Karta předmětu prezenční studium

Transkript

1 Karta předmětu prezenční studium Název předmětu: Číslo předmětu: Garantující institut: Garant předmětu: Stabilita svahů a skalních stěn (SSSS) Institut hornického inženýrství a bezpečnosti Ing. Jindřich Šancer, Ph.D. Kredity: 4 Povinnost: povinný Úroveň studia: pregraduální Jazyk výuky: čeština Ročník: 3 Semestr: zimní Odkaz na web: Určeno pro fakulty: HGF Určeno pro typ studia: Způsob zakončení: Klasifikovaný zápočet Rozsah výuky: Prerekvizity: Korekvizity: Vyskytuje se v prerekvizitách: nemá nemá ne Výstupy z učení - student prokazuje znalosti: Bakalářské Stanovení stupně stability svahů pomocí různých výpočetních metod (odevzdání všech protokolů) Schopnost rozeznat projevy svahové instability v terénu, vyhledat monitorovací objekty a sanační opatření na reálných svahových deformacích (návštěva vybrané lokality evidované v databázi Geofondu ČR, vypracování a obhajoba prezentace v powerpointu ) teoretické znalosti v oblasti problematiky stability svahů a skalních stěn (závěrečná zkouška) - student umí: zvolit vhodnou metodu pro výpočet stupně stability svahu vypočítat stupeň stability svahu pomoci vybraných metod (Sobotka, Verdeyen, Jáky, Fisenko, Rodriguez, Petterson, Kovári Fritz, SMR, RHR) Využít specializovaných softwarů navržených pro posuzovaní svahů a skalních stěn (Fine GEO 5, Midas MKP) - student je schopen:

2 posoudit stupeň stability pomocí dostupných metod a nástrojů rozpoznat projevy svahové instability v terénu navrhnout základní sanační opatření a monitoring. Navrhnout vhodný tvar a umístění výsypky s ohledem na její stabilitu Metody výuky (zastoupení jednotlivých metod je třeba kvantifikovat v %) přednášky 35 % cvičení 35 % samostatná práce 30 % Anotace V předmětu jsou posluchači nejprve seznámení se základními pojmy a významem předmětu stabilita svahů a skalních stěn. Dále se posluchači učí rozpoznávat rozhodující faktory pro zachování stability zemních a skalních svahů a využívat výpočetních metod pro kontrolu této stability. Studenti jsou dále seznamováni s monitoringem a postupy použitelnými pro sanaci horninových těles s narušenou stabilitou. Povinná literatura STANEK J., KOŘÍNEK R.: Hornická mechanika zemin - stabilita svahů. HGF, VŠB-TU Ostrava, Ostrava 1991, ISBN Weiglová, K.: Mechanika zemin, Akademické nakladatelství CERM, BRNO 2007, ISBN Uživatelská příručka softwaru GEO 5. Dostupná na: Doporučená literatura Desai, C. S., Gioda, G.: [i]numerical Methods and Constitutive Modeling in Geomechanics[/i]. Springer - Verlag, New York 1990, ISBN Walton, G. ae al. (2004): Secure and Sustainable Final Slopes for SME Aggregate Quarries. Evenlode Books, Oxford, March 2004, ISBN Nároky na zabezpečení výuky Počítačová učebna s PC vybavená potřebným softwarem (GEO 5, MIDAS apod.) a připojením k internetu. Metody průběžné kontroly znalostí během semestru Schopnost samostatně pracovat v rámci cvičení předmětu, průběžné odevzdávání protokolů, kontrolní otázky v rámci cvičení předmětu. Osnova přednášek 1. Úvod do předmětu, základní pojmy, typy svahů. 2. Klasifikace a charakteristika svahových pohybů, faktory podmíňující svahové pohyby.

3 3. Úkoly a metody I-G průzkumu svahových deformací. 4. Metody řešení stability svahů - rozdělení, metody pro výpočet stability svahů z nesoudružných zemin. 5. Metody řešení stability svahů v soudružných zeminách. 6. Postup při návrhu výsypky výška, sklon, stabilizační opatření, výpočet únosnosti podložky. 7. Řešení stability skalních stěn. 8. Software pro výpočet stupně stability svahů a skalních stěn (GEO 5 stabilita svahu, skalní svah). 9. Software pro modelování stability svahů a skalních stěn (GEO 5 MKP, MIDAS MKP, UDEC MHP). 10. Geotechnický monitoring - monitorování stability svahů a skalních stěn. 11. Stabilizace svahů a skalních stěn. 12. Exkurze 13. Související legislativa, Česká geologická služba. 14. Praktické příklady svahových deformací v ČR a jejich sanace. Osnova cvičení 1. Úvod do cvičení předmětu, základní pojmy. 2. Vybrané fyzikálně-mechanické vlastnosti zemin ovlivňující svahovou instabilitu a metody jejich stanovení, výpočet únosnosti podloží výsypek. 3. Databáze svahových pohybů v ČR 4. Terénní cvičení návštěva aktivního sesuvu. 5. Návrh mezní výšky a úhlu svahu ze soudružných zemin analytické metody (Sobotka, Verdeyen) 6. Grafické metody stanovení stupně stability svahů ze soudružných zemin (Jáky, Fisenko, Rodriguez). 7. Stanovení stupně stability svahu proužkovou metodou (Petterson). 8. Stanovení stupně stability svahu proužkovou metodou (Petterson) - dokončení. 9. Výpočet stupně stability pomocí sw Geo 5 stabilita svahu (Petterson, Bishop) 10. Výpočet stupně stability pomocí sw Geo 5 skalní svah. 11. SW pro matematické modelování GEO 5 - MKP. 12. SW pro matematické modelování MIDAS - MKP 13. Prezentace studentů na téma svahová deformace v místě bydliště (zaměření na projevy svahové instability v terénu, monitoring, stabilizace).

4 14. Zápočtový týden konzultace, závěrečný zápočtový test, udělování zápočtů). Otázky ke zkoušce 1. Základní pojmy svahový pohyb, svahová deformace, stupeň stability, typy svahů, atd. 2. Klasifikace svahových pohybů podle rychlosti pohybu. 3. Klasifikace svahových pohybů ostatní klasifikace (podle smykových ploch, tvaru sesuvu, aktivity atd.). 4. Faktory ovlivňující stabilitu svahu. 5. Úkoly IG průzkumu stability svahů. 6. Metody IG průzkumu stability svahů. 7. Metody řešení stability svahů a skalních stěn obecně (rozdělení, použití jednotlivých metod...). 8. Řešení stability svahů z nesoudružných zemin. 9. Řešení stability svahů v soudružných zeminách mezní výška svislého svahu + analytické metody. 10. Řešení stability svahů v soudružných zeminách grafické a grafoanalytické metody. 11. Řešení stability svahů v soudružných zeminách matematické modelování MKP 12. Příprava podloží navrhovaných výsypek, výpočet únosnosti podložky. 13. Řešení stability skalních svahů a skalních stěn analytické metody 14. Řešení stability skalních svahů a skalních stěn na základě klasifikace masívu (SMR, RHR, atd.) 15. Řešení stability skalních svahů a skalních stěn analýza rizik. 16. Geotechnický monitoring metody monitorování pohybu svahu. 17. Geotechnický monitoring ostatní metody - sledování HPV, zatížení kotev, atd. 18. Metody sanace a stabilizace svahů ze soudružných zemin. 19. Metody sanace a stabilizace skalních stěn. 20. Související legislativa.

5 Podmínky absolvování předmětu Název úlohy Typ úlohy Max. počet bodů (akt. za podúlohy) Min. počet bodů Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100 (100) 51 Údaje o předmětu v cizím jazyce Annotation Initially the students are made familiar with the basic terminology and significance of the subject "Stability of slopes and stone walls". The students learn how to recognize the major factors playing role in the stability of earth and stone slopes and to use calculations to check the stability. The students are also made familiar with the monitoring and procedures used in remediation of earth objects with disrupted stability. Outline of lectures 1. Introduction, basic terminology, type of slopes. 2. Classification and description of slope movements, factors affecting slope movements. 3. Tasks and methods of I-G survey of slope deformations. 4. Methods used to assess the stability of slopes - classification, methods used to assess the stability of slopes consisting of non-cohesive materials. 5. Methods of assessment of slope stability in cohesive materials. 6. Designing heaps - height, inclination, stabilization measures, calculation of the base weight bearing capacity. 7. Stability of stone walls. 8. Software used to calculate the degree of stability of slopes and stone walls (GEO 5 - stability of slopes, stone slope) 9. Software for modelling of slope and stone wall stability (GEO 5 - MKP, MIDAS - MKP, UDEC - MHP). 10. Geotechnical monitoring - monitoring of the stability of slopes and stone walls. 11. Stabilization of slopes and stone walls. 12. Field trip 13. Related legal regulations. Czech geological service.

6 14. Practical examples of slope deformations in the Czech Republic and associated remediation measures. Outline of exercises 1. Introduction, basic terminology. 2. Selected physical-mechanical properties of soil affecting slope instability and method of assessment, calculation of load capacity for heap subgrade 3. Database of slope movements in the Czech Republic 4. Field activity - visit at active slide. 5. Designing the limit height and inclination of a slope made of cohesive material - analysis methods (Sobotka, Verdeyen) 6. Graphical determination of the stability of slopes of cohesive materials (Jáky, Fisenko, Rodriguez). 7. Determination of the slope stability using strip method (Petterson). 8. Determination of the slope stability using strip method (Petterson) - completion. 9. Calculation of the degree of stability using Geo 5 software - stability of slope - (Petterson, Bishop) 10. Calculation of the degree of stability using Geo 5 software -stone slope. 11. SW for mathematical modelling - GEO 5 - MKP. 12. SW for mathematical modelling - MIDAS - MKP. 13. Presentations by students - slope deformations at their residence (focusing on the signs of slope instability in the field, monitoring, stabilization). 14. Credit week - consultations, final credit test, credit award). Exam question topics 1. Basic terms - slope movement, slope deformation, degree of stability, slope types, etc. 2. Classification of slope movements - according to the speed of movement. 3. Classification of slope movement - other classifications (according to shear surfaces, shape of slide, activity, etc.). 4. Factors affecting the slope stability. 5. Tasks of IG (engineering-geological) survey of slope stability. 6. Methods of IG (engineering-geological) survey of slope stability. 7. Methods used to analyse the stability of slopes and stone walls - general (classification, application of individual methods...).

7 8. Stability of slopes consisting of non-cohesive soils. 9. Stability of slopes in cohesive soils - limit height of a vertical slope + analytical methods. 10. Stability of slopes in cohesive soils - graphical and graphical analysis methods. 11. Stability of slopes in cohesive soils - MKP mathematical modelling. 12. Preparation of subgrade for proposed heaps, calculation of the loading capacity of subgrade. 13. Stability of stone slopes and stone walls - analytical methods 14. Stability of stone slopes and stone walls - based on classification of the massif (SMR, RHR, etc.) 15. Stability of stone slopes and stone walls - analysis of risks 16. Geotechnical monitoring - monitoring of slope movements. 17. Geotechnical monitoring - other methods - monitoring of HPV, anchor loading, etc. 18. Methods of remediation and stabilization of cohesive slopes. 19. Remediation and stabilization of stone walls. 20. Related legislative regulations.