Transcript Document
Inovace studijního oboru Geotechnika reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0009 Mechanika hornin a zemin doc. Ing. Kořínek Robert, CSc. Místnost: C 314 Telefon: 597 321 942 E-mail: [email protected] fast10.vsb.cz/korinek Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Zadání zápočtové práce • fast10. vsb.cz/korinek • Termín odevzdání : nejpozději v zápočtovém týdnu na LPC 315 (Barbara Luňáčková) • 18 – 35 bodů Téma práce • Vlastnosti zemin • Klasifikace zemin • Napjatost • Konsolidace Vlastnosti zemin 𝑉𝑝 𝑛= 𝑉 𝑤= 𝑉𝑝 𝑒= 𝑉𝑠 𝑚𝑤 𝜌 − 𝜌𝑑 = 𝑚𝑠 𝜌𝑑 𝑆𝑟 = 𝑉𝑤 𝜌 − 𝜌𝑑 = 𝑉𝑝 𝜌𝑤 𝑛 𝑚 𝜌= 𝑉 𝑚𝑠 𝜌𝑑 = 𝑉 𝑚𝑠 𝜌𝑠 = 𝑉𝑠 𝐺 𝛾= 𝑉 𝐺𝑠 𝛾𝑑 = 𝑉 𝐺𝑠 𝛾𝑠 = 𝑉𝑠 𝜌𝑑 = 1 − 𝑛 𝜌𝑠 𝜌 = 1 − 𝑛 𝜌𝑠 + 𝑛𝑆𝑟 𝜌𝑤 𝜌𝑠𝑎𝑡 = 1 − 𝑛 𝜌𝑠 + 𝑛𝜌𝑤 𝜌𝑠𝑢 = 1 − 𝑛 𝜌𝑠 − 𝜌𝑤 𝜌𝑠𝑎𝑡 = 𝜌𝑠𝑢 + 𝜌𝑤 𝛾𝑑 = 1 − 𝑛 𝛾𝑠 𝛾 = 1 − 𝑛 𝛾𝑠 + 𝑛𝑆𝑟 𝛾𝑤 𝛾𝑠𝑎𝑡 = 1 − 𝑛 𝛾𝑠 + 𝑛𝛾𝑤 𝛾𝑠𝑢 = 1 − 𝑛 𝛾𝑠 − 𝛾𝑤 𝛾𝑠𝑎𝑡 = 𝛾𝑠𝑢 + 𝛾𝑤 𝑒𝑚𝑎𝑥 − 𝑒 𝐼𝑑 = 𝑒𝑚𝑎𝑥 − 𝑒𝑚𝑖𝑛 𝐼𝑝 = 𝑤𝐿 − 𝑤𝑃 𝐼𝑐 = 𝑤𝐿 − 𝑤 𝑤𝐿 − 𝑤𝑃 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Vlastnosti zemin Zásobník o výšce 1m je zcela zaplněn zeminou. Pórovitost zeminy je 35%. Stupeň saturace 40%. Na tu zeminu v zásobníku začalo pršet. Množství dešťové vody odpovídá 21mm vodního sloupce. (Předpoklad – veškerá dešťová voda prosákla do zeminy zásobníku, vodotěsný zásobník). Stanovte stupeň saturace zeminy po dešti. Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Vlastnosti zemin Stanovte ulehlost sypké zeminy pomocí hodnot zjištěných v laboratoři: s = 2600 kgm-3, objemovou hmotnost suché zeminy d = 1550 kgm-3, objemovou hmotnost v nejnakypřenějším uložení d,min = 1480kgm-3, objemovou hmotnost v nejhutnějším uložení d,max = 1600 kgm-3. Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin ČSN 73 1001 Základová půda pod plošnými základy zrušena 1. 4. 2010 → ČSN 73 6133 Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací → ČSN EN 1997-1 (resp. ČSN EN ISO 14688 část 1 a 2 (Geotechniký průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin) Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin Postup EN i ČSN 1. Určení procentuálního zastoupení jednotlivých složek zeminy (křivka zrnitosti). 2. Jsou-li v zemině velmi hrubé částice, pak se v této fázi ze zeminy vyjmou, zaznamená se jejich % podíl v zemině a vytvoří se redukovaná křivka zrnitosti (tzn. zbytek zeminy, která již neobsahuje velmi hrubé částice, se přepočítá na 100%). 3. Klasifikace zeminy s pomocí diagramů. 4. Zohlednění velmi hrubozrnné frakce v názvosloví. Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin - ČSN 1. kritérium – zrnitostní složení velmi hrubé částice balvanitá složka, b kamenitá složka, cb boulders cobbles > 200 mm 60 – 200 mm hrubé částice štěrkovitá složka, g písčitá složka, s gravel sand 2 – 60 mm 0,06 – 2 mm jemné částice, značení: f prachová složka, m jílová složka, c (< 0,06 mm) mould clay 0,002 – 0,06 mm < 0,002 mm Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin - ČSN 2. kritérium – plasticita L I H V E wL < 35% wL = 35 – 50% wL = 50 – 70% wL = 70 – 90% wL > 90% nízká plasticita střední plasticita vysoká plasticita velmi vysoká plasticita extrémně vysoká plasticita IP = wL – wP Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin - ČSN Názvosloví F (M, C), G, S, B, Cb CS = jíl písčitý GM, MG, MC, GC = ? S-C = písek s příměsí jílu G-F, SM-Cb, B-SC = ? B+S = balvany s pískem Cb+GM, SM+B, (S-F)+Cb = ? 1. písmeno … podstatné jméno 2. písmeno … přídavné jméno 1. písmeno … podstatné jméno pomlčka … „s příměsí“ 1. písmeno … podstatné jméno plus … „s“ Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin - ČSN Názvosloví W, P – u písků, štěrků SW = písek dobře zrněný SP = písek špatně zrněný obdobně GW, GP L, I, H, V, E – u hlín a jílů L = nízká plasticita, I = střední pl., H = vysoká pl. V = velmi vysoká pl., E = extrémně vysoká plasticita ML = hlína s nízkou plasticitou MI = hlína se střední plasticitou MH, MV, ME obdobně CL, CI ... Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin - ČSN Doplňující kritérium zrnitostního složení u zemin s f < 5%: CU , CC Číslo nestejnozrnitosti CU=d60/d10 Číslo křivosti CC=d230/(d10.d60 ) dobře zrněné W špatně zrněné P CU > 6 pro písky, CU > 4 pro štěrky Nejsou-li splněny podmínky pro W a zároveň CC = 1 – 3 SW = dobře zrněné písky GW = dobře zrněné štěrky SP = špatně zrněné písky GP = špatně zrněné štěrky Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 1: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti % zastoupení frakcí v zemině (bod 1), redukovaná křivka zrnitosti (bod 2) 32% cb, 0% b 68% (g+s+f) g=50%, s=13%, f=5% … 100% Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 1: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti Trojúhelníkový diagram (bod 3) f% g% G1=GW G2=GP G3 = G-F př.: fr = 7,5% sr < gr s% S1=SW S2=SP 5 S3 = S-F 15 G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC 35 F1=MG F2=CG F3=MS FF=CS 65 F5= F6= F7= F8= = ML, MI = CL, CI = MH, MV, ME = CH, CV, CE Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 1: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti Zohlednění velmi hrubé frakce v názvosloví (bod 4) Redukovaná křivka: G-F Původní křivka: b=0%, cb=32%, g+s+f=68% Velikost zrn < 60mm > 50% > 60 mm < 5% obsah b+cb se neuvažuje < 20% název zeminy < 60mm s příměsí kamenů (cb>b) nebo balvanů (cb<b) - např. GM - Cb < 50% název zeminy < 60mm s kameny (cb>b) nebo balvany (G-F) + Cb (cb<b) - např. GM + Cb kameny (cb>b) nebo balvany (b>cb) se zeminou < 60mm - např Cb + SC > 20% > 5% < 5% Názvosloví zemin s obsahem velmi hrubých částic (> 60mm) >= 50% kameny (cb>b) nebo balvany (b>cb) s příměsí zeminy < 60mm - např B - GC kameny nebo balvany bez udání výplňové zeminy Příklad 1: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti G-F (G-F) + Cb Příklad 2: Pojmenujte zeminu Jemnozrnná složka f=3% dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti Písčitá složka s = 42 – 3 = 39 % Štěrkovitá složka g = 100 – 42 = 58 % Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 2: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti Trojúhelníkový diagram f% g% G1=GW G2=GP př.: f = 3% s = 39% g = 58% G3 = G-F s% S1=SW S2=SP 5 S3 = S-F 15 G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC 35 F1=MG F2=CG F3=MS FF=CS 65 F5= F6= F7= F8= = ML, MI = CL, CI = MH, MV, ME = CH, CV, CE Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 2: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti d10=0,1mm d30=1mm d60=4mm Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 2: Pojmenujte zeminu dle ČSN 73 1001 charakterizovanou křivkou zrnitosti Trojúhelníkový diagram f% g% G1=GW G2=GP G3 = G-F př.: f = 3% s<g s% S1=SW S2=SP 5 S3 = S-F 15 G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC 35 F1=MG F2=CG F3=MS FF=CS 65 F5= F6= F7= F8= = ML, MI = CL, CI = MH, MV, ME = CH, CV, CE GW (resp. G1) Štěrk dobře zrněný Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Zadání: d18=0,002mm d40=0,015mm d70=0,03mm d80=0,04mm d87=0,06mm d100=0,2mm . wL = 56% Ip = 18% Příklad 3: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu 21 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 3: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu Trojúhelníkový diagram f% g% G1=GW G2=GP G3 = G-F př.: f = 87% s% S1=SW S2=SP 5 S3 = S-F 15 G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC 35 F1=MG F2=CG F3=MS FF=CS 65 F5= F6= F7= F8= = ML, MI = CL, CI = MH, MV, ME = CH, CV, CE Cassagrandeho plasticitní diagram Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 3: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu Cssagrandeho plasticitní diagram Zadání: wL = 56% Ip = 18% Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 3: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu Trojúhelníkový diagram f% g% G1=GW G2=GP G3 = G-F př.: f = 87% s% S1=SW S2=SP 5 S3 = S-F 15 G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC 35 F1=MG F2=CG Zadání: wL = 56% Ip = 18% L: I: H: V: E: F3=MS FF=CS 65 F5= F6= F7= F8= = ML, MI = CL, CI = MH, MV, ME = CH, CV, CE wL < 35% nízká plasticita wL = 35 – 50% střední pl. wL = 50 – 70% vysoká pl. MH (resp. F7) wL = 70 – 90% velmi vysoká pl. Hlínaz prostředků s vysokou plasticitou 24 wL > 90% Přednášky pro studenty extrémě pl. studijního oboru geotechnika“ financovaného byly vytvořenyvysoká v rámci projektu: „Inovace EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 4: Zakreslete křivku zrnitosti, pojmenujte zeminu Zadání: Zemina obsahuje 20% zrn menších 0,06mm a 10% zrn větších 2mm. Zemina neobsahuje cb, b. wL = 38% wp = 18% SC (resp. S5) Písek jílovitý 25 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin - EN 1. kritérium – zrnitost velmi hrubozrnná frakce balvanitá složka, bo kamenitá složka (valouny), co 200 – 630 mm 63 – 200 mm hrubé částice štěrkovitá složka, gr písčitá složka, sa 2 – 63 mm 0,063 – 2 mm jemné částice, značení: prachová složka, si jílová složka, cl (< 0,063 mm) 0,002 – 0,063 mm < 0,002 mm (včetně) Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin - EN Názvosloví gr cl Sa štěrkovitý, jílovitý písek Hlavní frakce - podstatné jméno - 1. písmeno veliké Druhotné a další frakce v pořadí významu - 1 a více přídavných jmen - malými písmeny Gr, grSa, saSi, Cl, clSi, sagrCo, grsiSa, boCo, sagrsiS S – zemina Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Postup při klasifikaci zemin Klasifikace zemin - EN Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace zemin - EN Zatřiďování velmi hrubozrnných zemin Frakce Procento hmotnosti z celkové navážky Název zeminy Balvany <5 5 – 20 > 20 s nízkým obsahem balvanů se středním obsahem balvanů s vysokým obsahem balvanů Kameny (valouny) < 10 10 – 20 > 20 s nízkým obsahem kamenů se středním obsahem kamenů s vysokým obsahem kamenů Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. gr Vzorový příklad: gr=15% sa=31% cl+si=54% cl=13% sasiCl sa cl+si cl siCl Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Zadání: gr=0% d18=0,002mm d40=0,015mm d70=0,03mm d80=0,04mm d87=0,06mm d100=0,2mm . wl = 56% Ip = 38% Příklad 3: Pojmenujte zeminu dle EN sa=13% si+cl=87% si=70% cl=18% sa=12% cl+si cl siCl ČSN 73 6133 MH Hlína s vysokou plasticitou ČSN EN ISO 14688-2 siCl prachový jíl Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Pojmenujte zeminu gr si+cl=3% sa=40% gr=57% sa cl+si siCl ČSN EN ISO 14688-2 saGr písčitý štěrk Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Příklad 5: Pojmenujte zeminu dle EN a ČSN zrnitost: bo=0%; co=25%; gr=54%; sa=13%; si+cl=8% gr+sa+si+cl=75% redukovaná křivka: gr=72%; sa=17,3%; si+cl=10,7% Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Klasifikace dle ČSN 73 6133 (resp. dle zrušené ČSN 73 1001) redukovaná křivka: g=72%; s=17,3%; f=10,7% f% g% G1=GW G2=GP G3 = G-F př.: f = 10,7% s<g s% S1=SW S2=SP 5 S3 = S-F 15 G4=GM G5=GC S4=SM S5=SC 35 F1=MG F2=CG F3=MS FF=CS 65 Zohlednění kamenité a balvanité frakce v názvu b=0%, cb=25% (G-F)+Cb Štěrk s příměsí jemnozrnné zeminy s kameny F5= F6= F7= F8= = ML, MI = CL, CI = MH, MV, ME = CH, CV, CE Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. gr Klasifikace dle ČSN EN ISO 14688-2 redukovaná křivka: gr=72%; sa=17,3%; cl+si=10,7% sa cl+si siCl Zohlednění kamenité a balvanité frakce v názvu bo=0%, co=25% štěrk s vysokým obsahem kamenů Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Geostatická napjatost Geostatickým napětím sor [MPa] se rozumí původní napětí v zemině resp. napětí od vlastní tíhy zeminy. Svislé geostatické napětí 𝜎𝑜𝑟,𝑧 (𝑛𝑒𝑏𝑜 𝑗𝑒𝑛 𝜎𝑧 ) = 𝛾. ℎ 𝜎𝑜𝑟,𝑧 = 𝛾𝑖 . ℎ𝑖 pro vrstevnaté podloží Vodorovné geostatické napětí 𝜎𝑜𝑟,𝑥 (𝑛𝑒𝑏𝑜 𝑗𝑒𝑛 𝜎𝑥 ) = 𝜎𝑜𝑟,𝑧 𝐾𝑟 Kr součinitel zemního tlaku v klidu [-] 𝜈 𝐾𝑟 = 1−𝜈 𝐾𝑟 = 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑𝑒𝑓 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Geostatická napjatost Princip efektivních napětí: Celkové (totální) napětí je dáno součtem efektivního napětí a neutrálního napětí (resp. pórového tlaku). Efektivní napětí přenesou pevná zrna zeminy. Neutrální napětí působí v pórové vodě. 𝝈𝒛 (𝑛𝑒𝑏𝑜 𝑗𝑒𝑛 𝜎) = 𝝈𝒆𝒇 + 𝒖 𝜎𝑧 = 𝛾𝑠𝑢 ℎ + 𝛾𝑤 ℎ 𝛾𝑠𝑎𝑡 = 𝛾𝑠𝑢 + 𝛾𝑤 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Mohr-Coulombovo kritérium porušení 𝜎1 − 𝜎3 𝜎1 − 𝜎3 𝑠𝑖𝑛𝜑 = 𝜎 + 𝜎 2 = 1 3 + 𝑐. 𝑐𝑜𝑡𝑔𝜑 𝜎1 + 𝜎3 + 2𝑐. 𝑐𝑜𝑡𝑔𝜑 2 𝜎3 = 𝜎1 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑 𝑐𝑜𝑠𝜑 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑 − 2𝑐 = … … = 𝜎1 − 2𝑐 1 + 𝑠𝑖𝑛𝜑 1 + 𝑠𝑖𝑛𝜑 1 + 𝑠𝑖𝑛𝜑 1 + 𝑠𝑖𝑛𝜑 𝜎1 = 𝜎3 1 + 𝑠𝑖𝑛𝜑 𝑐𝑜𝑠𝜑 1 + 𝑠𝑖𝑛𝜑 1 + 𝑠𝑖𝑛𝜑 + 2𝑐 = … … = 𝜎3 + 2𝑐 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Konsolidace Primární konsolidace, sekundární konsolidace Stupeň konsolidace 𝑈 = Součinitel konsolidace 𝑐𝑣 Δℎ𝑡 Δℎ = . 100% 𝑇.ℎ2 𝑡 𝑚𝑚2 𝑠 Cassagrandeho logaritmická metoda Taylorova odmocninová metoda Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Stanovení součinitele konsolidace 1. Cassagrandeho logaritmická metoda zjišťuje se z oedometrických zkoušek pro jeden stupeň zatížení měříme závislost deformace na čase (za předpokladu jednoosé konsolidace). pro zjištění Cv – vynese se do grafu deformaci v závislosti na čase (v logaritmickém měřítku) cv = T50.h2 / t50 t50 … čas potřebný k dosažení 50% primární konsolidace vzorku T50 … časový faktor odpovídající 50% primární konsolidace Z grafu na následujícím obrázku určíme pro stupeň konsolidace U=50% : T50 = 0,197 41 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Stanovení časového faktoru T50 T50=0,197 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Stanovení cv – Cassagrandeho metoda POSTUP 1. Počátek konsolidace s0 (sp) 2. Konec primární konsolidace s100 3. Zjistím s50 t50 4. Výpočet cv=T50*h2/t50 Stlačení /mm/ Stanovení času t50 Počátek konsolidace s0 x x Primární konsolidace 1/2 Sekundární konsolidace s50 1/2 s100 t1 4.t1 0,1 1 Naměřená deformační křivka (oedometr.zk.) 10 100 t50 1 000 10 000 Čas /min/ v logaritmickém měřítku Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Stanovení součinitele konsolidace 2. Taylorova odmocninová metoda pro zjištění Cv – vynese se do grafu deformaci v závislosti na odmocnině času cv = T90.h2 / t90 t90 … čas potřebný k dosažení 90% primární konsolidace vzorku T90 … časový faktor odpovídající 90% primární konsolidace Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Stanovení časového faktoru T90 T90=0,88 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Stanovení cv – Taylorova odmocninová metoda Stlačení /mm/ Stanovení času t90 POSTUP 1. Počátek konsolidace sp 2. Konec primární konsolidace 3. Odečíst t90, s90 sp 4. Výpočet cv Primární konsolidace Sekundární konsolidace s90 Naměřená deformační křivka (oedometr.zk.) 0 2 x 1,15x 4 t90 6 8 10 12 Čas /min/ v odmocnině Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Konsolidace Spočítejte deformaci v čase po 1 měsíci vrstvy jílu o mocnosti 20m, na který byl navezen rozsáhlý násyp z propustné zeminy o mocnosti 12m. Přitížení od navážky sz =20*12= 0,24MPa Dh konečné sednutí vrstvy jílu Dh ht s zh Eoed 0,24* 20 0,3m 16 sednutí v čase t = 30 dní T cv t 2 500* 30 2 h 2000 z grafu U 9% 0,004 ht Dh *U 0,3 * 0,09 0,027m 47 Konsolidace Vypočtěte, za jak dlouho proběhne 50% a 80% konečné stlačení vrstvy měkkého písčitého jílu o mocnosti 3,5m. V podloží písčitého jílu je ulehlý písčitý štěrk, pod násypem je provedena konsolidační písčitá vrstva. Výpočet proveďte podle: a) Cassagrandeho logaritmické metody b) Odmocninové metody D.W.Taylora a výsledky obou metod srovnejte. Při výpočtu vycházejte z laboratorních zkoušek časového průběhu sedání na vzorku výšky h=28 mm při zatížení s = 200 kPa v oedometru při oboustranné drenáži. Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. Součinitel konsolidace se stanoví z výsledků oedometrické zk. na laboratorním vzorku o výšce Hv t50 = T50.h2/cv,C a) dle Cassagrandeho metody cv,C = T50.hv2 / t50 = m2s-1 t80 = T80.h2/cv,C b) dle Taylorovy metody cv,T = T90.hv2 / t90 = t50 = T50.h2/cv,T m2s-1 t80 = T80.h2/cv,T Výsledné hodnoty uvádějte ve dnech, porovnejte výpočet dle Cassagr. s výpočtem dle Taylora Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR. 49 Přednášky pro studenty byly vytvořeny v rámci projektu: „Inovace studijního oboru geotechnika“ financovaného z prostředků EU a státního rozpočtu ČR.