Kopané, hloubené stavby 25/08/2014 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 1
OBSAH Charakteristika kopaných hloubených GS Jámy Pažící konstrukce Zatížení pažící konstrukce Řešení pažící konstrukce Stabilita dna jámy 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 2
Charakteristika kopaných hloubených GS Kopané hloubené GS jsou konstruovány v horninovém prostředí. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 3
Charakteristika kopaných hloubených GS Kopaná hloubená GS je tvořena jak odstraněnou částí horninového prostředí, tak i oblastí horninového prostředí, která obklopuje odstraněnou část. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 4
Charakteristika kopaných hloubených GS Horninové prostředí je kopanou hloubenou GS odlehčeno, a pokud to vyžadují okolnosti musí být stabilizováno GK. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 5
Typy kopaných hloubených GS Směr postupu výkopu hloubení vertikální (jáma šachta) horizontální (odkop, zářez, koryto, liniová podzemí díla) 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 6
Jámy Formy jam: svahovaná zářez koryto kanál odřez pažená (kolmé stěny) šachta 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 7
Svahovaná jáma 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 8
Zářez 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 9
Koryto 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 10
Kanál 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 11
Odřez 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 12
Pažená jáma 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 13
Šachta 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 14
Typy pažených jam Jámy pažená těsněná jímka (stavební) vana 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 15
Pažená jáma Hladina podzemní vody leží pod dnem jámy. Pažení zajišťuje stabilitu stěny jámy. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 16
Těsněná jáma Hladina podzemní vody leží nad úrovní dna jámy. Pažení zajišťuje stabilitu stěny jámy a zbraňuje přítoku podzemních vod stěnami jámy. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 17
Hladina podzemní vody leží nad úrovní dna jámy. Jímka Pažení zajišťuje stabilitu stěny jámy. V jámě je udržována hladina vody na úrovni hladiny podzemních vod. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 18
Vana Hladina podzemní vody leží nad úrovní dna jámy. Pažení zajišťuje stabilitu stěny jámy a zbraňuje přítoku podzemních vod stěnami jámy. Stabilizace dna jámy vodotěsnou konstrukcí. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 19
Prvky pažící konstrukce Pažící konstrukce pažina převázka, (svlak) (hnané pažení odstavnice /odkladnice & odstavnicový /odkladnicový klín) rozpěra Rozpěry 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 20
Typy pažících konstrukcí příložný zátažný hnaný Pažící konstrukce 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 21
Příložná konstrukce pažení Výkop jámy je proveden na celou hloubku jámy. vertikální Poloha pažin horizontální Stěny výkopu jsou zajištěny pažinami až po výkopu jámy. Pažiny zpravidla nejsou přiloženy těsně vedle sebe. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 22
Příložná konstrukce pažení Pažnice - rozpěra 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 23
Příložná konstrukce pažení Pažící box 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 24
Zátažná konstrukce pažení Výkop jámy je prováděn po krátkých zabírkách. Stěny krátkých zabírek výkopu jsou okamžitě zajištěny pažinami. Pažiny jsou kladeny těsně vedle sebe. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 25
Zátažná konstrukce pažení Záporové pažení 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 26
Hnaná konstrukce pažení Pažina Odstavnice Rozpěra Odstavnicový klín 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 27
Hnaná konstrukce pažení Ocelové pažnice 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 28
Hnaná konstrukce pažení Ocelové štětovnice 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 29
Hnaná konstrukce pažení Pilotová stěna 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 30
Hnaná konstrukce pažení Podzemní stěna betonovaná na místě 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 31
Hnaná konstrukce pažení Podzemní stěna prefabrikovaná 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 32
Svahovaná jáma Stanovení úklonu svahu Stabilita svahu jámy závisí na parametrech smykové pevnosti zeminy (materiálu) v tělese svahu. úhel vnitřního tření (φ) soudržnost (c) a dále na působení hydrostatickém, nebo hydrodynamickém, podzemní vody. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 33
Úklon svahu Situace: nesoudržná zemina (c=0) soudržná zemina 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 34
Úklon svahu v nesoudržné zemině K porušení smykem dochází na rovinné smykové ploše. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 35
Úklon svahu v nesoudržné zemině voda není přítomna 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 36
Úklon svahu v nesoudržné zemině s vodou proudící svahem ve směru úklonu svahu 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 37
Úklon svahu v nesoudržné zemině s vodou proudící ve směru kolmém k úklonu svahu vodní kanál 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 38
Úklon svahu v nesoudržné zemině s vodou proudící svahem v obecném směru k úklonu svahu 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 39
Úklon svahu v soudržné zemině K porušení smykem dochází na smykové ploše obecného tvaru. 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 40
Proužková metoda řešení stability svahu Podmínky řešení: kruhová smyková plocha rozdělení svahu na soustavu vertikálních proužků momentová podmínka rovnováhy 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 41
Úklon svahu v soudržné zemině voda není přítomna 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 42
Úklon svahu v soudržné zemině s vodou hydrostatická hladina 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 43
Úklon svahu v soudržné zemině s vodou hydrodynamický tlak 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 44
Úklon svahu Nesoudržná zemina K porušení smykem dochází na rovinné ploše. Úklon svahu musí být roven, nebo menší, než je úklon plochy porušení (v prostředí není voda) 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 45
Podmínky Výpočet pažící konstrukce normálně konsolidované prostředí geostatická napjatost zemní tlaky (Rankin) 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 46
Zatížení pažící konstrukce Hodnota zatížení pažící konstrukce je determinována interakcí mezi pažící konstrukcí a stabilizovaným prostředím. Interakce má následující stavy : aktivní klidová pasivní závislá 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 47
Zemní tlaky D.P. Z.Tl. Aktivní zemní tlak směr působení zemního tlaku a přetváření prostředí jsou stejné Z.Tl. zemní tlak D.P. - přetvářní prostředí - posun konstrukce Pasivní zemní tlak - směr působení zemního tlaku a přetváření prostředí jsou opačné Z.Tl. D.P. Tlak v klidu posun konstrukce je roven nule ( =0) Závislý tlak velikost tlaku je funkcí přetvoření prostředí 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 48 48
Řešení stabilizace stěny jámy ne rozepřenou pažící konstrukcí vetknutou do podloží jámy Stanovení hloubky vetknutí pažící konstrukce do podloží jámy. Metoda řešení silové řešení momentová podmínka rovnováhy zemních tlaků působících na pažící konstrukci k patě pažící konstrukce 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 49
Zadání hloubka jámy (h), typ zeminy nesoudržná zemina (φ; c=0) a) hladina podzemní vody leží pod očekávanou úrovní paty pažící konstrukce b) hladina podzemní vody je totožná s povrchem terénu, podzemní voda c) podzemní voda proudí pod patou pažící konstrukce 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 50
Stanovení hloubky vetknutí d momentová rovnováha sil k bodu paty pažící konstrukce. Výpočetní schéma 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 51
Průběhy vnitřních sil v pažící konstrukci a) 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 52
Průběhy vnitřních sil v pažící konstrukci b) 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 53
Průběhy vnitřních sil v pažící konstrukci c) 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 54
Řešení Stabilizace stěny jámy pažící konstrukcí vetknutou do podloží jámy a rozepřenou kotvenou na jedné úrovni Stanovení hloubky vetknutí pažící konstrukce do podloží jámy a reakce v podpoře Metoda řešení silové řešení - dle Bluma 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 55
Řešení dle Bluma - volná pata 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 56
Řešení dle Bluma - vetknutá pata 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 57
Řešení stabilizace stěny jámy pažící konstrukcí vetknutou do podloží jámy a rozepřenou kotvenou na více úrovních Stanovení hloubky vetknutí pažící konstrukce do podloží jámy a reakcí v podporách Metoda řešení deformační řešení (numerické metody) 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 58
Stabilita dna jámy Příčiny ztráty stability dna hydrostatický tlak hydrodynamický tlak disipace pórového tlaku (záporný) 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 59
Hydrostatický tlak Stabilita dna jámy soudržná nepropustná zemina prolomení nepropustné vrstvy, tvořící dno jámy, působením hydrostatického tlaku v podloží nepropustné vrstvy 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 60
Řešení stability dna jámy na hydrostatický tlak 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 61
Hydrodynamický tlak Stabilita dna jámy nesoudržná propustná zemina ztekucení zeminy (liqeufaction) v podloží dna jámy působením hydrodynamického tlaku přitékající vody dnem jámy z podloží spontánní krátkodobý proces 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 62
Řešení stability dna jámy na hydrodynamický tlak 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 63
Stabilita dna jámy Disipace pórového tlaku plastická 100% saturovaná zemina zvedání dna jámy (heawing) disipace záporných pórových tlaků ( dekonsolidace zeminy ) v podloží dna jámy, následkem jeho odlehčení (swelling) dlouhodobý pomalý proces 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 64
Řešení stability dna jámy na heawing 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 65
Literatura Hulla, J., a kol.: Zakladanie stavieb. Bratislava, ALFA-SNTL 1987 2014 Karel Vojtasík - Geotechnické stavby 66