Mechanika zemin a zakládání staveb - vsb.czhomel.vsb.cz/~pin078/MZZS/cviceni03.pdf ·...
Transcript of Mechanika zemin a zakládání staveb - vsb.czhomel.vsb.cz/~pin078/MZZS/cviceni03.pdf ·...
3. Cvičení
Zatřídění zemin (vyhodnocení křivky
zrnitosti, trojúhelníkový diagram).
Klasifikace horninového prostředí
- podle pevnosti strukturních vazeb:
a další klas. hornin. prostředí.
- Zeminy
- Horniny skalní
- Soudržné
- Nesoudržné
- Horniny poloskalní
Klasifikace zemin Rozdělení částic zemin dle velikost:
Jemnozrnné částice:
jíl (clay) < 0,002 mm
hlína (mould), prach (silt) 0,002 - 0,063 mm
Hrubozrnné částice:
písek (sand) 0,063-2 mm
štěrk (gravel) 2 - 63 mm
Velmi hrubozrnné částice:
kameny, valouny (cobbles) 63-200 mm
balvany (boulders) > 200 mm
po
mo
cí
hu
sto
měrn
é
zko
ušky
po
mo
cí
pro
sévací
zko
ušky
Soudržné
Nesoudržné
Hustoměrná zkouška Prosévací zkouška
Jemnozrnné Hrubozrnné
Velmi
hrubozrnné
Zatřídění zemin dle ČSN 73 1001
(podle křivky zrnitosti a plasticity) Již neplatná, je obsažená v ČSN 73 6133
Názvosloví zemin
F1 – F4 F = M, C (G,S) Podstatné jméno – jemnozrnná složka + přídavné jméno (hrubozrnná složka)
S3, G3 (- F) Podstatné jméno – hrubozrnná složka + příměs jemnozrnné zeminy
S1, S2, G1, G2 (W, P) Podstatné jméno – hrubozrnná složka + zrnitost (dobře x špatně zrněny)
Doplňkové kritériu Id
S4, S5, G4, G5 (M,C) Podstatné jméno – hrubozrnná složka + přídavné jméno (jemnozrnná složka)
F5 – F8 F = M, C (L, I, H, V, E) Podstatné jméno – jemnozrnná složka + příslušná plasticita (Ip, wL)
Doplňkové kritérium Ic
Základní schéma zatřídění zemin
do 18 tříd dle ČSN 73 1001
100 % g
S
100 %f
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SP
0 %
5 %
G
F
100 % s
štěrkovité písčité
CHARAKTER ZRNITOSTNÍ KŘIVKY Doplňkové kritérium pro zatřídění čistých písků resp. čistých štěrků.
Číslo nestejnozrnitosti:
1010
6060
d
dcu
Číslo křivosti:
10106060
22
3030
dd
dcc
Kde: d10 … průměr zrn příslušející 10 % propadu
d30 … průměr zrn příslušející 30% propadu
d60 … průměr zrn příslušející 60 % propadu
Špatně zrněné (P) – předchozí podmínky nejsou splněny
– má strmý tvar křivky zrnitosti
Dobře zrněné (W)
pro štěrky: cu > 4 a cc=1-3
pro písky : cu > 6 a cc=1-3
– má plochý tvar křivky zrnitosti
Křivka zrnitosti
d1
0
d3
0
d6
0
100 % g
S
100 %f
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SP
G3=G-F S3=S-F
G4=GM
G5=GC
S4=SM
S5=SC
F1=MG
F2=CG
F3=MS
F4=CS
0 %
5 %
15 %
35 %
65 %
G
F
100 % s
štěrkovité písčité
Index plasticity:
Ip=wL-wP
Kde: wL - vlhkost na mezi tekutosti
wP - vlhkost na mezi plasticity
DIAGRAM PLASTICITY
jíl
hlína
wL
Ip
100 % g
S
100 %f
G1=GW G2=GP S1=SW S2=SP
G3=G-F S3=S-F
G4=GM
G5=GC
S4=SM
S5=SC
F1=MG
F2=CG
F3=MS
F4=CS
F5=ML,MI
F6=CL,CI
F7=MH,MV,ME
F8=CH,CV,CE
0 %
5 %
15 %
35 %
65 %
G
F
100 % s
štěrkovité písčité
Stře
dn
í
DIAGRAM PLASTICITY
jíl
hlína
wL
Ip
Níz
ká
Vyso
ká
Velm
i
vys
ok
á
Extré
mn
ě
vyso
ká
I H V E L
Velmi hrubé částice
f, s, g cb, b
Zatřídění zemin dle EN ISO 14688
Typy zatřídění
V terénu - na základě blokového diagramu
V laboratořích – na základě zrnitosti
Značení
PÍSEK (sand) Sa … jako hlavní složka
sa …jako doplňková složka
ŠTĚRK (gravel) Gr … jako hlavní složka
gr … jako doplňková složka
JÍL (clay) Cl … jako hlavní složka
cl …jako doplňková složka
PRACH nebo HLÍNA (silt) Si … jako hlavní složka
si … jako doplňková složka
VALOUNY (cobble) Co … jako hlavní složka
(kameny) co …jako doplňková složka
BALVANY (boulder) Bo … jako hlavní složka
bo … jako doplňková složka
Doplňující pro prach, písek a štěrk:
Hrubozrnná C (např.: CSa, csi)
Střednězrnná M (např.: MSa, msi)
Jemnozrnná F (např.: FSa, fsi)
zeminy obsahující převážně
jednu složku Gr, Sa, Si, Cl
zeminy obsahující větší
množství dvou složek z nichž
jedna převládá
saGr, siSa, …
zeminy obsahující větší
množství tří složek z nichž jedna
výrazně převládá
sasiGr, sasiCl,
…
zeminy obsahující větší
množství tří bez výrazné
převahy jedné složky
grsasiS, …
Hlavní frakce
Druhotná frakce
Zemina
Převládající druhotná frakce
siCl
0
20
30
40
50
70
60
90
80
10
100
100
100
90
90 80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Písek
Štěrk
Jemnozrnná frakce
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
20
30
40
50
70
60
90
80
10
100 100 40 15 0
Obsah jemnozrnné
frakce (< 0,063 mm)
Obsah jílu z celkové
hrubé a jemnozrnné
frakce (< 63 mm)
Jemnozrnné zeminy
(hlína a jíl)
Zeminy o různé
zrnitosti (hlinité nebo
jílovití štěrky a písky)
Hrubozrnné zeminy
(štěrky a písky)
Velmi hrubé částice
Příklady
1 60 0 0 0 40
Příklad 1
dle ČSN 73 1001
1a 60 0 0 0 40
1a 60 0 0
0,12 0,8 12
0,44 100 0 40
10
60
d
dcu
1060
2
30
dd
dcc
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40
1b 60 0 0 0 40
dle ČSN EN 14688-2
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40
0
20
30
40
50
70
60
90
80
10
100
100
100
90
90 80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Písek
Štěrk
Jemnozrnná frakce
40 %
60 %
0 %
saGr
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
Příklad 2 - ČSN 73 1001
2a 30 0 0 50 40 20 50 10
Ip = wL - wP
hlína
wL = 50
I p =
10
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
Příklad 2 - ČSN 73 1001
2a SM 30 0 0 50 40 20 50 10 Písek hlinitý
Ip = wL - wP
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
Příklad 2 - ČSN EN 14688-2
2a SM 30 0 0 50 40 20 50 10 Písek hlinitý 2b 30 0 0 20 50
si = 20
cl = 0
0
20
30
40
50
70
60
90
80
10
100
100
100
90
90 80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Písek
Štěrk
Jemnozrnná frakce
50 %
30 %
20 %
grsiSa grclSa
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
20
30
40
50
70
60
90
80
10
100 100 40 15 0
si
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
Příklad 2 - ČSN EN 14688-2
2a SM 30 0 0 50 40 20 50 10 Písek hlinitý 2b grsiSa 30 0 0 20 50 Písek hlinito-štěrkovitý
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
Příklad 3 - ČSN 73 1001
2a SM 30 0 0 50 40 20 50 10 Písek hlinitý 2b grsiSa 30 0 0 20 50 Písek hlinito-štěrkovitý 3a 0 0 0 60 20 70 30 40
DIAGRAM PLASTICITY
wL = 60
I p =
40
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
Příklad 3 - ČSN 73 1001
2a SM 30 0 0 50 40 20 50 10 Písek hlinitý 2b grsiSa 30 0 0 20 50 Písek hlinito-štěrkovitý 3a CH 0 0 0 60 20 70 30 40 Jíl s vysokou plasticitou
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
Příklad 3 - ČSN 73 1001
2a SM 30 0 0 50 40 20 50 10 Písek hlinitý 2b grsiSa 30 0 0 20 50 Písek hlinito-štěrkovitý 3a CH 0 0 0 60 20 70 30 40 Jíl s vysokou plasticitou 3b 0 0 0 70 30
si = 30
cl = 40
0
20
30
40
50
70
60
90
80
10
100
100
100
90
90 80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Písek
Štěrk
Jemnozrnná frakce
30 %
0 %
70 %
saSi saclSi sasiCl saCl
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
20
30
40
50
70
60
90
80
10
100 100 40 15 0
Cl
1a GP Štěrk špatně zrněný 60 0 0 0,44 100 0 40 1b saGr Štěrk písčitý 60 0 0 0 40
Příklad 3 - ČSN 73 1001
2a SM 30 0 0 50 40 20 50 10 Písek hlinitý 2b grsiSa 30 0 0 20 50 Písek hlinito-štěrkovitý 3a CH 0 0 0 60 20 70 30 40 Jíl s vysokou plasticitou 3b 0 0 0 70 30 saCl Jíl písčitý
>60mm
=53%
Redukovaná křivka: k
NNk
N nred
%%
%%100100
%%))((
6060
g+s=47% cb=82-47=35% b=100-82=18% Σ=100%
1. zemina: Jíl = 20 % Prach = 10 % Písek = 51 % Štěrk = 19 % wL = 45 % wP = 15 %
Další příklady
ČSN SC EN clSa
2. zemina: Jíl = 2 % Prach = 2 % Písek = 46 % Štěrk = 50 % d10 = 0,1 mm d30 = 0,7 mm d60 = 4,0 mm
Další příklady
ČSN GW EN saGr
3. zemina: Jíl = 8 % Prach = 42 % Písek = 12 % Štěrk = 38 % wL = 65 % wP = 50 %
Další příklady
ČSN MG EN grclSi
Děkuji za pozornost
Laboratorní řád !!!