Mehanika tla i stijena - unizg.hr · •Vrste potpornih konstrukcija (zasipane i ugrađene) •Vrste zasipanih potpornih konstrukcija •Vrste ugrađenih potpornih konstrukcija •Pritisak

Ishodi učenja

Mehanika tla i stijena

1. Porijeklo i sastav tla

• Što je tlo – profil tla

• Rastrožba ili trošenje stijene (fizikalni, kemijski i biološki procesi – organsko tlo i treset)

• Transportirano tlo i sedimentacija tla (vrste sedimenata)

• Sastav tla (skelet tla, pore)

• Osnovna podjela tala (šljunak, pijesak, prah, glina i treset) i veličine zrna i čestica

• Kemijski elementi i minerali u tlu

2. Porijeklo i sastav tla

• Tri “faze” tla (čvrste čestice – s; voda – w; zrak – a; voda ili zrak u porama – v)

• Vlažnost, koeficijent pora, relativni porozitet, stupanj zasićenosti, gustoće i zapreminske težine (tla, w, s, d)

• Zbijenost krupnozrnog tla (indeks zbijenosti)

• Zbijanje sitnozrnog tla (optimalna vlažnost; Proctorov pokus, modificirani Proctorov pokus)

• Kapilarnost u tlu (menisk, površinska napetost, visina kapilarnog dizanja; kapilarni usis)

3. Klasifikacija tla

• Određivanje granulometrijskog dijagrama (sijanje, areometriranje); važni promjeri zrna

• Granice konzistencije (Atterbergove granice): granica stezanja; granica plastičnosti; granica tečenja; indeks plastičnosti; indeks konzistencije

• Klasifikacija tla (G, S, M, C, O, Pt; drugo slovo simbola za prvih pet vrsta tla; dvostruki simboli)

4. Deformacije i naprezanja, princip efektivnih naprezanja, potencijali u mirnoj vodi (1)

• Deformacije (normalne i posmične) i naprezanja (normalna i posmična)

• Mohrova kružnica naprezanja

• Linearno-elastičan konstitucijski odnos za izotropno tlo (parametri tla)

• Princip efektivnih naprezanja (ukupna i efektivna naprezanja)

• Linearno-elastičan odnos normalnih deformacija i normalnih efektivnih naprezanja

4. Deformacije i naprezanja, princip efektivnih naprezanja, potencijali u mirnoj vodi (2)

• Volumska deformacija tla

• Koeficijent tlaka mirovanja

• Proračun ukupnih i efektivnih naprezanja te tlaka vode u tlu (uronjena zapreminska težina tla)

• Geodetska i piezometarska visina, hidraulički potencijal (vodno lice i mjerna ravnina)

5. Strujanje vode kroz tlo (1)

• Specifični protok, protok i Darcyev zakon (hidraulički gradijent, koeficijent propusnosti)

• Stacionarno i nestacionarno strujanje vode kroz tlo

• Jednadžba kontinuiteta za jednodimenzionalno stacionarno strujanje vode kroz tlo

• Diferencijalna jednadžba jednodimenzionalnog stacionarnog strujanja vode kroz tlo

5. Strujanje vode kroz tlo (2)

• Mjerenje koeficijenta propusnosti u laboratoriju: metoda s konstantnim padom potencijala (postupak i izvod) i metoda s promjenljivim padom potencijala (postupak)

• Utjecaj strujanja vode na efektivna naprezanja (proračun efektivnih naprezanja pomoću hidrauličkog gradijenta)

• Hidraulički slom, kritični hidraulički gradijent

5. Strujanje vode kroz tlo (3)

• Diferencijalna jednadžba dvodimenzionalnog stacionarnog strujanja vode kroz tlo

• Strujna mreža za dvodimenzionalno stacionarno strujanje vode kroz tlo

• Proračun protoka, pornog tlaka u točki tla i izlaznog hidrauličkog gradijenta iz strujne mreže

6. Drenirano i nedrenirano stanje, konsolidacija tla (1)

• Drenirano i nedrenirano stanje tla (efektivni i nedrenirani parametri tla)

• Proces konsolidacije tla (opis)

• Višak tlaka vode

• Jednadžba kontinuiteta za jednodimenzionalno nestacionarno strujanje vode kroz tlo

• Edometarski modul stišljivosti

6. Drenirano i nedrenirano stanje, konsolidacija tla (2)

• Koeficijent konsolidacije, najdulji put istjecanja vode iz tla, bezdimenzionalni vremenski faktor, stupanj konsolidacije, izokrona

• Konačno slijeganje tla nakon (primarne) konsolidacije

• Edometarski pokus (osnovne karakteristike)

• Rezultati edometarskog pokusa (krivulja slijeganja, edometarska krivulja)

6. Drenirano i nedrenirano stanje, konsolidacija tla (3)

• Primarna i sekundarna konsolidacija (puzanje tla)

• Naprezanje prekonsolidacije

• Prekonsolidirana i normalno konsolidirana glina

• Omjer prekonsolidacije (OCR)

• Indeksi stišljivosti, bujanja i rekompresije

7. Posmična čvrstoća tla

• Mohr-Coulombov zakon sloma

• Efektivni parametri čvrstoće

• Anvelopa sloma, ravnina sloma, nagib ravnine sloma

• Posmična čvrstoća iz Mohrove kružnice efektivnih naprezanja pri slomu

• Pokus direktnog smicanja (opis i određivanje efektivnih parametara čvrstoće)

• Troosni (triaksijalni) pokusi (CID, CIU, UU)

• Nedrenirana čvrstoća

8. Primjena metode plastičnosti

• Rankineova stanja naprezanja (aktivni tlak i pasivni otpor)

• Ravnine sloma za aktivno i pasivno stanje naprezanja

• Zaokret glatkog vertikalnog zida za Rankineova stanja naprezanja

• Dubina vlačnih pukotina za aktivni tlak

• Nosivost tla za plitke temelje (drenirani i nedrenirani uvjeti

• Likvefakcija tla

9. Eurokod 7 (1)

• Bitni zahtjevi na građevinu

• Granična stanja

• Projektne situacije

• Osnovne varijable modela i njihove karakteristične vrijednosti

• Vrste djelovanja

• Karakteristične vrijednosti svojstava materijala (općenito i za Eurokod 7)

9. Eurokod 7 (2)

• Zahtjevi za granična stanja nosivosti i uporabivosti

• Proračunska djelovanja i proračunska svojstva materijala (parcijalni koeficijenti)

• Proračunske vrijednosti geometrijskih podataka

• Vrste graničnih stanja nosivosti iz Eurokoda 7

• Tri proračunska pristupa za granična stanja nosivosti (po čemu se razlikuju) i proračunski pristup izabran u Hrvatskoj

10. Plitki temelji

• Uloga i podjela temelja

• Slijeganje i naginjanje plitkih temelja

• Nosivost tla ispod plitkih temelja prema Eurokodu 7

• Provjera pouzdanosti plitkih temelja prema Eurokodu 7

11. Slijeganje plitkih temelja (1)

• Osnovne pretpostavke o tlu za određivanje slijeganja tla ispod plitkih temelja

• Vertikalni pomak ispod središta kružnog temelja

• Raspodjela dodatnih vertikalnih naprezanja u temeljnom tlu ispod vrha pravokutnog temelja

• Princip superpozicije

11. Slijeganje plitkih temelja (2)

• Rješenje Newmarka i Steinbrennera za slijeganje ispod vrha pravokutnog temelja

• Tradicionalni način proračuna slijeganja ispod plitkog temelja

• Proračun slijeganja ispod plitkog temelja prema metodi Maynea i Poulosa

12. Potporne konstrukcije

• Vrste potpornih konstrukcija (zasipane i ugrađene)

• Vrste zasipanih potpornih konstrukcija

• Vrste ugrađenih potpornih konstrukcija

• Pritisak tla na zidove

• Utjecaj podzemne vode, procjeđivanje, dreniranje i hidraulički slom

• Granična stanja prema Eurokodu 7

13. Stabilnost kosina (1) • Klizna ploha, klizno tijelo, nožica i vrh kliznog

tijela

• Sile na klizno tijelo i njihova ravnoteža

• Drenirano i nedrenirano stanje kosine

• Uzroci klizanja

• Metoda granične ravnoteže za određivanje stabilnosti kosine (lamele, sile koje djeluju na lamelu, statička neodređenost, pretpostavke za statičku određenost)

• Faktor sigurnosti u odnosu na klizanje kosine

13. Stabilnost kosina (2)

• Kritična klizna ploha

• Koeficijent pornog tlaka

• Pristup stabilnosti kosina prema Eurokodu 7

• Proračunske situacije za stabilnost kosina

• Metode stabilizacije kosina

• Naprezanja i tlak vode na osnovici lamele duž pretpostavljene klizne plohe za beskonačnu kosinu

• Posebni slučajevi stabilnosti beskonačne kosine

14. Geotehnički terenski istražni radovi

• Cilj geotehničkih istražnih radova

• Vrste terenskih istražnih radova (daljinsko otkrivanje, istražna bušenja i istražne jame, vađenje neporemećenih uzoraka tla, in-situ ispitivanja, geofizička ispitivanja)

• Vrste istražnih bušenja

• In-situ ispitivanja (SPT, CPT, CPTU, FVT, FDMT, MPMT)

• Interpretacija istražnih radova