prednaska3 [režim kompatibility]
TRANSCRIPT
![Page 1: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/1.jpg)
Klasifikace zemin
![Page 2: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/2.jpg)
Popis zeminy
1. Konzistence (pro soudržné zeminy)měkká, tuhá apod.
Ulehlost (pro nesoudržné zeminy)kyprá, hutnákyprá, hutná
2. Struktura (laminární)3. Barva4. Velikost částic – frakc5. Geologická formace
![Page 3: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/3.jpg)
Výchozí klasifikační skupiny
• Horniny - symbol R• Velmi hrubé zeminy
balvany - symbol Bkameny - symbol Cb
• Hrubé zeminy• Hrubé zeminyštěrk - symbol Gpísek - symbol S
• Jemnozrnné zeminy – symbol F(po upřesnění rozlišujeme na: hlínu M a jíl C)
![Page 4: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/4.jpg)
Jednotný systém klasifikace UCSCS pro zeminy do 60 mm
Štěrk GW štěrk dobře zrněnýGP štěrk špatně zrněnýGM štěrk hlinitýGM štěrk hlinitýGC štěrk jílovitý
Písek SW písek dobře zrněnýSP písek špatně zrněnýSM písek hlinitýSC písek jílovitý
![Page 5: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/5.jpg)
Jednotný systém klasifikace UCSCS pro zeminy do 60 mm
JEMNOZRNNÉ• Nízká plasticita wL<50
ML hlína s nízkou plasticitouCL jíl s nízkou plasticitouCL jíl s nízkou plasticitou
• Vysoká plasticita wl>50MH hlína s vysokou plasticitouCH jíl s vysokou plasticitou
![Page 6: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/6.jpg)
Charakteristiky zemin a rozlišující znaky
• Index konzistence Ic• Index ulehlosti Id (index relativní hutnosti)• Index plasticity• Obsah frakcí• Obsah frakcí• Čára A v Cassagrandeho diagramu• Vlhkost na mezi tekutost wL
• Číslo nestejnozrnitosti Cu a křivost Cc
![Page 7: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/7.jpg)
ČSN 731001
Ze základního systému bylo vyčleněno 18 třídF8 8 tříd jemnozrnných zeminS5 5 tříd písčitých zeminG5 5 tříd štěrkovitých zeminG5 5 tříd štěrkovitých zemin(R6) 6 tříd hornin
![Page 8: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/8.jpg)
731001
![Page 9: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/12.jpg)
Trojúhelníkový digram
![Page 13: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/15.jpg)
Čára A
![Page 16: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/16.jpg)
Klasifikace štěrkovitých zemin (podle ČSN 73 1001)
![Page 17: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/17.jpg)
Dělení štěrků
![Page 18: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/18.jpg)
Klasifikace – podmínky zeminy
Do podílu f ≤ 15% se upřesňuje charakter zrnitosti hrubých částic (např. GW – štěrk dobře zrněný, GW – M štěrk dobře zrněný s příměsí hlíny).
Při podílu f ≥ 15% se upřesňuje plasticita (např. CL – jíl nízké plasticity, CLG – jíl nizké plasticity štěrkovitý, GCL – štěrk jílovitý s nízkou plasticitou)
![Page 19: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/19.jpg)
Klasifikace – podmínky zeminy
Symbol G nebo S i jejich název lze při podílu f ≤ 35 % upřesnit podle vzájemného podílu písčité (s) a štěrkovité (g) frakce v hrubích částicích (s+g):
- Štěrk s příměsí písku s = 5 – 20 % (s+g) G-S- Štěrk písčitý s = 20 – 50 % (s+g) GS- Písek s příměsí štěrku s = 5 – 20 % (s+g) S-G- Písek štěrkovitý s = 20 – 50 % (s+g) SG
![Page 20: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/20.jpg)
Klasifikace – podmínky zeminy
Přítomnost balvanité a kamenité frakce do obsahu (b+cb) 20 % celkové hmotnosti se popisuje jako příměs velmi hrubé frakce (symbol X-Cb, resp X-B). Kde X je název zeminy určené ze složek f_s_g uvažovaných za zeminy určené ze složek f_s_g uvažovaných za 100 % (např. GM – Cb – štěrk hlinitý s příměsí kamenů). Při podílu (b+cb) = 20 – 50 % z celkové hmotnosti se tento projeví přidáním za název zeminy (symbol X+Cb, resp. X+B. např. GM+Cb – těrk hlinitý s kameny)
![Page 21: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/21.jpg)
Klasifikace – podmínky zeminy
• Vliv kamenité a balvanité příměsi na směrné normové charakteristiy se zanedbává do obsahu (b+cb) ≤ 20 %- Při obsahu (b-cb) = 20 – 50 % celkové obsahu (b-cb) = 20 – 50 % celkové hmotnosti se směrná hodnota modulu přetvárnosti Edef zvětšuje o 10 %.
![Page 22: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/22.jpg)
ČSN 72 1002
Silničáři vyházejí z ČSN 72 1002 „Klasifikace zemin pro dopravní stavby“,v roce 1993 již akceptovala symboly a názvosloví používané v ČSN 73 1001. Uvádí zařazení zemin podle vhodnosti pro podloží zařazení zemin podle vhodnosti pro podloží či podle vhodnosti do násypů, resp. Podle zhutnitelnosti.
![Page 23: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/23.jpg)
ČSN 73 3050
ČSN 73 3050 „Zemní práce“ zavádí dělení podle těžitelnosti. Dělí zeminy do 7 tříd. Zatřídění určuje těžební do 7 tříd. Zatřídění určuje těžební zařízení a ekonomické zhodnocení zemních prací-
![Page 24: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/24.jpg)
Příklad
U neporušeného vzorku o průměru 120 mm a výšce 30 mm byla zjištěna hmotnost m, hmotnost vysušeného vzorku ms, měrná hmotnost zrn ρρρρs, vlhkosti na mezi tekutosti wL a plasticity wP.Stanovte objemovou hmotnost přirozeně vlhké (ρρρρ) i vysušené (ρρρρ ) zemi-ny, vlhkost (w), pórovitost (n), číslo vysušené (ρρρρd) zemi-ny, vlhkost (w), pórovitost (n), číslo pórovitosti (e), stupeň nasyce-ní (Sr), číslo plasticity (IP), stupeň konzistence (IC), plasticitu a konzistenci.
m [g] 690 ms [g] 647 ρs [kg/m3] 2650 wL [%] 35,8 wp [%] 20,8
![Page 25: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/25.jpg)
průměr [mm]
výška [mm] hmotnost [g]suchá
hmotnost [g]
měrná hmotnost zrn
[kg/m3]
tekutá vlhkost [%]
plastická vlhkost
[%]
120 30 690 647 2650 35,8 20,8
objem vzorku [mm3]
objemová hmotnost [kg/m3]
suchá objemová hmotnost [kg/m3]
vlhkost pórovitostčíslo
pórovitostistupeň
nasycení
339292,007 2033,646495 1906,912003 6,65% 0,280410565 0,389681325 0,4519605
číslo stupeň plasticita konzistence
saturovaná objemová
objemová tíha pod zatřídění číslo
plasticitystupeň
konzistenceplasticita konzistence
objemová hmotnost [kg/m3]
tíha pod vodou
[kN/m3]
zatřídění dle ČSN
0,15 1,943596084 střední pevná až tvrdá 2187,322568 11,87322568 jíl písčitý
![Page 26: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/26.jpg)
Pórová napětíPórové napětí (neutrálné)voda v pórech tvoří souvislé těleso, jež přenáší napětí a umožňuje proudění vody. umožňuje proudění vody. Pokud je voda v klidu, nepřenáší smyková napětí –Pascalův princip
![Page 27: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/27.jpg)
Pórové napětí závisí na výšce vodního sloupce a objemové tíze vody a ne na tvaru tělesa –Stevinův princip
wp dγ=
![Page 28: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/28.jpg)
• V případě, že voda v zemině neproudía tvoří souvislou oblast, platí zákony hydrostatiky.
![Page 29: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/29.jpg)
Efektivní napětí
• Terzaghiho principdeformace zrn 10-6, deformace zeminy jako celku 10-3 až 10-2
Voda nepřenáší smyk, smyková napětí τ jsou stejná efektivní i totální
![Page 30: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/30.jpg)
• Efektivní napětí se vyjadřuje někdy s použitím pórovitosti
• Efektivní napětí určují deformace
![Page 31: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/31.jpg)
Hydrostatika
![Page 32: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/32.jpg)
Průběh napětí v zemině homogenní oblast
Svislá napětí
![Page 33: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/33.jpg)
Kapilarita
hc kapilární výškaSání pomocí povrchových napětí
![Page 34: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/34.jpg)
Vliv kapilarity
![Page 35: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/35.jpg)
Vliv poklesu HPV bez kapilarity
![Page 36: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/36.jpg)
Darcyho zákon
Rychlost vody v zemině se řídí Dracyho zákonem:
k - koeficient filtrace (propustnosti) [m/s]
v k i= ⋅k - koeficient filtrace (propustnosti) [m/s]i- hydraulický sklon
Platnost jilévé zeminy až štěrky
![Page 37: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/37.jpg)
q – průsak celkovou plochou Ak – koeficient filtrace∆H – hladina celkových výšekDL – celková dráhai – hydraulcký sklon (>1 ztekucení)
Hq A k L∆= ⋅ ⋅ ∆
![Page 38: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/38.jpg)
Proudový tlakZemina klade odpor proudění vody (pohybu vodní částice), směr proudového tlaku je vždy ve směru proudu
p i Vγ= ⋅ ⋅
Je- li proudění proti gravitaci, může nastat stekucení
v wp i Vγ= ⋅ ⋅
![Page 39: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/39.jpg)
Rozsahy součinitele propustnosti v m/s
• Velmi propustné 10-1 – 10-3
• Propustné 10-3 – 10-5
• Středně až málo propustné 10-5 10-7
• Málo až velmi málo propustné 10 – 10• Málo až velmi málo propustné 10-7 – 10-8
• Nepropustné < 10-8
![Page 40: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/40.jpg)
Měření koeficientu propustnosti
-Laboratorní zkoušky- Polní zkoušky (in-situ)-Zrnitostní křivka-Výpočet z průběhu konsolidace
Házen k=116*d102
Jáky k =200*d202*e2
Terzaghi k=100*d502
![Page 41: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/41.jpg)
Zkouška propustnosti s konstantním hydraulickým spádem
ČSN 72 10 20 Laboratorní stanovení propustnosti zemin
Voda se přivádí spodem ke vzorku zeminy délky l a průřezové plochy A, kterým směrem vzhůru prosakuje po určitou dobu t. Prosáklá voda se prosakuje po určitou dobu t. Prosáklá voda se odvádí do nádoby, kde se odměří její objem Q. Tlak vody je sán rozdílem hladin h. součinitel propustnosti je dán vztahem:
hQ A v t Q A k tlQ l
kA h t
= ⋅ ⋅ ⇒ = ⋅ ⋅ ⋅
⋅=⋅ ⋅
![Page 42: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/43.jpg)
Polní zkoušky
•
![Page 44: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/44.jpg)
Výpočet průsaku za využití Darcyho zákona
Volná voda zaplňuje souvisle póry pod hladinou podzemní vody, její pohyb je určen gravitační silou. Částice vody se pohybuje v pórech zeminy, mění směr rychlost a místo, což není možné mění směr rychlost a místo, což není možné popsat analyticky. V praxi se proto používá pojem průsaková rychlost:
Q - průsakové množstvíA – plocha prosakované zeminy
Qv
A=
![Page 45: Prednaska3 [Režim kompatibility]](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051506/58999b181a28ab32468b728a/html5/thumbnails/45.jpg)
Darcyho zákon
Rychlost vody v zemině se řídí Dracyho zákonem:
k - koeficient filtarce (propustnosti) [m/s]
v k i= ⋅k - koeficient filtarce (propustnosti) [m/s]i- hydraulický sklon