224-0063/01 – Mechanika hornin a zemin ve stavebnictví (MHZvS)
| Garantující katedra | Katedra geotechniky a podzemního stavitelství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. RNDr. Eva Hrubešová, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. RNDr. Eva Hrubešová, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2024/2025 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FAST | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Mechanika hornin a zemin je vědní obor, který se zabývá rovnováhou, napětím a přetvořením hornin a zemin. Zemina a hornina je z inženýrského pohledu chápána jednak jako prostředí, ve kterém dochází k interakci stavební konstrukce a podloží, jednak jako stavební materiál, z něhož je stavební dílo budováno.
Vzhledem ke složité třífázové partikulární povaze zemin je pro správnou predikci jejich chování nezbytná znalost nejen samotné mechaniky zemin, ale i klasické mechaniky, geologie, hydrogeologie, hydrauliky a dalších disciplín.
Mechanika hornin a zemin je výchozí disciplínou oboru Geotechnika a podzemní stavby.
Cíle předmětu:
- popis a stanovení základních indexových, fyzikálních a mechanických vlastností zemin
- inženýrská klasifikace hornin a zemin
- stanovení napjatosti a deformace v horninovém masivu
- aplikace těchto zákonitostí při řešení základních geotechnických problémů (jako je např. stabilita svahů, výpočet zemních tlaků, problematika konsolidace apod.)
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)
Anotace
Obsahem předmětu jsou základní poznatky a principy chování hornin a zemin tzv. Terzaghiho mechanika zemin. Posluchač je seznámen s následujícími odbornými tématy: fyzikální, popisné, mechanické a technologické parametry hornin a zemin; klasifikační systémy hodnocení hornin a zemin; stavy primární a indukované napjatosti v třífázovém prostředí -zeminách; proudění vody zeminách; hutnění; jednoosá konsolidace; sedání; zemní tlaky. V praktických cvičeních v laboratoři se procvičují metody stanovení fyzikálních, popisných a mechanických parametrů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Student v rámci cvičení zpracuje projekty a účastní se práce v laboratoři.
E-learning
www.geotechnici.cz
LMS Moodle VŠB-TUO
Další požadavky na studenta
Povinné absolvovani předmětu Geologie.
Minimálně 70% účast na cvičeních. Absence v rozsahu maximálně 30% musí být omluvena a omluva musí být vyučujícím akceptována (o důvodnosti omluvy rozhoduje vyučující).
Průběžné odevzdávání úkolů zadaných na cvičení v termínech stanovených vyučujícím.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Osnova přednášek:
1. Horniny, horninové masivy. Geneze hornin, jílové minerály. Vícefázové prostředí zemin. Popisné vlastnosti, struktura, textura, barva, zápach, obsah CaCO3.
2. Fyzikální vlastnosti. Zrnitostní složení. Fyzikálně-chemické vlastnosti, konzistence zemin, meze konzistence.
3. Klasifikace hornin a zemin pro inženýrské účely. Geotechnický průzkum staveniště, odebírání vzorků, sondování. Geotechnické kategorie.
4. Proudění vody horninami, Darcyho zákon, koeficient filtrace. Hydrodynamické síly v zeminách, sufoze. Odvodňování stavebních jam.
5. Napětí v horninovém tělese. Druhy napjatosti, zobrazení napjatosti. Napětí
od vlastní tíhy a od přitížení. Princip efektivních napětí.
6. Mechanické vlastnosti hornin. Pevnostní a přetvárné charakteristiky. Zdroje
pevnosti hornin a zemin. Pevnost hornin.
7. Pevnostní vlastnosti zemin. Laboratorní a polní zkoušky, vyhodnocení.
Stlačitelnost zemin, modul stlačitelnosti. Deformační charakteristiky.
8. Konzolidace zemin, průběh konzolidace.
9. Řešení úloh mechaniky hornin a zemin. Geotechnické kategorie. Filtry,
kritéria pro konstrukci filtrů. Sedání staveb.
10. Systematika svahů a svahových pohybů. Stupeň stability svahů. Metody řešení
stability svahů. Stabilita svahů ze soudržných zemin.
11. Stabilita svahů z nesoudržných zemin, stabilita skalních svahů. Sanace
sesutých svahů, zásady.
12. Tlaky zemin na konstrukce, druhy zemních tlaků. Tlak zemin v klidu, aktivní
zemní tlak, pasivní tlak zemin.
13. Metody úpravy vlastností zemin. Výměna základové půdy. Vyztužování zemin.
Zhutňování zemin, kontrola zhutnění.
14. Modelování v geomechanice. Geotechnický monitoring, inverzní analýza.
Osnova cvičení:
1. Úvodní cvičení, seznámení s organizací cvičení.
2. Základní fyzikální vlastnosti zemin (výpočty, vzájemné vztahy mezi
charakteristikami zemin).
3. Zatřídění zemin dle ČSN 73 1001 (vyhodnocení křivky zrnitosti,
trojúhelníkový diagram).
4. Kontrolní test (vlastnosti zemin, zatřídění zemin).
5. Laboratorní měření: Zrnitostní rozbor, hustoměrná zkouška.
6. Laboratorní měření: Atterbergovy meze.
7. Laboratorní měření: Proctorova zkouška hutnění.
8. Laboratorní měření: Oedometrická zkouška stlačitelnosti.
9. Laboratorní měření: Smyková krabicová zkouška, pyknometrická zkouška.
10. Kontrolní test z laboratorních měření.
11. Výpočet konzolidace zemin (Cassagrande, Taylor).
12. Vyhodnocení stability svahů proužkovými metodami (nesoudržné a soudržné
zeminy).
13. Stabilitní výpočty programovým systémem GEOSTAR.
14. Hodnocení programů, zápočty.
Programy:
1. Klasifikace zemin, výpočet fyzikálních vlastností.
2. Vyhodnocení výsledků laboratorních zkoušek.
3. Stanovení parametrů konzolidace Cassagrandeho a Taylorovou metodou.
4. Výpočet stupně stability svahu
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.