Stavební fakulta ČVUT Praha Obor, ročník: 2. roč.

Katedra geotechniky Posluchač/ka:

Rok 2002/2003 Stud.skupina:

30g vysušené zeminy bylo podrobeno zrnitostnímu rozboru. Při vyhodnocení hustoměrné zkoušky byla pro jednotlivé průměry zrn d vypočtena procenta hmotnosti udávající množství zeminy menší než průměr d:

Hmotnosti jednotlivých frakcí zrn písku a štěrku byly zjištěny proséváním na sítech:

Sestrojte křivku zrnitosti, stanovte číslo nestejnozrnnosti C_u číslo křivosti C_c. Stanovte namrzavost a propustnost zeminy. (1 vysoce namrzavé, 2 nebezpečně n., 3 namrzavé, 4 mírně namrzavé, 5 namrzavé dle čáry zrn. pod 0.1mm, 6 nenamrzavé, 7 příliš hrubozrnné - nebezp. znečištění namrzavými zeminami.

U neporušeného vzorku o průměru 120 mm a výšce 30 mm byla zjištěna hmotnost m, hmotnost vysušeného vzorku m_s, měrná hmotnost zrn r _s, vlhkosti na mezi tekutosti w_L a plasticity w_P.

Stanovte objemovou hmotnost přirozeně vlhké (r ) i vysušené (r _d) zeminy, vlhkost (w), pórovitost (n), číslo pórovitosti (e), stupeň nasycení (S_r), číslo plasticity (I_P), stupeň konzistence (I_C), plasticitu a konzistenci. Dále stanovte objemovou hmotnost plně nasycené zeminy (r _sat) a objemovou tíhu zeminy pod vodou (g _su). Pro zatřídění zemin podle ČSN 73 1001 použijte zrnitostní rozbor z prvního příkladu.

Vrstva písku o mocnosti h_p překrývá vrstvu jílu o mocnosti h_j. Hladina podzemní vody (HPV) je v úrovni terénu. Objemová tíha plně nasyceného písku je  g _{sat, p}, suchého písku   g _{d, p} , plně nasyceného jílu  g _{sat, j} . Vypočtěte a vyneste průběh svislého totálního, efektivního a pórového napětí od povrchu terénu k bázi jílové vrstvy:

a) pro zadaný stav,

b) poklesne-li HPV o 2m a stupeň nasycení hrubozrnného písku nad HPV se sníží o

70% ,

c) poklesne-li HPV o 2 m, ale zahliněný písek zůstane plně nasycen kapilární vodou,

d) určete změnu svislého efektivního napětí proti původnímu stavu, kterou vyvolají

případy ad b) a ad c).

Vyneste výsledky měření stlačitelnosti zeminy v edometru v normálním a semilogaritmickém měřítku. Určete edometrický modul přetvárnosti Eoed a výškový součinitel stlačitelnosti C. Původní výška vzorku ve standardním edometru je 30 mm.

Stanovte efektivní parametry smykové pevnosti (j _ef, c_ef) z konsolidované odvodněné zkoušky v krabicovém přístroji. Naměřené hodnoty vrcholové smykové pevnosti t _f pro jednotlivá normálová napětí jsou:

Stanovte totální parametry smykové pevnosti (j _u, c_u) na základě neodvodněné nekonsolidované zkoušky ve standardním trojosém přístroji. Maximální hodnoty deviátoru napětí pro zvolená komorová napětí jsou uvedeny v tabulce:

Spočítejte stabilitu svahu výkopu hlubokého H = .....m o sklonu svahu 1:....., prosakuje-li jím voda, která měla původní hladinu 1 m pod terénem.

vždy pro jednu stejnou smykovou kružnici. Smykové parametry j _ef =.....°, c_ef = ........kPa, g _sat = ......... kNm^-3, g  = ......... kNm^-3.

Stanovte početně aktivní zemní tlak na gravitační opěrnou zeď vysokou h. Rub zdi je odchýlen od svislé o úhel a a terén je odkloněn od vodorovné o úhel ß. Úhel vnitřního tření zeminy za zdí je j _ef, soudržnost c_ef, objemová tíha zeminy g =20 kNm^-3. Početní řešení překontrolujte klínovou metodou.

Vyhodnoťte laboratorní zkoušku zhutnitelnosti zeminy Proctor standard. Použitý moždíř je typu A o vnitřním průměru 101.5 mm a výšce 117 mm. Vyneste tzv. Proctorovu křivku, určete optimální vlhkost pro zhutňování w_optt, objemovou hmotnost r _d,max, vypočtěte a vyneste křivku plného nasycení zhutňované zeminy a stanovte rozsah vhodné vlhkosti pro podmínku zhutnění min 95% PS.

Měrná hmotnost zrn r _s: kg/m³

Příklad 10

Navrhněte rozměry základů vnitřních pilířů staticky neurčité železobetonové konstrukce podle ČSN 73 1001. Výslednice extrémního výpočtového zatížení sloupů působí v rovině povrchu patek 1m pod terénem a její složky jsou V, H, M. Hloubka založení je d. Základovou půdu tvoří zemina pevné konzistence o stupni nasycení S_r < 0,8 a třídy podle tabulky.

Vypočtěte sedání patky pod sloupem rámové konstrukce založené v hloubce d pod terénem. Patka má rozměry b.l a je svisle centricky zatížena silou V. Základovou půdu tvoří:

0-3 m pevná hlína tř. F5 E_oed = 6 MPa, m = 0.2

3-6 m hlinitý písek tř. S4 E_oed = 14 MPa, m = 0,3

>6 m písek se štěrkem tř. S2 E_oed = 25 MPa, m = 0,35

Hladina podzemní vody je v hloubce 15 m pod terénem. Objemovou tíhu zeminy uvažujte hodnotou g  = 20 kNm^-3. Sedání spočítejte jednak bez uvažování vlivu hloubky založení ( c ₁= 1.0), jednak s jejím vlivem.

Navrhněte pilotový základ železobetonové rámové konstrukce zatížené svislým extrémním výpočtovým zatížením V působícím s excentricitami e₁, e₂. Povrch roznášecí patky je v úrovni terénu, její výška je 1.5m.

Základovou půdu tvoří: 0- 8 m měkký jíl

8-18 m ulehlý písek - ulehlý štěrk, I_D

Použijte beraněné piloty z materiálu m železobetonové - dřevěné. Nakreslete rozdělení pilot pod patkou v měřítku 1:50.

Podle ČSN 73 1004 stanovte výpočtovou únosnost velkoprůměrové piloty o průměru d, která je zavrtána do hloubky D_P. Základovou půdu tvoří 3 m neúnosné zeminy, pod kterou je mocná vrstva tuhého jílu o stupni konzistence I_C.

Z mezní zatěžovací křivky stanovte výpočtovou únosnost pro přípustné sedání s.

Vrt je pažen řídkou suspenzí, betonáž piloty je provedena do 8 hodin po odvrtání. Modul pružnosti betonu E = 23 000 MPa, soudržnost cu a sečnový modul deformace Es uvažujte dle tabulky:

Navrhněte hloubku vetknutí a stanovte průběh posouvajících sil a momentů u nerozepřené pažící stěny, která těsní stavební jámu hloubky h. Geologický profil je tvořen pískem o minimální mocnosti 15 m, směrné hodnotě úhlu vnitřního tření j _ef , pórovitosti n a měrné tíze písku g s = 26.7 kNm^-3. Hladina podzemní vody je

a)    v hloubce 10 m pod terénem, stupeň nasycení písku S_r je 0.25,

b)    v úrovni terénu, odvodnění jámy je povrchové.

h [m]

?ef [0] = 31, 34, 37, 40

n [1] = 0.29, 0.35

Pažící stěnu zadanou v příkladu 14 řešte jako stěnu rozepřenou v hloubce 1 m pod terénem, hladina podzemní vody odpovídá případu b). Porovnejte hloubky uložení pat stěn, průběhy zatížení, posouvajících sil a momentů graficky pro příklady 14 a 15 v jediném obrázku.