Detail předmětu

Mechanika zemin

FAST-BF002Ak. rok: 2018/2019

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).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav geotechniky (GTN)

Výsledky učení předmětu

Získání znalostí o 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

Podmínkou udělení zápočtu je vypracování zápočtových příkladů a laboratorních protokolů a splnění docházky. Zkouška bude sestávat z písemné části (formou stručných odpovědí na otázky, včetně např. načrtnutí grafů, jednoduchého výpočtu) a z ústní části. Podmínkou ústní zkoušky je splnění podmínek písemného testu.

Osnovy výuky

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.
13. Zhutňování zemin.

Učební cíle

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.

Doporučené volitelné složky programu

Není požadováno.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-K-C-SI (N) bakalářský

    obor VS , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-C-SI (N) bakalářský

    obor VS , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-E-SI (N) bakalářský

    obor VS , 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.

Osnova

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.
13. Zhutňování zemin.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.

Osnova

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.
13. Zápočet.