Rozměr síta , , , , , ,

Podobné dokumenty
Smyková pevnost zemin

Mechanika hornin a zemin Cvičení. Marek Mohyla LPOC 315 Tel.: 1362 ( ) homel.vsb.cz/~moh050 geotechnici.

Program cvičení z mechaniky zemin a zakládání staveb

Příklady ke cvičení Mechanika zemin a zakládání staveb

ZÁKLADNÍ ZKOUŠKY PRO ZATŘÍDĚNÍ, POJMENOVÁNÍ A POPIS ZEMIN. Stanovení vlhkosti zemin

Podklady WWW. ge_id=302

Program cvičení z mechaniky zemin a zakládání staveb ČÍSLO STUDENTA/KY. Příklad 1. Příklad 2

ZHUTŇOVÁNÍ ZEMIN vlhkosti. Způsob zhutňování je ovlivněn těmito faktory:

Zakládání staveb Cvičení. Marek Mohyla LPOC 315 Tel.: 1362 ( ) homel.vsb.cz/~moh050 geotechnici.cz

Sylabus 16. Smyková pevnost zemin

Popis zeminy. 1. Konzistence (pro soudržné zeminy) měkká, tuhá apod. Ulehlost (pro nesoudržné zeminy)

Pilotové základy úvod

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Smyková pevnost zemin

MECHANIKA ZEMIN rozpis cvičení (včetně požadovaných dokumentů)

135MZA - Mechanika zemin a zakládání staveb. Příklad 1 a 2 Stanovení zrnitosti, parametry zeminy a zatřídění

Zakládání staveb 5 cvičení

Výpočet konsolidace pod silničním náspem

RÁMCOVÉ OTÁZKY pro pedmt Mechanika zemin pro 2. roník

S = VODA V ZEMINĚ. w = m. Obsah vody v zemině. Zinženýrského hlediska voda při 105 o C. m w. hmotnost vody m d. hmotnost sušiny. V w.

Výpočet konsolidace pod silničním náspem

Návrh a posouzení směsí recyklátů a vedlejších energetických produktů upravených pojivy Dušan Stehlík

Zdroje. Vaníček: Mechanika zemin, ČVUT Verruijt: Soil Mechanics Časopis Geotechnika, Tunel

Vlastnosti zemin Zatřídění zemin (vyhodnocení křivky zrnitosti, trojúhelníkový diagram).

Konsolidace zemin Stlačení vrstev zeminy je způsobené změnou napětí v zemině např. vnesením vnějšího zatížení do zeminy

MECHANIKA HORNIN A ZEMIN

IMOS Brno, a.s. divize silniční vývoj Olomoucká 174, Brno

Věc: IG průzkum pro akci Velká Bíteš - rekonstrukce náměstí

5. Cvičení. Napětí v základové půdě

STABILITA SVAHŮ staveb. inženýr optimální návrh sklonu

1 Švédská proužková metoda (Pettersonova / Felleniova metoda; 1927)

STANOVENÍ PARAMETRŮ PRO NUMERICKÉ MODELY POMOCÍ KONVENČNÍCH LABORATORNÍCH ZKOUŠEK. Vybrané kapitoly z geotechniky (VKG)

Násep vývoj sedání v čase (konsolidace) Program: MKP Konsolidace

Mechanika zemin a zakládání staveb, 2 ročník bakalářského studia. Zemní tlaky

Výpočet sedání terénu od pásového přitížení

Sylabus 5. Základní vlastnosti zemin

Mechanika zemin II 2 Chování zemin in situ; parametry pro praxi

list číslo Číslo přílohy: číslo zakázky: stavba: Víceúčelová hala Březová DPS SO01 Objekt haly objekt: revize: 1 OBSAH

Výpočet sedání osamělé piloty

PLASTOVÁ AKUMULAČNÍ, SEDIMENTAČNÍ A RETENČNÍ NÁDRŽ HN A VN POSOUZENÍ PLASTOVÉ NÁDRŽE VN-2 STATICKÝ POSUDEK

Sylabus 19. Zlepšování zemin proctorova zkouška

1 TECHNICKÁ ZPRÁVA KE STATICKÉMU VÝPOČTU

Mechanika zemin II 5 Zemní tlaky, opěrné konstrukce

Kancelář stavebního inženýrství s.r.o. Statický výpočet

Zkoušení zemin a materiálů v podloží pozemní komunikace -zhutnitelnost a únosnost

Druhy plošných základů

Posouzení mikropilotového základu

MECHANIKA HORNIN A ZEMIN

Namáhání ostění kolektoru

MECHANIKA HORNIN A ZEMIN

KONSOLIDACE ZEMIN. Pod pojmem konsolidace se rozumí deformace zeminy v čase pod účinkem vnějšího zatížení.

Výpočet sedání kruhového základu sila

Zrnitost zemin se zjišťuje zkouškou zrnitosti, která se provádí 2 způsoby:

Posouzení piloty Vstupní data

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2

Mechanika zemin II 6 Plošné základy

NÁVRH NETRADIČNÍHO POSTUPU ZPEVNĚNÍ NÁSYPOVÉHO TĚLESA ŽELEZNIČNÍ TRATI

ef c ef su 1 Třída F5, konzistence tuhá Třída G1, ulehlá

Proudění podzemní vody

ef c ef su 1 Třída F5, konzistence tuhá Třída G1, ulehlá

4+5. Cvičení. Voda v zeminách Napětí v základové půdě

CENÍK ZÁKLADNÍCH PRACÍ GEMATEST s.r.o. Laboratoř geomechaniky Praha Zkušební laboratoř akreditovaná ČIA pod číslem 1291 (platný od 1.11.

Základem klasifikace zemin je mezinárodní klasifikační systém, ze kterého vychází i ČSN:

Sedání piloty. Cvičení č. 5

PŘEHRÁŽKY. Příčné objekty s nádržným prostorem k zachycování splavenin. RETENČNÍ PŘEHRÁŽKY: Účel: Zastavit enormní přínos splavenin níže.

VÝPOČET ZATÍŽENÍ SNĚHEM DLE ČSN EN :2005/Z1:2006

Základním kvalitativním znakem zemin je zrnitostní složení, které je určeno zrnitostní křivkou.

Vzorový příklad - BF002 př. 2: Zrnitost zemin a klasifikace zemin

Interakce ocelové konstrukce s podložím

Evidenční číslo ČGS Geofondu Praha : Krmelín. poruchy v komunikaci. závěrečná zpráva

Výpočtová únosnost U vd. Cvičení 4

Výpočtová únosnost pilot. Cvičení 8

Laboratoř je způsobilá aktualizovat normy identifikující zkušební postupy. Identifikace zkušebního postupu/metody

Mechanika zemin I 4 Stlačitelnost

BH1. Projekt: Měřítko: jedna stránka HPV ustálená: 15,80 m Souřadnice Z: 209,05 m

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2 21,3 %, 18,8 %

1. LM 1 Zlín Zádveřice 392, Vizovice 2. LM 3 Brno Areál Obalovny Česká, Česká 3. LM 4 Ostrava Frýdlantská 3207, Ostrava

Návrh a posouzení plošného základu podle mezního stavu porušení ULS dle ČSN EN

Inženýrskémanuály. Díl2

Pro zpracování tohoto statického výpočtu jsme měli k dispozici následující podklady:

Zdroje. osobní stránky Vaníček: Mechanika zemin, ČVUT Verruijt: Soil Mechanics Časopis Geotechnika, Tunel

Akreditovaný subjekt podle ČSN EN ISO/IEC 17025:2005: SQZ, s.r.o. Ústřední laboratoř Olomouc U místní dráhy 939/5, Nová Ulice, Olomouc

Mechanika zemin II 1 Kritické stavy CSSM

ZÁVĚREČNÁ ZPRÁVA o inženýrskogeologickém posouzení

Identifikace zkušebního postupu/metody

Zatížení obezdívek podzemních staveb. Vysoké nadloží * Protodjakonov * Terzaghi * Kommerel Nízké nadloží * Suquet * Bierbaumer

Geostatické (původní) napětí - σ or

EUROVIA Services, s.r.o. Laboratoř Morava Zádveřice 392, Vizovice

Návrh rozměrů plošného základu

STATICKÉ POSOUZENÍ ZALOŽENÍ RD HOSTIVICE STATICKÉ POSOUZENÍ. p.č. 1161/57, k.ú. HOSTIVICE ING. ROMAN BALÍK ING. MARTIN KAMEŠ

STATICKÝ VÝPOČET. Zpracování PD rekonstrukce opěrné zdi 2.úsek Starý Kopec. V&V stavební a statická kancelář, spol. s r. o.

Materiál zemních konstrukcí

TA Sanace tunelů - technologie, materiály a metodické postupy Zesilování Optimalizace

Analýza napjatosti PLASTICITA

SILNIČNÍ A GEOTECHNICKÁ LABORATOŘ

Sypaná hráz výpočet ustáleného proudění

Typ výpočtu. soudržná. soudržná

Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady.

4 Opěrné zdi. 4.1 Druhy opěrných zdí. 4.2 Navrhování gravitačních opěrných zdí. Opěrné zd i

STAVEBNÍ HMOTY. Přednáška 2

Transkript:

Příklad 1 Při geotechnickém průzkumu byl z hloubky 10,0m pod terénem z vrtného jádra průzkumné vrtné soupravy odebrán vzorek plně nasycené jílové zeminy do ocelového odběrného válce. Odebraný vzorek byl ihned zavoskován a odeslán do laboratoře, takže nedošlo ke změně jeho přirozené vlhkosti a objemu. Z odběrného válce byl v laboratoři vyříznut menší válcový vzorek o průměru podstavy 38mm a výšce 76mm. Váha vzorku byla 166,3g ihned po vyříznutí a 128,7g po 24 hod sušení při teplotě 105 C. Ze stejné vrstvy zeminy byl při průzkumu odebrán technologický vzorek o hmotnosti 2800g. Celý tento vzorek byl v laboratoři podroben sítovému rozboru a testu rychlosti sedimentace pro určení zrnitosti. Výsledky měření zrnitosti analýzy jsou zobrazeny v následující tabulce: Rozměr síta (mm) Hmotnost suché zachycené zeminy (g) 200 0 60 56 20 172 6 220 2 168 0,6 162 0,2 342 0,06 336 0,02 326 0,006 232 0,002 224 Na zbytku zeminy v odběrném válci byly zkoušeny konzistenční meze. Vlhkost na mezi plasticity byla stanovena válením válečků zeminy na velikost 27,9%. Při zkoumání meze tekutosti pomocí Cassagrandeho misky bylo dosaženo následujících výsledků: Počet úderů misky ( - ) 10 19 23 27 40 Vlhkost (%) 70,0 55,2 49,8 46,5 35,2 Na základě obdržených informací proveďte následující: 1. Spočítejte objemovou tíhu zeminy v přirozeném uložení, objemovou tíhu zcela suché zeminy v odpovídajícím stavu, efektivní (nadlehčovanou vztlakem) objemovou tíhu zeminy pro stav přirozeného uložení, přirozenou vlhkost zeminy, číslo pórovitosti, specifický objem a pórovitost zeminy v přirozeném uložení a specifický objem (nebo hustotu) pevné fáze (tj. zrn) zeminy. 2. Na základě vyhodnocení měření zrnitosti vynesete křivku zrnitosti zeminy. Na základě informací o zrnitosti zeminu předběžně zatřiďte dle ČSN 73 1001. 3. Vyhodnocení zkoušky Cassagrandeho miskou (tj. Pomocí grafu vlhkosti x počet úderů v log měřítku) určete vlhkost na mezi tekutosti zeminy. Následně spočítejte index plasticity zeminy a dále index konzistence pro přirozené uložení. Pokud je třeba, upřesněte zatřídění vzorku. 4. Určete index aktivity (koloidní aktivity jílu) zeminy. Ukazuje zjištěný index aktivity na převážnou přítomnost některého z jílových minerálů (kaolonit, ilit, montmorilonit)? 1

Ad 1) objemová tíha zeminy v přirozeném uložení: m 1 = 0,1663kg, d = 0,038m, h = 0,076m = m V = m 1 d 2 /4 h = 0,1663 = 1929,40kg 0,038 2 /m3 /4 0,076 objemová tíha zeminy zcela suché zeminy: m 2 = 0,1287kg, d = 0,038m, h = 0,076m d = m V = m 2 d 2 /4 h = 0,1287 = 1493,17 0,038 2 kg/m3 / 4 0,076 efektivní objemová tíha zeminy pro stav přirozeného uložení: ρ = ρ SAT = 1929,40kg/m 3, ρ W = 1000kg/m 3 su = sat w = 1929,40 1000 = 929,40kg /m 3 přirozená vlhkost zeminy: m 3 = m 1 m 2 = 0,0376kg, ρ = 1929,40kg/m 3, ρ d = 1493,17kg/m 3, w = m 3 100[ ], w = d 100[ ], w = 0,0376 100 = 29,22 m 2 d 0,1287 pórovitost: sat = d n w n = sat d w 100 = 1929,40 1493,17 100 = 43,62 1000 číslo pórovitosti: e = n 100 n = 43,62 100 43,62 = 0,7737 specifický objem (nebo hustota) pevné fáze (tj. zrn): e = s d 1 s = e 1 d = 0,7737 1 1493,17 = 2648,44 kg/m 3 specifický objem zeminy v přirozeném uložení: = V V s = d 2 / 4 h m 2 / s = 0,0382 /4 0,076 0,1287/2648,44 = 1,7737 = 1 e Ad 2) vzorek o hmotnosti : 2800 g Velikost Zůstalo na sítu Propad sítem [mm] [g] [%] [%] 200 0 0,00 100,00 60 56 2,00 98,00 20 172 6,14 91,86 6 220 7,86 84,00 2 168 6,00 78,00 0,6 162 5,79 72,21 0,2 342 12,21 60,00 0,06 336 12,00 48,00 0,02 326 11,64 36,36 0,006 232 8,29 28,07 0,002 224 8,00 20,07 2

f 48% SF (písek hlinitý, nebo jílovitý) s 30% g 22% Ad 3) V grafu použita lineární regrese metodou nejmenších čtverců. w p = 27,9, z grafu w l = 47,7, I p = w l w p = 19,8, I c = w w l = 0,93 tuhá čára A: I p = 0,73 w l 20 = 20,22 MI hlína se střední plasticitou MS Hlína písčitá I p 3

Ad 4) nejílové minerály: křemen I A = 0, vápenec I A = 0,18, slída (muskovit) I A = 0,23 jílové minerály: kaolinit I A = 0,33 0,46, illit I A = 0,90, montmorillonit Na I A = 7,2 I A = I p podíl zrn 0,002 mm = 19,8 = 0,99 Ilit 20,07 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4

Příklad 2 Podloží se skládá ze tří metrů suchého ulehlého písku objemové tíhy γ = 17,5kN/m 3 situovaného na saturovaném jílu objemové tíhy 19,7kN/m 3. Hladina vody v piezometru zavedeného do různých hloubek v jílové vrstvě vždy vystoupila na rozhraní písek-jíl. Hodnota koeficientu zemního tlaku v klidu je K 0 = 0,3 pro písek a K 0 = 0,5 pro jíl. Dle zadaných informací určete: 1. Svislé totální a svislé efektivní normálové geostatické napětí a tlak vody v pórech zeminy v hloubce 2,0m a 6,0m pod úrovní terénu. 2. Vodorovné totální a vodorovné efektivní geostatické napětí ve stejných hloubkách. 3. Připusťte, že díky stavebním pracím došlo k velmi rychlému odtěžení 2,0m písku na rozsáhlé ploše lokality. Jaké budou hodnoty svislého a vodorovného efektivního geostatického napětí v zemině v hloubce 6,0m ihned po odtížení a po velmi dlouhé době od odtěžení písku. 5

Ad 1), 2) Ad 3) 2m tot = 2 17,5 = 35,0 kpa, tot = ef u = 0 6m tot = 3 17,5 3 19,7 = 111,6 kpa, ef = 111,6 3 10 = 81,6 kpa 2m toth = 2 17,5 0,3 = 10,5kPa, toth = efh u = 0 6m toth = 3 17,5 0,5 3 19,7 3 10 0,5 3 10 1 = 70,8 kpa efh = 70,8 3 10 1 = 40,8 kpa tot = 1 17,5 3 19,7 = 76,6 kpa toth = 1 17,5 0,5 3 19,7 3 10 0,5 3 10 1 = 53,3kPa ef = 111,6 3 10 = 81,6 kpa efh = 70,8 3 10 1 = 40,8 kpa 6

tot = 1 17,5 3 19,7 = 76,6 kpa toth = 1 17,5 0,5 3 19,7 3 10 0,5 3 10 1 = 53,3kPa ef = 76,6 3 10 = 46,6 kpa efh = 53,3 3 10 1 = 23,3 kpa ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7

Příklad 3 Na technologickém vzorku jílovitého písku byly v laboratoři vykonány dvě zkoušky. Pomocí pyknometrické zkoušky byla určena specifická hmotnost pevné fáze zeminy ve výši G S = 2,650 ( neboli ρ S = 2650kg/m 3 ). Při standardní proctorově zkoušce byla naměřena následující data: Vlhkost (%) 8 11 13 15 19 Objemová hmotnost (kg/m 3 ) 1945 2090 2120 2080 1990 Na základě obdržených informací proveďte následující: 1. Vykreslete proctorovu křivku (graf suchá objemová hmotnost x vlhkost). 2. Z proctorovy křivky odečtěte hodnotu maximální suché objemové hmotnosti a odpovídající hodnotu tzv. optimální vlhkosti. 3. Z proctorovy křivky určete suchou objemovou hmotnost a vlhkost odpovídající zhutnění na 95% Proctor Standard. 4. Určete stupeň saturace pórů zeminy vodou při zhutnění na 100% Proctor Standard. 5. Do grafu s proctorovou křivkou vyneste křivku odpovídající plnému nasycení pórů S r= 1,0. 6. jaká vlhkost odpovídá zhutnění dané zeminy na číslo pórovitosti e = 0,46. 7. Ze zkoumané zeminy se bude provádět 300 000 m 3 dopravního násypu hutněného na 100% PS. V přirozeném uložení v zemníku má však zemina objemovou hmotnost 1945kg/m 3 a vlhkost 17%. Kolik m 3 zeminy v přirozeném uložení bude nutné vytěžit a převézt, aby bylo možné nahutnit násyp daného objemu. 8

Ad 1), 2), 5) d = 1 0,01w Vlhkost (%) 8 11 13 15 19 Objemová hmotnost (kg/m 3 ) 1945 2090 2120 2080 1990 Objemová hmotnost sušiny (kg/m 3 ) 1800,9 1882,9 1876,1 1808,7 1672,3 Ad 3) ρ d = 1894 % zhutnění na 100% PS ρ d = X % zhutnění na 95% PS x = 1894 100 95 = 1799kg/ m3 w = 7,96 a 15,29 odečteno z grafu Ad 4) zhutnění na 100% PS S r = w opt w d w s 11,96 = 1000 1894 1000 = 79,40 2650 9

Ad 5) d = w w S r w s S r Stupeň nasycení (%) 100 Objemová hmotnost vody ρ w (kg/m 3 ) 1000 Hustota pevných částic ρ s (kg/m 3 ) 2650 Vlhkost w (%) 8 11 13 15 19 Objemová hmotnost suché zeminy ρ d (kg/m 3 ) 2186 2052 1971 1896 1763 Vlhká větev vykreslena do obrázku proctorovy křivky. Ad 6) s e = s 1 d = d e 1 = 2650 = 1815kg /m3 0,46 1 w = 8,5 a 14,8 odečteno z grafu Ad 7) d zemníku = 1 0,01w = 1945 = 1662kg/ m3 1 0,01 17 100% PS w = 11,96% V * ρ d= 300 000 * 1894 = 568 200 000 [kg] zemník w = 17,00% V X * ρ d = V X * 1662 [kg] V x = 568200 000 = 341 877 m 3 1662 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Speciálně pro Suchánka. Důkaz místo slibů. S r = w w d w s w d w s = w S r w d = w S r w s d = w w S r w s ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10

Příklad 4 V oedometrickém přístroji vnitřního průměru 100mm byl zkoušen vzorek plně nasycené jílovité zeminy o startovní tloušťce 20mm. Před započetím zkoušky byla pyknometricky stanovena specifická hmotnost pevné fáze zeminy na G S = 2,70. po skončení zkoušky byla změřena finální vlhkost vzorku w = 46,30%. Předmětem zkoušky bylo zkoumání parametrů stlačitelnosti, ne však zkoumání parametrů rychlosti konsolidace. Výsledky zkoušky (konečné sednutí pro jednotlivé zatěžovací stupně) shrnuje následující tabulka: Svislé napětí (kpa) 15 30 60 120 240 480 Celkové sednutí (mm) 0,10 0,11 0,21 1,13 2,17 3,15 Z výsledků měření: 1. Spočtěte oedometrický modul pružnosti pro každý zatěžovací stupeň (tj. 5Honot). 2. Naměřená data vyneste do grafu s číslem pórovitosti na svislé ose a dekadickým logaritmem svislého napětí na vodorovné ose. Data přibližně formují dvě přímky. První z nich představuje zpětné přitížení na minulé maximální napětí a má směrnici C s druhá představuje čáru pórovitosti a má směrnici C c. Určete číselné hodnoty C s a C c. 11

Ad 1) E oed = ef h h h = 20 mm Svislé napětí (kpa) 15 30 60 120 240 480 σ (MPa) 0,015 0,030 0,060 0,120 0,240 Celkové sednutí (mm) 0,10 0,11 0,21 1,13 2,17 3,15 h (mm) 0,010 0,100 0,920 1,040 0,980 Eoed (MPa) 30,000 6,000 1,304 2,308 4,898 Ad 2) G s = 2,70 s = 2700 kg /m 3, w = 46,30, h = 0,020 m, d = 0,100 m w = m w 100 = 1000 V vody 100, m m d = 1000 V 100 vody d w s = m d V s m d m d = s V s 1000 V vody 100 = w s V s V celkové sednutí = d 2 h 0,00315 = V 4 vody V s 1000 V vody 100 46,30 = 2700 V s V vody = 2700 V s 46,30 1000 100 0,100 2 0,020 0,00315 = V vody V s 4 = 1,2501V s 0,100 2 0,020 0,00315 = 1,2501V s V s = 2,2501V s 4 V s = 5,881498 10 5 m 3 V vody = 7,352461 10 5 m 3 V vody = V póru U plně nasycené zeminy vodou je objem vody roven objemu pórů. e = V póru V pevné fáze = 1,2501 Výsledné číslo pórovitosti pro celkové sednutí 3,15mm. 12

Celkové sednutí (mm) 0,10 0,11 0,21 1,13 2,17 3,15 Rozdíl od konečného sednutí (mm) 3,05 3,04 2,94 2,02 0,98 0 V (m 3 ) 2,40E-5 2,39E-5 2,31E-5 1,59E-5 7,70E-6 0 V vody (pórů) při sednutí 3,15mm (m 3 ) 7,35E-5 V vody (pórů) při jednotlivých sednutích (m 3 ) 9,75E-5 9,74E-5 9,66E-5 8,94E-5 8,12E-5 7,35E-5 Číslo pórovitosti e 1,6574 1,6561 1,6427 1,5198 1,3810 1,2501 Svislé napětí σ (kpa) 15 30 60 120 240 480 log (svislé napětí) 1,1761 1,4771 1,7782 2,0792 2,3802 2,6812 V grafu použita lineární regrese metodou nejmenších čtverců. C s = e log = 0,0244 C c = e log = 0,4374 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13

Příklad 5 Do laboratoře byly převezeny dva vzorky (vzorek A a vzorek B) zcela stejné zeminy (myšleno stejná mineralogie a zrnitost ), každý vzorek se však nacházel v odlišném stavu. Vzorek a byl relativně kyprý, zato vzorek B byl relativně hutný. Oba vzorky byly zkoušeny ve smykovém krabicovém přístroji ( s dostatečně pomalým řízeným posunem krabice, aby bylo možné podmínky zkoušky považovat za odvodněné ) za několika různých svislých zatíženích. Žádný z pracovních diagramů zkoušek na vzorku A nevykázal tzv. vrchol a povrcholový pokles. Naopak všechny pracovní diagramy zkoušek na vzorku B vykázaly tzv. vrcholové chování, každý v různé míře. Výsledky zkoušek jsou zobrazeny v tabulce níže. Při vyhodnocení bylo pro jednoduchost zanedbáno, že v průběhu zkoušky s posunem krabice mění velikost styčné smykové plochy výsledky jsou tak zobrazeny ve formě maximální vodorovná síla pro danou svislou sílu, i když rigorózní vyhodnocení by mělo formu maximální smykové napětí pro dané normálové svislé efektivní napětí. Zemina A B Test číslo Svislá síla N Max. Vodorovná síla T ( N ) ( N ) A1 250 150 A2 500 269 A3 750 433 B1 100 98 B2 200 175 B3 300 210 B4 400 248 Vyhodnoťte výsledky následujícím způsobem: 1. Výsledky vyneste v grafu vodorovná síla (svislá osa) x svislá síla (vodorovná osa). Body zkoušek na pevnost A tvoří přibližně přímku obálka pevnosti, nedojde-li k vrcholovému chování nebo je-li pevnost zkoumána až po poklesu pracovního diagramu za vrchol, je lineární a prochází počátkem souřadnic, definuje tak tzv. kritický úhel vnitřního tření φ cs, který je pro danou zeminu konstantní. Body zkoušek vzorku B tvoří křivku začínající v počátku souřadnic a u vysokých hodnot svislého zatížení se přibližují k přímkové křivce kritické - obálka vrcholových pevností není lineární, vrcholový úhel vnitřního tření φ p není konstantní pro danou zeminu, pro každé podmínky zkoušky je třeba určit odpovídající vrcholový úhel. 2. Z testů na vzorku A určete kritický úhel vnitřního tření zkoumané zeminy. Z testů na vzorku B určete jednotlivé vrcholové úhly vnitřního tření. 3. Všimněte si, jak se velikost vrcholového úhlu vnitřního tření snižuje s rostoucím svislým zatížením směrem ke kritické hodnotě. Velikost vrcholového chování zeminy totiž závisí na její hutnosti relativně vůči normálovému zatížení dané zkoušky jinak řečeno její míře překonsolidace. OCR = Minulé, Max.Norm.Zatížení Norm.Zatížení, Nyní 14

Ad 1), 2) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15

Příklad 6 Mějme element zeminy, jejíž pevnost je charakterizována úhlem vnitřního tření φ' = 30. Tento element je za podmínek rovinné deformace zatížen největším hlavním efektivním napětím σ' 1 a nejmenším hlavním efektivním napětím σ' 3. Element si představme jako čtverec na nějž obě napětí působí v na sobě kolmých směrech. 1. Víte-li, že došlo k porušení vzorku zeminy při σ' 1 = 250kPa, spočítejte velikost současně působícího napětí σ' 3. Pro řešení použíjte Mohrovu kružnici. 2. Proveďte výpočet pro zadání dle bodu 1. za podmínek, že pevnost zeminy je charakterizována nejen úhlem vnitřního tření φ' = 30 ale také průsečíkem koheze c' = 10kPa. 16

Ad 1) ' 1 = ' 3 tg 2 45 ' 2, ' 3 = ' 1 tg 2 45 ' 2 ' 3 =250 tg 2 45 30 2 = 83,33 kpa Ad 2) ' 1 = ' 3 tg 2 45 ' 2 2c tg 45 ' 2, ' 3 = ' 1 tg 2 45 ' ' 2c tg 45 2 2 ' 3 =250 tg 2 45 30 2 2 10 tg 45 30 = 71,79 kpa 2 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17

Příklad 7 Tabulky níže uvádějí naměřená data smykové fáze odvodněné (tabulky vlevo) a neodvodněné (tabulky vpravo) konvenční triaxiální zkoušky v tlaku na vzorcích stejné zeminy. Obě zkoušky proběhly za konstantního komorového tlaku σ 3 = 300kPa. U odvodněné zkoušky byl udržován konstantní sytící tlak velikosti u 0 = 100kPa. U neodvodněné zkoušky byl startovní tlak ve vodě v pórech před uzavřením drenážních kohoutů také u 0 = 100kPa. Na začátku smykové fáze obou zkoušek měly oba standardní malé vzorky rozměry 38mm v průměru a výšku 76mm. Osová síla Změna výšky Objem vody Osová síla Změna výšky Pórový v pístu vzorku vytlačené z pórů v pístu vzorku tlak F (N) h (mm) V (mm 3 ) F (N) h (mm) u (kpa) 0 0,00 0 0 0,00 100 115-1,95 880 58-1,95 165 235-5,85 3720 96-4,29 200 325-11,70 7070 124-9,36 224 394-19,11 8400 136-14,04 232 458-27,30 8400 148-19,50 232 Proveďte následující vyhodnocení zkoušky: 1. U odvodněné zkoušky vykreslete pracovní diagramy deviátorové napětí x osové přetvoření a objemové přetvoření x osové přetvoření. 2. U neodvodněné zkoušky vykreslete pracovní diagramy deviátorové napětí x osové přetvoření a pórový tlak x osové přetvoření 3. Vykreslete totální i efektivní dráhu napětí v rovině deviátorového napětí x střední napětí. Obě zkoušky vykreslete v jednom grafu, tj. celkem 4 dráhy napětí v jednom grafu. 4. Pro koncový stav každého testu vykreslete Mohrovu kružnici v totálních i efektivních napětích, nejlépe všechny kružnice do jediného obrázku. 18

Trocha teorie: Odvození průřezové plochy po deformaci (A) na jednotkovém elementu válcového vzorku v triaxiální komoře: V 0 V = A h 0 h, V 0 = A 0 h 0 V 0 V V 0 = A h h 0 A = V V h 0 0 A 0 h 0 A 0 V 0 h 0 h v = V V 0 a = h h 0 19

Triaxiální zkouška odvodněná : V 0 A = V V 0 h 0 A 0 h 0 h V 0 A = A 0 1 v 1 a A A 0 = 1 V V 0 1 1 h h 0 A 1 = 1 A v 0 1 a ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Triaxiální zkouška neodvodněná : V = 0 A = V 0 0 h 0 A 0 h 0 h V 0 A = A 0 1 a A A 0 = 1 1 h h 0 A 1 A 0 = 1 a ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Odvození osového přetvoření (ε s): v = V V 0 = a 2 r r = V V 0 2 a [ V s = 2 3 = 2 a r s 3 V a a 0 2 ] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Triaxiální zkouška odvodněná : V 0 [ V s = 2 3 V a ] 0 a 2 s = 2 3 a [ v a 2 ] s = 2 3 3 a v 2 s = a v 3 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Triaxiální zkouška neodvodněná : V = 0 s = 2 3 a [ 0 a 2 ] s = 2 3 3 a 2 s = a 20

Ad 1) Triaxiální zkouška odvodněná A 0 = d 2 0 4 V 0 = d 0 h 0 4 2 Výška vzorku h 0 (mm): 76 Průměr vzorku d 0 (mm): 38 Plocha vzorku A 0 (mm 2 ): 1134 Objem vzorku V 0 (mm 3 ): 86193 Komorový tlak σ 3 (MPa): 0,300 Svislá Poměrná Objemová Poměrná Průměrná Osová Napětí Poměrná Pórový Plášťové Napětí Plášťové Napětí deformace deformace deformace objemová průřezová síla svislá tlak napětí v tlaku napětí v tlaku deformace plocha deformace (tot.) (tot.) (ef.) (ef.) h ε a = h/h 0 V ε V = V/V 0 A=A 0 *(1-ε v )/(1-ε a ) P σ 1 -σ 3 = P/A ε S = (ε a 1/3*ε v ) u σ 3 σ 1 = P/A+σ 3 σ ef3 = σ 3 u σ ef1 = σ 1 u (mm) ( - ) (mm 3 ) ( - ) (mm 2 ) (N) (MPa) ( - ) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) 0,00 0,000 0 0,000 1134 0 0,000 0,000 0,300 0,200-1,95 0,026 880 0,010 1152 115 0,100 0,022 0,400 0,300-5,85 0,077 3720 0,043 1176 235 0,200 0,063 0,500 0,400 0,100 0,300 0,200-11,70 0,154 7070 0,082 1231 325 0,264 0,127 0,564 0,464-19,11 0,251 8400 0,097 1367 394 0,288 0,219 0,588 0,488-27,30 0,359 8400 0,097 1597 458 0,287 0,327 0,587 0,487 q = 1 3 deviátorové napětí 21

Ad 2) Triaxiální zkouška neodvodněná A 0 = d 2 0 4 V 0 = d 0 4 h 0 2 Výška vzorku h 0 (mm): 76 Průměr vzorku d 0 (mm): 38 Plocha vzorku A 0 (mm 2 ): 1134 Objem vzorku V 0 (mm 3 ): 86193 Komorový tlak σ 3 (MPa): 0,300 Svislá Poměrná Průměrná Osová Napětí Pórový Plášťové Napětí Plášťové Napětí deformace (svislá) průřezová síla tlak napětí v tlaku napětí v tlaku deformace plocha (tot.) (tot.) (ef.) (ef.) h ε a = h/h 0 = ε S A = A 0 /(1-ε a ) P σ 1 -σ 3 = P/A u σ 3 σ 1 = P/A+σ 3 σ ef3 = σ 3 u σ ef1 = σ 1 u (mm) ( - ) (mm 2 ) (N) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) 0,00 0,000 1134 0 0,000 0,100 0,300 0,200 0,200-1,95 0,026 1164 58 0,050 0,165 0,350 0,135 0,185-4,29 0,056 1202 96 0,080 0,200 0,380 0,100 0,180 0,300-9,36 0,123 1293 124 0,096 0,224 0,396 0,076 0,172-14,04 0,185 1391 136 0,098 0,232 0,398 0,068 0,166-19,50 0,257 1526 148 0,097 0,232 0,397 0,068 0,165 q = 1 3 deviátorové napětí 22

Ad 3) q = 1 3 deviátorové napětí, p = 1 2 3 3 střední napětí bod q (tot) p (tot) q (ef) p (ef) q (tot) p (tot) q (ef) p (ef) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) 1 0,000 0,300 0,000 0,200 0,000 0,300 0,000 0,200 2 0,100 0,333 0,100 0,233 0,050 0,317 0,050 0,152 3 0,200 0,367 0,200 0,267 0,080 0,327 0,080 0,127 4 0,264 0,388 0,264 0,288 0,096 0,332 0,096 0,108 5 0,288 0,396 0,288 0,296 0,098 0,333 0,098 0,101 6 0,287 0,396 0,287 0,296 0,097 0,332 0,097 0,100 23

Ad 4) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24