224-0008/01 – Geotechnika ()
| Garantující katedra | Katedra geotechniky a podzemního stavitelství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Robert Kořínek, CSc. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Robert Kořínek, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 1999/2000 | Rok zrušení | 2007/2008 |
| Určeno pro fakulty | FAST | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Vyučovací metody
Anotace
Obsahem předmětu je studium chování horninových a zejména zeminových těles,
která jsou buď přímo zeminovou konstrukcí, nebo jsou prostředím, ve kterém je
stavební činnost vedena, nebo jsou s nově budovanou konstrukcí v přímém
kontaktu. Úvodní část předmětu je věnována základům mechaniky zemin, zejména z
hlediska vlastností hornin a zemin a jejich chování za různých podmínek a pod
vlivem vlastního či vnějšího zatížení. Na tuto teoretickou část předmětu
navazuje řešení aplikačních úloh geotechniky, k nimž patří stabilita svahů,
zemní tlaky na konstrukce, filtry, úlohy z oblasti konzolidace zemin, obecné
modelování v geotechnice a princip a základy geotechnického monitoringu.
Znalosti a dovednosti studenta získané absolvováním předmětu:
Posluchač získá přehled o náplni mechaniky zemin, jako výchozí disciplíny a o
základních úlohách geotechniky. Naučí se řešit úlohy, které souvisí se stavem
napjatosti, deformace, stabilitou a porušením horninových a zeminových těles.
Předmět a jeho náplň představuje potřebnou prerekvizitu pro další studium,
zejména pro předměty zakládání staveb, geotechnické stavby, matematické
modelování atd.
Povinná literatura:
Šimek J. a kol.,Mechanika zemin.,SNTL Praha 1990
Šiška L. a kol.,Základy hornické geotechniky.,SNTL Praha 1977
Stanek J., Kořínek R.,Mechanika zemin – Stabilita svahů.,ES VŠB 1991
Kořínek R., Aldorf J.,Geotechnický monitoring.,ES VŠB
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Osnova rozvrhových jednotek
Přednáška:
1. Horniny, horninové masívy. Geneze hornin, jílové minerály. Vícefázové
prostředí zemin, disperzní systém.
2. Popisné vlastnosti. Pórovitost, číslo pórovitosti, relativní ulehlost zemin,
vlhkost, stupeň nasycení. Fyzikální vlastnosti – měrná a objemová hmotnost.
Zrnitostní složení, obsah organických látek a CaCO3.
3. Fyzikálně-chemické vlastnosti. Meze konzistence, číslo plasticity, stupeň
konzistence.
4. Mechanické vlastnosti. Pevnostní a přetvárné charakteristiky. Zdroje
pevnosti hornin. Princip efektivních napětí.
5. Stlačitelnost zemin, modul stlačitelnosti, zkoušky laboratorní a zkoušky in
situ.
6. Konzolidace zemin, průběh konzolidace.
7. Pevnost hornin. Laboratorní a polní zkoušky, vyhodnocování.
8. Voda v horninách, Darcyho zákon, koeficient filtrace – určování,
hydrodynamické síly v horninách, ztekucení zemin – sufóze, vliv mrazu.
9. Napětí a napjatost v horninovém tělese. Druhy napjatosti.Napětí v horninovém
tělese od vlastní tíhy a od přitížení.
10. Klasifikace hornin pro inženýrské účely. Systémy klasifikace pro oblasti
geotechniky.
11. Řešení aplikačních úloh geotechniky.
· Modelování v geotechnice. Laboratorní, fyzikální a numerické modelování.
Modelové předpoklady a jejich ověřování. Návrh geotechnických konstrukcí.
· Stabilita svahů – metody řešení napjatosti a deformace horninových těles.
Krátkodobá a dlouhodobá stabilita. Sanace sesuvů a metody zvýšení stability
svahů.
· Tlaky zemin na konstrukce. Zemní tlak v klidu, aktivní a pasivní zemní tlak.
· Mechanika plošných základů. Návrh a posouzení plochy základu – kontaktní
napětí, mezní zatížení. Sedání plošných základů.
· Metody úpravy vlastností hornin. Zhutňování zemin – metody zhutňování.
Kontrola zhutnění.
Cvičení:
V průběhu semestru procházejí studenti několika formami cvičení. Jejich cílem
je seznámit studenty s postupy stanovení charakteristik hornin, s klasifikací
hornin pro inženýrské účely a s metodami výpočtů, resp. řešení výpočtových
modelů aplikačních úloh geotechniky. Formy cvičení jsou laboratorní (laboratoř
geotechniky) a výpočetní (učebny, resp. laboratoř matematického modelování).
Úlohy realizované v laboratorních cvičeních:
- měrná a objemová hmotnost zemin,
- zrnitostní rozbor – křivka zrnitosti,
- Atterbergovy meze konzistence,
- edometrická zkouška (krabicový přístroj),
- Proctorova zkouška (Proctor standart).
Úlohy realizované ve výpočetních cvičeních:
- určování popisných a fyzikálních vlastností hornin ze zadaných hodnot,
- klasifikace a zatřídění hornin dle ČSN 73 1001 ze zadaných hodnot,
- řešení úloh z oblasti konzolidace zemin, napětí v podzákladí od přitížení,
sedání základů podle zadání
- příprava a řešení matematického modelu zadané geotechnické úlohy (stabilita
svahu, zobrazení napjatosti v horninovém tělese od přitížení, apod.).
Multimediální pomůcky použité k výuce:
Zpětný projektor.
Kontrolní otázky:
1. Horniny. Horninové masivy. Geneze zemin, jílové minerály.
2. Zemina jako vícefázové prostředí a disperzní systém.
3. Voda v zeminách, druhy vod v zemině.
4. Popisné vlastnosti. Pórovitost, číslo pórovitosti, relativní ulehlost zemin,
vlhkost, stupeň nasycení.
5. Popisné vlastnosti. Zrnitostní složení, obsah organických látek a CaCO3.
6. Fyzikální vlastnosti. Měrná hmotnost, objemová hmotnost.
7. Fyzikálně-chemické vlastnosti. Meze konzistence, číslo plasticity, stupeň
konzistence.
8. Klasifikace hornin pro inženýrské účely.
9. Mechanické vlastnosti. Pevnostní a přetvárné charakteristiky. Zdroje
pevnosti hornin.
10. Neutrální, efektivní a totální napětí.
11. Pevnost zemin. Laboratorní zkoušky, vyhodnocení.
12. Pevnost zemin. Polní zkoušky, vyhodnocení.
13. Stlačitelnost zemin, modul stlačitelnosti.
14. Konzolidace zemin, průběh konzolidace.
15. Proudění vody horninami. Darcyho zákon, koeficient filtrace, určování.
16. Hydrodynamické síly v zeminách, ztekucení zemin, sufóze.
17. Napětí a napjatost v horninovém tělese. Zobrazení napjatosti v bodě tělesa.
18. Druhy napjatosti. Napjatost jednoosá, dvojosá a trojosá.
19. Napětí v zemním tělese od vlastní tíhy a od přitížení.
20. Systematika svahů, svahové deformace, stupeň stability svahů.
21. Stabilita svahů z nesoudržných zemin.
22. Stabilita svahů ze soudržných zemin. Stabilita skalních svahů.
23. Zabezpečení sesutých svahů, zásady.
24. Tlaky zemin na konstrukce. Tlak zemin v klidu.
25. Aktivní a pasivní tlak zemin.
26. Filtry, kritéria pro konstrukci filtrů.
27. Metody úpravy vlastností zemin.
28. Zhutňování zemin. Metody zhutňování, kontrola zhutnění.
29. Modelování v horninovém inženýrství.
30. Geotechnický monitoring. Inverzní analýza.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.