ZEMNÍ KONSTRUKCE

1. ZEMNÍ KONSTRUKCE LUMÍR MIČA, ING., Ph.D. ÚSTAV GEOTECHNIKY

2. Témata přednášek • Úvod, IG průzkum • Materiál zemních konstrukcí • Zeminy (zlepšená/nezlepšená) • Kamenitá sypanina • Druhotné suroviny • Lehké materiál • Ostatní materiály • Úprava zemin • Plošné zhutňování (principy, kontrola) • Hloubkové zhutňování • Stabilizace • Urychlení konsolidace • Štěrkové pilíře • Geosyntetika • Návrh zemní konstrukce • Technologická kritéria VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

3. Literatura, normy, TP, 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 • ČSN 73 6133: Navrhování a provádění zemního tělesa pozemních komunikací • ČSN 72 1006: Kontrola zhutnění zemin a sypanin • ČSN 73 6850: Sypané přehradní hráze • ČSN 72 1002, ČSN 73 1001, další související normy, technické podmínky (TP) technické kvalitativní podmínky (TKP) VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

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. VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

5. Prostý násyp • Z jednoho druhu materiálu – vhodné nebo velmi vhodné zeminy. VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

6. Násyp ze zlepšené zeminy • Jedná se o násypy, kdy musíme využít málo vhodné nebo nevhodné zeminy. Jejich použití je podmíněno jejich zlepšením. VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

7. Vrstevnatý (sendvičový) násyp • Střídání poddajných a ztužujících vrstev VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

8. Vyztužený násyp • Kombinace zeminy s výztužnými geosyntetiky. • Účel: • využití málo vhodné zeminy • zvýšit stabilitu • omezit deformace • sestrmení svahů VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

9. Násyp ze spraše a sprašové hlíny • Díky jejich specifickému chování je na ně pohlíženo dle ČSN 73 6133 jako na samostatný typ násypu. • prosedavost Metoda jedné křivky b) Metoda dvou křivek VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

10. 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 VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

11. Násyp z: kamenité a balvanité sypaniny • tvrdá (R1, R2) a měkká skalní hornina (ostatní), hlušina • popílku a popela • elektrárenský, teplárenský VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

12. Prostý zářez, odřez • Stabilita zemin v zářezu, odřezu je dostačující i v jejich přirozeném uložení. • Není nutné provádět zvláštní stabilizující opatření. VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

13. Zářez, odřez stabilizovaný kotvami, hřebíky • Potřebujeme-li zajistit stabilitu zářezu, odřezu. • Do zemního prostředí vkládáme lokální prvky – kotva, hřebík. VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

14. 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 VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

15. Přehradní sypaná hráz Sypanina: • Zemní • Kamenitá • Smíšená VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

16. Povrchová těžba uhlí VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

17. Povrchová těžba uhlí - rekultivace VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

18. Skládka • Komunálního odpadu • Toxického • Atd. VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

19. Skládka-Neratovice Geokontejment staré skládky průmyslových odpadů VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

20. Odkaliště uhelné VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

21. Výsypka • Prostor kam se ukládá nadložní popř. podložní zemina (povrchové lomy) • Vnější a vnitřní Most – Malé Březno • Sokolovská pánev, • výsypka Lítov • -Chlum Sv. Maří Most – Děkanský kostel VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

22. Hlubinné uložiště • Toxického • Jaderného odpadu VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

23. Základní názvosloví • 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. VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

24. Geotechnický průzkum 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) VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

25. 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

26. Geotechnický průzkum 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 VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

27. Geotechnický průzkum 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 VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča

28. Geotechnický průzkum 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 VUT FAST Brno, Ústav geotechniky Zemní konstrukce Lumír Miča