Proflzlepšovat zeminy

Transkript

1 Zlepšování zemin

2 Proflzlepšovat zeminy Využitínevhodných místních materiál Zlepšení zpracovatelnosti zemin Zlepšení zhutnitelnosti Využitípro pojíždfiní staveništnídopravou Poskytnutíkvalitního podkladu pro konstrukci

3 Proflzlepšovat zeminy sníženívlhkosti zeminy, zvýšenímodulu přetvárnosti (Edef,2) sníženíflčísla plasticity (Ip) Zvýšení poměru únosnosti (CBRsat) sníženímíry namrzavosti

4 Zlepšování základové půdy se týká především zvětšení smykové pevnosti, zmenšení deformací nebo i zmenšení propustnosti. Změnu vlastností základové půdy lze dosáhnout například jejím nahrazováním jinou zeminou (tzv. polštáře), mechanickými změnami stavu zeminy (odvodňování, zhutňování), přísadami do základové půdy (injektáže, stabilizace) nebo také vysoušením a vypalováním.

5 Typy zlepšování zeminy Hloubkové Mělké - povrchové

6 Hloubkové zlepšování zemin vápenocementovými sloupy zhotovovanými na místě Štěrkové piliře Štěrkopískové piloty Kompakční injektáž Proinjektování a promíchání zeminy

7 Mělké (povrchové) zlepšení zemin Štěrkopískové polštáře Termické zpevňování podloží (tzv. vypalování půdy Vyztužování zemin: stabilizace jinou zeminou, cementem, asfaltem nebo dehtem, chemickou látkou l

8 Pojiva Cement Vápno Struska Popílek Směsná silniční hydraulická pojiva

9 Cement Směs vzniklá přidáním cementu do zeminy, tak aby mohla splnit dané požadavky Hydraulicky stmelenásmfis kameniva s řízenou zrnitostí 2 % 4 % zeminy s Ip nižším než6 % cementy portlandské třídy 32,5 a 22,5, struskoportlandskéa vysokopecní třídy 32,5

10 Vápno Směs vzniklá přidáním vápna do zeminy tak, aby mohla splnit dané požadavky 1 % -3 % zeminy s flčíslem plasticity Ip= 10 % a vyšším Okamžité účinky Dlouhodobé účinky

11 Vápno okamžité účinky Vysoušení zeminy chemické vázání vody vlivem hydratace vápna, provzdušnění přimíchání, přidání suchého materiálu Zvýšení pevnosti (smykových parametrů a přetvárných charakteristik) zeminy a CBR Snížení namrzavosti změna Proctorovy křivky maximální objemová hmotnost se snižuje, zvyšuje se optimální vlhkost a křivka se stává většinou plošší Snížení objemových změn (např. bobtnání) u jílovitých zemin zvýšení meze plasticity

12 Vápno dlouhodobé účinky Pucolánová reakce postupné tvrdnutí (cementace) jílovitovápenatých směsí (několik měsíců až roků) Dlouhodobá trvanlivost v nepříznivém prostředí

13 Popílek Směs popílku, zeminy, dalších složek a vody, která tuhne a tvrdne hydraulickou reakcí Směs stmelená hydraulickým pojivem, kde Hlavní složkou pojiva jsou křemičitanové nebo vápenaté popílky

14 Struska Směs zeminy, strusky, dalších složek a vody, která tuhne a tvrdne hydraulickou reakcí Směs obsahující jednu nebo více uvedených strusek a vody, kterátvrdne při hydraulické reakci

15 Směsná pojiva Směs zeminy a směsného pojiva, která tuhne a tvrdne hydraulickou reakcí Směs, která tuhne a tvrdne hydraulickou reakcí portlandský cement, jemné minerální příměsi a speciální chemické přísady 2 % -3 %

16 Co negativněfiovlivňuje zlepšování Organické látky využívají část přidaného pojiva k neutralizaci a zvyšují tak spotřebu pojiv (do zemního tělesa pozemních komunikacílze použít zeminy s obsahem organických látek max. 6 %). Fosfáty a dusičnany se mohou dostávat do zemin zejména při intenzivním hnojení polí, tyto látky pak zpomalují hydraulickou reakci. Sírany a siřičitany urychlují reakci tuhnutí, ale při větším obsahu síranů a siřičitanů v kombinaci s vodou může docházet k tvorběfietringitua objemovým změnám. Je proto nutné, vždy provést průkazní zkoušky při kterých se měří také objemové změny.

17 Stabilizace Místní úprava zemin při zemních pracích, zvláště úprava jemnozrnných zemin vápnem či cementem je postup, který umožňuje využít k budování zemních těles naplavených a jílových zemin, které by jinak byly pro své vlastnosti vyváženy na skládku a nahrazovány novým sanačním materiálem.

18 Stabilizace Většinou se používá směsné hydraulické pojivo pro zlepšení soudržných zemin. Vyrábí se z hydraulických komponent, portlandského cementu a vzdušného vápna v souladu s podnikovou normou Někdy se též přidává stabilizační prostředek na bázi solí v práškové formě.

19 Stabilizační fréza Stabilizace

20 Stabilizace Stabilizační fréza MJC 2.50 DT

21 Stabilizační fréza Stabilizace

22 Štěrkopískové polštáře základní podmínkou pro správnou funkci štěrkopískového polštáře je jeho hutnění. Polštář se zhutňuje po vrstvách tloušťky cca 300 mm deskovými vibrátory nebo vibroválcováním. Štěrkopísek vytváří porézní vrstvu, která působí v podzákladí jako drén. Rozměry průřezu štěrkopískového polštáře se stanovují podobně jako rozměry základových pásů nebo patek, protože polštář představuje spodní stupeň vlastního základu.

23 Termické zpevňování podloží (tzv. vypalování půdy) je to způsob zlepšování základové půdy pro soudržné zeminy. Princip vypalování půdy spočívá na fyzikálně mechanických přeměnách vlastností a složení zemin po jejich zahřátí proudem horkých plynů, zaváděných do svislých, šikmých nebo i horizontálních vrtů. Horké plyny se vytlačují z vypalovací pece. Zemina, která se zahřívá nad 600oC pozbude trvale plasticitu a rozbřídavost a při dalším zvyšování teploty, zpravidla až na 800o-900oC se její jednotlivé částice spojí chemickými reakcemi v pevný celek. Vznikne keramická hmota s příznivějšími vlastnostmi.

24 Vyztužování zemin speciálními rohožemi zvyšujeme smykovou pevnost zemin, stabilitu a spolupůsobení. Výztužné vložky zamezují posunutí a vytlačování zeminy z podloží, snižují příčné deformace a tím celkově snižují sedání. Používají se pásy hliníkové, z oceli, umělých hmot. Do této skupiny řadíme i vyztužování zemin geotextiliemi.

25 Rekonstrukce ulice na neúnosném podloží, Světlá nad Sázavou

26 Zazubení zásypového kameniva do geomříže

27 Vápenocementový sloup Vápenocementový sloup vzniká mícháním a přidáváním pojiva bez vytěžování zemin (suchou i mokrou cestou, tj. přidáváním pojiva v práškové nebo tekuté formě). Optimální rozměry sloupů vzhledem ke kapacitě souprav jsou průměr 0,3 m a hloubka 5 až 6 m. Metodu je vhodné použít pro snížení sedání, zvýšení únosnosti a stability svahů u brownfieldů - výsypek, skládek popela či jiných doposud omezeně využitelných území.

28 Vápenocementový sloup Souprava při přepravě na lokalitu (AZ Consult)

29 Vápenocementový sloup Souprava při zkušebním velkopokusu

30 Vápenocementový sloup Výsledný sloup po odkopání

31 Štěrkové piliře Neúnosná zemina je hloubkově zhutněna a vyztužena pilíři ze štěrku o průměru cm, hloubky obvykle 8-12 m. Přenos zatížení využívá bočního odporu zeminy. Konsolidace zeminy je také urychlena možností filtrace. Pilíře ze štěrku o úhlu vnitřního tření zlepšují smykový odpor zeminy.

32 Provádění štěrkových pilířů

33 Kompakční injektáž Touto metodou dochází k bočnímu stlačení a zhutnění zeminy v dané hloubce, injektáží velmi husté maltové směsi. Vyžaduje pečlivý návrh a dobrý monitoring.

34 Proinjektování a promíchání zeminy Metodou soil-mixing se zpevní neúnosná zemina tím, že se v ní in-situ vytvoří zhutněné a stabilizované pilíře. Používá se patentovaná technologie "COLMIX", se speciální několikavřetenovou soupravou, pro promíchání a proinjektování zeminy.

35 Souprava COLMIX