Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009 MECHANIKA HORNIN A ZEMIN podklady k přednáškám doc. Ing. Kořínek Robert, CSc. Místnost: C 314 Telefon: 597 321 942 E-mail: [email protected]Internetové stránky: fast10.vsb.cz/korinek
15
Embed
MECHANIKA HORNIN A ZEMIN - vsb.czfast10.vsb.cz/korinek/MHZ/MHZ-01.pdf · • Klasifikace hornin pro inženýrské ú čely ... Zeminy objemov ě nestálé – projevem je prosednutí
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
Z hlediska historie zatížení a fyzikálně – mechanických vlastností rozlišujeme:
a) Zeminy normálně konsolidované
b) Zeminy překonsolidované
σz σx σz σx
σz σx
ZEMINY
Normálně
konsolidované Překonsolidované
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
Mineralogické složení
Zeminy obsahují: a) Prvotní materiály – mechanické zvětrávání horninových minerálů b) Druhotné minerály – chemické zvětrávání prvotních minerálů. Největší význam
jílové minerály. Hlavní skupiny jílových minerálů:
7A
G
S
G
S
7A
Pevná vazba
Schéma krystalické mřížky kaolinitu
Vodní molekuly
+ kationty
v mezivrstvách
10
A
10
A
Schéma krystalické mřížky montmorillonitu
Vázaný kationt
10
A
10
A
Schéma krystalické mřížky illitu
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
Druhy vod v zemin ě
Voda volná: Gravitační
Kapilární
Voda vázaná: Pevně (adsorbovaná)
Slabě (osmotická)
Hydroskopická
Difuzní obal minerálních povrchů
1 –
2 –
3 –
4 –
5 – 1
2 3
4
5
lyosféra (difuzní obal)
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
Struktura zemin
Makrostruktura – lze ji pozorovat okem nebo lupou
– může být výsledkem:
• Vzniku zemin,
• Změn, které nastaly po sedimentaci,
• Způsobem zpracování zeminy jako stavebního materiálu
Mikrostruktura – je třeba rozlišovací schopnosti mikroskopu
– ovlivňuje:
• Velikost zrn při sedimentaci:
- u větších zrn převládá gravitační účinek. Pro všechny
prachové, písčité a větší částice bude struktura mít
povahu jednotlivých zrn –
- u zrn < 0,01 mm (tzv. koloidy s měrným povrchem > 25
m2/g) bude struktura mít povahu
• Přenosové prostředí,
• Prostředí, ve kterém sedimentace probíhala.
Stabilita struktury:
Zeminy metastabilní – změnou struktury při zatížení nebo zavodnění dochází
ke změně objemu.
Zeminy objemově nestálé – projevem je prosednutí nebo bobtnání.
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
nesoudržné zeminy soudržné zeminy
fyzikální stav závisí na pórovitosti fyzikální stav závisí na vlhkosti
mechanické vlastnosti ovlivňuje především ulehlost
mechanické vlastnosti závisí v rozhodující míře na konzistenčním stavu zeminy
stlačitelnost malá, možné dobře zhutnit vibrací
stlačitelnost střední až vysoká, vibrace pro zhutňování málo účinné
o smykové pevnosti rozhoduje úhel vnitřního tření, který prakticky nezávisí na vlhkosti
úhel vnitřního tření je nízký, často rozhoduje soudržnost, která závisí na vlhkosti zeminy
Výměnné kationty v jílech
Změna kationtů v podzemní vodě vede k výměně kationtů v adsorbčním komplexu.
Schopnost kationtů nahradit kationty původního adsorbčního komplexu.
Zlepšování vlastností zemin – fyzikální i mechanické
Fe3+
> Al3+
> H+ > Ca
2+ > K
+ > Na
+
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
Agresivita podzemních vod
Vody hladové: - různá tvrdost
- vyluhují vápno ze stavebních hmot
Vody kyselé: - pH <7
- Reagují s volným CO2 a vytvářejí rozpustné soli
Vody uhli čité: - obsahují volný agresivní CO2
- Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
- CaCO3 je rozpustný
Vody síranové: - obsahují SO4-2
- Ca(OH)2 + SO4 → CaSO4 + H2O
- CaSO4 je rozpínavý
Vody ho řečnaté: - obsahují MgCl2 (chlorid hořečnatý)
- jsou méně časté
Vody alkalické: - obsahují amonné soli, oleje, tuky, mastné kyseliny H2S
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
Obsah uhli čitanu vápenatého
Forma výskytu:
Přítomnost CaCO 3 způsobuje:
Indikace na míst ě – kyselina HCl:
Větší množství CaCO3 – příčina sv ětlých odstín ů barvy zeminy.
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009
Obsah organických látek
Největší obsah:
Charakteristické znaky :
Nevhodné jsou v podložce zemních těles nebo uložené uvnitř tělesa.
Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009