Mechanika zemin a zakládání staveb LS 2011/2012 Mechanika zemin a zakládání staveb přednáška Podpořeno projektem FRVŠ č. 2883/2011

MECHANIKA ZEMIN ZAKLÁDÁNÍ STAVEB Doc. Jettmar B 518

294 schodů tl.zdi 2,5 m průměr zákl. 19,6 m Tomasso Pisano Giovanni di Simone 1173-1272-1350 1272… 90 cm 1992…447 cm H=56,4 m 14 453 tun

Šikmá nestabilita

600 t 25 mio USD

GEOMECHANIKA Mechanika zemin Mechanika hornin Mechanika ledu a sněhu Inženýrská geologie (část) Mechanika moří a oceánů

PŘEHLED TÉMAT VZNIK, SLOŽENÍ VLASTNOSTI KLASIFIKACE VODA V ZEMINĚ NAPJATOST DEFORMACE KONSOLIDACE SMYKOVÁ PEVNOST MEZNÍ STAVY STABILITA SVAHU ZEMNÍ TLAKY ÚNOSNOST ZLEPŠOVÁNÍ

Co sleduje MZ Zjišťování vlastností zemin Chování za různých podmínek Vyšetřování napjatostního stavu Deformace Porušení

Budoucnost Rozvoj oboru zakládání náročných objektů výškových budov hluboké suterény nevhodná místa (brownfields, skládky) ochrana a tvorba ŽP

APLIKACE Zakládání staveb Podzemní stavitelství /tunely Lomařství Zemní tělesa Ekologické discipliny

skelet zrno 1 póry 2 3 1 hlinité částice 2 koloidní částice 3 písčité částice

PEVNÁ FÁZE mikro/makro struktura Vznik Mineralogické složení Barva Tvar zrn Velikost Množství Vzájemná poloha Obsah příměsí

VZNIK ZEMIN Reziduální Sedimentované naplavené/říční (aluviální) svahové (deluviální) váté (eolické) ledovcové (glaciální) mořské (marinní) EROZE ► TRANSPORT ► ► SEDIMENTACE

ZVĚTRÁVÁNÍ destruktivní proces fyzikální chemický biologický HISTORIE ZATÍŽENÍ normálně konsolidované překonsolidované

MINERALOGICKÉ SLOŽENÍ PRVOTNÍ = HORNINOTVORNÉ minerály ŽIVEC (60%) PYROXEN + AMFIBOL (17%) KŘEMEN (12%) SLÍDA (4%) 2000 min., 200 horninotvorných DRUHOTNÉ ► JÍLOVÉ (silikátové, vrstevnaté) KAOLINIT MONTMORILLONIT ILLIT 2000 minerálů, jen 200 horninotvorných

montmorillonit kaolinit illit křemíkový tetraedr křemíková vrstvička montmorillonit kaolinit illit 1 gram montmorillonitu 800 m2 Destičky délky 0,0003 – 0,001 mm, tloušťka 1/100 délky

neslaná (N) slaná (V) disperzní Struktura-flokulace

přírodní minerální asociace různé složení a struktura HORNINA přírodní minerální asociace různé složení a struktura geologické procesy horninová tělesa tvořící zemskou kůru (=masivy) poruchy ZEMINA 3 fázové spektrum ► chování ► vliv na pevnost a deformaci nezpevněná (slabě zpevněná) hornina Poruchy – diskontinuity, pukliny, zlomové poruchy, vrstevnatost, břidličnatost  prostředí ► stavební činnost ► základová půda ► ► INTERAKCE  stavební materiál

TŘÍFÁZOVÝ DIAGRAM Vp vzduch Vw V voda m mw Vs zrna ms (md) m = hmotnost V = objem

Pórovitost – Vlhkost Stupeň nasycení Objem pórů Vp Pórovitost n n=Vp/V Číslo pórovitosti e e=Vp/Vs = n/(1-n) Stupeň nasycení Sr Sr=Vw/Vp Stav suchý=0 Stav nasycený=1 Vlhkost w=mw/md  w=water, d=dry písky 30-40 (%) jíly 30-55 (%)

Fyzikální vlastnosti ρ d=(1-n). ρs ρn= ρd+n.Sr.γw Objemová hmotnost ρ = m /V  2000 kg m-3 ρd = md/V ρs = ms/Vs  2650-2750 ρ d=(1-n). ρs ρn= ρd+n.Sr.γw

A příště ? Fyzikální a popisné vlastnosti (II) Klasifikační systémy zemin