Sylabus 5. Základní vlastnosti zemin

Transkript

1 Sylabus 5 Základní vlastnosti zemin

2 zeminy jsou složeny ze 3 fází: zrna, voda a vzduch geotechnické vlastnosti ovlivňuje: - velikost zrn - cementace zrn (koheze) - kapilarita

3 základní fyzikální vlastnosti zemin: vlhkost w (-) (stavová veličina) zdánlivá hustota pevných částic (konstanta) pro většinu výpočtů je možné používat hodnotu zdánlivé hustoty pevných částic 2650 kg/m3 písčité hlíny 2650 kg/m 3 jíly 2700 až 2800 kg/m 3 Jedná se o konstantu, která není závislá na stavu zeminy

4 základní fyzikální vlastnosti zemin: objemová hmotnost v přirozeném stavu: (stavová veličina) objemová hmotnost suché zeminy: (stavová veličina) pórovitost n: (stavová veličina) objemová hmotnost zeminy pod vodou: (stavová veličina)

5 základní fyzikální vlastnosti zemin: objemová tíha v přirozeném stavu: (stavová veličina) pro většinu výpočtů stačí uvažovat hodnotou 18 až 20 kn/m 3 objemová tíha suché zeminy: (stavová veličina) objemová tíha zeminy pod vodou: (stavová veličina) ve výpočtech se užívá hodnoty 10 až 12 kn/m 3

6 základní fyzikální vlastnosti zemin: číslo pórovitosti: (stavová veličina) Stupeň nasycení: (stavová veličina)

7 zrnitostní rozbor zemin Základní vlastnosti zemin jedná se o popis zeminy. Stanovuje se pomocí prosévání a hustoměrné zkoušky. sada sít

8 zrnitostní rozbor zemin Základní vlastnosti zemin Stanovení zrnitosti zemin je základní zkouškou prakticky všech úloh spojených se zeminou. Na základě zrnitosti zemin je založena klasifikace zemin (zatřiďování a pojmenování zemin). Jedná se tedy o určení hmotnostního podílu základích součástí zemin, které ovlivňují vlastnosti zemin. Jde o množství zrn velikosti 63 až 2 mm (štěrk), dále zrn velikosti 2 až mm (písek) a jemnozrnných zrn velikosti menší než 0,063 mm (prach a jíl). Procentuální podíl jedotlivých složek vzemině zásadně ovlivňuje její mechanické vlastnosti. Hlavní výhodou zkoušky je její jednoduchost a relativně nízká cena. Na základě zkoušky lze jednoduše odhadnout základní parametry zemin vširším rozpětí. Dále lze zkřivky zrnitosti odhadnou koeficient propustnosti, dále náchylnost zeminy na promrzání, zhutnitelnost zeminy, atd... Zastoupení každé frakce vzemině může být stanoveno proséváním a (nebo) sedimentací. Pro zeminy sprocentuálním zastoupením jemné frakce méně než 10% je vhodná metoda proséváním. Jedná se o metodu, kdy se vzorek zeminy nasype do sady sít, které jsou nad sebou postupně od nejmenších ok síta (0,063 mm) až po největší oka síta (63 mm). Třesením vzorku dochází kprosévání a zachytávání části vzorku na jednotlivých sítech. Ta jsou posléze zvážena a určen hmotnostní podíl. Pro zeminy sprocentuálním zastoupením jemné frakce více než 10% je vhodný rozbor zrnitosti proséváním vkombinaci se sedimentací. Vysušený vzorek se proseje na sadě sít až do velikosti oka 0,063mm. Veškeré zbytky na sítech a materiál propadlý sítem 0,063mm musí být zváženy. Pro sedimentační zkoušku se používá materiál velikosti menší než 0,063mm. Vzorek se smíchá svodou a řádně promíchá vodměrném válci. Po promíchání a ukončení míchíní se měří hustota roztoku vody sjemnozrnnou zeminou pomocí hustoměru. Zčasového průběhu sedimentace je následně vypočítáno procentuální zastoupení jednotlivých frakcí zrn. Čím zemina obsahuje větší zastoupení jílovité frakce, tím déle se drží materiál ve vznosu po zamíchání.

9 zrnitostní rozbor zemin Základní vlastnosti zemin hustoměrná zkouška část zrnitostní křivky pod hodnotou 0,063mm se stanovuje pomocí Stokesova zákona hustoměr obr z ČSN ISO TS

10 zrnitostní rozbor zemin Základní vlastnosti zemin typický výstup zkoušky

11 co lze odvodit z křivky zrnitosti: číslo nestejnozrnnosti: Cu = D 60 /D 10 D60 znamená odvozený průměr zrna při 60-ti % propadu Cu < 5 zeminastejnozrnná Cu = 5 až 15 zemina středně stejnozrnná Cu >15 zemina nestejnozrnná číslo křivosti: Cc = D 302 /(D 60 x D 10 ) Cc = 1 až 3 a Cu >4 = zemina dobře zrněná Cc < 1 nebo >3 = špatně vytříděná (chybí frakce)