Zkoušení zemin a hornin podle nových norem ČAIG

ES
T
Zkoušení zemin a hornin podle nových norem
G
EM
AT
Seminář ČAIG, 7.3.2011, Přemysl Urban
ČSN
ČSN EN 1997 Eurokód
ČSN EN 1997 EN 1997 Eurokód 7: 7:
Navrhování geotechnických
Navrhování geotechnických
konstrukcí
Část
Část 1: Obecná pravidla
1: Obecná pravidla
Pojmenování a zatřiďování zemin řď á í
ČSN EN ISO 14688‐‐x, ČSN EN ISO 14688
14689‐‐x
14689
ČSN EN 1997 Eurokód
ČSN EN 1997 Eurokód 7: Část 2: Průzkum a zkoušení základové půdy
AT
ES
T
ČSN EN ISO 22475
ČSN
EN ISO 22475
Odběr vzorků zemin, skalních hornin a vody
Z š é ČSN
Zrušené: ČSN 731001
72 1002
72 1002
73 3050
G
EM
NORMY PRO LABORATORNÍ
LABORATORNÍ ZKOUŠKY NORMY PRO POLNÍ
POLNÍ ZKOUŠKY
TP
TP a TKP
a TKP
www.pjpk.cz
www.
pjpk.cz
NORMY PRO ÚPRAVY ZEMIN POJIVY
NORMY PRO SPECIÁLNÍ GEOTECHNICKÉ É
PRÁCE
ČSN 73 6133 Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací
PŘÍLOHY A až E
ŘÍ
Geotechnický průzkum a zkoušení –
průzkum a zkoušení –
AT
Geotechnický průzkum a zkoušení –
průzkum a zkoušení –
ES
T
ČSN
ČSN EN 1997 Eurokód
ČSN EN 1997 EN 1997 Eurokód 7: 7:
Navrhování geotechnických
Navrhování geotechnických konstrukcí
Část 1:Obecná pravidla
Část 2: Průzkum a zkoušení základové půdy
Část 2: Průzkum a zkoušení základové půdy
Terénní zkoušky
ČSN CEN ISO/TS 17892‐
ČSN CEN ISO/TS 17892‐1 až 12
ČSN EN ISO 22476‐
ČSN EN ISO 22476‐XX
V
V českém překladu (únor 2011)
českém překladu (únor 2011)
EM
Laboratorní zkoušky zemin
G
Normy pro nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy
ČSN EN 13286‐
ČSN EN 13286‐2 2 Proctorova
Proctorova zk.
zk.
ČSN EN 13286‐
ČSN EN 13286‐47 CBR+lineární b
bobtnání
bt á í
Část 2 ‐
Část 2 ‐ Dynamická penetrační zkouš
Dynamická penetrační zkouš..
Část
Část 3 ‐
Část 3 3 ‐ Standardní
Standardní penetr
Standardní penetr
penetr. zkouška
. zkouška
zkouška
Část 12 ‐
Část 12 ‐ Statická Statická pen.zkouška
pen.zkouška (CPTM)
ČSN 73 6186 ‐
ČSN 73 6186 ‐ CBR in CBR in situ
situ (od 2011) Pojmenování popis a odběry vzorků
Pojmenování, popis a odběry vzorků
ES
T
ČSN EN ISO 14688‐
ČSN EN ISO 14688‐1 Pojmenování a zatřiďování zemin
Část 1:Pojmenování a popis
Část 2: Zásady pro zatřiďování
Čá t 2 Zá d
třiď á í
G
EM
AT
ČSN EN ISO 14689‐
ČSN EN ISO 14689‐1 Pojmenování a zatřiďování hornin
Čá
Část 1: Pojmenování a popis
j
á í
i
ČSN EN ISO 22475‐
ČSN EN ISO 22475‐1 Geotechnický průzkum a zkoušení průzkum a zkoušení ––
Odběry vzorků a měření podzemní vody
Normy zrušené ‐
y
konflikt s EN normami ES
T
ČSN 731001 Základová půda pod plošnými základy
ČSN 72 1002 Klasifikace zemin pro dopravní stavby
EM
ČSN 73 3050 Zemní práce
ČSN
AT
ČSN 72 1001 Pojmenování a popis hornin
ČSN 73 0035 Zatížení stavebních konstrukcí
G
ČSN 73 0037 Zemní tlak na stavební konstrukce
ČSN 73 1002 Pilotové základy
ČSN pro laboratorní zkoušky zemin s výjimkou dále uvedených…..
Normy zůstávající nadále v platnosti ES
T
ČSN 72 1006 Kontrola zhutnění zemin a sypanin
ČSN 72 1010 Stanovení objemové hmotnosti zemin
zemin..
AT
Laboratorní a polní
ČSN 72 1022 Laboratorní stanovení uhličitanů v zeminách
EM
ČSN 72 1018 Laboratorní stanovení relativní ulehlosti
ČSN 72 1026 Labor.
Labor. stan.
stan. smyk.
smyk. pevnosti vrtulkovou zkouškou
G
ČSN 72 1021 Labor
Labor.. stanovení organických látek v zeminách
ČSN 72 1019 Laboratorní stanovení smršťování zemin
ČSN
ČSN 72 1029 Stanovení adsorpce vody podle Enslina
EM
AT
ES
T
Normy pro úpravy zemin
Normy pro úpravy zemin G
ČSN EN 14 227‐
ČSN EN 14 227‐xx Směsi stmelené hydraulickými pojivy
y
ý p j y
Část 10
10:: Zeminy upravené cementem
Část 11
11:: Zeminy upravené vápnem
Čá 12
Část
12:: Zeminy
Z i upravenéé struskou
k
Část 13
13:: Zeminy uprav
uprav.. hydraulickými silničními pojivy
Část 14
14:: Zeminy upravené popílkem
AT
ES
T
Normy pro provádění speciálních geotechnických prací
G
EM
• vrtané piloty
é il
• ražené piloty • injektáže • trysková injektáž • vyztužené zemní konstrukce
• mikropiloty
p y
• hloubkové zlepšování zemin • hloubkové zhutňování zemin vibrátorem
vibrátorem • svislé drény……
ES
T
Normy pro inženýrskogeologický
Normy
pro inženýrskogeologický a a
geotechnický průzkum na Slovensku
G
EM
AT
• Eurokód
E kód 7‐ část 1,2
čá t 1 2
• Vzhledem k všeobecným požadavkům na průzkum v E7
Vzhledem k všeobecným požadavkům na průzkum v E7‐‐2 příloze B dochází k revizi některých norem které nebudou v konfliktu s
dochází k revizi některých norem, které nebudou v konfliktu s Eurokódem 7
• Revize STN 730090 Revize STN 730090 Geotechnický
Geotechnickýý p
priezkum p
pre zakladanie
stavieb (obsahuje požadavky na IG průzkum ) • STN 72 1001 Klasifikácia
STN 72 1001 Klasifikácia zemín a skalných a skalných hornín
hornín
• STN 73 1001 Geotechnické
STN 73 1001 Geotechnické konštrukcie. konštrukcie. Zakladanie
Zakladanie stavieb
• EU normy pro laboratorní zkoušky nebyly implementovány Porovnání norem – hranice Ic a pevnosti ČSN EN ISO 14688
ČSN
ČSN EN ISO 14688‐
EN ISO 14688‐1,2
12
ČSN EN ISO 14689
EN ISO 14689‐‐1
STN 72 1001
STN 72
Ic tuhá/pevná
1,00
0,75
0,90 Pevnost hornin
R1
R1‐‐R6
Odpovídá STN (bez R)
R0
R0‐‐R6
Extrémně nízká
Extrémně nízká
R6
R6 (0,5
R6 (0,5‐
(0 5‐1
1,5 MPa
1,5 5 MPa) MPa)
MPa) )
Extrémně měkká
Extrémně měkká
R6 (<1)
R6 (<1)
Velmi nízká
R5 (1,5
R5 (1,5‐‐5,0 5,0 MPa
MPa))
Velmi měkká R5 (1‐‐5)
R5 (1
Nízká
R4 (5‐
R4 (5
(5‐15 15 MPa)
15 MPa
MPa)
Měkká
Měkká R4 (5‐
R4 (5
(5‐25)
Střední
R3 (15
R3 (15‐‐50 50 MPa
MPa))
Středně pevná
R3 (25‐‐50)
R3 (25
R2 (50
R2 (50‐
( ‐150 150 MPa
MPa))
Pevná
R2 (50‐
R2 (50
( ‐100))
Velmi vysoká
R1 (>150 MPa
R1 (>150 MPa))
Velmi pevná
R1 (100‐
R1 (100‐250)
Extrémně vysoká
‐
Extrémně pevná
R0 (>250)
EM
G
y
Vysoká
ES
T
ČSN 73 6133
ČSN 73 6133
(odpovídá 731001)
(odpovídá 731001)
AT
Parametr
Parametr
ČSN 73 6133
ČSN EN ISO
14688‐‐1,2
14688
ČSN EN ISO 14689‐
14689‐1
STN 72 1001
STN 72 1001
ČSN 731001 ‐
0‐15 velmi kyprý
15‐35 kyprý
15‐
35 kyprý
ID<kyprý
35‐
35‐65 středně ulehlý
ID = 33‐
33‐67
65‐
65‐85 85 ulehlý
ulehlý
ID> 67
>6% nepoužitelné pro stavbu zemního p
tělesa PK (výjimky: ohumusování
svahů apod.)
G
Organické látky
EM
AT
Ulehlost ID
ES
T
Porovnání norem
Porovnání norem
85‐
85‐100 velmi 100 velmi ulehlý
ulehlý
2‐6% nízko 6‐20% středně >20% vysoko organická
<3% písčité
<5% jílovité se j
zanedbávalo
EM
AT
Klasifikační systém ze zrušené ČSN 73 1001
Nová klasifikace zemin pro pozemní komunikace
Obrázek A1‐Diagram plasticity
Obrázek A1‐
Obrázek A1
Diagram plasticity
Tab. A1 ‐‐ Vhodnost zemin pro PK
Tab. A1 Tab. A2 ‐‐ Rozlišení plasticity zemin
Tab. A2 Tab. A3 ‐‐ Rozlišení konzistence zemin
Tab. A3 Tab. A4 ‐‐ Zatřídění hornin podle pevnosti (R1‐
Tab. A4 (R1‐R6)
Obr A 2 ‐ Kriterium
Obr. A.2 ‐
Obr. A.2 Kriterium namrzavosti
Kriterium namr
namrzavosti
avosti podle zrnitosti podle rnitosti
G
•
•
•
•
•
•
•
•
ES
T
Revidovaná ČSN 73 6133 Návrh a provádění p
zemního tělesa pozemních komunikací zemního tělesa pozemních komunikací –– Příloha A
Příloha A‐‐E
ES
T
ČSN 73 6133 – Příloha B,C
ČSN 73 Příloha B C
EM
AT
• Tab. B.1 ‐
TTab. B.1 b B 1 ‐ Nejmenší požadovaný stupeň N j
ší ž d
ý t
ň
bezpečnosti (smykové parametry vrcholové, kritické a reziduální pro zeminy v násypu a
kritické a reziduální pro zeminy v násypu a zářezu)
G
• Tab. C.1 ‐
Tab. C.1 ‐ Limitní hodnoty výluhu popílku
ČSN 73 6133 – nově vhodnost zemin pro PK
ČSN 73 6133 –
ČSN 73 6133 nově vhodnost zemin pro PK
G
EM
AT
ES
T
• Tab. 1 Použitelnost zemin pro stavbu zemního tělesa (orientační význam –
(
ý
– rozhodující je j j
tělesa (orientační význam skutečný stav a podmínky materiálu) • Nepoužitelné, Nevhodné, podmínečně Nepoužitelné Nevhodné podmínečně
vhodné, vhodné
vhodné, vhodné
( k přímému použití bez úprav)
• Tab.A1 vhodnost zemin pro PK (nevhodná, Tab A1 vhodnost zemin pro PK (nevhodná
podmínečně vhodná, vhodná
podmínečně vhodná, vhodná) do násypu a AZ
) do násypu a AZ
ČSN 73 6133 Příloha D
ČSN 73 6133 Příloha D EM
AT
ES
T
• Těžitelnost zemin ‐
Těžitelnost zemin ‐ Tabulka D.1
• Pro stavby PK se stanovují 3 třídy těžitelnosti v závislosti na pevnosti horniny a na průměrné vzdálenosti diskontinuit G
Třída 1 – běžné výkopové mechanizmy (buldozery,rypadla,ručně Třída 1 běžné výkopové mechanizmy (buldozery rypadla ručně
prováděné výkopy)
• Třída 2 –
Třída 2 – speciální rozpojovací mechanizmy
• Třída 3 –
Třída 3 – trhací práce (obydlené oblasti lze rovněž použít mechanizmy třídy 2) •
ČSN 73 6133 –
ČSN 73 6133 – Příloha E ES
T
• Vlastnosti zvláštních typů zemin
AT
• EE.1 E.1 ‐
1 ‐ vlastnosti spraše a sprašových hlín, l t ti
š
š ý h hlí
náchylnost k prosedání
EM
• E.2 E.2 ‐‐ vlastnosti vátého písku
G
• E.3 ‐
E.3 ‐ vlastnosti hlušinové sypaniny (sypanina z hlubinných uhelných dolů‐
hlubinných uhelných dolů
dolů‐pískovce,prachovce, pískovce prachovce
jílovce, sypanina ze severočeských uhelných dolů‐‐vysoce plastické jíly a jílovce)
dolů
vysoce plastické jíly a jílovce)
ES
T
F4CS
ggrsaclS
G
EM
AT
F4CS
sasiCl
G
ES
T
EM
AT
F7 MH
sasiCl
iCl
F7 MH
grsiCl
ES
T
AT
EM
G
Chyba!! !
správně siCl
á ě iCl
Zatřídění
Zatřídění zemin a hornin podle nových norem
zemin a hornin podle nových norem
G
EM
AT
ES
T
• ČSN EN ISO 14688‐
ČSN EN ISO 14688‐1 Č
1 Geotechnický
Geotechnický průzkum a Pojmenování a zatřiďování zemin
j
‐
zkoušení –– Pojmenování a zatřiďování zemin‐
zkoušení Část 1 Pojmenování a popis
• ČSN EN ISO 14682
ČSN
ČSN EN ISO 14682‐
EN ISO 14682‐2 2 Geotechnický průzkum a 2 Geotechnický
průzkum a
zkoušení –– Pojmenování a zatřiďování zemin‐
zkoušení Pojmenování a zatřiďování zemin‐
Čá
Část 2 Zásady pro zatřiďování
á
řď á í
• ČSN EN ISO 14689
ČSN EN ISO 14689‐
14689‐1 1 Geotechnický průzkum a 1 Geotechnický
průzkum a
zkoušení –– Pojmenování a zatřiďování hornin‐
zkoušení Pojmenování a zatřiďování hornin‐
Část
Část 1 Pojmenování a popis
1 Pojmenování a popis
ČSN CEN ISO/TS 17892‐1 až 12
ČSN CEN ISO/TS 17892‐
Laboratorní zkoušky zemin EM
AT
ES
T
Část 1: Stanovení vlhkosti Část 2: Stanovení objemové hmotnosti
Část 2: Stanovení objemové hmotnosti
Část 3: Stanovení zdánlivé hustoty
Část 4: Stanovení zrnitosti Část 5: Stanovení stlačitelnosti v edometru
Část 5: Stanovení stlačitelnosti v Část
5 Sta o e st ač te ost edo
edometru
et u
Část 6: Kuželová zkouška
Čá t 7 Zk šk
Část 7: Zkouška pevnosti v prostém tlaku u ti
té tl k
jemnozrnných zemin
G
•
•
•
•
•
•
•
ES
T
ČSN CEN ISO/TS 17892
ČSN CEN ISO/TS 17892‐
17892‐1až 12
1až 12
Laboratorní zkoušky zemin • Část 8: Stanovení pevnosti zemin nekonsolidovanou neodvodněnou neodvodněnou triaxiální
triaxiální zkouškou EM
AT
• Část 9: Konsolidovaná Část 9: Konsolidovaná triaxiální
triaxiální zkouška vodou nasycených zemin
• Část
Část 10: Krabicová smyková zkouška
10: Krabicová smyková zkouška
G
• Část 11: Stanovení propustnosti zemin při konstantním a proměnném spádu ě é
ád
• Část 12: Stanovení konzistenčních mezí zemin
Stanovení meze tekutosti zemin
Cassagrandeho
g
miska
G
EM
AT
ES
T
Švédský kužel
ý
Konzistenční meze Švédským kuželem
Konzistenční meze Švédským kuželem
ES
T
• Eurokód 7 upřednostňuje kuželovou zkoušku před 7 upřednostňuje kuželovou zkoušku před Cassagrandeho
Cassagrandeho
,
y
ýp
menší ovlivnění laborantem, není vnášen dynamický prvek
•
mechanismus závisí na smykové pevnosti
•
pro běžný IG průzkum způsob stanovení zanedbatelný
p
ý p
p
ý
•
u nízkoplastických
u nízkoplastických zemin wL
zemin wL Cassagrande o cca 2
o cca 2‐‐3% nižší
•
y
p
ý zemin zemin wL
wL Cassagrande
g
o cca 4% vyšší y
u vysokoplastických
u vysokoplastických
•
pozor na porovnávání archivních údajů
•
na Slovensku nedošlo k implementaci norem, používá se Cassagrande
na Slovensku nedošlo k implementaci norem, používá se Cassagrande
•
porovnávání údajů různých zkušebních laboratoří G
EM
AT
•
• nekombinovat u jedné zakázky obě metody ani v rámci jedné laboratoře
ČSN
ČSN CEN ISO/TS 17892‐
ČSN CEN ISO/TS 17892
CEN ISO/TS 17892‐6 Kuželová zkouška
6 Kuželová zkouška
G
EM
AT
ES
T
• Stanovení neodvodněné smykové pevnosti u nasycených soudržných zemin
• Zkouška má být považována pouze za indexovou
Zk šk á být
ž á
i d
• U nehomogenních vzorků se získají hodnoty U nehomogenních vzorků se získají hodnoty ccu, které nereprezentují
nereprezentují celý objem vzorku
celý objem vzorku
G
EM
AT
ES
T
Index bodové pevnosti (Point Load Test)
Index bodové pevnosti (Point Load
Index bodové pevnosti (Point Index bodové pevnosti (Point Load Test) ‐ IS50
Index bodové pevnosti (Point Load
Index bodové pevnosti (Point AT
ES
T
• I=F/D
I F/D2 (MPa
MP )
MPa)
• F…mezní zatěžovací síla (N)
• D…vzdálenost hrotů před ů
započetím zatěžování (mm)
G
EM
‐ při vzdálenosti hrotů jiné než
50 mm je nutno index I přepočítat
na hodnotu
h d
IS50 ,
Úprava hodnot dle orientace
působení síly (kolmo
(kolmo, II s osou jádra,
jádra
nepravid..tělesa)
nepravid
tělesa)
G
EM
AT
ES
T
Laboratorní vrtulková zkouška ČSN 72 1026
Laboratorní vrtulková zkouška ČSN 72 1026 Použití základních indexových zkoušek ve fázi předběžných průzkumů a studií
G
EM
AT
ES
T
• Korelace a predikce geomechanických p
parametrů  propustnost, zhutnitelnost, prosedavost
propustnost, zhutnitelnost, prosedavost, , bobtnavost – fce(
bobtnavost –
bobtnavost fce(wL,IIP)
 předvídatelnost smykových a deformačních parametrů zemin
 neodvodněná pevnost neodvodněná pevnost Cu = 170e
neodvodněná pevnost C
= 170e‐4.6 IL
 index stlačitelnosti CC=1.38IP
AT
EM
G
ES
T
The California Bearing Ratio‐ CBR
(O.James Porter – California Division of Highways
1942, B29 Superfotress, vzletová hmotnost 60 tun
vzletová hmotnost 60 tun G
EM
AT
ES
T
Před 1940, vzletová hmotnost
12 tun zatížení 6tun/kolo
12 tun , zatížení 6tun/kolo
• IBI (IPI)
G
EM
bez prstenců, bez
bez zrání, saturace
bez zrání
zrání, saturace
saturace
materiál v násypu, PN
ES
T
AT
• CBR prstenec 2 kg prstenec 2 kg ‐‐ 700 mm přitížení vozovkou
p
posouzení únosnosti AZ
EM
AT
ES
T
CBR a IBI
CBR a IBI
G
IBI
CBR
CBR a IBI in situ
CBR a IBI in situ
G
AT
EM
I
B
I
ES
T
(ČSN 736186 platná od ledna 2011) C
B
R
G
EM
AT
ES
T
CBR a IBI in situ
CBR a IBI in situ
G
EM
AT
ES
T
CBR in situ
CBR in situ
G
EM
AT
ES
T
IBI
IBI.???
???
Zkouška IBI Zkouška IBI ––okamžitý index únosnosti
(Immediate Bearing Index)
G
EM
AT
ES
T
• Jako CBR bez zatěžovacích prstenců
ů
• nezahrnuje dobu zrání a saturaci
• Pro rychlou kontrolu únosnosti zemin (možnost sjízdnosti běžnou P
hl k t l ú
ti
i ( ž t jí d ti běž
technikou na stavbě .. IBI minim. cca 5%)
Kontrolní a průkazní zkoušky materiálu v násypu se prokazují IBI:
• Kontrolní a průkazní zkoušky materiálu v násypu se prokazují IBI: • podloží násypu neupravených zemin: IBI = minim.5 %
podloží násypu u upravených zemin: IBI = minim.10% yp
p
ý
• p
• násyp u upravených i neupravených zemin IBI=min.10% • Úpravy zemin (ČSN EN 14227
Úpravy zemin (ČSN EN 14227‐‐10 až14) 10 až14) –– průkazní zkoušky a splnění parametrů IBI,CBR, prokazování shody při budování zemního tělesa
CBR+lineární bobtnání při CBR
CBR+lineární bobtnání při CBR
G
EM
AT
ES
T
• Hodnota CBR se rozumí po 96 hod saturace • Zrušení návrhové vlhkosti z původní normy
• Bylo upuštěno oproti minulosti od stanovení CBR na základě vodního režimu (voda se dostává do konstrukce vozovky i jiným
vodního režimu (voda se dostává do konstrukce vozovky i jiným způsoben, než kapilárním vzlínáním –
způsoben, než kapilárním vzlínáním – TP 170) • CBR CBR –– průkazní zkouška pro aktivní zónu, po upravených i neupravených zemin (minim CBR 15% pro podloží PIII 30% pro P
neupravených zemin (minim. CBR = 15% pro podloží PIII, 30% pro P II, 50% pro PI )
• CBR CBR ‐‐ charakteristikou únosnosti podloží pro navrhování vozovek
• Předvídatelnost modulu Předvídatelnost modulu přetvárnosti
přetvárnosti (údaje CDV: Edef2 (CBR=15% Edef2 pravděpodobná hodnota 35MPa, 99% bude mezi 20
Edef2 pravděpodobná hodnota 35MPa, 99% bude mezi 20‐‐50MPa)
• Edef2= 45 Edef2 45 MPa odpovídá přibližně CBR 28% stanovený za Edef2= 45 MPa
odpovídá přibližně CBR 28% stanovený za
optimální vlhkosti
• Důležité Důležité úvádět
úvádět jaké CBR (vlhkostní podmínky, doba zrání, saturace)
EM
ES
T
AT
N ý ž d k
Nový požadavek TKP4‐
TKP4‐lineární b b á í ři CBR
bobtnání při CBR u zemin do AZ upravených i ý hi
neupravených < 3%
G
??? 3%
??? 3% … míra zhutnění ???
??? + bobtnací + bobtnací
tlaky CBR po
CBR po 96 hod (návrhová
návrhová vlhkost)
Lineární bobtnání a bobtnací tlak
Lineární bobtnání a bobtnací tlak
G
EM
AT
ES
T
• Jíl
Jílovité zeminy bobtnají v důsledku absorpce vody ité
i b bt jí dů l dk b
d
(u suchých zemin i vzdušná vlhkost)
• Přítomnost minerálu montmorillonitu, Přítomnost minerálu montmorillonitu překonsolidované
Přítomnost minerálu montmorillonitu, překonsolidované
zeminy IA>1, IP>17, jílovce, slínovce, tufitické jíly (D8)
• V důsledku bobtnání dochází ke snížení IC , , def.modulů
def.modulů, , zhoršení geomechanických vlastností, nárůst pórových h š í
h i ký h l
í áů ó ý h
tlaků
• Vznik bobtnacích tlaků, pokud zemina nemůže zvětšovat Vznik bobtnacích tlaků, pokud zemina nemůže zvětšovat
objem • Hodnoty BT desítky až stovky Hodnoty BT desítky až stovky kPa
kPa
• Bobtnání při krystalizaci Bobtnání při krystalizaci etringitu
etringitu. Působením sulfátů na . Působením sulfátů na upravené zeminy (CaO
upravené zeminy (
CaO, cement) vzniká , cement) vzniká etringit
etringit .
AT
EM
G
ES
T
G
EM
AT
ES
T
Bobtnání zemin
Měření
Měření bobtnacího tlaku
bobtnacího tlaku
G
EM
AT
ES
T
• Měření BT při nulové objemové změně
ěř í
ř
l é b
é ě ě
• Měření BT pro osově zatížený vzorek s bočním p
ý
omezením
• Měření BT vzorku bez bočního omezení
Měř í BT
k b b č íh
í
ES
T
Porušení vozovky působením BT
Porušení vozovky působením BT
G
EM
AT
BT 30‐‐100 BT 30
100 kPa
kPa
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
ES
T
AT
EM
G
TKP 4 Zemní práce – míra zhutnění podloží násypu
TKP 4 Zemní práce míra zhutnění podloží násypu (mimo přechodovou oblast)
(mimo přechodovou oblast)
U staveb malého rozsahu (s odsouhlasením metody správce stavby) se kontroluje homogenita zhutnění podloží násypu např. pojezdem nákladního auta s tlakem min. 80kN na osu. Na dobře zhutněném podloží se nesmí t tl k
i 80kN
N d bř h t ě é
dl ží
í
tvořit vytlačené koleje
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
G
EM
AT
ES
T
Součinitel stavu vlhkosti MCV (Moisture Condition Value
Value) ) Součinitel stavu vlhkosti MCV •
•
•
ES
T
AT
•
•
EM
•
ČSN EN 13286‐
ČSN EN 13286‐46 46 –– hodnota popisující stav vlhkosti směsi ve vztahu k její zhutnitelnosti, vychází ze závislosti změny objemové hmotnosti na hutnící práci za konstantní vlhkosti
konstantní vlhkosti
Informace o tom, zda je možno zeminu zhutnit na stavbě v daném stavu s danou vlhkostí
Průkazní zkouška použitelnosti materiálu
ůk í k šk
ž l
ál
Pokud se zkouška provede opakovaně pro více vzorků stejné zeminy při různé vlhkosti, obdrží se různé hodnoty MCV. Závislost MCV na vlhkosti je možno pro danou zeminu použít jako kalibrační graf pro kontrolu vlhkosti na stavbě
Při konstantní vlhkosti existuje určitá hutnící práce, při jejímž překročení již nedochází ke zvyšování objemové hmotnosti. Při dalším zvyšování hutnící práce může dojít k překročení smykové pevnosti zemin, porušení struktury, snížení pevnosti. Důležité pevnosti. Důležité nepřehutňovat
nepřehutňovat zeminu!
Zkouška je založena na skutečnosti, že křivky závislosti mezi vlhkostí a objemovou hmotností získané při různé hutnící práci mají při zvýšení vlhkosti tendenci konvergovat
Zkouška sestává ze stanovení hutnící práce vyjádřené počtem úderů pěchu až do téměř úplného zhutnění vzorku zkoušené směsi
G
•
Součinitel stavu vlhkosti MCV G
EM
AT
ES
T
• The defining equation is:
The defining equation is: MCV = 10 log B
MCV = 10 log B
(where B = number of blows corresponding to 5 mm penetration))
p
G
EM
AT
ES
T
Hodnoty doporučených spodních limitů vhodnosti zemin pro hutnění při w
vhodnosti zemin pro hutnění při wn (cu=50) = 8,5
cu=50) = 8,5
Součinitel
Součinitel stavu vlhkosti MCV ‐
Součinitel stavu vlhkosti MCV stavu vlhkosti MCV ‐ vyhodnocení
Penetrace mm
Změna penetrace n až4n
1
1
12‐1 = 11
2
3
3
7
4
12
6
16
8
17
24
32
‐‐‐‐‐
256
17‐3 = 14
AT
18‐7 =11
EM
16
18
18
G
12
ES
T
Celkový počet úderů n
ČSN
ČSN 73 6133, kap.4
73 6133 kap 4
G
EM
AT
ES
T
• Optimální vlhkost Proctor
Optimální vlhkost Proctor standard je v některých případech z hlediska reálné hutnící práce na stavbě příliš vysoká, proto se může interval přípustné vlhkosti přiměřeně upravit (PCM4x
může interval přípustné vlhkosti přiměřeně upravit ..(PCM4x
• Zrušen rozptyl Zrušen rozptyl wopt
wopt ±3, 5% ‐
3, 5% ‐ nutno individuálně
Stabilita
Stabilita horninového materiálu ve vodě
horninového materiálu ve vodě
G
EM
AT
ES
T
• Nový požadavek TKP 4 Zemní práce čl. 4.2.8 yp
y
Kamenitá a balvanitá sypanina na zkoušky hornin s pevností < 15 MPa
hornin s pevností < 15 MPa (jílovce, slínovce)
• ČSN EN ISO 14689
ČSN
ČSN EN ISO 14689‐
EN ISO 14689‐1 Pojmenování a 1 Pojmenování a
zatřiďování hornin Část 1. Pojmenování a popis –– čl. 4.2.6 popis čl
čl. 4.2.6 ‐
‐Stabilita horninových bl h
ý h
materiálů, stupně 1
materiálů, stupně 1‐‐5, popis po 24h ve vodě
• ČSN 73 6133 ČSN 73 6133 –– 4.4 Kamenitá sypanina Stabilita horninových materiálů ve vodě
ČSN EN ISO 14689
ČSN EN ISO 14689‐‐1 (čl. 4.2.6)
AT
ES
T
Ponořením horninových úlomků na 24hod do vody
EM
G
STABILNÍ
Stupeň 1 (beze změn)
POMĚRNĚ STABILNÍ Stupeň 2 –– 3
Stupeň 2 (tvorba puklin, slabé až silné rozvolnění povrchu, oddělování úl ků)
úlomků)
NESTABILNÍ Stupeň 4‐
Stupeň 4
4‐5
(rozpad vzorku, rozložení na drť až bahno))
Stabilita horninových materiálů ve vodě
(TKP 4 Zemní práce)
ES
T
Pevnost v prostém tlaku R < 50 MPa
Pevnost v prostém tlaku R < 50 MPa
SYPANINA Z MĚKKÝCH SKALNÍCH HORNIN
EM
AT
Při R< 15 MPa
Při R< 15 MPa nutno posoudit stabilitu ve vodě
G
Stupeň 1 až 3 Stabilní a Poměrně stabilní
Sypanina se posuzuje
Sypanina se posuzuje jako kamenitá sypanina Z MĚKKÝCH HORNIN
Stupeň 4 až 5 Nestabilní Rozpad a rozložení na bahno
Sypanina se posuzuje jako ZEMINA
Stabilita horninových materiálů ve vodě (ČSN 73 6133, čl. 4.4 Kamenitá sypanina
ES
T
• Sypanina z tvrdých skalních hornin
EM
AT
a) Složena převážně z hornin R1 a R2
b) Obsah kamenů (zrn nad 63mm) musí být více než 50%
c) Max.25% zrn pod 2mm a zároveň max5% jemných částic pod 0,063 mm
• Při nesplnění
Při nesplnění
G
Ad a) jedná se o sypaninu z měkkých hornin (if
Ad a) jedná se o sypaninu z měkkých hornin (if 0,063>15%→ zemina)
Ad b) Jedná se o štěrk, nikoli kamenitou sypaninu
Ad c) Je nutné individuální posouzení vhodnosti a způsobu zpracování
G
EM
AT
ES
T
Stabilita horninových materiálů ve vodě
Stabilita horninových materiálů ve vodě
Před zkouškou
Po 24 hod ve vodě
Stabilita horninových materiálů ve vodě
Stabilita horninových materiálů ve vodě
po 6 hod sušení při 50 o C C ––
stupeň stability 3‐
stupeň stability 3‐4
G
EM
AT
ES
T
po 24 hod ve vodě
po 24 hod ve vodě stupeň stability 1‐
stupeň stability 1‐2
Stabilita horninových materiálů ve vodě
Stabilita horninových materiálů ve vodě
G
EM
AT
ES
T
Po 24 hod ve vodě
Po 24 hod ve vodě Stupeň stability 1‐
Stupeň stability 1‐2 Po 72 hod –
Po 72 hod – stupeň stability 3‐‐4 stability 3
vzorek se rozpadá, částečně na bahno Smykové zkoušky
Smykové zkoušky
G
EM
AT
ES
T
• UU UU –– totální smyková pevnost: totální smyková pevnost: pevnost
y
p
pevnost za p
neodvodněných podmínek (zahrnuje vliv pórového tlaku) –– posuzování pouze krátkodobé stability svahu tlaku) násypu, násypu
násypu, násypu na měkkém jílovitém podloží (jílovité zeminy Ic
zeminy Ic<,05, nasycené jílovité zeminy s nízkou <,05, nasycené jílovité zeminy s nízkou prop
propustností), dočasné svahy zářezů
stností) dočasné s ah áře ů
• Efekt Efekt –– vrcholové, kritické, reziduální vrcholové, kritické, reziduální –– pevnost za odvodněných podmínek – analýza
odvodněných podmínek –
odvodněných podmínek analýza pro dlouhodobou pro dlouhodobou
stabilitu
• Pevnost definována soudržností (c
Pevnost definována soudržností ((ccp,ccs, , ccrez ) a úhlem Pevnost definována soudržností (
) a úhlem
vnitřního tření (φ
vnitřního tření (
φp φcs φrez)
AT
EM
G
ES
T
G
EM
AT
ES
T
Krabicová
Krabicová smyková zkouška ČSN CEN ISO/TS 17892
Krabicová smyková zkouška ČSN CEN ISO/TS 17892‐
smyková zkouška ČSN CEN ISO/TS 17892‐10 10
ES
T
AT
EM
G
v=0 001
v=0.001
mm/min
Smyková pevnost efektivní
Smyková pevnost efektivní
G
EM
AT
ES
T
• Vrcholová‐
Vrcholová‐ největší smykové napětí přenesené zeminou, mobilizace při přibližně 1% přetvoření, posun řádově jednotky mm (např hutněné zeminy v násypu) Závisí na počátečním
mm (např. hutněné zeminy v násypu). Závisí na počátečním překonsolidace – čím větší, tím vyšší hodnoty) stavu (ID, , překonsolidace
• Kritická smyková pevnost Kritická smyková pevnost –pevnost, kdy se zemina přetváří při pevnost kdy se zemina přetváří při
konstantním smykovém a normálovém napětí, vlhkosti, dochází k ustálení objemových změn, mobilizace při cca 10% přetvoření (posun desítky mm). Na rozdíl od vrcholové není závislá na počátečním stavu
• Reziduální Reziduální –– pevnost při velkém přetvoření pevnost při velkém přetvoření zemiyn
zemiyn, přibližně , přibližně 1000% (posun řádově metry) 1000% (posun řádově metry) –– použití u jílovitých zemin (např. sanace sesuvu)
sanace sesuvu)
G
EM
AT
ES
T
Design risky, safe
Design –
risky safe
Stanovení parametrů smykové pevnosti zemin
Stanovení parametrů smykové pevnosti zemin
G
EM
AT
ES
T
• Počítat s dostatečným časem na zkoušky ‐
Počítat s dostatečným časem na zkoušky ‐ rychlost smykání 0.001mm/min (při vysokých rychlostech dostaneme vyšší hodnoty c
dostaneme vyšší hodnoty cef)
• Kvalitní vzorek třídy 1
• Výběr parametru závisí na řešení konkrétního geotechnického
geo
ec c é o p
problému (např. vrcholové ob é u ( ap
c oo é
parametry stanovené na zhutněných vzorcích pro zeminy v násypu, reziduální parametry při sanaci y
yp ,
p
yp
sesuvu, pohyb svahů, v zemní konstrukci došlo k velkému posunu…)
p
)
G
EM
AT
ES
T
ČSN CEN ISO/TS 17892‐
ČSN CEN ISO/TS 17892‐5 Stlačitelnost v ČSN CEN ISO/TS 17892
5 Stlačitelnost v edometru
5 Stlačitelnost v edometru
G
EM
AT
ES
T
DCP
DCP ––Dynamic Cone Penetrometer
DCP AT
EM
G
ES
T
DCP
DCP ––metody vyhodnocení
DCP metody vyhodnocení
G
EM
AT
ES
T
• ČSN EN ISO 22476‐
ČSN EN ISO 22476‐2 • ASTM D 6951‐
Č
ASTM D 6951‐03 Standard Test method
Standard Test method
Geotechnickýý
for Use Use of
of the Dynamic
průzkum a zkoušení‐
průzkum a zkoušení‐
Cone Penetrometer in Terénní zkoušky Část
Terénní zkoušky, Část Shallow Pavement
2: Dynamická Applications
penetrační zkouška
penetrační zkouška • Stanovené • Stanovené parametry
parametry
• DCP index • N10, , q
qdyn
(mm/blow
(mm/
blow))
Porovnání DPL a DCP
Porovnání DPL a DCP
•
•
•
•
•
•
DCP
Beran
Beran 8 kg
8 kg
Výška pádu 575 mm
Úhel hrotu 60
Plocha hrotu 3 14
Plocha hrotu 3,14
Stanovené parametry DCP index
G
EM
AT
ES
T
DPL
Beran 10 kg
Beran 10 kg
Výška pádu 500mm
Úhel hrotu kužele: 90
• Plocha hrotu 10 cm2
• Stanovené parametry N10 a q
parametry N10 a qdyn
•
•
•
•
G
EM
AT
ES
T
DCP
DCP ‐‐ kontrola hutnění přechodové oblasti mostů DCP kontrola hutnění přechodové oblasti mostů
DCP
DCP‐‐použití
G
EM
AT
ES
T
• Kontrola míry zhutnění (QC a QA ) • Rychlé stanovení únosnosti podkladních vrstev a podloží pozemních komunikací, diagnostika base layer
base layer QA (15mm/blow
QA (15mm/blow
QA (15mm/
(15mm/blow
• pass fail – for granular base
horních 75mm, 10mm/blow
horních 75mm, 10mm/
blow 75
75‐‐150, 5mm/blow
150, 5mm/blow pod 150mm 50
• Snadná obsluha Snadná obsluha –– dle EN 1 technik, dle ASTM 1 technik
technik (DCP s automat.záznamem), 2 (bez automat.)
(DCP s automat záznamem) 2 (bez automat )
AT
EM
G
ES
T
G
EM
AT
ES
T
DCP – norma ASTM D6951‐
DCP –
norma ASTM D6951‐03 korelace CBR versus DCP index
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
G
EM
AT
ES
T
Evd=27MPa →
Evd=27MPa →
Edef2=2x27=
54 MPa
54 MPa
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
AT
EM
G
ES
T
ES
T
AT
EM
G
Děkujeme za pozornost
a těšíme se na
a těšíme se na shledanou