1. týden: Úvod, význam inženýrské geologie pro stavební praxi, příklady z praxe,

2. týden: Horniny a zeminy kvartéru a jejich geomechanické vlastnosti,

3. týden: Inženýrskogeologické poměry stavenišť, složky geologického prostředí, inženýrskogeologický model, návaznost na

projektovou přípravu,

4. týden: Metody inženýrskogeologických průzkumných prací (úvodní část, metody přímé),

5. týden: Metody inženýrskogeologických průzkumných prací (metody nepřímé),

6. týden: Geologické a inženýrskogeologické mapy, profily,

7. týden: Základové půdy z hlediska inženýrské geologie a hydrogeologie,

8. týden: Hydrogeologická charakteristika horninového prostředí, vliv agresivity podzemní vody na základové konstrukce, druhy

agresivity, ochrana základových konstrukcí, vsakovací a čerpací zkoušky,

9. týden: Ložiska přírodních stavebních hmot a jejich prospekce, těžitelnost a rozpojitelnost hornin, strukturně tektonická

charakteristika horninového masívu, plochy nespojitosti a jejich vyhodnocení,

10. týden: Inženýrská geodynamika, svahové pohyby a jejich sanace, příklady z praxe,

11. týden: Inženýrskogeologický průzkum pro stavby pozemní, dopravní, vodohospodářské, podzemní, pro skládky, odkaliště aj.,

12. týden: Úkoly urbanistické geologie v rámci územního plánování,

13. týden: Inženýrská geologie při tvorbě a ochraně životního prostředí, vliv antropogenní činnosti na přírodní prostředí.

• Geologická disciplína, jejímž úkolem je studovat zákonitosti vzniku, stavby,

složení a rozšíření ložisek nerostných surovin.

• Řeší vztahy mezi ložiskovými akumulacemi a okolním geologickým prostředím,

stanovení tvaru a tektonické stavby ložisek, struktur a minerálního obsahu

těžené suroviny.

• Popisuje jejich tvar, poměr k okolním horninám, charakterizuje jejich nerostný

obsah, provádí dokumentaci ložisek.

• Zabývá se výpočtem zásob, vhodností těžby a nerostnými surovinami ve vztahu

k hospodářství a jejich hospodárnému využívání (syn. ekonomická geologie).

NEROSTY

• Přirozená součást zemské kůry (minerál i hornina), kterou lze přímo nebo

po zpracování použít pro potřeby lidstva.

• Dělí se na rudy, nerudy a energetické suroviny.

• definice v zákoně č. 44/1988 Sb. (horní zákon): tuhé, kapalné a plynné

části zemské kůry. Výjimku tvoří vody (pokud se z nich nemohou průmyslově získávat vyhrazené nerosty), rašelina, sedimenty v korytech

vodních toků (pokud se z nich nemohou průmyslově získávat vyhrazené

nerosty) a kulturní vrstva půdy.

• Horní zákon dělí nerosty na vyhrazené a nevyhrazené.

NEROSTY

• vyhrazené: jsou vyjmenovány v § 3 zákona a jejich ložiska jsou ve

vlastnictví státu bez ohledu na to, kdo je vlastníkem pozemku, pod

nímž se nacházejí.

• nevyhrazené: jsou ty, které v § 3 nejsou uvedeny. Nejběžnější z nich jsou

stavební kámen, štěrkopísky a cihlářské hlíny. Ložiska jsou ve vlastnictví

majitele pozemků.

• dle horního zákona přírodní nahromadění nerostů, jakož i zakládka v

hlubinném dole, opuštěný odval, výsypka nebo odkaliště, které vznikly

hornickou činností a obsahují nerosty.

• ekonomicky významné a průmyslově využitelné přirozené nahromadění

určité nerostné suroviny, která se jinak v zemské kůře vyskytuje rozptýleně

a v nedobyvatelném množství.

LOŽISKO

ENERGETICKÉ SUROVINY

• Jsou nerosty, z nichž je možné získávat energii. Dělí se na:

Přírodní radioaktivní suroviny - uran, thorium a radium.

Kaustobiolity (fosilní paliva) - hořlavé uhlovodíky, které vznikly nahromaděním odumřelé organické substance (nekromasy). Existuje řada uhelná (rašelina, lignit, hnědé uhlí, černé uhlí, antracit) a řada živičná (ropa, roponosné písky, roponosné břidlice, zemní plyn, hydráty metanu, ozokerit, minerální vosky, asfalt atd.)

lignit

hnědé uhlí

černé uhlí

antracit

NERUDA

nerostné suroviny používané v průmyslu (např. mastek, azbest, grafit, křemelina, bentonit)

suroviny, které slouží k získávání nekovových prvků (pyrit-S, fluorit-F, apatit-P)

stavební suroviny (žula, štěrkopísek, cihlářské hlíny)

RUDA

• přirozená asociace minerálů, z nichž je možno získat jeden nebo více

kovů.

• přirozená asociace minerálů, z nichž je možno získat jeden nebo více

nekovových prvků a jejich sloučenin, nebo je využívaná pro svoje

chemické nebo fyzikální vlastnosti.

• Při studiu ložisek nerudních surovin je rozhodující technologické

hodnocení suroviny. Podle toho dělíme:

RUDA vs. NERUDA

• Dělení nerostů na rudy a nerudy je relativní. Některé typicky rudní nerosty

totiž získávají i jiné, „nerudní“ způsoby použití kvůli svým vlastnostem a

naopak. Příklady:

Magnetit je využívaný nejen jako ruda železa, ale díky své vysoké hustotě je používán i na úpravnách uhlí.

Chromit je nejen ruda chromu, ale i žáruvzdorný materiál používaný ve slévárenství.

Z některých typických nerudních minerálů je možné vyrobit kovový prvek (např. sodík z halitu - soli kamenné).

SUROVINY PRO VÝROBU VÁPNA

• Vápno je používáno již od starověku. Zmínky o vápně lze najít v knihách

Mojžíšových a ve Starém zákoně. První nálezy vápenných pojiv pocházejí

ze staveb, nacházejících se na území dnešní Sýrie, které jsou datovány

do doby zhruba 7000 let př. n.l.

• Velký rozmach v používání vápna a podstatné zdokonalení technologie

jeho výroby jsou pak spojeny s rozmachem stavitelství Římské říše.

• Mimo stavebnictví se vápno začalo používat i v dalších odvětvích,

zejména v metalurgii, chemickém průmyslu nebo zemědělství.

• V současné době vyrábí vápno v České republice pět společností. Ročně

se u nás vyrobí zhruba 1200 kt vápna, z čehož asi 160 kt představuje

vápenný hydrát.

SUROVINY PRO VÝROBU VÁPNA

• Technicky vzato je vápno názvem pro oxid vápenatý (CaO) s různým

podílem oxidu hořečnatého (MgO), vyráběný pálením poměrně čistých,

vysokoprocentních nebo dolomitických vápenců pod mez slinutí, tj. na

teploty 1000–1250 °C.

• Pro výpal se používají ostře tříděné vápence, tj. frakce 80 – 100 mm nebo

120 – 180 mm.

• Výpalem vzniká pálené (nehašené) vápno, které je po chemické stránce

tvořeno převážně oxidem vápenatým (CaO), vzniklým dekarbonatizací

vápence (uhličitanu vápenatého, CaCO3). Proces dekarbonatizace

vápence:

• Z hlediska hmotnostní bilance uvedené rovnice platí, že při úplném

rozkladu CaCO3 na CO2 a CaO vznikne ze 100 kg CaCO3 56 kg CaO a

44 kg CO2.

CaCO3 → CaO + CO2

SUROVINY PRO VÝROBU VÁPNA

• Druhou částí výroby vápna, resp. jeho použití ve stavebnictví je hašení

vápna. Hašením se pálené vápno (oxid vápenatý – CaO) převádí na

hydroxid vápenatý – Ca(OH)2.

• Proces hašení probíhá za silného vývinu tepla a je provázen nabýváním

vápna na objemu. Hašení je možno provádět tzv. za sucha nebo za

mokra. Proces hašení:

• Mokré hašení spočívá ve skrápění vrstvy páleného vápna vodou v

ploché, otevřené nádobě zvané hasnice (karb). Teplota hašeného vápna

nesmí dosáhnout 100 °C a hašení se provádí za přebytku vody (240 až

320 litrů vody na 100 kg páleného vápna).

• Suché hašení se probíhá ve speciálním mísícím zařízení přímo ve

vápence. Provádí se s malým přebytkem vody (60 až 70 litrů na 100 kg

páleného vápna). Výsledným produktem je práškovitý vápenný hydrát.

CaO + H2O → Ca(OH)2

SUROVINY PRO VÝROBU VÁPNA

Lom Kotouč u Štramberku

Ložiskové oblasti vápenců v České republice.

• Cement je hydraulické práškové pojivo (maltovina), jehož účinnými

složkami jsou sloučeniny CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. Mezi cementářské

suroviny řadíme:

CEMENTÁŘSKÉ SUROVINY

Jílovité vápence (60 - 80 % CaCO3)

Slínovce (pod 60 % CaCO3).

Jako korekční přísady se z hornin a nerostů používají jíly, hlíny, spraše, břidlice a sádrovec.

Producenti cementu v České republice.

CIHLÁŘSKÉ SUROVINY

• Všechny druhy surovin vhodné samostatně nebo ve směsi k cihlářské

výrobě.

• Cihlařská hlína - druh hlíny mastného vzhledu a žluté až žlutočervené

barvy. Používá se na výrobu cihel, pálených i nepálených

• Cihlařské jíly - jemnější něž hlíny, obsah jíloviny je vyšší něž 50%, obsah příměsí je menší. Přidávají se do surovinové směsi pro zlepšení tvárlivosti.

• Nejčastěji používané jsou kvartérní hlíny různé geneze (spraše, sprašové

a svahové hlíny, náplavové hlíny, jíly a jílovce, slíny, zvětraliny břidlic atd.)

CIHLÁŘSKÉ SUROVINY

• Ložiska kvartérních surovin jsou rozšířena po celém území republiky a

jsou nejhojněji těžená. Nejvýznamnější z nich jsou vázána na eolické a

deluviálně - eolické, popř. glaciální (severní Čechy a Slezsko) sedimenty.

• Neogenní pelity jsou rozšířenější předkvartérní surovinou limnických pánví

Čech a vídeňské pánve. Vyznačují se písčitou příměsí a lokálně i

zvýšenou přítomností montmorillonitu či klastik.

• Paleogenní jílovce jsou využívány na východní a jihovýchodní Moravě.

Jedná se o navětrané části flyšových příkrovů vnějších Západních Karpat.

• Permokarbonské pelity a aleuropelity slouží jako surovina v oblastech

permokarbonských pánví a brázd Čech a Moravy.

• Mladoproterozoické a staropaleozoické navětralé břidlice jsou využívány v

okolí Prahy, na Plzeňsku, Rokycansku aj.

CIHLÁŘSKÉ SUROVINY

STAVEBNÍ PÍSKY

• Písek je směs drobných kamínků různého původu. Jeho hustota je závislá

na vlhkosti v něm obsažené a pohybuje se přibližně od 1500 kg/m3 do

1700 kg/m3. Podle velikosti zrn se dělí do frakcí.

• Druhy stavebních písků:

Kopaný písek je velmi jemný písek používaný jako přísada do malt a omítek. Je jemný a po vyschnutí má velkou tvrdost a soudržnost.

Štěrkopísek je hrubší než kopaný písek a má také dobrou soudržnost a pevnost po vyschnutí. Používá se jako přísada do betonů.

Říční písek je hrubší než kopaný a obsahuje i množství kamenů a balvanů, protože se těží z koryt řek jako naplavenina.

Tříděný písek je také hrubší, ale třídí se do frakcí, z nichž nejpoužívanější je 0-4 mm

Zásypový písek je písek, který se kvůli svým nevyhovujícím vlastnostem nehodí ani do betonu, ani do malty. Proto se používá k zasypávání výkopů a podobným účelům.

• Písek se získává z mořského dna, koryt řek a podloží jezer, odkud se těží

pomocí plovoucích bagrů.

• Největší produkce štěrkopísků v ČR jsou ve Středočeském, Ústeckém,

Jihomoravském, Olomouckém a Jihočeském kraji.

STAVEBNÍ PÍSKY

STAVEBNÍ A DEKORAČNÍ KÁMEN

• Horniny vhodných fyzikálních, mechanických, chemických a

technologických vlastností, s přihlédnutím k vlastnostem estetickým

• Surovinou jsou tedy všechny druhy pevných hornin magmatického,

sedimentárního i metamorfního původu, které jsou blokově dobyvatelné

• Určující pro hrubou kamenickou výrobu jsou mineralogicko-petrografické složení a fyzikálně-mechanické vlastnosti horniny, její struktura a textura,

blokovitost, druhotné přeměny a další.

• U suroviny pro ušlechtilou výrobu se hodnotí především blokovitost,

vzhled, barevnost (kresba), leštitelnost a trvanlivost horniny.

• Znehodnocujícími parametry jsou navětrání a druhotné přeměny horniny,

drcená (mylonitová) pásma, vložky jiných hornin apod.

STAVEBNÍ A DEKORAČNÍ KÁMEN

• Z hlediska technologie těžby a opracování kamene se v ČR v současnosti

těží převážně povrchovým způsobem, tj. v kamenolomech.

• Hlubinně se do nedávna dobývaly pouze přírodní břidlice, a to na ložisku

Nové Těchanovice – Lhotka u Vítkova.

• Tvar a velikost konkrétního kamenolomu a způsob těžby kamene v něm je dán zejména velikostí a úložnými poměry ložiska, technickými možnostmi

těžaře, bezpečnostními požadavky státní báňské správy a kvalitativními

požadavky na těženou surovinu.

• dělí podle pozice v terénu na:

stěnové – lomy, které se zakládají zpravidla v kopcovitém terénu nebo ve svahu, tedy nad úrovní zemského povrchu. Jsou provozně nejvýhodnější vzhledem k jednoduchým otvírkovým, dopravním a odvodňovacím poměrům.

jámové – lomy, které se zakládají v rovinatém terénu, kdy se ložisko nachází pod úrovní zemského povrchu.

STAVEBNÍ A DEKORAČNÍ KÁMEN

Klasická lokalita tzv. hořických

pískovců - Podhorní Újezd u

Ostroměře, těžená společností

Kámen Ostroměř s.r.o.

Stěnovo-jámový lom na

tzv. světlou slezskou žulu

- Slezský kámen a.s.,

provozovna Černá Voda

– Nový lom.

Poslední do nedávna těžená

lokalita pokryvačských břidlic -

hlubinné dobývání na dole Lhotka

u Vítkova.

STAVEBNÍ A DEKORAČNÍ KÁMEN

• Kvalita fyzikálně–mechanických vlastností každého přírodního kamene

jednoznačně podmiňuje možnosti jeho použití v kamenické výrobě pro

konkrétní typ stavebního prvku.

STAVEBNÍ A DEKORAČNÍ KÁMEN

STAVEBNÍ A DEKORAČNÍ KÁMEN

TĚŽITELNOST A ROZPOJITELNOST HORNIN

• Jsou jedním z nejdůležitějších úkolů inženýrskogeologického průzkumu pro

různé typy staveb.

• Rozsah zjišťování této vlastnosti závisí především na typu stavby,

geologických a geomorfologických poměrech zájmové lokality.

• Stanovení tříd těžitelnosti je důležité mimo jiné pro sestavení technologického

postupu zemních prací, časového harmonogramu a finančního rozpočtu při

realizace stavebního záměru.

• Rozpojitelnost horniny lze definovat jako odolnost horniny vůči působení

nástroje, kterým se oddělují její části. Závisí na vlastnostech rozpojovaných

hornin a horninových masívů, parametrech rozpojovacího stroje a technickém

režimu jeho práce.

• Těžitelnost horniny závisí na odporu, který klade hornina vůči rozpojení, a na

dalších okolnostech, jako je ulpívání (lepivost) horniny na pracovních

pomůckách, nakypření horniny a odpor horniny při jejím nakládání a vyklápění.

TĚŽITELNOST A ROZPOJITELNOST HORNIN

• Posouzení hornin z hlediska rozpojitelnosti a těžitelnosti je součástí

inženýrskogeologického průzkumu.

• Vychází z klasifikace stanovené dle ČSN 73 6133 (Návrh a provádění zemního

tělesa pozemních komunikací).

• Často se používá také starší norma ČSN 73 3050 (Zemní práce), podle níž se

horniny zatřiďují do 7 tříd dle obtížnosti jejich rozpojování a odebírání. Tyto

třídy se dle dohody nazývají třídy těžitelnosti. Norma již neplatí!!!

TĚŽITELNOST A ROZPOJITELNOST HORNIN

• Nesprávné zatřídění hornin do tříd těžitelnosti má obvykle za následek

zvýšení nákladů na stavbu.

- Stavební jáma – Praha-

Veleslavín, pozemek parc. č.

585/3

- Dle projektu dobrotivské

břidlice

- Ve skutečnosti

pravděpodobně řevnické

křemence