Detail předmětu

Mechanika zemin

BFA002 předmět zařazen ve 4 studijních plánech

Bc. prez. program BPC-SI > spVS povinný letní semestr 2. ročník 5 kreditů

Bc. prez. program BPC-MI povinný zimní semestr 2. ročník 5 kreditů

Bc. prez. program BPA-SI povinný letní semestr 2. ročník 5 kreditů

Bc. kombin. program BKC-SI povinný letní semestr 2. ročník 5 kreditů

Odlišnost zeminy od jiných stavebních materiálů – partikulární povaha, vícefázový systém. Vznik zemin, jílovité minerály, reziduální zeminy. Vlastnosti zemin z pohledu jednotlivých fází. Charakteristiky stavu zemin. Napětí a přetvoření ve 2D(Mohrovo zobrazení, efektivní napětí, drénované a nedrénované podmínky). Voda v zemině (propustnost, proudění vody v zemině). Stlačitelnost zemin. Konsolidace. Smyková pevnost zemin. Dráhy napětí. Napětí v zemině (geostatické napětí svislé a vodorovné, napětí od přitížení). Praktické aplikace. Sedání základové půdy (celkové, konsolidační). Únosnost základové půdy. Stabilita svahu (zásady řešení stability svahů, vliv vody na stabilitu svahů). Zemní tlaky (aktivní, klidový a pasivní).

Garant předmětu

doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav geotechniky

Výsledky učení předmětu

Získání znalostí o mechanickém chování zemin, jejich klasifikace a popis, o vlivu vody na chování zeminy, laboratorní zkoušení zemin. Řešení základních geotechnických úloh za použití analytických metod (sedání a únosnost plošného základu, stabilita svahu, zemní tlaky).

Absolvováním předmětu posluchač získá vědomosti o chování zemin za různých podmínek namáhání. Bude umět vyhodnotit deformační a pevnostní charakteristiky zemin. Bude se orientovat v laboratorních zkouškách, které je potřeba volit pro stanovení charakteristik zemin. Aplikace vlastností zemin pro návrh plošného základu, posouzení stability svahu a stanovení zemních tlaků.

Prerekvizity

Znalosti z geologie (vznik zemin a typy základových půd). Základy stavební mechaniky.

Korekvizity

Pružnost a pevnost

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášené téma je cvičeno na zápočtových příkladech, zahrnujících jednotlivě probírané části. Část cvičení probíhá v laboratoři mechaniky zemin.
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno splnit tyto podmínky:
1. Získání zápočtu.
1.1 Podmínky pro získání zápočtu - docházka, odevzdání příkladů a semestrálního projektu.
2. Úspěšné složení zkoušky.
2.1 Písemná zkouška se skládá z příkladů a teorie. Minimální hranice pro úspěšné složení zkoušky je 60% z celkového počtu bodů.

Cíl

Naučit studenty, jak je významná dokonalá znalost vlastností a chování zemin pro bezpečný a především ekonomický návrh základů staveb, pro návrh zemního tělesa a pro dimenzování svislých konstrukcí.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Přednáška

2 hod./týden, 12 týdnů, nepovinné

Osnova přednášek

1. Úvod do mechaniky zemin (základní charakteristika zemin; vznik, tvorba, mineralogie, zrnitost, složení).
2. Indexové a stavové vlastnosti zemin. Klasifikace zemin pro inženýrské účely.
3. Základy geomechaniky (napětí a přetvoření v zemině; Mohrovo zobrazení; princip efektivních napětí, mechanické chování materiálu – pružnost, plasticita, porušení; drénované, nedrénované podmínky; vliv času).
4. Význam vody v zemině (ustálené proudění, propustnost).
5. Stlačitelnost zemin (izotropní, jednoosé, překonsolidace).
6. Konsolidace, creep (teorie a laboratorní zkoušky); sedání (okamžité, konsolidační a celkové)
7. Smyková pevnost zemin (vrcholová, kritická, reziduální).
8. Smyková pevnost zemin pokračování.
9. Smyková pevnost zemin - laboratorní zkoušky (triaxiální zkouška, smyková krabicová zkouška).
10. Únosnost zemin.
11. Stabilita svahu.
12. Zemní tlak. Zhutňování zemin.

Cvičení

2 hod./týden, 12 týdnů, povinné

Osnova cvičení

1. Fyzikálně indexové vlastnosti zemin. Charakteristiky vzájemného poměru fází v zemině.
2. Klasifikace zemin.
3. Efektivní napětí. Napětí od přitížení.
4. Geostatické napětí. Vyhodnocení koeficientu hydraulické vodivosti zeminy.
5. Stlačitelnost, konsolidace - vyhodnocení parametrů.
6. Výpočet sedání.
7. Laboratoř - fyzikálně indexové vlastnosti.
8. Laboratoř - mechanické vlastnosti.
9. Vyhodnocení triaxiálních zkoušek.
10. Stanovení únosnosti zeminy.
11. Řešení stability homogenního svahu.
12. Výpočet zemních tlaků. Zápočet.