní • Kamenitá• Smíšená
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Povrchová těžba uhlí
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Povrchová těžba uhlí - rekultivace
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Skládka
• Komunálního odpadu
• Toxického • Atd.
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Skládka-Neratovice
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Geokontejment staré skládky průmyslových odpadů
Odkaliště
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
uhelné
Výsypka • Prostor kam se ukládá nadložní popř.
podložní zemina (povrchové lomy)• Vnější a vnitřní
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Sokolovská pánev, výsypka Lítov-Chlum Sv. Maří
Most – Malé Březno
Most – Děkanský kostel
Hlubinné uložiště
• Toxického• Jaderného
odpadu
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Skrývka – materiál, který není vhodný pro daný účel Zemník – místo pro získání chybějící sypaniny Sypanina – materiál pro násypy, zásypy, obsypy Výkopek – vytěžený horninový materiál
Zemní, skalní práce – vytěžení, zpracování, uložení materiálu
Účelová těžba – průzkum nalezišť místních stavebních materiálů, těžených pro krátkodobou potřebu
Těžitelnost – zahrnuje rozpojitelnost, lepivost, nakypření a nakládání, vyklápění (ČSN 73 3050 – Zemní práce)
Zpracovatelnost – těžitelnost, únosnost pro provoz dopravních prostředků a stavebních strojů, zhutnitelnost
Zhutnitelnost – schopnost sypaniny zlepšit své vlastnosti snížením pórovitosti.
Základní názvosloví
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Základní úkol IG: Stanovení lytologické charakteristiky horniny, jejího stavu
atd. Stanovení vlastností:
Skalní horniny – s, , sat [kNm-3]; n %; w %; nasákavost, pevnost v tlaku, tahu, střihu atd.
S, G zeminy – fyzikálně-indexové vlastnosti (zrnitost, tvar zrn, w %, s , [kNm-3]; n %;
Id(max,min)), mechanické vlastnosti (pevnost, stlačitelnost, propustnost), technologické (PS, PM, CBR)
F zeminy – fyzikálně-indexové vlastnosti (zrnitost, tvar zrn, w %, s , [kNm-3]; n %;
Id(max,min)), mechanické vlastnosti (pevnost, stlačitelnost, propustnost), technologické (PS, PM, CBR)
Kamenivo – fyzikálně-indexové vlastnosti (zrnitost, tvar zrn, w %, s , [kNm-3]; n %;
Id(max,min)), mechanické vlastnosti (pevnost, stlačitelnost, propustnost)
Geotechnický průzkum
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Geotechnický průzkum
• orientační - zpracování inženýrsko-geologické studie a hydrogeologické rešerše
• předběžný - podklad pro zpracování dokumentace pro územní rozhodnutí (DÚR)
• podrobný - podklad pro zpracování dokumentace pro stavební povolení (DSP)
• doplňkový - pro zpřesnění výsledků předběžných etap a problematických úsecích
• • geotechnické sledování výstavby -
dokumentace prováděné stavby
Specifické problémy průzkumu pro dopravní stavby:
Liniová stavba probíhají územím s různorodými IG poměry
Hlavní úkol – vyhledání co nejvhodnější trasy a vyšetření vlastností zemin
Požadavky na průzkum: Údaje o stabilitě, popř. stabilitě zemního tělesa Únosnost pláně případně její změny Vhodnost výkopku pro sypání zemních konstrukcí
Geotechnický průzkum
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Specifické problémy průzkumu pro vodohospodářské stavby:
Velký a komplexní zásah do rovnováhy geologického prostředí
Nejvýznamnější přehrada: betonové gravitační značné zatížení do podloží Betonové klenbové hlavně zatížení do boků Sypané hráze problém podzákladí + sypanina
Požadavky na průzkum: Stav hornin – tektonika, zvětrání, propustnost Hydrogeologické poměry Geodynamické procesy (svahové pohyby, kras) Průzkum zemníků pro získání přírodních materiálů
Geotechnický průzkum
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča
Specifické problémy průzkumu pro ekologické stavby (ukládání odpadů):
Ukládaný materiál může významně ovlivňovat životní prostředí
Odpad = antropogenní materiál (uloženina) Požadavky na průzkum:
Stav hornin – propustnost Hydrogeologické poměry Stabilita deponie Možnost rekultivace jejího povrchu pro další využití
Geotechnický průzkum
VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča