prednaska1 [re ~im kompatibility] -...
TRANSCRIPT
![Page 1: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/1.jpg)
Zdroje
• www.fsv.cvut.cz – osobní stránky• Vaníček: Mechanika zemin, ČVUT• Verruijt: Soil Mechanics• Časopis Geotechnika, Tunel
![Page 2: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/2.jpg)
Mechanika zemin
1. Vznik zemin , fáze zeminy, půdně mechanické vlastnosti, obsah pevné fáze (složení - velikost částic), mineralogické složení, tvar zrn, 2. Křivka zrnitosti, indexové vlastnosti zemin, klasifikační systémy3. Voda v zemině, propustnost zemin, síly mezi kapalnou a pevnou fází, struktura zemin, Darcyho zákon, proudový tlak
![Page 3: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/3.jpg)
Zemina
Zemina vzniká rozkladem hornin, v mechanice zemin se „nepracuje“ s půdou, ta se pokládá za organickou zeminu.
![Page 4: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/4.jpg)
Vznik zemin
Zemina
1- Oxidace2- Vymývání3- Hydrolýza4- Rozpouštění
Chemickézvětrávání
1- Klimatické vlivy Telota a deště2- Odprysky (Vůlivem napětí v masivu)3- Zvětrávání Gravtace, vítr, voda led3- Organická činnost (kořeny, hmyz, červi)
Mechanickézvětrávání
HORNINYVyvřelé
PřeměněnéSedimentární
UTVÁŘENÍZEMINY
ResiduálníZeminy
2- Vodou
1- Gravitací
3- Větrem
4- Ledem
Transportovanézeminy
Aluvia
Deluvia
Váté
Ledovcové
(hrubozrnné z.) (Jemnozrnné z.)
Vznikly na místě rozpadu horniny (in situ ) . Residuální zeminy mají have geomorfologické vlastnosti blízké matečné hornině
![Page 5: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/5.jpg)
4 základní procesy
• Denudace (různé typy zvětrávání- fyzikální, chemické)
• Transport a ukládání• Sedimentace
(přeměna ve skalní horninu)• Pohyb zemské kůry
(pozvolné či náhlé – zemětřesení)
![Page 6: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/6.jpg)
Vznik zeminCyklus tvorby zemského povrchu v geologickém času
![Page 7: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/7.jpg)
Zvětrávání
Fyzikální redukuje velikost částic, zvyšuje povrchovou plochu a pórovitost , např změna teploty, vliv ledu apod.
Chemické závisí na přítomnost vody, je nutná hydratace (povrchová absorpce vody), rozlišujeme hydrolýzu, výměnu kationtů, oxidaci, rozpouštění atd.
Klima vliv podnebí, topografie, biologických faktorů
![Page 8: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/8.jpg)
Zeminy dle vznikuReziduální zeminy (eluvia)vznikly zvětráním a nebyly transportovány
Transportované zeminyDeluviagravitační projevy na svazích (svahové z.)
Aluviazeminy transportované vodou
![Page 9: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/9.jpg)
Ledovcová zemina
Detrakce –ledovcová abraze
![Page 10: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/10.jpg)
Váté zeminy
![Page 11: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/11.jpg)
Reziduální zeminy
![Page 12: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/12.jpg)
Struktura zemin
MAKROSTRUKTURA - Velké měřítko, sledujeme texturu zeminy - vrstvičky zemin, trhliny a místa oslabení
MIKROSTRUKTURA - malé měřítko, sledujeme strukturu ojedinělých zrn - hlavně jílovitých minerálů a jejich spojování
![Page 13: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/13.jpg)
Jílové částice v elektronickém mikroskopu
Jíl Písek(30000x) (2000x)
![Page 14: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/14.jpg)
Složení jílových minerálů
Jílové minerály se skládají ze dvou odlišných prvků – křemíku a hliníku
Čtyřstěn křemíku Osmistěn hliníku
![Page 15: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/15.jpg)
Jílové minerály
Vrstvy čtyřstěnů a osmistěnů tvoří jednotlivé jílové minerály, jejich vazby ovlivňují chování jílů
![Page 16: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/16.jpg)
Druhy jílových minerálů
• Kaolinit (barvy, farmacie)• Illit• Montmorillonit • Bentonit (stavebnictví)
![Page 17: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/17.jpg)
Kaolinit
Se významně podílí na smršťování a bobtnání zemin
![Page 18: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/18.jpg)
Disperzní struktura
Umělý stav pomocí chemických látek, výslednice všech sil je záporná, kontakt stěna - stěna
![Page 19: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/19.jpg)
Flokulace
Sedimentace v moři, výslednice
všech sil je kladná, kontakt hrana -
stěna
![Page 20: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/20.jpg)
Aplikace• U jemnozrnných zemin voda
velice ovlivňuje jejich vlastnosti• Příklad
„Quick“ jíly (sensitivní) vlhkostvětší než 100% a cementacivnitřních vazeb. Při porušenívnitřních vazeb vyplavením solídojde k jejich plnému ztekucení
během okamžiku.
Jílové
částice
Voda
![Page 21: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/21.jpg)
Zeminy jako 3 fázové prostředí
Zrna
Vzduch
Voda
![Page 22: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/22.jpg)
Zrna zeminy• Zemina obsahuje částice od 1x10-3 až po
1x103 mm. • Tvar částice se nahrazuje náhradním
průměrem d (předpokládá se koule)• Podle náhradního průměru rozeznáváme
frakce zeminy
![Page 23: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/23.jpg)
Frakce zeminy (velikost zrn)
![Page 24: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/24.jpg)
Křivka zrnitosti
• Je součtová čára, jejíž každý bod udává kolik procent z celkové hmotnosti vzorku činí hmotnost všech zrn menších než určitý průměr zrna d v mm.
![Page 25: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/25.jpg)
K čemu křivka zrnitosti slouží
• Pro klasifikaci zemin• Pro určení propustnosti zemin• Pro určení namrzavosti zemin• Určení vhodnosti zeminy do drenáží• Určení vhodnosti zeminy do betonu
![Page 26: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/26.jpg)
Zkoušky pro určení křivky
Sítový rozbor (prosévací)• Pro zrna > 0,06 mm• Výsledkem jsou zbytky na sítech, propady
v % musím dopočítat
![Page 27: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/27.jpg)
Zkoušky pro určení křivky
• Hustoměrná metoda• Na základě Stokesova zákona určím
zastoupení částic
![Page 28: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/28.jpg)
Zrnitostní křivka
![Page 29: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/29.jpg)
Charakteristiky křivky
• Číslo nestejnozrnitostidx průměr zrn připadající x% propadu zrn
< 5 stejnozrnné> 15 nestejnozrnné
![Page 30: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/30.jpg)
Určení dx
![Page 31: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/31.jpg)
Charakteristiky křivky
• Číslo křivosti
![Page 32: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/32.jpg)
Fáze v zemině
Pevná fáze (zrna)Kapalná a plynná (voda a vzduch v pórech)
![Page 33: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/33.jpg)
Vzájemné poměry fází
![Page 34: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/34.jpg)
3 poměry objemů
(1) Číslo p=orovitosti e (dáno desítkov ě, 0.65)
(2) Pórovitost n (dána procentn ě, 65%)pro e = 1 je n = 50%
(3) Stupeň nasycení Sr (dán desítkov ě, 0,25)
Celkový objem po rů ( )
Celkový objem pevné fáze ( )p
s
Ve
V=
e1e
)e1(VeV
ns
s
+=
+=
Celkový objem po rů ( )100%
Celkový objem vzorku ( )pV
nV
= ⋅
Objem vody ve vzorku ( )
Celkový objem po rů ( )w
p
VS
V=
![Page 35: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/35.jpg)
3 poměry objemů
• (1) Číslo p=orovitosti e(dáno desítkov ě, 0.65)
Celkový objem po rů ( )
Celkový objem pevné fáze ( )p
s
Ve
V=
![Page 36: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/36.jpg)
Stupeň nasycení - saturace
• Dělení zemin dle Sr:vysušené - Sr = 0,0 suché - Sr = 0 až 0,22zavlhlé - Sr < 0,25vlhké - Sr = 0,25 až 0,80velmi vlhké - Sr > 0,80vodou nasycené - Sr = 1,0
• Saturace je důležitá při určování stability svahů a podzemních stavbách
![Page 37: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/37.jpg)
Stupeň nasycení – saturace (2)
• Stabilita svahů je významně ovlivněna povrchovou vodou.
![Page 38: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/38.jpg)
Pórovitost• Pórovitost písků bývá 30-40 %, tedy nižší než u hlín a
jílů, kde je 33 – 55 %, i když póry v písku jsou větší.
Aplikace: změny objemu při posunu zrn
e = 0.91, Kontraktance
e = 0.65, Dilatance
![Page 39: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/39.jpg)
Pórovitost (2)
Zemina Číslo pórovitosti Pórovitost [%] Obj. tíha suché zem.
emax emin nmax nmin γdmin γdmax
Stejnozrnný písek
1,0 0,40 50 29 13,0 18,5
Prachovitýpísek
0,90 0,30 47 23 13,7 20,0
Hrubozrnnýpísek
0,95 0,20 49 17 13,4 21,7
Štěrk 0,85 0,14 46 12 14,0 22,9
![Page 40: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/40.jpg)
Pórovitost (4)•
• Ucpání
A)e = 0.91
B)e = 0.65
Malá částice nemůže projít skrz pór
![Page 41: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/41.jpg)
Obsah vody v zemině
• Vlhkost (hmotnostní) w (dána procentn ě )
• Pro některé organické zeminy w>100% až do 500 %• Pro „quick“ jíly (sensitivní), w>100%
• Hustota vody (závisí na teplotě)
Hmotnost vody ve vzorku ( )100%
Hmotnost vzorku vysušeného ( )v
s
Mw
M= ⋅
![Page 42: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/42.jpg)
Hustota, tíhaHustota (měrná hmotnost) udává množství látky čili míru setrvačnosti tělesa. Hustota je všude stejná.
Hmotnost (Hmota) zákl. fyz. veličina, učuje se vážením (porovnání tíhových účinků)
Tíha je síla, gravitace působící na těleso. Hodnota není stejná pro všechna místa (Newtonův druhý zákonF = ma)
Objemová tíha se používá častěji než hmotnosti (např. výpočet tíhy nadloží)
2
3
HmotnostHustota,
Objem
Tíha HmotnostObjemová tíha, =
Objem Objem
: gravitační zrychlení
9.81sec
Voda, 9.8
g
g
mg
kNm
ρ
γ
γ ρ ρ
γ
=
×=
= ⋅ = ⋅
=
![Page 43: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/43.jpg)
Hmotnosti zeminy
• a. Objemová hmotnost suché zeminy
• b. Objemová hmotnost zeminy v p řirozeném uložení (0%<S<100%, Nenasycená)
• c. Objemová hmotnost pln ě nasycené zeminy (S=100%, Va =0)
• d. Objemová hmotnost zeminy pod hladinou vody
Hmotnost pevných částic( )
Celkový objem vzorku ( )s
d
M
Vρ =
Hmotnost vzorku ( )
Celkový objem vzorku ( )s wM M
Vρ +=
Hmotnost pevných částic + vody ( )
Celkový objem vzorku ( )s w
sat
M M
Vρ +=
wsat' ρ−ρ=ρ
![Page 44: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/44.jpg)
Hmotnosti zeminy 2• Objemová tíhy zeminy pod hladinou vody:
Archimed ův zákon :Vztlaková síla působící na ponořené těleso je rovna tíze kapalinyvytlačené tělesem.
• Hustota pevných částic (měrná hmotnost pevných částic):
• Měrná tíha pevných částic:
wsat' γ−γ=γ
ss
s
M
Vρ =
s s gγ ρ= ⋅
![Page 45: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/45.jpg)
Vlastnosti
![Page 46: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/46.jpg)
Zeminy nesoudržné charakteristiky
Index ulehlosti Id
Id <0 u nezhutněných zmrzlých písků
Id >1 narušená eluvia žuly, která nebyla přemístěna
e - číslo pórovitostimin – nejtěsnější uloženímax – nejkypřejší uložení
max
max minD
e eI
e e
−=−
![Page 47: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/47.jpg)
Rozsahy Id
Id Stav0 – 1/3 kyprý1/3 – 2/3 středně ulehlý2/3 – 1 ulehlý
![Page 48: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/48.jpg)
Zeminy soudržné - charakteristiky
Ic stupeň konzistenceCharakterizuje číselně konzistenšční stav
LC
L P
w wI
w w
−=−
![Page 49: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/49.jpg)
Stupeň konzistence - rozsahy
Ic konzistence> 1 pevná – tvrdá
1 – 0,5 tuhá0,5 – 0,05 měkká< 0,05 kašovitá - tekutá
![Page 50: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/50.jpg)
Index plasticity
IP určuje plasticitu zeminy
Plasticita Symbol Mez tekutosti
nízká L wL ≤ 35 %střední I wL = 35 – 50 %vysoká H wL = 50 – 70 %velmi vysoká V wL = 70 - 90 %extrémně vysoká E wL ≥ 90 %
P L PI w w= −
![Page 51: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/51.jpg)
Příklad 1 Zrnitostní křivka 30 g zeminyprůměr zrna[mm]
zbytek na sítu [g]
celkem propad [g]
propad [%]
4 0 30 d10
2 0,67 d30
1 0,64 d60
0,5 1,55 Cu
0,25 5,69 Cc
0,125 6,24
0,044 40,60
0,014 26,50
0,0068 21,20
0,0033 10,60
![Page 52: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/52.jpg)
![Page 53: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/53.jpg)
Zrnitostní křivka
![Page 54: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/54.jpg)
Charakteristiky křivky
• Číslo nestejnozrnitostidx průměr zrn připadající x% propadu zrn
< 5 stejnozrnné> 15 nestejnozrnné
![Page 55: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/55.jpg)
Charakteristiky křivky
• Číslo nestejnozrnitostidx průměr zrn připadající x% propadu zrn
< 5 stejnozrnné> 15 nestejnozrnné
![Page 56: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/56.jpg)
Charakteristiky křivky
• Číslo křivosti
![Page 57: Prednaska1 [re ~im kompatibility] - cvut.czdepartments.fsv.cvut.cz/k135/data/wp-upload/2011/10/prednaska1-2… · Vznik zemin , fáze zeminy, p ůdn ě mechanické vlastnosti, obsah](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060716/607cfce7a165ce03f075e0cd/html5/thumbnails/57.jpg)