Polní stanovení pevnosti v prostém tlaku hornin podle ČSN EN ISO 14689-1

Univerzita Karlova V Praze, Prodovdeck fakulta,

stav hydrogeologie, inenrsk geologie a uit geofyziky

Poln stanoven pevnosti v prostm tlaku hornin podle SN EN

ISO 14689-1

Bakalsk prce

Tom Kue

Vedouc bakalsk prce: RNDr. Jan Krl

Praha 2012

Prohlen

Prohlauji, e jsem tuto bakalskou prci vypracoval samostatn a e jsem uvedl vechny pouit

zdroje a literaturu. Tato prce ani jej podstatn st nebyla pedloena k zskn stejnho i jinho

akademickho titulu.

V Praze dne 23.8.2012

Podpis

Podkovn

Chtl bych podkovat pedevm RNDr. Janu Krlovi za dn veden, poskytnut potebnch

podklad k vypracovn tto bakalsk prce a dle vem profesm, kte se mnou mli trplivost a

pedali mi dleit znalosti, kter jsem mohl vyut pi vypracovn tto prce. Dle panu Ing. Ivo

Ouadovi za poskytnut literatury o laboratornch zkoukch.

5

Obsah

1 vod ................................................................................................................................................ 6

2 Reere ............................................................................................................................................ 7

2.1 Norma SN 73 1001 a SN EN ISO 14689-1 ............................................................................ 7

2.2 Laboratorn zkouky ................................................................................................................ 8

2.2.1 Pravideln vzorky ............................................................................................................ 8

2.2.2 Nepravideln vzorky ........................................................................................................ 9

2.2.3 Bodov zaten................................................................................................................ 9

3 Praktick st ................................................................................................................................. 10

3.1 Metodika zkouen ................................................................................................................ 10

3.1.1 Technologick postup .................................................................................................... 10

3.1.2 Popis vzork ................................................................................................................... 10

3.2 Zskvn vzork a jejich popis............................................................................................... 10

3.2.1 Sedimentrn horniny .................................................................................................... 10

3.2.2 Magmatick horniny ...................................................................................................... 11

3.2.3 Metamorfovan horniny ............................................................................................... 11

3.3 Vsledky zkouen .................................................................................................................. 12




3.4 Zatdn podle vsledk zkouek podle normy SN EN ISO 14689-1................................... 12




3.5 Diskuse................................................................................................................................... 13

3.5.1 Hodnoty uvdn v literatue ....................................................................................... 13

3.5.2 Diskuse ........................................................................................................................... 14

4 Zvr .............................................................................................................................................. 15

5 Seznam literatury, zdroje .............................................................................................................. 17

6 Fotodokumentace ......................................................................................................................... 18

6.1 Vzorky ped/po zkouce ........................................................................................................ 18




6

1 vod

Jak u nzev napovd, hlavnm clem m bakalsk prce je poln stanoven pevnosti v prostm

tlaku hornin podle SN EN ISO 14689-1, Geotechnick przkum a zkouen Pojmenovn a

zatiovn hornin st 1: Pojmenovn a popis. Tato st SN EN ISO 14689-1 plat pro popis

hornin pro geotechniku a inenrskou geologii ve stavebnm inenrstv. Popis se provd na vrtnch

jdrech a dalch vzorcch prodnch horninovch materil a horninovch masv (SN EN ISO

14689-1). V druh kapitole tto prce jsem se zamil na reeri star normy, kter skonila platnost

(2010), nov normy a pevzatch laboratornch zkouek. V dal, v m prci stejn, kapitole jsem se

zamil na praktickou st, vlastn poln stanoven pevnosti v prostm tlaku vzork dle Tabulky 5

normy a nslednou interpretaci vsledk. V zvru jsem pot porovnal mnou zjitn hodnoty

pevnost hornin s pevnostmi laboratorn testovanch hornin uvdnch v literatue. V posledn

kapitole je fotodokumentace. Pro pehlednost jsem ji zaadil do jedn kapitoly a ne prbn v textu.

7

2 Reere

2.1 Norma SN 73 1001 a SN EN ISO 14689-1

Norma SN 73 1001 Zkladov pda pod plonmi zklady pestala platit k 1.4.2010. Od t doby se

vyuvaj nov normy vetn SN EN ISO 14689-1 Geotechnick przkum a zkouen Pojmenovn a

zatiovn hornin st 1: Pojmenovn a popis. V ji neplatn norm, stejn jako v t platn, je

kapitola vnovan zatdn hornin podle pevnosti v prostm tlaku. Norma SN 73 1001 m v tabulce

6 uvedeno zatdn hornin podle pevnosti do 6 td (tab. 1). Tyto tdy jsou znaeny R 1 a R 6.

azeny jsou od horninovch materil s nejvt pevnost po ty s pevnost nejmen. Dle je v tabulce

uvedena pevnost slovn, charakteristika, jak se hornina chov po deru geologickm kladvkem a

typy hornin, kter mohou bt zaazeny do dan tdy. Pod tabulkou jsou v poznmkch napsny

hodnoty pevnost v prostm tlaku c, kter se povauj za formln hranice mezi horninami skalnmi a

poloskalnmi a mezi horninami poloskalnmi a zeminami (SN 73 1001). V platn norm SN EN ISO

14689-1 v kapitole 4.2.7 je tabulka 5 (tab. 2) poln stanoven pevnosti v prostm tlaku. V tto

tabulce pevnost chyb, na rozdl od pedel normy, oznaen td (nap. R 1 u neplatn normy), dan

pevnosti v prostm tlaku je piazen pouze nzev podle pevnosti. Dle je popsno, jak se chov

hornina po deru geologickm kladvkem i rpnut kapesnm noem. Seazen pevnost je od

nejmn pevn k nejpevnj hornin. Celkov poet td je sedm, to je o jednu tdu vce ne

v norm SN 73 1001 (SN EN ISO 14689-1). Pro nzorn porovnn jsem umstil ob tabulky (tab. 1 a

tab. 2) ne.

Tab. 1. SN 73 1001

Tda Pevnost c (MPa)

Pevnost Charakteristika Typy hornin (pklady)

R 1 >150 velmi vysok

Horninu lze kladvkem tce otloukat.

Zdrav: granitoidy, diority, gabra, migmatity, granulity, kvarcity, amfibolity, bazalty, prokemenl pararuly, ortoruly, krystalick vpence, silicity

R 2 50 a 150 vysok Horninu lze kladvkem tce rozbjet.

Zdrav: vpenec, dolomity, slepence, pskovce, droby, pevn prachovce, pararuly, svory, fylity Navtral: horniny tdy R 1

R 3 15 a 50 stedn Horninu lze kladvkem lehce rozbjet.

Zdrav: jlovce, slnovce, vulkanick tufy, kataklasity Mrn zvtral: horniny tdy R 1 Zvtral: horniny tdy R 2

R 4 5 a 15 nzk Horninu lze krbat noem, nikoliv nehtem.

Zdrav: slab zpevnn pskovce, prachovce a jlovce; chloritick a grafitick bidlice, fylonity; ultramylonity Siln zvtral: horniny tdy R 1 a R 2 Mrn zvtral a navtral: horniny tdy R 3

R 5 1,5 a 5 velmi nzk Horninu lze rozdrobit rukou.

Zdrav: velmi slab zpevnn pskovce, prachovce a jlovce; tufity; dislokan jl Zcela zvtral: horniny tdy R 1 a R 2 Siln zvtral: horniny tdy R 3 Mrn zvtral a zvtral: horniny tdy R 4

R 6 0,5 a 1,5 extrmn nzk

Horninu lze krbat nehtem.

Zcela zvtral: horniny tdy R 3 a R 5 Eluvia: charakteru zemin

8

Tab. 2. SN EN ISO 14689-1

*Nkter extrmn mkk horniny chovajc se jako zeminy mohou bt popsny jako zeminy podle ISO 14689-1

POZNMKA: Prost pevnost v tlaku neme bt vdy stanovena v ternu, proto se asto pro

stanoven pevnosti horninovho materilu pouv index pevnosti pi bodovm zaten.

Kad zprva popisujc zkouky pevnosti v tlaku mus obsahovat velikost vzorku, metodiku zkouky,

anizotropii vzorku a jeho vlhkost.

2.2 Laboratorn zkouky

2.2.1 Pravideln vzorky

Hlavnm clem laboratorn zkouky je stanoven pevnosti horniny v prostm tlaku na pravidelnm

vzorku, kter je pipraven podle pesnho technologickho postupu a je plynule zatovn a do

poruen. Tato zkouka je provediteln na horninch, kter jsou dostaten soudrn, aby umonily

opracovn vzorku na pravideln tvar. Zkuebn tlesa se pipravuj z reprezentativnho vzorku

vtinou strojn. Pi opracovn je dleit opatrnost pi manipulaci se vzorkem, aby nedolo

k poruen struktury horniny, a aby se zachoval fyzikln stav horniny. Velikost zkuebnho tlesa se

vol tak, aby nejmen rozmr tlesa byl piblin desetinsobkem velikosti strukturnch prvk

horniny/prmr zrn, hustota laminace atp.. I u jemnozrnnch hornin by ml bt rozmr minimln

4050 mm. Tvarov nejvhodnj jsou tlesa vlcov nebo tlesa hranolov, s tvercovou podstavou.

Nejvt vliv na prbh a vsledek zkouky m thlostn pomr, tj. pomr vky k prmru vlce

nebo dlce strany podstavy a m bt v rozmez 2-3, vjimen lze zkouet na tlesech s thlostnm

pomrem 1-2. Zkuebn tlesa se tvaruj tak, aby podln osa, kter je toton s osou zatovn,

zaujmala poadovanou prostorovou orientaci k prodnm plochm nespojitosti, nap. kolmo k

bidlinatosti. Hodnota pevnosti v prostm tlaku se stanov jako aritmetick prmr z minimln pti

zkuebnch tles, z toho vyplv, e tato zkouka je velice nron na ppravn prce. Ped

samotnou zkoukou se tlesa zm s pesnost 0,1mm a zaznamenaj se spolu s daji o fyziklnm

Nzev Popis Pevnost v prostm tlaku

MPa

Extrmn mkk *

Lze vytvoit rhy nehtem. Men ne 1

Velmi mkk Rozpad po jednom deru geologickm kladvkem, me bt odlupovn kapesnm noem.

1 a 5

Mkk Ztka odlupovn kapesnm noem, vznik mlk jamka po jednom deru hrotem geologickho kladvka.

5 a 25

Stedn pevn Neme bt okrbn nebo odlupovn kapesnm noem, vzorek me bt rozbit jednm silnm derem geologickho kladiva.

25 a 50

Pevn Pro rozbit vzorku je nutn vce ne jeden der geologickm kladvkem.

50 a 100

Velmi pevn Pro rozbit vzorku je nutn mnoho der geologickm kladvkem.

100 a 250

Extrmn pevn

Vzorek je po mnoha derech geologickm kladvkem pouze otluen.

Vce ne 250

9

stavu horniny, zejmna vlhkosti a orientaci podln osy vi makroskopicky zejmm plochm

nespojitosti. Zatovn probh plynule a to rychlost 0,1 0,5 MPa/s. vyhodnocen je ze vztahu Pd=

F/A, kde F je nejvt sla dosaen pi zkouce a A je prez zkuebnm tlesem (Stavebn geologie,

1985). Takovto postup popisuj napklad tak amalkov a Trvnek (1984) nebo Malgot a kol.

(1992).

2.2.2 Nepravideln vzorky

Pevnost horniny stanoven na tlesech nepravidelnho tvaru je nejvy dosaen napt na fiktivn

prezov ploe tlesem o objemu 100 cm3 pi jednoosm tlakovm zatovn. Tato metoda je

vhodn na vzorcch z vrtnho jdra, jejich charakter neumouje odbr a ppravu dostatenho

potu zkuebnch tles pravidelnho tvaru. Pro tuto zkouku se hod kusov lomky horniny tvaru

piblin prothlho elipsoidu (vejit tvar) s pomrem nejvtho a nejmenho rozmru v rozmez

1,5:1 a 2:1. lomky jinho tvaru je poteba upravit do poadovanho tvaru. Nevhodn tlesa pro

tuto zkouku maj protaenj tvar, tvar destiek nebo jsou jinak deformovan. Tlesa odpovdajc

poadavkm potebnm k tto zkouce nebo tlesa upraven do tto podoby se zv a rozlen do

ad. V kad ad m bt 15 25 tles, piem nejmen prmrn objem m bt men ne 100 cm3

a nejvt m pevyovat tuto hodnotu. Nejmen pouiteln objem je 20 cm3 a nejvt 500 cm3.

Minimln poet ad je 2, jedna ada posta jen v ppad, e je v n prmrn objem 90 110 cm3.

Kad zkuebn tleso se zatuje v lisu rychlost 0,1 0,5 kN/s. U hornin, kter maj vraznou

vrstevnatost vzhledem k nejastjmu tvaru lomk, se tlesa zatuj ve smru podl foliace.

Zatovn se ukon, jestlie objem zbvajc hlavn sti tlesa se zmen o vce ne polovinu vi

pvodn hodnot. Ke zkouce je poteba stanovit objemovou hmotnost a vlhkost horniny.

Vyhodnocen probh pomoc matematickch rovnic. (Stavebn geologie, 1985)

2.2.3 Bodov zaten

Zkouen tleso se vkld mezi dva souos kuely, kter maj vrchol tvoen koul o polomru 5 cm a

vrcholovm hlu 60. Orientace zkouky je zvisl na strukturnch prvcch danho vzorku. Index

pevnosti se pot stanovuje ze vztahu J=F/h2, kde F je sla v okamiku poruen a h je vzdlenost hrot

na potku zkouky (amalkov a Trvnek, 1984).

U zkouky pevnosti v prostm tlaku na pravidelnch vzorcch je kladen velik draz na kvalitu

zkuebnch tles a nronost ppravy tchto tles vede k nahrazovn tto zkouky. V tomto smru

pomh zkouka v tlaku na vzorcch nepravidelnho tvaru a zkouka v bodovm zaten. (Stavebn

geologie, 1985)

Podle poznmky pod tabulkou 5 na stran 11 normy SN EN ISO 14 689-1 se laboratorn stanoven

pevnosti horninovho materilu pouv, pokud nelze tuto pevnost stanovit v ternu.

Hodnoty pevnost hornin uvdn v literatue zaadm a do kapitoly 3.5 a to kvli logickmu sledu

textu.

10

3 Praktick st

3.1 Metodika zkouen

3.1.1 Technologick postup

K provdn zkouek pevnosti v prostm tlaku jsem pouval geologick kladvko o hmotnosti 800g a

jako podloku pod zkouen vzorky pltn pytlk o piblinch rozmrech 30x20cm, vyplnn

pskem. Pytlk jsem vyrobil z pevn ltky, kter se pouv na celty. Podloka by mla vytvet stejn

podmnky pro kadou zkouku. Dle jet kapesn lupu pro urovn minerl v hornin. Dleit je

zmnit pro pedstavu, jakou silou mohu psobit na vzorky bhem deru, mm 189cm a vm 82kg.

dery jsem dval silnj.

3.1.2 Popis vzork

U vzork hornin jsem zaznamenval slo vzorku, lokalitu, datum a rozmr. Geologick popis sestval

z uren geneze, barvy, zrnitosti, mineralogickho sloen, stupn zvtrn (pokud lze ble urit, podle

normy 14689-1), strukturn prvky a uren horniny. Fotodokumentaci jsem provdl ped a po

zkouce. slovn vzork je postupn podle data sbru. Nen eeno podle geneze.

3.2 Zskvn vzork a jejich popis

Vzorky jsou slovny podle data pozen, jak je uvedeno ve. V tto kapitole bakalsk prce jsem

je setdil podle geneze, pro jednodu orientaci v textu. Horniny byly vybrny po domluv

s vedoucm prce. Stupe zvtrn je popsn podle normy 14689-1.

3.2.1 Sedimentrn horniny

1,2) Vpencov dlaebn kostky z Nrodn tdy, asi 30 m od Nov scny Nrodnho divadla smrem

od Vltavy. 25.2.2012. Jedn se o ezan kostky s rozmry 6x6x4 cm (1) a 6x3x4 cm (2), barva je ed,

edav nahndl, jemnozrnn bez puklin a laminace. Minerln sloen: kalcit. Nlapn strany jsou

slab zvtral.

4,5) Drobov bidlice z Letenskch strn, 11.4.2012, Z (4) a V (5) od Metronomu, rozmry piblin

7,5x6x3 cm (4) a 15x10x6 cm (5), barvu maj tmav edou a naernalou, jsou velmi jemnozrnn

vy obsah jlovit frakce, svtl zrna kemene, ivc. Je patrn slab zvtrn (4) a mrn zvtral

(5).

6) Kemenec, Letensk strn, 11.4.2012, V od Metronomu, piblin 200m od tefnikova mostu,

jemnozrnn, svtle naloutl svtle ed, minerln sloen: kemen, plochy vystaven vce erozi

jsou odbarven. Velikost vzorku 13x7x7 cm.

7) Vpencov kostka z chodnku, kiovatka jezd a Most Legi, 11.4.2012, jemn a stedn zrnit,

narovl a naervenal, rozmry kostky jsou 6x6x4,5 cm, povrch slab zvtral.

9) Opukov lom Pedn Kopanina, 18.4.2012. Opuka svtl a naloutl barvy, siln deskovit

odlunost, sklon k rozpadn na men kusy. Velmi jemnozrnn, jlovito-prachovit. Rozmry vzorku

jsou 9x8x7 cm.

11

10) Drobov bidlice z Thomayerovch sad, u naun cedule (ta se nachz pobl protipovodov

stavby). 19.4.2012. ed, velmi jemnozrnn hornina s pevahou prachovit frakce. Vzorek 7x5x5 cm,

slab zvtrn.

11) Kemenec z Bl skly. 19.4.2012. Asi 350 m V, kde vlak pejd hlavn silnici a eku. Barvu m

svtle naedivlou, velikost 9x8x4 cm. Jemnozrnn. Rozpad na pravideln lomky, slab zvtrn.

3.2.2 Magmatick horniny

3) Granodioritov dlaebn kostka z Kozrovic, oblast stedoeskho plutonu. Je to hlubinn typ

magmatick horniny, rozmry 9x8x7 cm, stedn zrnit, zdrav hornina, edo (erno)-bl barvy,

minerln sloen: kemen, ivec, amfibol, biotit.

8) Spilit z kamenolomu ve Zbraslavi. 12.4.2012, vzorky pochzej z erstvho odstelu, na vchozu

siln zvrsnn vrstvy, rozpukan, vzorek vak celistv. Barva je edav tmav ed, jemn zrnit se

s asi 1 mm velkmi zrny svtlch minerl- ivc, ptomnost pyritu. Hornina zdrav, rostl, ca. 8x8x7

cm.

12) edi ze Slnsk hory. 22.4.2012. Jedn se o olivinick nefelinit (lokality.geology.cz). Vlevn

magmatick hornina se silnou sloupcovitou odlunost, tmav ed a ern, jemnozrnn. Rozmr

vzorku je 12x9x4 cm. Mineralogick sloen: pyroxen, plagioklas, olivn (Dudek a kol., 1984), hornina

zdrav slab zvtral (patrn zvtrn olivnu).

13) Libereck ula, 2.5.2012. Lom Ruprechtice spolenosti Ligranit a.s.. Hlubinn typ magmatick

horniny. Vzorky jsou kostky ze zpracovatelskho procesu. ula je hrubozrnn s vraznmi vyrostlicemi

ivce. Minerln sloen: kemen, ivce (ortoklas, plagioklas), biotit. Jeden vzorek je men (8x7x6 cm)

a druh vt (10x10x7 cm).

16) Tanvaldsk granit (geology.cz). 26.6.2012. Vzorek pochz cca 1 km SZ od Krsn Studnky, po

cest vedouc od nov budovan rychlostn silnice, tam je v lesku na kopci vojensk bunkr a JV od nj

jsem vzorek odebral. Granit je stedn a hrub zrnit, sloen je z kemene, ivce, biotitu a

muskovitu. Hornina je slab zvtral. Vzorky jsou dva. Jeden men (9x6x8 cm) a druh vt (13x11x9

cm).

3.2.3 Metamorfovan horniny

14) Pararula z lomu Chotouchov (kutnohorsk krystalinikum). Tmav barva, psky svtlejch

kemen a ivc se stdaj s tmavm biotitem (ten je ve form upinek). Dal sldou je muskovit.

Patrn je bidlinatost horniny, podle kter se hornina oddluje v nepravidelnch deskovitch

lomcch. Jeden vzorek je slab zvtral (13x5x3 cm) a druh je ze zdrav horniny ( 11x9x4 cm).

15) Ortorula z Krsn Studnky. 26.6.2012. Sbr ze zoranho pole. 400 m SZ od skldky, kter je cca

100m SZ od bunkru, u kterho jsem odebral vzorek slo 16. Jedn se o biotitickou ortorulu, zvanou

jizersk (geology.cz). Minerln sloen: kemen, biotit, ivec. Tmav biotit tvoil tenk nepravideln

psky. Hornina byla zdrav, nepozoroval jsem, krom upinn od hlny, dn znmky zvtrn.

Celkem ti vzorky, od nejmenho (9x7x7 cm), stednho (13x11x5 cm, placat) po nejvt (14x12x8

cm).

17) Fylit. 12.7.2012. Pesnj nzev zn chlorit sericitick fylit (geology.cz). Vzorek je z vchozu u

lesn cesty, kter vede z Vpee (pod Jetdem) SZ do Kian. Asi 2km smrem od Vpee. Z nzvu

ji vyplv minerln sloen, k chloritu a sericitu se jet pidv kemen a albit (Dudek a kol., 1984).

12

Bidlin struktura doprovzen zvrsnnmi polohami a hojn ilky kemene. Deskovit odlunost

horniny. Vzorky pmo z vchozu, odlomen sti.

3.3 Vsledky zkouen

Sla der na vzorky byla sp razantnj, ne mrn. Slu jsem se snail udret u kad zkouky

stejnou. V kapitolch ne je zaznamenno, kolik der geologickm kladivem jsem musel dt, aby

byly na vzorku patrn njak stopy. Pokud bylo mon zkouen vzorek ozkouet nastojato, uinil

jsem tak. Fotodokumentace je v ploze.


1,2) vpencov kostiky: 1x der

4,5) drobov bidlice: 1x der, vsledky mon zkresleny tvarem vzorku (deskovit)

6) kemenec: 5x der

7) vpencov kostika: 2x der

9) opuka: hrotem mlk jamka, 1x der

10) drobov bidlice: 3x der

11) kemenec: 1x der (vzorek byl deskovitho tvaru), 5x der (z menho vzorku, kde nebyla takov

dominance protaen v jednom smru)


3) granodioritov kostka: 3x der (v poloze na leato), 5x der (v poloze na stojka)

8) spilit: 4x der

12) edi: 5x der

13) granit: men vzorek: 4x der (vzorek na vku), vt: 9x der a jen otluen

16) granit: 2x der (men), 3x der (vt)


14) pararula: slab zvtral: 1x der, zdrav: 3x der

15) ortorula: 5x der (nejmen), 2x der (stedn, placat vzorek), 4 der (nejvt)

17) fylit: 3x der

3.4 Zatdn podle vsledk zkouek podle normy SN EN ISO 14689-1


1,2) vpencov kostiky: stedn pevn (25-50 MPa)

4,5) drobov bidlice: stedn pevn (25-50 MPa)

6) kemenec: velmi pevn (100-250 MPa)

7) vpenec: pevn (50-100 MPa)

13

9) opuka: stedn pevn (25-50 MPa)

10) drobov bidlice: pevn (50-100 MPa)

11) kemenec: velmi pevn (100-250 MPa)


3) granodiorit: velmi pevn (100-250 MPa)

8) spilit: velmi pevn (100-250 MPa)

12) edi: velmi pevn (100-250 MPa)

13) granit: men vzorek: velmi pevn (100-250 MPa), vt vzorek: extrmn pevn (vce ne 250

MPa)

16) granit: pevn (50-100 MPa)


14) pararula: slab zvtral: stedn pevn (25-50 MPa), zdrav: pevn (50-100 MPa)

15) ortorula: stedn vzorek pevn (50-100 MPa), nejmen a nejvt velmi pevn (100-250 MPa)

17) fylit: pevn (50-100 MPa)

3.5 Diskuse

3.5.1 Hodnoty uvdn v literatue

V tto podkapitole bude dle napsno, jak hodnoty pevnosti v prostm tlaku hornin jsou uvdny

v literatue. Hlavnm zdrojem souhrnnch dat je publikace Regionlna ininierska geolgia SSR od

autor M. Matuly a J. Paka z roku 1986.

Sedimentrn horniny

Vpence, kter jsou zastoupeny vzorky slo 1,2,7, maj hodnoty pevnosti v prostm tlaku pro oblast

Barrandienu v rozmez od 80 180 MPa (Matula, Paek, 1986). Droby a drobov bidlice maj

pevnost 60 120 MPa, kemence pak 150 300 MPa (Matula, Paek, 1986). Opuka m pevnost

men a to okolo 60 MPa (Matula, Paek, 1986).

Magmatick horniny

Pro granodiorit v oblasti Vevil je to 209 221 MPa a pro oblast Hudic 167 304 MPa (Matula,

Paek, 1986). Ob dv oblasti jsou od Kozrovic vzdleny piblin 14 km vzdunou arou. edi

olivinick nefelinit m veobecnou hodnotu pevnosti mezi 100 400 MPa (v Obrnici, pevnost je 206

234 MPa, pesnj hodnota, vzdlenost cca 80km), (Matula, Paek, 1986). Dle porfyrick granit,

obecn zvan libereck ula, 177 226 MPa (Matula, Paek, 1986). Spilit ze Zbraslavi vykazuje

hodnoty pevnosti 200 - 250 MPa (Matula, Paek, 1986). Tanvaldsk granit lze korelovat s daty pro

14

libereckou ulu. Podle SN 73 1001 nabv hodnot pevnosti ve td R 1 a R 2 (Klomnsk a kol.,

2000). To je seln okolo 150 MPa, spe ale vy hodnoty.

Metamorfovan horniny

Pararula z Kolnska m pevnost 50 150 MPa (Zelenka a kol., 2002). Chlorit-sericitick fylit

z Jetdskho hbetu m pevnost srovnatelnou s pararulou a to 50 150 MPa (Klomnsk a kol.,

2004). Ortorula veobecn nabv hodnot pevnosti piblin od 150 MPa do 220 MPa (Matula,

Paek, 1986).

3.5.2 Diskuse

U zkouench hornin vyla pevnost v prostm tlaku pomrn dobe v korelaci s literrnmi a

laboratornmi daji (Matula, Paek, 1986; Klomnsk a kol., 2000, 2004; Zelenka a kol., 2002). U

vpenc z Nrodn tdy a u drobovch bidlic z Letn vyla pevnost pod hodnoty nalezen

v literatue (Matula, Paek, 1986). Zpsobeno je to mrou zvtrn a velikost vzork. U vpenc se

jednalo o mal kostky do chodnk, tud pi silnm deru geologickm kladvkem nekladla hornina

takov odpor, jako by byl u vzork nap. 2x vtch. A droby a drobov bidlice mly odlunost

takovou, e vka vzork nebyla srovnateln s dlkou a kou. To zpsobovalo takt snaz rozbit

kladvkem. U kemenc je rozsah pevnost pomrn znan (Matula, Paek, 1986) a s moj zkoukou

jsem se do tohoto rozsahu veel, ale ze subjektivnho hlediska bych pevnost tipoval spe k t vy

hranici, tak okolo 200 MPa. Opuka z Pedn Kopaniny (Matula, Paek, 1986) vyla snad ze vech

vzork nejlpe, pevnost byla pi horn hranici dan tdy. U granodioritu (Matula, Paek, 1986) vyla

pevnost v td velmi pevn a j bych ji jet osobn piblil horn hranici tto tdy, tak okolo 220

MPa. Hodnoty pevnost u edie maj pomrn velk rozptyl (Matula, Paek, 1986), proto mnou

zkouen edi ze Slnsk hory m pevnost takovou, kter lehce splovala data z literatury. Tento

edi vztaen k datm z Obrnice dobe koreluje. U libereck uly na menm vzorku jsem pevnost

zjistil tm totonou s laboratornmi daty (Matula, Paek, 1986), zato u vtho vzorku byla pevnost

znan pesahujc tato data. Zpsobeno to bylo velikost vzorku a tm, e geologick kladvko v

pouze 800g a k rozbit takto velikch vzork, u tvrdch hornin, nen vhodn. Vzorek proto zstal

pouze otluen. U spilitu ze Zbraslavi pevnost odpovd nalezenm datm (Matula, Paek, 1986).

Opt subjektivn dojem byl takov, e pevnost byla trochu ni, ale na druhou stranu to mohlo bt

dno tvarem a velikost vzorku. Na zdravm vzorku pararuly jsem zjistil hodnoty pevnosti zapadajc

do hodnot z laboratornch dat. Zvtral vzorek tchto hodnot samozejm nedosahoval. Tanvaldsk

granit byl trochu problematick, v lokalit, kde jsem vzorky odebral, se nachzelo velmi mlo

vchoz, a kdy u jsem njak nael, odebrn vhodnho vzorku bylo tm nemon. Horniny byly

velmi siln postieny zvtrvacmi procesy. Na nkterch mstech a v podob tm eluviln. Mnou

zkouen vzorek je nejmn zvtral, kter jsem nael, i pesto ale nedosahoval takovch hodnot

jako u laboratornch dat (Klomnsk a kol., 2000). U rostl zdrav horniny by se daly hodnoty pevnost

srovnvat s libereckou ulou. Vzorky pararuly byly dva, na zdravm vzorku pararuly jsem zjistil

hodnoty pevnosti zapadajc do hodnot z laboratornch dat (Zelenka a kol., 2002), zvtral vzorek

tchto hodnot samozejm nedosahoval, tud vykazoval o jednu tdu men pevnost. Dle rozmry

nebyly zcela ideln, domnvm se tedy, e skuten pevnost je o trochu vy. Rozmry u jizersk

ortoruly byly velmi vhodn, nebyla patrn a takov dominance v jednom smru. Ortorulu jsem

oznail jako pevnou, ale byla na rozmez a k velmi pevn. Data z literatury (Matula, Paek, 1986) se

15

shoduj s mm zaazenm. U fylitu byly trochu problmy u hledn vhodnho vzorku na vchozu a to

kvli vrazn foliaci, kter tak ovlivuje pevnost. Hodnoty pevnosti ale odpovdaj literrnm dajm

(Klomnsk a kol., 2004). Mnou provdn zkouky na poln stanoven pevnosti v prostm tlaku

odpovdaj poadavkm SN EN ISO 14 689-1. Pi laboratornm testu mohou bt hodnoty pevnosti

ponkud odlin, co je zejmna ovlivnno odbrem vzork. Na zvr diskuse bych pipojil mj nvrh

na zatdn hornin podle pevnosti (tab. 3). U td od extrmn mkk po mkk jsem netestoval

vzorky hornin. Uveden sedimentrn horniny pedstavuj mon typy, jinak bych zde mohl zaadit

tak zvtral horniny z tdy s vy pevnost. Tot plat i u ostatnch td, kdy zvtral hornina m

men pevnost ne zdrav. V norm SN 73 1001 to bylo takto popsan (viz. tab. 2, kap. 2.1).

Tab. 3. Navrhovan zatdn hornin podle pevnosti

4 Zvr

U vtiny zkouench hornin byl zkladnm charakteristickm znakem pro zdailost zkouky tvar a

velikost vzorku. U mench vzork bylo pirozen poteba mn der k poruen a u vtch vzork

pesn naopak. Pokud se jednalo o horniny s bidlinatou strukturou, byly vsledky zkouek nejspe

nejzetelnji ovlivnn. Hornina mla podl tchto struktur vt odlunost. U velmi pevnch hornin

la takt he poznat hranice s extrmn pevnmi horninami. Tmatem m prce bylo poln

stanoven pevnosti v prostm tlaku a podle normy 14689-1 jsou jednotliv tdy rozazeny s rozdly

pevnost s pomrn velkm rozsahem, ale pro poln stanoven naprosto dostaujcm. Take i nrst o

Nzev Popis Pevnost v prostm tlaku

MPa

Horniny

Extrmn mkk *

Lze vytvoit rhy nehtem. Men ne 1 Jlovec, kemelina

Velmi mkk

Rozpad po jednom deru geologickm kladvkem, me bt odlupovn kapesnm noem.

1 a 5 Jlovit bidlice

Mkk Ztka odlupovn kapesnm noem, vznik mlk jamka po jednom deru hrotem geologickho kladvka.

5 a 25 Kaolinick pskovec

Stedn pevn

Neme bt okrbn nebo odlupovn kapesnm noem, vzorek me bt rozbit jednm silnm derem geologickho kladiva.

25 a 50 Opuka

Pevn Pro rozbit vzorku je nutn vce ne jeden der geologickm kladvkem.

50 a 100 Vpenec, drobov bidlice, pararula, fylit

Velmi pevn

Pro rozbit vzorku je nutn mnoho der geologickm kladvkem.

100 a 250 Kemenec, ortorula, granodiorit, spilit, edi

Extrmn pevn

Vzorek je po mnoha derech geologickm kladvkem pouze otluen.

Vce ne 250 Granit, granodiorit, edi

16

jednu tdu oproti star norm nedl poln stanoven pli nron i obtn. Dalmi dleitmi

faktory pi vlastn poln zkouce jsou sla deru a pot i subjektivn hodnocen a nsledn zaazen

horniny. U vpencovch kostiek (vzorek 1,2) vyla pevnost v prostm tlaku v rozmez 25-50 MPa.

Jeliko u vzorku slo 7 (takt vpencov kostika) je pevnost vy o jednu tdu, je mon, e

vpenec ze vzork 1,2 byl myln vybrn na pouit do dlaby, protoe kostiky po velice krtk dob

nesou znaky opoteben (siln popraskan a tm rozpadl). Domnvm se, e zpsobeno to me

bt patnm technologickm postupem pi vrob tto dlaby nebo patnm vbrem materilu.

Vpenec je zeteln patn kvality. Pnosem u nov normy me bt ptomnost nejvy tdy

pevnosti, nazvan extrmn pevn. Oproti star norm je spodn hranice od 250 MPa, tj. o 100 MPa

vce, tm pdem se domnvm, e nejpevnj horniny budou lpe hodnotiteln. Na druhou stranu u

star normy SN 73 1001 bylo praktick uveden typu hornin, kter spadaj do jednotlivch td.

Vsledkem moj bakalsk prce je - na zklad polnho stanoven pevnosti v prostm tlaku podle

normy SN EN ISO 14689-1 nvrh zatdn hornin podle pevnosti vzhledem k mnou dosaenm

vsledkm a s pihldnutm k pvodn norm SN 73 1001. Tento nvrh zatdn hornin podle

pevnosti je uveden v kap. 3.5.2.

17

5 Seznam literatury, zdroje

SN EN ISO 14689-1, 2004. Geotechnick przkum a zkouen Pojmenovn a zatiovn hornin -

st 1: Pojmenovn a popis

SN 73 1001, 1988. Zakldn staveb. Zkladov pda pod plonmi zklady

Dudek A., Malkovsk M., Suk M., 1984. Atlas hornin, Academia, Praha, 312 str.

Geologick lokality. esk geologick sluba. Dostupn z www.lokality.geology.cz (online) [16.5.2012]

Geologick mapa R, 1 : 25 000. esk geologick sluba: Mapov aplikace. Dostupn z

www.geology.cz (online) [25.06.2012]

Klomnsk J., Adamov M., Burda J., Jarchovsk T., Kachlk V., Kon V., Kbek B., Manov M.,

Nekovak ., alansk K., 2000. Vysvtlivky k zkladn geologick map esk republiky 1:25 000 03-

322 Jablonec nad Nisou, esk geologick stav, Praha

Klomnsk J., Adamov M., Burda J., Kachlk V., Lochmann Z., Manov M., Nekovak ., Nvlt D.,

alansk K., Blohradsk V., 2004. Vysvtlivky k zkladn geologick map esk republiky 1:25 000

03-143 Liberec, esk geologick stav, Praha

Matula M., Paek J., 1986. Regionlna ininierska geolgia SSR, SNTL, Praha, 295 str.

Malgot J., Klepsatel F., Trvnek I., 1992. Mechanika hornn a ininierska geolgia, Bratislava, 282 str.

Stavebn geologie Praha, prosinec 1985. V. - mechanika hornin- zkouky

Stavebn geologie Praha, prosinec 1985. VI. mechanika hornin komente k metodikm

amalkov M., Trvnek I., 1984. Inenrsk geologie a mechanika hornin, SNTL, Praha, 169 str.

Zelenka P., Duek K., Holsek O., Hradeck L., Kadlecov R., Klek J., Lochmann Z., Manov M.,

Minakov D., Nekovak ., Rejchrt M., alansk K., tdr V., vecov J., 2002. Vysvtlivky

k zkladn geologick map esk republiky 1:25 000 13-322 Koln, esk geologick stav, Praha

18

6 Fotodokumentace

Podloka s geologickm kladvkem

6.1 Vzorky ped/po zkouce


Vzorek .1 vpenec

19

Vzorek .2 vpenec

Vzorek .4 drobov bidlice

Vzorek .5 drobov bidlice

20

Vzorek .6 kemenec

Vzorek .7 vpenec

Vzorek .9 opuka

21

Vzorek . 10 drobov bidlice

Vzorek .11 kemenec


Vzorek .3 granodiorit

22

Vzorek .8 spilit

Vzorek .12 edi

Vzorek .13 libereck granit

23

Vzorek .16 tanvaldsk granit


Vzorek .14 pararula

Vzorek .15 ortorula

24

Vzorek .17 fylit

Date post:	05-Sep-2015
Category:	Documents
Upload:	carlos-washington-mercado
View:	260 times
Download:	6 times

Polní stanovení pevnosti v prostém tlaku hornin podle ČSN EN ISO 14689-1

Documents