ZEMNÍ KONSTRUKCE

transcript

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

Úvod Definice zemní konstrukce:

Zemní konstrukce je každá konstrukce, kde základním stavebním materiálem je zemina, a to jak bez zlepšení, tak i se zlepšením.

Prostý násyp

• Z jednoho druhu materiálu – vhodné nebo velmi vhodné zeminy.

Násyp ze zlepšené zeminy

• Jedná se o násypy, kdy musíme využít málo vhodné nebo nevhodné zeminy. Jejich použití je podmíněno jejich zlepšením.

Vrstevnatý (sendvičový) násyp

• Střídání poddajných a ztužujících vrstev

Vyztužený násyp

• Kombinace zeminy s výztužnými geosyntetiky.

• Účel:– využití málo

vhodné zeminy– zvýšit stabilitu– omezit deformace– sestrmení svahů

Násyp ze spraše a sprašové hlíny

• Díky jejich specifickému chování je na ně pohlíženo dle ČSN 73 6133 jako na samostatný typ násypu.

• prosedavost

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

• kamenité a balvanité sypaniny

• tvrdá (R1, R2) a měkká skalní hornina (ostatní), hlušina

• 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.

Zářez, odřez stabilizovaný kotvami,

hřebíky • Potřebujeme-li

zajistit stabilitu zářezu, odřezu.

• Do zemního prostředí vkládáme lokální prvky – kotva, hřebík.

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

Přehradní sypaná hrázSypanina:• Zemní • Kamenitá• Smíšená

Povrchová těžba uhlí

Povrchová těžba uhlí - rekultivace

Skládka

• Komunálního odpadu

• Toxického • Atd.

Skládka-Neratovice

Geokontejment staré skládky průmyslových odpadů

Odkaliště

uhelné

Výsypka • Prostor kam se ukládá nadložní popř.

podložní zemina (povrchové lomy)• Vnější a vnitřní

Sokolovská pánev, výsypka Lítov-Chlum Sv. Maří

Most – Malé Březno

Most – Děkanský kostel

Hlubinné uložiště

• Toxického• Jaderného

odpadu

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

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

• 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

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

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

ZEMNÍ KONSTRUKCE

Documents