Přednáška:
1. Horniny, horninové masívy. Geneze hornin, jílové minerály. Vícefázové
prostředí zemin, disperzní systém.
2. Popisné vlastnosti. Pórovitost, číslo pórovitosti, relativní ulehlost
zemin, vlhkost, stupeň nasycení. Fyzikální vlastnosti – měrná a objemová
hmotnost. Zrnitostní složení, obsah organických látek a CaCO3.
3. Fyzikálně-chemické vlastnosti. Meze konzistence, číslo plasticity,
stupeň konzistence.
4. Mechanické vlastnosti. Pevnostní a přetvárné charakteristiky. Zdroje
pevnosti hornin. Princip efektivních napětí.
5. Stlačitelnost zemin, modul stlačitelnosti, zkoušky laboratorní a
zkoušky in situ.
6. Konzolidace zemin, průběh konzolidace.
7. Pevnost skalních hornin a zemin. Laboratorní a polní zkoušky,
vyhodnocování.
8. Voda v horninách, Darcyho zákon, koeficient filtrace – určování,
hydrodynamické síly v horninách, ztekucení zemin – sufóze, vliv mrazu.
9. Napětí a napjatost v horninovém tělese. Napjatost primární a
sekundární. Druhy napjatosti. Napětí od vlastní tíhy a od přitížení, resp.
odlehčení.
10. Klasifikace hornin pro inženýrské účely. Systémy klasifikace pro
oblasti geotechniky.
11. Řešení aplikačních úloh geotechniky.
· Modelování v geotechnice. Laboratorní, fyzikální a numerické
modelování. Modelové předpoklady a jejich ověřování. Návrh geotechnických
konstrukcí.
· Stabilita svahů – metody řešení napjatosti a deformace horninových
těles. Krátkodobá a dlouhodobá stabilita. Sanace sesuvů a metody zvýšení
stability svahů.
· Tlaky zemin na konstrukce. Zemní tlak v klidu, aktivní a pasivní zemní
tlak.
· Stavební jámy, odvodnění stavebních jam.
· Filtry, kritéria pro konstrukci filtrů.
· Úprava vlastností zemin. Zhutňování zemin, kontrola zhutnění.
· Sedání.
Cvičení:
V průběhu semestru procházejí studenti několika formami cvičení. Jejich cílem
je seznámit studenty s postupy stanovení charakteristik hornin, s klasifikací
hornin pro inženýrské účely a s metodami výpočtů, resp. řešení výpočtových
modelů aplikačních úloh geotechniky. Formy cvičení jsou laboratorní (laboratoř
geotechniky) a výpočetní (učebny, resp. laboratoř matematického modelování).
Úlohy realizované v laboratorních cvičeních:
- měrná a objemová hmotnost zemin,
- zrnitostní rozbor – křivka zrnitosti,
- Atterbergovy meze konzistence,
- edometrická zkouška (krabicový přístroj),
- Proctorova zkouška (Proctor standart).
Úlohy realizované ve výpočetních cvičeních:
- určování popisných a fyzikálních vlastností hornin ze zadaných hodnot,
- klasifikace a zatřídění hornin dle ČSN 73 1001 ze zadaných hodnot,
- řešení úloh z oblasti konzolidace zemin, napětí v podzákladí od
přitížení, sedání základů podle zadání
- příprava a řešení matematického modelu zadané geotechnické úlohy
(stabilita svahu, zobrazení napjatosti v horninovém masivu, rozdělení napětí
kolem nevyztuženého otvoru, apod.).
Multimediální pomůcky použité k výuce:
Zpětný projektor.
Kontrolní otázky:
1. Horniny. Horninové masivy. Geneze zemin, jílové minerály.
2. Zemina jako vícefázové prostředí a disperzní systém.
3. Voda v zeminách, druhy vod v zemině.
4. Popisné vlastnosti. Pórovitost, číslo pórovitosti, relativní ulehlost zemin,
vlhkost, stupeň nasycení.
5. Popisné vlastnosti. Zrnitostní složení, obsah organických látek a CaCO3.
6. Fyzikální vlastnosti. Měrná hmotnost, objemová hmotnost.
7. Fyzikálně-chemické vlastnosti. Meze konzistence, číslo plasticity, stupeň
konzistence.
8. Klasifikace hornin pro inženýrské účely.
9. Mechanické vlastnosti. Pevnostní a přetvárné charakteristiky. Zdroje
pevnosti hornin.
10. Neutrální, efektivní a totální napětí.
11. Pevnost zemin. Laboratorní zkoušky, vyhodnocení.
12. Pevnost zemin. Polní zkoušky, vyhodnocení.
13. Stlačitelnost zemin, modul stlačitelnosti.
14. Konzolidace zemin, průběh konzolidace.
15. Proudění vody horninami. Darcyho zákon, koeficient filtrace, určování.
16. Hydrodynamické síly v zeminách, ztekucení zemin, sufóze.
17. Napětí a napjatost v horninovém tělese. Zobrazení napjatosti v bodě tělesa.
18. Druhy napjatosti. Napjatost jednoosá, dvojosá a trojosá.
19. Napětí v zemním tělese od vlastní tíhy a od přitížení.
20. Systematika svahů, svahové deformace, stupeň stability svahů.
21. Stabilita svahů z nesoudržných zemin.
22. Stabilita svahů ze soudržných zemin. Stabilita skalních svahů.
23. Zabezpečení sesutých svahů, zásady.
24. Tlaky zemin na konstrukce. Tlak zemin v klidu.
25. Aktivní a pasivní tlak zemin.
26. Filtry, kritéria pro konstrukci filtrů.
27. Metody úpravy vlastností zemin.
28. Zhutňování zemin. Metody zhutňování, kontrola zhutnění.
29. Modelování v horninovém inženýrství.
30. Geotechnický monitoring. Inverzní analýza.
1. Horniny, horninové masívy. Geneze hornin, jílové minerály. Vícefázové
prostředí zemin, disperzní systém.
2. Popisné vlastnosti. Pórovitost, číslo pórovitosti, relativní ulehlost
zemin, vlhkost, stupeň nasycení. Fyzikální vlastnosti – měrná a objemová
hmotnost. Zrnitostní složení, obsah organických látek a CaCO3.
3. Fyzikálně-chemické vlastnosti. Meze konzistence, číslo plasticity,
stupeň konzistence.
4. Mechanické vlastnosti. Pevnostní a přetvárné charakteristiky. Zdroje
pevnosti hornin. Princip efektivních napětí.
5. Stlačitelnost zemin, modul stlačitelnosti, zkoušky laboratorní a
zkoušky in situ.
6. Konzolidace zemin, průběh konzolidace.
7. Pevnost skalních hornin a zemin. Laboratorní a polní zkoušky,
vyhodnocování.
8. Voda v horninách, Darcyho zákon, koeficient filtrace – určování,
hydrodynamické síly v horninách, ztekucení zemin – sufóze, vliv mrazu.
9. Napětí a napjatost v horninovém tělese. Napjatost primární a
sekundární. Druhy napjatosti. Napětí od vlastní tíhy a od přitížení, resp.
odlehčení.
10. Klasifikace hornin pro inženýrské účely. Systémy klasifikace pro
oblasti geotechniky.
11. Řešení aplikačních úloh geotechniky.
· Modelování v geotechnice. Laboratorní, fyzikální a numerické
modelování. Modelové předpoklady a jejich ověřování. Návrh geotechnických
konstrukcí.
· Stabilita svahů – metody řešení napjatosti a deformace horninových
těles. Krátkodobá a dlouhodobá stabilita. Sanace sesuvů a metody zvýšení
stability svahů.
· Tlaky zemin na konstrukce. Zemní tlak v klidu, aktivní a pasivní zemní
tlak.
· Stavební jámy, odvodnění stavebních jam.
· Filtry, kritéria pro konstrukci filtrů.
· Úprava vlastností zemin. Zhutňování zemin, kontrola zhutnění.
· Sedání.
Cvičení:
V průběhu semestru procházejí studenti několika formami cvičení. Jejich cílem
je seznámit studenty s postupy stanovení charakteristik hornin, s klasifikací
hornin pro inženýrské účely a s metodami výpočtů, resp. řešení výpočtových
modelů aplikačních úloh geotechniky. Formy cvičení jsou laboratorní (laboratoř
geotechniky) a výpočetní (učebny, resp. laboratoř matematického modelování).
Úlohy realizované v laboratorních cvičeních:
- měrná a objemová hmotnost zemin,
- zrnitostní rozbor – křivka zrnitosti,
- Atterbergovy meze konzistence,
- edometrická zkouška (krabicový přístroj),
- Proctorova zkouška (Proctor standart).
Úlohy realizované ve výpočetních cvičeních:
- určování popisných a fyzikálních vlastností hornin ze zadaných hodnot,
- klasifikace a zatřídění hornin dle ČSN 73 1001 ze zadaných hodnot,
- řešení úloh z oblasti konzolidace zemin, napětí v podzákladí od
přitížení, sedání základů podle zadání
- příprava a řešení matematického modelu zadané geotechnické úlohy
(stabilita svahu, zobrazení napjatosti v horninovém masivu, rozdělení napětí
kolem nevyztuženého otvoru, apod.).
Multimediální pomůcky použité k výuce:
Zpětný projektor.
Kontrolní otázky:
1. Horniny. Horninové masivy. Geneze zemin, jílové minerály.
2. Zemina jako vícefázové prostředí a disperzní systém.
3. Voda v zeminách, druhy vod v zemině.
4. Popisné vlastnosti. Pórovitost, číslo pórovitosti, relativní ulehlost zemin,
vlhkost, stupeň nasycení.
5. Popisné vlastnosti. Zrnitostní složení, obsah organických látek a CaCO3.
6. Fyzikální vlastnosti. Měrná hmotnost, objemová hmotnost.
7. Fyzikálně-chemické vlastnosti. Meze konzistence, číslo plasticity, stupeň
konzistence.
8. Klasifikace hornin pro inženýrské účely.
9. Mechanické vlastnosti. Pevnostní a přetvárné charakteristiky. Zdroje
pevnosti hornin.
10. Neutrální, efektivní a totální napětí.
11. Pevnost zemin. Laboratorní zkoušky, vyhodnocení.
12. Pevnost zemin. Polní zkoušky, vyhodnocení.
13. Stlačitelnost zemin, modul stlačitelnosti.
14. Konzolidace zemin, průběh konzolidace.
15. Proudění vody horninami. Darcyho zákon, koeficient filtrace, určování.
16. Hydrodynamické síly v zeminách, ztekucení zemin, sufóze.
17. Napětí a napjatost v horninovém tělese. Zobrazení napjatosti v bodě tělesa.
18. Druhy napjatosti. Napjatost jednoosá, dvojosá a trojosá.
19. Napětí v zemním tělese od vlastní tíhy a od přitížení.
20. Systematika svahů, svahové deformace, stupeň stability svahů.
21. Stabilita svahů z nesoudržných zemin.
22. Stabilita svahů ze soudržných zemin. Stabilita skalních svahů.
23. Zabezpečení sesutých svahů, zásady.
24. Tlaky zemin na konstrukce. Tlak zemin v klidu.
25. Aktivní a pasivní tlak zemin.
26. Filtry, kritéria pro konstrukci filtrů.
27. Metody úpravy vlastností zemin.
28. Zhutňování zemin. Metody zhutňování, kontrola zhutnění.
29. Modelování v horninovém inženýrství.
30. Geotechnický monitoring. Inverzní analýza.