Zápisky Flashcards
(97 cards)
1
Q
Co je to stavební jáma
A
vyhloubený prostor pro zhotovení základu a podzemní část objektu
2
Q
Typy stavebních jam - obrázky
A
Dle uspořádání:
1) Svahované – levnější, přehlednější, ale zabírají hodně místa
2) Pažené/kombinované – pažící konstrukce zajišťuje stabilitu jámy, přenáší část zatížení od staveb nad
jámou
3) Těsněné – v prostoru, kde je podzemní voda a přítok do stavební jámy je moc velký (takový, že
nestačí jámu odvodňovat) => utěsníme konstrukci na celou dobu její životnosti
4) Jímky – speciální typ stavebních jam, vytváříme nad terénem, pokud otvíráme stavební jámu
poblíž vodního toku. Mohou být sypané (hrázkové) nebo tabulové jednoduché/dvojité.
Dle způsobu stavby:
1) Otevřené – staví se v otevřené jámě
2) Zavřené – vykope se jáma, nad ní se udělá ŽB deska => zasype se a práce probíhají pod deskou.
Např. metro Dejvická nebo lze touto metodou současně stavět stavbu nad terén i pod terén (metoda
„Top and Down“ – nemusí se čekat, až bude hotová podzemní stavba a pak teprve stavět nadzemní
část). Někdy je uzavření požadováno kvůli hluku nebo hygienickým důvodům. Vždy náročné na
přesun hmot z a do podzemí.
Dle odvodnění:
1) Odvodňované – pokud hrozí zatopení
2) Neodvodňované – pokud nehrozí zalití vodou nebo má voda kam odtékat
Dle hloubky:
1) Mělké (do 6 – 8 m)
2) Hluboké
Dle časové dispozice:
1) Krátkodobé
2) Dlouhodobé
3
Q
Parametry pro volbu jámy
A
- Nároky stavební kce – co stavíme
- Vlastnosti základových půd – prosedavost aj,
- Geologická struktura prostředí – sklon jednotlivých vrstev aj. (zda jsou skloněny do jámy, jaké typy
zemin se střídají…) - Hladina podzemní vody – nejlépe zakládat nad HPV, ale často to nejde
- Uspořádání staveniště – například železnice vedoucí vedle jámy vytváří dynamické zatížení => nároky
na zpevnění svahů jámy - Ekonomické ukazatele – je například dobré vyhnout se přeložkám inženýrských sítí (jsou nákladné)
- Čas výstavby
- Ekologická hlediska – hladina hluku apod.
4
Q
Velikost a tvar dna stavební jámy
A
jáma musí být větší než konstrukce, kterou v ní vytváříme (kvůli pracovnímu prostoru) – obvykle o 0,3 až 1,6 m (bednění, izolace, komunikace…)
5
Q
A
6
Q
Sklon svahů stavebních jam
A
- Pokud provádíme výkopy hluboké nad 1,5 m, musí být pažené nebo svahované (u mělčích není nutné) –
sesutí nezajištěných svahů může mít katastrofální následky - U mělkých stavebních jam můžeme používat sklon 1:1
- U hlubších soudržných (do 12 m) 1:2
- U nesoudržných podle úhlu vnitřního tření (30° – 45°)
- U hlubších vytváříme vodorovné lavice (bermy…obrázek) šířky min. 50 cm (lze je také využít při odvodu HPV)
- Mělké jámy můžeme navrhnovat bez výpočtu, ze zkušeností
- Při výpočtech je nejdůležitější ověřit krátkodobou a dlouhodobou stabilitu – souvisí s vývojem
pórových tlaků v čase (s konsolidací zeminy). Většinou je lepší používat efektivní parametry, totální jen
u konsolidovaných svahů násypů
7
Q
Stabilita dna stavební jámy
A
1) Zvednutí dna – po odtížení dojde k určitému zvednutí dna (velikost hlavně podle materiálu základové
půdy; princip jako když odeberu větší část ze stohu papírů)
-> graf zatížení v průběhu (nejdřív odlehčení při výkopu a pak přitížení při stavbě a užívání) projektu a graf stlačení dna
2) Vytlačení dna – efekt spojitých nádob (tlak zeminy za pažící konstrukcí vytlačí zeminu před konstrukcí v blízkosti paty stěny)
3) Protržení dna – v blízkosti jámy tlaková voda, která je překryta nepropustnou jílovou vrstvou. Pokud
nepropustnou vrstvu ztenčíme, muže dojít k jejímu protržení. Aby nedošlo k protržení dna, musí platit
h(j)gamma(j) > h(w)gamma(w)
-> obrázek s vrstvou nepropustného jílu
8
Q
Co je to sufoze?
A
Sufoze – souvisí s prouděním vody a skladbou materiálu. Probíhá především u propustných a sypkých
zemin v určitém rozmezí křivek zrnitosti – obvykle když je okolo 30% písčitých a zbytek jsou poměrně
hrubé štěrkové částice => zemina je hodně porézní => dochází k vyplavení určitých frakcí zeminy.
8
Q
Co je to ztekucení půdy?
A
Souvisí s prouděním vody a skladbou materiálu. Probíhá především u propustných a sypkých
zemin. Týká se především písků, u kterých má většina zrn srovnatelnou velikost => nezaklíní se o sebe =>
snadno se uvedou do pohybu
8
Q
Jevy související s teplotou a vlhkostí ovzduší
A
(promrzání, rozbřídání, smršťování) – vlivem změn skupenství vody dochází k objemovým změnám.
Ochrana: před definitivním otevřením jámy ponecháme neodtěženou ochrannou vrstvu, kterou odstraníme až na poslední chvíli. Také děláme drény, aby voda dlouho nezůstávala stát na dně stavební jámy. Smršťování probíhá naopak při vysušování zeminy.
8
Q
Stabilita svahů - metoda mezní rovnováhy
A
Metoda mezní rovnováhy
- (účinek stabilizujících sil musí převládat nad destabilizujícími)
- výsledkem výpočtu je tzv. součinitel stability F
- F=pasivní síly/aktivní síly
- pasivní síly - přispívají ke stabilitě
- aktivní síly - snižují stabilitu
8
Q
Stabilita svahů - Metoda řešení napjatosti a deformace zemního tělesa (MKP – metoda konečných prvků)
A
Numerická metoda sloužící k simulaci průběhů napětí, deformací, vlastních frekvencí, proudění tepla, jevů elektromagnetismu, proudění tekutin atd. na vytvořeném fyzikálním modelu.
8
Q
Stabilita svahů - Metoda mezního stavu rovnováhy
A
Stanoví mezní okamžik, kdy dojde k porušení (kritickou výšku, kterou nesmím překročit). Pouze pro jednoduché případy
8
Q
Odlehčení paty svahu -> obrázek
A
Výkop slouží např. k odvodnění stavební jámy. Destabilizuje svah.
8
Q
Přitížení koruny svahu -> obrázek
A
Materiál vytěžený z jámy se vozí nahoru. Destabilizuje svah
8
Q
Sklony svahů pro různé materiály pro jámu do 6-8 m -> naučit se obrázek
A
Dole je důležité provést zabezpečení proti padajícím
kamenům (bariéra u paty svahu).
Zdravá skála 5:1
Zvětralá skála 3:1
Hrubozrnné zeminy 1:0,75 - 1:1,75
Písek s vodou 1:2,5- 1:3,5
8
Q
Odvodňování stavebních jam - co je to koeficient filtrace, darcyho zákon
A
Zeminy se dělí dle koeficientu filtrace k [m.s-1]
Používá se Darcyho zákon – v = k*i (i – hydraulický gradient)
- Propustné zeminy (k > 10-4) – je lepší je těsnit (náklady na čerpání vody by byly příliš velké)
- Nepropustné zeminy (k < 10-8) – většinou není třeba odvodňovat, nikdy ale nemůžeme počítat s absolutní
nepropustností (např. může dojít k potrhání zeminy vlivem stavební činnosti => voda se dostane do jámy
trhlinami)
8
Q
Výchozí předpoklady pro odvodňování
A
1) Hydrogeologický (zda je tam voda, jaká je hladina HPV, zda dochází ke kolísání, ověření propustnosti
=> zjištění k) a inženýrskogeologický (co je tam za materiály, jak jsou rozmístěny) průzkum
2) Propustnost vrstev – může být různá pro různé vrstvy
3) Směry proudění – v některých vrstvách může převládat proudění v horizontálním směru, v jiných ve
vertikálním směru
4) Zdroje napájení – zdrojem může být i kolísání HPV
5) Výška HPV, její kolísání
6) Možnosti odtoku vody z jámy
8
Q
Hlubinné odvodňování - základní metoda
A
Provádí se pomocí vrtaných čerpacích studní nebo pomocí čerpacích jehel
8
Q
Druhy čerpacích jehel
A
Gravitační – voda se stahuje k jehle pomocí gravitačního spádu
Vakuové – vytvoření podtlaku
Na principu elektroosmózy – elektrickým proudem usměrníme proudění vody => urychlíme si
přítok k čerpacímu vrtu
9
Q
Sběrná studna
A
musí být izolovaná, přitéká tam voda z povrchu. Dělají se obvykle kruhové o průměru
okolo 1 – 1,5 m nebo čtvercové o hraně okolo 2 m. Stačí jedna na 50 – 100 bm.
10
Q
Čerpadla
A
kalová, horizontální, ponorná. Výkony se stanovují podle sací a výtlačné výšky a čerpaného množství.
Obvykle je potřeba nepřetržitý provoz => musíme mít rezervní čerpadlo.
11
Q
Rychlost snižování X porušení stability
A
Máme plně nasycenou zeminu (pod HPV) => Sr = 1. Voda nadlehčuje zrna zeminy (funguje vztlak).
-> Jakmile snížím hladinu (klesne stupeň nasycení Sr), zrna původně nadnášená začnou zvyšovat efektivní
napětí => celý systém bude přitížen => vznik deformací
-> Bezpečná rychlost je 0,5 m/den pokud děláme snížení hladiny do 3 m, 0,25 m/den do 6 m
12
Q
Stavební jáma povrchově odvodňovaná -> obrázky odvodnění
A
Odvodňovací systém musí být dimenzován nejen na povrchovou vodu, ale i na podzemní – po vytvoření příkopů se k nim stáhne HPV
Když je zemina pod HPV, snižuje se stabilita svahu na polovinu => o polovinu menší sklon. Nesmíme
zapomenout, že musíme HPV stáhnout alespoň 0,5 m pod dno stavební jámy.
13
Vrtaná studna
Většinou se umisťuje za obrysem stavební jámy, dělá se v předstihu před otevřením stavební jámy =>
v okamžiku hloubení jámy už je prostor odvodněn
Studny jsou umístěny tak, aby pokryly přítoky
Průměr vrtů 12 – 25 cm
Stažení HPV pod dno jámy by pro studny mělo být alespoň 1 m (vodu nemáme trvale pod kontrolou).
Depresní křivka také nesmí procházet boky jámy.
14
Čerpací jehly - typy, způsob použití
S jednoduchou koncovkou nebo s dvojitou koncovkou
Používají se ocelové trubky o průměru 2,5 – 3 cm
Vpravení jehel do základové půdy – pomocí vplachování – tlakovou vodou rozvolníme zeminu pod
špičkou jehly, tlakem jehlu usadíme => nepoužívají se vrtné soustavy!!!
Jímací a čerpací kapacita je omezena průměrem trubky => jehel je potřeba udělat třeba stovky na jednu
jámu
Dvě trubky – navrchu perforovaná, uvnitř plná. Když vplachuji, zasunu plnou trubku, abych zakryl
perforaci a umožnil usměrnění toku vody. Při čerpání je perforace otevřená, HPV nesmí klesnout pod
perforaci (nečerpalo by to).
Umisťujeme je uvnitř stavební jámy (tj. co nejblíže HPV), abychom nesnižovali jejich výkon, obvykle
na lavici. Optimální vzdálenost je kolem 80 cm.
15
Zabezpečení svislých stěn – 3 základní složky
Pažina...pažení – navázáno přímo na boky stavební jámy
Roznášecí trám spojuje pažení po obvodě, slouží k připojení podpěrných kcí.
Horní ztužující věnec často zasahuje až do základů, vychází z něj první řada kotev
16
Podpěrné kce pažení
Rozpěra – vodorovný prvek, který přenáší zatížení do protilehlého pažení a naopak. Dobré, ale
omezují stavební prostor.
Vzpěry – přenášejí zatížení šikmo do dna stavební jámy. Jáma musí být větší, protože vzpěra
nemůže zasahovat do míst, kde bude základová deska.
Kotevní systém – předepnuté kotvy, zasahují do okolní zeminy a ne do vlastní stavební jámy =>
nejlepší, ale nejsložitější. Kotvy dáváme postupně, vždycky když se vyhloubí část jámy (etáž).
Využíváme toho, že pažení je ještě vetknuto v nevyhloubené zemině.
17
Druhy pažení stavebních jam dle materiálu
dřevěné (většinou v kombinaci s ocelí), ocelové, betonové
18
Druhy pažení stavebních jam dle konstrukce/statického působení
Příložné, zátažné, hnané – většinou celodřevěné, používají se do mělkých výkopů. Základním
prvkem jsou pažiny – vodorovné, svislé nebo šikmé.
Záporové – metoda používaná v prolukách v městské zástavbě. Základem je ocelový prvek –
zápora.
Štětové stěny – různě tvarované štětovnice (ocelové prvky), používala armáda (je to poměrně
rychlé)
Podzemní stěny – monolitické nebo prefabrikované
Pilotové stěny, mikropiloty – vytvoření souvislé stěny z pilot okolo jámy. Využívá toho, že piloty
jsou únosné ve svislém i vodorovném směru. Mikropiloty – průměr do 300 mm, od pilot se liší
speciálním vyztužením (výztužné jádro tvoří ocelová trubka, která se nachází v betonové zálivce).
Injektované stěny – vytvořené např. tryskovou injektáží. Mezi zrna zeminy se nainjektuje cement
s vodou a dalšími složkami => vznikne jakýsi „zeminový beton“, který je schopen přenášet
zatížení. Nevýhoda: nelze to vyztužit => nutno kotvit.
19
Druhy pažení stavebních jam dle uspořádání -> obrázky!
pažené na celou výšku, kombinované (jen část) nebo kotvený svah (kotvené prvky)
20
Druhy pažení stavebních jam dle metody?
Milánská – metoda s podzemními stěnami, poprvé použita při hloubení podchodů v Miláně
Berlínská – metoda se záporovými stěnami, poprvé použita v Berlíně při hloubení metra, spadlo
jim to
21
Druhy pažení stavebních jam dle času
Trvalá nebo dočasná (pažící stěna se nakonec může stát prvkem základu objektu => funkce
pažení jen dočasně)
22
Druhy pažení stavebních jam dle statického zajištění kcí, které vytváříme na boku jámy
Vetknuté – nepůsobí úplně jako konzola (spíš jako nosník dole vetknutý a uložený po délce na
pružný podklad)
Rozepřené
Kotvené
Se vzpěrami
23
Příložné pažení - svislé a vodorovné... obrázky
Svislé příložné pažení
- Pažina – dřevěný prvek, který bezprostředně přiléhá na boky jámy. Měly by být od sebe max. 20 – 30
cm (v reálu až několik m – nesprávné, může dojít k provalení)
- Podélník – roznášecí prah spojující pažiny
- Rozpěry – drží stěny pažení od sebe. Buď dřevěná kulatina nebo speciální nastavitelné rozpěry.
- „Prefabrikované bednění“ – ocelové desky s hydraulickými rozpěrami, často jsou k vidění při hloubení
kanálů. Nesmí se nechat v jámě moc dlouho, protože jsou hodně těžké. Urychlují ale výstavbu.
Vodorovné příložné pažení
- Max. hloubka 5-8 m
- Vhodné do jílovitých písků nebo písčitých štěrků (zpevněné zeminy)
- Pažiny na sraz
24
Hnané pažení
- „Ženeme před sebou“, když provádíme nějaký výkop
- Sestaveno ze systému rámů ve vodorovném i svislém směru
- Nejprve uděláme na povrchu rám z podélníků, před sebe „ženeme“ šikmé pažiny. Aktivace pažin se provádí
pomocí klínů (aby seděly přímo na zemině a neviklaly se)
- Jakmile se dostaneme do určité hloubky, musíme udělat další rám. Rámy mezi sebou spojíme sloupky.
25
Záporové pažení
Hlavním prvkem je zápora, což je ocelový profil, který se osazuje před otevřením jámy (profily I 240 –
I 400, dvojice U profilů)
- Pažiny – prvky, které jsou přímo v kontaktu se zeminou. Přenáší zatížení do zápor. Vkládají se do zápor při
postupném vybírání zeminy z jámy (tzn. dávají se odshora dolů, vždy se zaklínují, aby dobře držely).
- Klíny a další prvky (kotvení, rozpěry, převázky) – klíny aktivují pažiny, aby nevypadly. Pokud dám
rozpěry, nemusí být zápora vetknutá tak hluboko.
26
Osazování zápor záporového pažení
Hlavní problém celého procesu –může se stát, že v půlce hloubky bude něco, čím neprojdeme
Beraněním – prvek je sám hned fixován, ale neprojde vším
Vrtáním – při vrtání snáze projdeme skrz tvrdý materiál, ale musíme prvek dodatečně fixovat.
Vibrováním – bezhlučné => vhodné do měst. Kmitáním se ale rozrušují částice zeminy => mohou
vznikat dutiny, prvek není dokonale fixován => alespoň konec je dobré doberanit.
27
Výhody a nevýhody záporového pažení
Výhody
- Vícenásobné použití pažin (někdy jdou vytáhnout i zápory)
- Rychlost výstavby
- Ztracené bednění (bednění pro podzemní stěnu kce)
Nevýhody
- Pracnost – spousta technologií, které se často kombinují – knihovna: část se vyvrtala, pak se to
zavibrovalo a konec se doberanil
- Přesnost – pokud šikmo osadíme zápory, nepůjdou zasouvat pažiny
- Náročnost na prostorovou stabilitu
- Nutná technologická disciplína
28
Štětové stěny
Štětovnice – základní prvek
Materiály:
Dřevěné – max. do 3 m
ŽB – jen do lehkých zemin (takových, které umožňují snadné vnikání materiálu)
Ocelové – metody osazení: beranění, vibrování, vibroberanění, vplachování
Beranění – výhoda: velmi dobře osadí prvek. Nevýhody: potřeba těžké mechanizace, může dojít
k deformaci prvku.
Vibrování – menší hluk, ale prvek není tak dobře osazen => alespoň konec je dobré doberanit (=>
Vibroberanění – spojuje výhody obou metod
29
Ocelové prvky typu Larsen - štětovnice
válcovaný profil tl. 10 mm, zámky. Jsou nejčastější.
Hloubky i přes 30 m (prvek není vcelku, postupně se navařuje)
Životnost 100 let (v prostředí slaných vod 50 let) – kvůli agresivitě prostředí
Nejběžnější profily I – IVn (400x220x7,5 – 500x340x10)
Zámky se osazují tak, že se vedlejší profily pootáčí proti sobě => výsledná tloušťka kce je dvojnásobek
profilu. Pomocí speciální vložky lze vytvořit i pravý úhel.
Zámky z počátku vykazují určitou propustnost, ale postupně se zanášejí částečkami zeminy => za
krátkou dobu se propustnost sníží na minimum. Kdybychom ji chtěli snížit okamžitě, zámek zavaříme.
Existují i jiné typy než Larsen
30
Beranidla
Padací, parní, naftová, hydraulická (váha 2000 kg, 140 úderů/min)
Beraněný prvek chrání stavební jámu proti zemním i vodním tlakům
Jímky
Výhoda: více funkcí (vodní i zemní tlaky), opakované použití, různé způsoby usazování
Nevýhoda: hluk, závislé na struktuře základové půdy, otřesy
31
Podzemní stěny
Souvislé svislé stěny, které mají pažící a těsnící funkci
Díky možnostem materiálů a propojování prvků mohou mít i funkci hlubinného základového prvku.
V této roli mohou fungovat i jako samostatné prvky – nemusí to být souvislé stěny, může jít i o pouhé
segmenty vytvořené technologií podzemní stěny (jakoby pilíře).
Nevýhoda – překážka pro vodní režim (jsou většinou souvislé, kolem dokola rozsáhlých staveb, do
velkých hloubek)
Technologie:
Provádíme většinou drapákovou technologií (drapák – zařízení, které rozpojuje a vytěžuje zeminu).
Drapák se do rýhy spouští na lanech nebo na výsuvných tyčích.
Vrtné – v místech, kde jsou těžce rozpojitelné materiály
->Dláta, hydrofrézy (155 m)
ranná pažící suspenze
32
Ochranná pažící suspenze
Před osazením stěn je nutné odtěžený prostor chránit => používáme ochranné pažící suspenze (vháníme
je do prostoru při odtěžování materiálu)
Mají 3 funkce:
- Pažení stěny – zamezuje sesunutí boků rýhy
- Zamezení vniku podzemních vod – jejich > w
- Výplň dutin u stěn
Přísné parametry – 1060-1090 kg/m3
(více než gamma(w) => zamezí vniku vody), požadavky na viskozitu, pH
Většinou se skládají z jílu a vody (vytváří film). Klasického kopaného jílu musíme použít 150 – 600
kg na m3 suspenze aby to těsnilo, mletého bentonitu stačí 30 – 80 kg/m3
(bentonit je ale poměrně vzácný a tedy drahý)
Z ochranné pažící suspenze často děláme samotvrdnoucí suspenzi – voda + cement + MAB (bentonit)
+ přísady (zpomalování/zrychlování tvrdnutí aj.). Nemůže sloužit jako zakládací prvek, ale slouží jako
dobrá hydroizolace nebo bariéra pro zachycování škodlivin ze skládek.
Součinitel propustnosti k = 10^-8 m/s => těsněný prostor
33
Monolitické podzemní stěny
Dělají se po etapách (sekce šířky 0,4 – 1,5 m, délky 4 – 9 m)
Sekce se zajistí, vybetonuje a pokračuje se
Jednotlivé sekce se nakonec do sebe zaváží
34
Prefabrikované podzemní stěny
Rýha se vyplní samotvrdnoucí suspenzí, do té se ponoří prefabrikáty (jinak by se nespojily s okolním
prostředím)
Šířky sekcí do 0,6 m, délky do 3 m
Hloubky max. do 15 m (obtížně se provádějí spoje prefabrikátů v hloubce – problém s utěsněním spojů)
35
Připojení vodorovné desky a podzemní stěny -> obrázek
Část stěny se vybourá až na výztuž, k výztuži se přivaří ocelová pásnice a na tu se připojí vodorovná deska.
36
Co je to ochranná vodící zídka?
Hrany rýhy se nahoře do hloubky cca 1 m zajišťují ochrannou (vodící) zídkou – vodící funkce pro drapák,
chrání suspenzi proti vnikání vody (Samotná suspenze má hustotu větší než voda, takže do ní voda
nepronikne. Pokud by ale byla HPV nad hladinou suspenze, mohla by voda do suspenze pronikat a měnit
její vlastnosti. Nalijeme tedy suspenzi tak, aby měla hladinu v ochranné zídce.)
37
Pilotové stěny
Souvislá pažící stěna s nebo bez mezer
Vyšší únosnost, možno injektovat (injektáž má těsnící funkci)
Nejběžnější typ – piloty vrtané
Nejčastější jsou velkoprůměrové piloty (průměr přes 600 mm), ale dělají se i středně-průměrové (od 300
mm) a mikropiloty
Funkce piloty je stálá – ponechávají se ve stavební jámě. Mají funkci pažící, těsnící a někdy i konstrukční
(část základu)
38
Statické působení pilotových stěn
Piloty jsou diskrétní prvky => při rozepření nebo kotvení je nutné provést převázku (roznášecí trám)
Pilotové stěny lze použít i ke stabilizaci svahu. Kotvu musím proinjektovat až za předpokládanou
smykovou plochu.
Zajištění vetknutí – u jámy hluboké 10 m musí jít pilota cca 6 – 8 m pod dno jámy
39
Kotvení pilotové stěny
Kotevní deska – osadí se za předpokládanou plochu porušení, spojí se kotvou s pažící konstrukcí
Kotvící pilota – výhodou je stejná technologie
Kotvící pilotová stěna – pokud je nutno roznést větší zatížení
Kotvící studna – nepříliš častá metoda
40
Injektovaná zemní kotva -> provedení, předepnutí
Bývá předepnutá, provádí se vrtnou technologií
Zhotovíme pažící stěny, pak část zeminy odtěžíme (na úroveň 1), vyvrtáme otvor pro kotvu, vložíme
svazek drátů. Vytvořený vrt zaplníme injektážní směsí. Kořen kotvy by se měl rozšířít na dvoj- až
trojnásobek šířky vrtu. Sklon kotvy bývá kolem 15 – 30°.
Musíme jít opět za smykovou plochu
Předpínat se smí až po zatvrdnutí kořene (cca 14 dní). Předepnutí musí být na sílu, kterou by vyvodila
zemina při usmyknutí
Teprve po předepnutí můžeme pokračovat v hloubení stavební jámy
41
Trvalé/Dočasné kotvy
U dočasných funguje předpětí pouze po dobu stavby.
U dočasných kotev injektážní trubku vytáhneme, u trvalých ji ponecháme ve vrtu. Pro konečnou
injektáž se zavádí plastová trubka.
Hlava trvalé kotvy musí být přístupná, aby ji bylo možné kontrolovat
42
Typy pilotových stěn -> naučit se obrázky!
Bez mezer – těžko se provádí
S mezerami – mezera nesmí umožňovat vypadávání zeminy => velikost mezery závisí na soudržnosti
zeminy. Mezery jsou klenuté (tzv. přirozená zeminová klenba)
S torkretem – přestříkání mezer betonem (někdy vyztuženým). Pro sypké zeminy.
S pažnicemi – jakoby záporová pilotová stěna. Desky mohou být dřevěné (někdy se používají staré
pražce), ocelové desky (někdy se dávají vyřazené štětovnice), speciální ŽB desky (mohou být
povrchově upravené => používá se na brány tunelů apod.)
Převrtávané piloty – pokud chceme co nejtěsnější provedení pažící stěny. Nejprve provedeme
s mezerami všechny liché piloty, sudé provedeme až potom tak, že zasahují do půdorysu lichých pilot.
Liché bývají z prostého betonu, sudé ze ŽB.
Mikropilotová stěna – typicky průměr mikropiloty 125 mm pokud je vrtaná, při injektáži okolo 200
mm. V jádru tuhá výztuž (trubka). Injektážní směs napouštíme do trubky => nateče i pod samotnou
vyvrtanou pilotu a rozšíří její patu. Dobré je řady mikropilot vystřídat. Vepředu zajištění torkretem.
S těsnící injektáží – mezi piloty provedené s mezerami se provede těsnící injektáž
Celé přestříkané torkretem – jednodušší provádění než stříkat beton jen do mezer, trochu zlepší
celkovou tuhost stěny
42
Kotvení základové desky
Při betonování základové desky pod HPV musíme uvažovat se vztlakem vody => pokud není vlastní tíha
desky dostatečná, musíme ji přikotvit
Někdy základovou desku před vytvořením chráníme těsnící injektáží
43
Provádění tryskové injektáže - naučit se nakreslit obrázek
Technologický postup, kdy do prostředí vpravujeme kapalné médium (vodu) s dalšími součástmi.
Základními prvky jsou vrtná a injektážní souprava, vysokotlaké čerpadlo a míchačka.
Používáme vysokého tlaku, abychom porušili prostředí (u nás cca do 50 MPa, jinde až 100 MPa)
44
Postup provádění tryskové injektáže
Vyvrtáme otvor, vyplníme ho bentonitovou suspenzí
Po dosažení patřičné hloubky se vrt odspodu injektuje
3 základní systémy
- Jednoduchý – tou samou tryskou poruším materiál i vyplním vzniklé trhliny. Nepříliš účinné –
vysoké tlaky (kolem 50 MPa), proinjektujeme asi 90 cm v průměru.
- Dvojitý – dvě trysky (obě z jednoho otvoru). Z jedné jde stlačený vzduch, ze druhé vysokotlaká
injektážní směs. Vzduch jde po obvodu => usměrňuje směr paprsku směsi a chrání ho. O 25 – 50%
účinnější.
- Trojitý – trysky ve dvou úrovních. Přivádíme 3 média – tlakovou vodu, stlačený vzduch (oboje
horní otvor) a vysokotlakou injektážní směs (dolní otvor). Paprskem vody rozřežeme zeminu, aby
jeho účinnost byla co největší, chráníme ho vzduchovým obalem. Pak tyč povytáhneme => do
rozrušených míst napouštíme injektážní směs, zároveň už vodou rozrušujeme vyšší vrstvu.
Nejlepší, ale nejnáročnější na údržbu aparatury. Proinjektuje se průměr kolem 2,5 m. U směsi stačí
menší tlak (jednotky MPa).
45
Použití tryskové injektáže
Zlepšení vlastností půdy – základovou půdu proinjektujeme, na ni teprve vytvoříme plošný základ.
Injektáž vyplní dutiny, obalí zrna => vznikne systém odolný proti deformaci. Z původně sypkého
vznikne nesypké prostředí, které má mnohem lepší smykové parametry (zrna nejsou jen opřena o sebe,
ale slepena).
Zajištění nepropustnosti prostředí – může sloužit jako izolace dna stavební jámy (můžeme dosáhnout
až k = 10^-9 z původních 10^-3 – 10^-5)
Náhrada pažících stěn – viz dříve
Ochranné obálky kolem stávajících děl – pokud například chceme stavět nad tunelem nebo
kolektorem, může být zapotřebí chránit podzemní stavbu před vlivem přitížení od nového základu
-> obrázek!!!
Zhomogenizování prostředí – pokud zakládáme na sesuvech (ve svahu) nebo navážkách, můžeme
nepředvídatelné prostředí proinjektovat => získáme prostředí, jehož vlastnosti známe
Narovnání nakloněných prvků – pod nakloněný prvek provedeme injektáž, dojde k zastavení poklesu
nebo i narovnání. Nesmí se to přehnat, aby se nenaklonil na jinou stranu.
Zvýšení únosnosti stávajících základů nebo jejich sanace – např. pokud chceme přistavět patro na
dům, můžeme injektáží rozšířit základy a zvýšit tak jejich únosnost.
-> Kasárna ve Vídni – dřevěné piloty, po poklesu HPV shnily => potřeba nové základy => piloty
provedené tryskovou injektáží
46
Metoda klasické injektáže -> postup
Neporušujeme prostředí
Používá se při provádění těsnění kotev nebo při provádění pilot – nepotřebujeme porušit prostředí, ale
souvisle vyplnit vrt
Postup:
- Provedeme vrt, vnitřek vrtu vyplníme bentonitovou suspenzí (případně cementovou zálivkou)
- Vložíme manžetovou trubku. Manžety – pryžové krytky po obvodě, uzavírají injektážní otvory.
- Do ní vložíme injektážní trubku, která je zakončena obturátorem (perforovaná těsněná hlavice)
- Do obturátoru se přivádí tlaková směs, pohybuje se jím v trubce. Jelikož je obturátor utěsněn, směs
neutíká do trubky.
47
Kotvy -> naučit se obrázek a síly
Sklon minimálně 10°, obvykle 15° – 30°
Nejdříve provedeme vrt (průměr 60 – 150 mm), pak se vloží kotva
S – vodorovná síla, kterou musí kotva přenést. Kotva je ale šikmá => přenáší sílu SK. Obvykle známe
zatížení v kN/m => musíme znát vzdálenost kotev. Jelikož nikdy neuděláme kotvení přesně podle výkresu
v konstantních vzdálenostech, použijeme bezpečnostní součinitel a dostaneme vztah pro sílu v kotvě SK:
naučit vzorec
Aby kotva přenesla sílu SK, musí být splněny tyto podmínky:
1. Nesmí se porušit táhlo => síla v kotvě při předpínání musí být menší, než únosnost táhla (pevnost táhla
Rat = 210 – 290 MPa):
2. Nesmí dojít k vytržení táhla z kořene => posuzuje se soudržnost betonu a oceli (Rbt – tření na plášti
mezi betonem a ocelí, 1 – 1,9 MPa):
3. Kořen je správně zafixován v zeminovém prostředí => při předpínání se nevytrhne ze země. Rdk je
soudržnost mezi betonem a zeminou (odpor kořene), d je smykové napětí:
4. Nesmí vypadnout celý blok zeminy i s kořenem – mohlo by k tomu dojít, pokud prochází smyková
plocha až za kořenem. Musíme posoudit (nezkouší se).
48
Geotechnické kategorie - kategorie 1
Kategorie 1 – malé a jednoduché konstrukce:
Navrhujeme v prostředí, které velmi dobře známe => využíváme tzv. srovnatelnou zkušenost
Stačí nám kvalitativní geotechnický průzkum – zjistit jen některé informace, pak najít parametry v
normě
1 – 2 podlažní domy, zemědělské stavby. Zatížení na 1 sloup by v patě nemělo přesáhnout 250 kN, u
stěnových systémů zatížení na základový pas do 100 kN/m.
Jedná se o kategorie nejen pro objekty, ale i pro geotechnické kce => patří sem ještě opěrné zdi a pažení
do 2 m
49
Geotechnické kategorie - kategorie 2
Kategorie 2 – běžné typy konstrukcí a základů:
Nejčastější kategorie
Obvyklé zatěžovací podmínky a základové poměry
Vždy statický výpočet
Musíme mít kvantitativní geotechnické údaje – vyhodnotíme dané místo, na základě několika vzorků
stanovíme údaje pro výpočet
50
Kategorie 3
Kategorie 3 – velmi velké, neobvyklé kce
Kce s abnormálním rizikem (jaderné elektrárny aj.)
Obtížné základové podmínky
Seismicita
Musíme provést geotechnický průzkum, odebrat dostatečný počet vzorků, statisticky je vyhodnotit,
porovnat získané údaje s dostupnými informacemi o podobných stavbách => získat vlastní hodnoty
Často se dělají průkazné zkoušky – např. provedeme zatěžovací zkoušku piloty a posoudíme, zda se
chová podle předpokladů
Zatěžovací velkopokusy až v měřítku 1:1
51
Statické působení pažených konstrukcí -> nakreslit průhyby
Při navrhování svislých pažících kcí je potřeba zohlednit nejen zemní tlak, ale i přitížení od vnějšího
zatížení
K zajištění vetknutí kce by měla hloubka kce pod dnem stavební jámy zhruba odpovídat hloubce jámy =>
často neproveditelné, protože bychom se dostali do neprostupného skalního masivu
1. vetknutí
2. jednoduché podepření + vetknutá pata
3. jednoduché podepření + volná pata
4. vícenásobné podepření
52
Nerozepřená kotvená pažící stěna bez soudržnosti a BEZ HPV
Hledáme hloubku vetknutí – navrhuje se Blumovou metodou
Potřebujeme znát zatížení od zeminy (bereme cca = 20 kN/m3
) a od přitížení, parametry zeminy (, c;
soudržnost rozhoduje pro jemnozrnné zeminy, pro sypké je nulová)
Bez soudržnosti a bez HPV => můžeme postupovat dle Rankinovy teorie zemních tlaků – předpokládá
působení na svislou stěnu, vodorovný povrch terénu a výslednici aktivního zemního tlaku působící kolmo na
stěnu. Ve skutečnosti působí ještě tření mezi zeminou a kcí => výslednice je šikmá (u aktivního zemního
tlaku je kce tlačena šikmo dolů; toto působení zanedbáváme). Výslednice aktivního zemního tlaku:
Navrhujeme stěnu na metr běžný => Sah vyjde v kN/m
Pasivní zemní tlak – působí na vetknutou část
Součinitelé zemního tlaku – v Rankinově teorii závisí jen na součiniteli vnitřního tření, v reálu i na dalších
parametrech (sklon stěny, sklon terénu, tření mezi stěnou a zeminou, viz též MEZE):
Momentová podmínka se dělá obecně k místu, kde je nulová deformace => k patě (ve skutečnosti ale dojde
k pootočení okolo trochu jiného bodu)
Správně by měla být splněna i silová podmínka rovnováhy ve vodorovném směru, aby nedošlo k posunu
kce. Hloubku skutečného vetknutí proto prodloužíme asi o 10 – 15 %.
Zjištění M a V v daném bodě stěny: Najít výslednice zemních tlaků nad průřezem => udělat momentovou
podmínku (nebo Schwedlerovy věty jako v mechanice)
53
Nerozepřená kotvená pažící stěna bez soudržnosti a s HPV
Stěna sama by měla být nepropustná
Dvě možnosti podle pozice skalního podkladu
Pata stěny ve skalním masivu:
-> Lepší případ
Důležité pro výpočet je, zda se zemina usmykne nad vodou nebo pod vodou. Pro vodu platí
Pascalův zákon => tlak se ve vodě šíří rovnoměrně (součinitel bočního tlaku je 1!!!) => musíme
řešit tlak zeminy a tlak vody zvlášť.
Pod vodou bereme efektivní tíhu zeminy gamma(su) = gamma(sat) – gamma(w) (zemina je nadlehčována vztlakem vody dle Archimedova zákona)
Pata stěny nad skalním masivem
Po odtěžení jámy vznikne za stěnou depresní kužel => voda proudí pod patou stěny
Voda může například porušit účinek zaberanění
Výsledný zatěžovací obrazec vody se zjednodušuje tak, že v patě je napětí nulové (voda proudí
kolem paty). Ve skutečnosti je napjatost kolem paty dost složitá.
54
Stanovení síly do rozpěry
Spočteme hloubku vetknutí jako v případě bez rozepření
Už ji nemusíme zvětšovat o 10% – zbylou sílu potřebnou k dosažení rovnováhy ve vodorovném směru
přenese rozpěra
55
Typy plošných základů
Patka
Prvek pro zakládání diskrétních svislých prvků (sloupů)
Je vhodná na místech s vyšší únosností půdy – má malou plochu => vzniká pod ní větší napětí a je
větší nebezpečí zaboření
Půdorysné rozměry přibližně 1:1, výška přibližně odpovídá půdorysným rozměrům.
Pas
Jakoby základová patka protažená v jednom rozměru
Orientačně se jako pas označuje prvek, který má jeden půdorysný rozměr 5x větší než druhý
Použití:
Stěnové systémy
Pokud by sloupy měly patky moc blízko sebe nebo pokud jsou sloupy výrazně excentricky
zatíženy
Je také výhodný, pokud jsou sloupy nestejně zatíženy (docházelo by k nestejným deformacím
patek) nebo pokud má základová půda v různých místech různé parametry – pas „vyrovná“
namáhání
Rošt – systém vzájemně se křižujících pasů. Vznikne velmi tuhý základ dobrý například proti
seismicitě.
Deska
Nejuniverzálnější systém – umožňuje připojení všech typů horní i spodní stavby
Používá se pro založení na méně únosných základových půdách – zatížení od horní kce je
rozneseno na co největší plochu
Vhodné pro půdorysně nepravidelné stavby
Nevýhodou je, že je méně ekonomická
Postup výpočtu závisí na tloušťce desky (tlusté podle Mindlina, tenké vyztužené podle Kirchhoffa)
56
Hloubka založení d... obrázek rozměrů patky... a,b,h,d...
Od úrovně terénu (nebo podlahy, pokud jde o vnitřní základový prvek) po nejspodnější místo
základového prvku (základovou spáru)
Musí vyhovět vlivům klimatických efektů, hlavně účinkům změn skupenství vody v zemině –
vlivem zamrznutí vody by mohlo dojít k naklonění základu a jeho porušení => je nutné dodržet
minimální hloubku založení (nezámrznou) 0,8 m
Pro jemnozrnné zeminy min. 1,2 m (zeminy typu F – jílovité, siltovité zeminy) – dobře přijímají
vodu, ale špatně ji vytěsňují. Zrna jsou mikroskopická => nekladou moc velký odpor proti
nadzvedávání.
Pro prvky uvnitř objektu je minimální potřebná hloubka založení 0,4 m
Pozor na kvalitu základové spáry – pokud se jáma nechá moc dlouho otevřená, může dojít
k rozbřednutí základové spáry vlivem deště => snížení únosnosti. Proto ponecháváme krycí vrstvu,
která se odstraňuje až těsně před prováděním základů.
Patky mohou být jedno- nebo vícestupňové. Vícestupňové se dělají kvůli ušetření materiálu.
Jednotlivé stupně zhruba stejně velké.
57
Vyložení patky a - > obrázek prohnutí
Má vliv na vyztužení nebo nevyztužení prvku.
Spodní část základového prvku je zpravidla tažená, horní tlačená => při dolní straně by neměly vzniknout trhliny. Podle poměru a:h volíme materiál – pro prostý beton musí být do 2:3, jinak musíme vyztužit.
58
Kontaktní napětí – mezi základovou spárou a základovou půdou
vzniká reakce, kontaktní napětí je
vyjádření rozložení této reakce po základové spáře => pokud znám kontaktní napětí, nemusím už více
řešit horní stavbu (kontaktní napětí plně vyjadřuje její vliv na základ)
Na poměru tuhosti základu a podloží závisí průběh kontaktního napětí:
-> Měkká deska na měkkém podloží se při centrickém napětí prohne => nepravidelný průběh
s extrémem napětí uprostřed
-> Tuhá deska se zaboří => přibližně konstantní průběh s extrémy napětí na okrajích desky (pokud
bychom měli ideálně tuhý základ na ideálně pružném podloží, napětí v krajích by limitovalo k
nekonečnu – viz MEZE)
Základy dělíme na tuhé a poddajné systémy
59
Naučit se obrázek železobetonové patky a dalších patek...
Monolitická vícestupňová, jehlancová, oblouková s vybráním, kruhová
Prefabrikovaná kalichová, plná, žebrová
60
Roštový systém a zebrová deska
naučit se obrázky
61
Na čem závisí odpor základové půdy Rde?
Nejmenší efektivní rozměr kontaktní plochy
-> Jakmile se porušené oblasti zeminy od obou hran setkají, dojde k zatlačení tuhého klínu do porušeného prostředí => usmyknutí. Čím menší b´, tím dříve se oblasti setkají.
Hloubka založení d – hmotnost pasivního klínu - , čím větší je d, pasivní klín brání tomu, aby tuhý klín vytlačil porušenou zeminu
Smykové parametry zeminy phi, c – odpor zeminy je de facto odpor proti vytlačení kolem smykových
ploch. Smyková plocha je souvislá plocha, kde dojde k dosažení mezní hodnoty pevnosti ve smyku =>
musíme zkoumat smykové napětí podél smykové plochy => to závisí na smykových parametrech
zeminy.
Objemová tíha zeminy gamma
Je-li zatížení šikmé, závisí odpor i na šikmosti. Více je totiž zatížena jedna hrana základu => zde dochází
k rychlejšímu rozvoji deformace.
-> obrázek
Vodorovná únosnost – aby došlo k překonání únosnosti, musíme překonat odpor v základové spáře
Rdh. Ten je dán přitížením a soudržností (ve skutečnosti má vliv ještě lepivost zrn, ale ta se neuvažuje):
Dále má na únosnost pozitivní vliv účinek zemního pasivního tlaku ve vodorovném směru Eph. Ten
však můžeme zahrnout do výpočtu pouze tehdy, pokud si můžeme být jisti, že po celou dobu existence
stavby bude mít konstantní hodnotu. To ale prakticky nikdy nemůžeme vědět – vždy je možné, že bude
potřeba vedle objektu udělat výkop. Proto ho většinou nepočítáme. Obecně se vodorovná únosnost
posoudí podle vztahu
62
Faktory pro definici mezního stavu
Podmínky staveniště
Druh, velikost, trvanlivost (životnost) kce
Podmínky okolí (doprava, sítě, vegetace, chemikálie)
Základové poměry
Podzemní voda
Seismicita
Vliv okolního prostředí (poklesy, hydrologie, klima)
63
Ověření mezních stavů – návrhové postupy
Experimentální modely a zatežovací zkoušky – nejpřesnější, ale obtížně se provádějí. Ve
výjimečných případech velkopokusy 1:1. Zatěžovací zkouška se dělá buď už na zhotoveném prvku kce
(ne až do porušení) nebo na kontrolním prvku.
Výpočtem – pro 2. a 3. geotechnickou kategorii vždy
Přijetím předepsaných opatření – pokud dodržíme nějaké zásady, lze se spolehnout na hodnoty
z tabulek (pro jednodušší stavby)
Observační metoda – pozorování. Základ je navržen, po provedení se sleduje, zda se chová podle
předpokladu.
64
Návrhové situace
Krátkodobé – nastanou během výstavby (otevření jámy) nebo při krátkodobém jevu (seismicita, průtok
velkého množství vody základovým prostředím)
Dlouhodobé – piloty by měly mít plnou únosnost po celou dobu životnosti kce apod.
65
Specifikace návrhových situací v geotechnickém návrhu má obsahovat:
Zatížení, kombinace, zatěžovací případy
Vhodnost základových poměrů – musíme navrhnout takové základy, které budou vyhovovat
základovým podmínkách
Dispozice a klasifikace zón zeminy, horniny a prvků kce vstupujících do výpočetního modelu
Sklon vrstev
Nejdůležitější jsou kvalitní data z geotechnického průzkumu – při nesprávných vstupech je i sebelepší
výpočet k ničemu.
Atd (není nutné umět)
66
Základní mezní stavy
Mezní stav porušení (únosnosti, Ultimate Limit State, ULS) – jeho splnění zajistí bezpečnost lidí a konstrukcí. EC7 nám ukládá ověřit tyto „podstavy“
Mezní stav použitelnosti (Limit State of Serviceability, SLS) – jeho splnění zaručuje po dobu
trvanlivosti konstrukce plnou funkčnost a komfortnost
67
Mezní stav porušení
Ztráta rovnováhy geotechnické kce nebo zeminového a horninového prostředí jako celku – aby
nedošlo k posunutí nebo překlopení kce
Vnitřní porušení nebo deformace prvků – dosažení pevnosti materiálu. Například aby nedošlo
k potrhání opěrné zdi, když ji zatížím na koruně.
Porušení nebo deformace zeminového prostředí – nejčastější problém. Kce se nepřeklopí ani
neporuší, ale zaboří se. Např. u pilot nejčastěji dochází k porušení smykové únosnosti na plášti =>
zaboření.
Ztráta rovnováhy v důsledku vztlaku – důležité hlavně v montážním stadiu. Děláme tenkou
desku, dosud není zatížena vrchní stavbou => mohlo by dojít k jejímu nadzvednutí a porušení.
Porušení hydraulickým gradientem – týká se zeminového prostředí, jde hlavně o vyplavování
68
Mezní stav použitelnosti
Např. se posuzuje sedání
Limitní deformace – požaduje se splnění požadavku mobilizace dostatečně malé části pevnosti
(nepřekročí se určité malé deformace)
Sedání = změna pórovitosti půdy. Celkové sedání je součtem tří vlivů:
s= s0+s1+s2
s0 – počáteční sedání způsobené zatížením. V praktických případech proběhne v průběhu stavby.
s1 – primární konsolidace – probíhá, dokud se nedostaneme do stavu, kdy je změna pórového tlaku
nulová (u = 0, nemění se pórové tlaky)
s2 – sekundární konsolidace (creep) – dochází k drcení zrn, tím se vytváří další póry a může docházet
k dalšímu sedání
69
Způsoby hlubinného založení:
Na pilotách (svislých nebo šikmých)
Na základových studních
- Většinou prefabrikáty kruhového tvaru (ale mohou být i monolitické a nepravidelné)
- Spodní část studny je uzpůsobena k tomu, aby se studna lépe osazovala – břity
- Důležité je rovnoměrné osazování – kdybychom studnu osadili šikmo, těžko bychom ji nějak
narovnávali
- Větší průměr, aby se uvnitř dalo pracovat. Po osazení se vnitřek studny vybetonuje => dostaneme
velmi masivní a únosný základ.
Pomocí kesonů – studna propojená s okolím pouze manipulačním prostorem. Slouží zejména
k zakládání pod vodou – přetlaková komora, ve které mohou pracovat lidé.
Stěnové lamely
70
Části piloty obrázek
pata, plášť, dřík, hlava
71
Materiály
Dřevo – nejlepší je dub, ale je moc drahý => používají se spíše kvalitní jehličnany. Osazení beraněním
nebo vibrováním, špička ocelová.
Ocel, litina
Beton, ŽB, trysková injektáž
Štěrkové a vápenné piloty – provádějí se například v nepropustném jílovém prostředí, aby se urychlila
konsolidace. Když zeminové prostředí zatížíme, začne se z pórů vytlačovat voda. V původním jílovém
prostředí by to probíhalo velmi pomalu, ale takhle se voda dostává do štěrkových prvků, odkud ji
můžeme odčerpávat => může se vytlačovat stále další a další voda a konsolidace probíhá mnohem
rychleji
72
Způsob provádění pilot -> in site
Zhotovené in situ
- Vrtané – jsou nejčastější. Patří mezi ně i prefabrikované piloty osazené do vrtaných otvorů (otvor a
prefabrikát se přesně nekopírují => aktivaci jejich povrchu provádíme injektáží nebo doberaněním)
- Drapáková technologie – viz dříve. Jáma se dočasně paží pomocí bentonitové suspenze.
- Předrážené – předrazíme si otvor, pak klasickou technologií vybetonujeme pilotu. Např.
technologie FRANKI – ve výpažnici je zátka, tu zatlučeme do země. Vytvoříme tím otvor, aniž
bychom museli těžit zeminu. Nakonec větším úderem zátku roztlučeme, vybetonujeme pilotu a
případně vytáhneme výpažnici (někdy ji necháme jako výztuhu).
- Injektované – viz dříve (výpažnice, obturátor)
- CFA – kontinuálně plněné vrtané piloty, zhotovené nekonečným vrtákovým šnekem
73
Způsoby provádění pilot -> mimo stavbu (osazené)
Osazované (vyrobené mimo stavbu)
- Beraněné – beraní se vlastním tělem piloty => musíme zvolit správné zatížení, abychom pilotu
zarazili, ale nepoškodili
- Vibrované – vibrace se dostávají i do okolí, může dojít k rozvolnění okolního zeminového
prostředí, což může mít nepříjemný dopad na únosnost => alespoň konec doberanit
- Šroubované – ocelová pilota, na kterou navaříme nekonečný šnek. Vhodné do měkkých zemin.
- Zatlačované – zatlačuje se plynulým tlakem, ne rázem jako u beranění. Vhodné do měkkých
zemin.
74
Typické průřezy pilot -> obrázky
monolitický ŽB - kruh
podezmní stěny
ocel
prefa ŽB
75
Tvar dříku
Konstantní průměr po výšce – nejčastější
Proměnlivý průřez – vhodné pro zatlačování
Rozšířená (vějířovitá) pata – nejprve vyvrtáme výpažnicí pilotu konstantního průměru, pak použijeme
vějířovitý vrták, kterým rozšíříme patu. Výhoda: rozšířením paty se zvětší dosedací plocha => menší
napětí => pilotu můžeme použít v méně únosných zeminách. Je také vhodná pro tahové namáhání. Pata
piloty s průměrem d by neměla být rozšířena na více než 2 – 3 d.
Pilota zhotovená z nižší pracovní úrovně – má nahoře hlavici
76
Pozice dříku
Podle pozice dříku rozeznáváme piloty svislé a šikmé
77
Způsob zatížení piloty
Piloty mohou být namáhány tlakem (a vzpěrem), tahem, ohybem
V jednom základu mohou být různě namáhané piloty => musíme posuzovat každou pilotu
samostatně i základ jako celek
Nakonec návrh optimalizujeme tak, aby nebyla každá pilota jiná
78
Piloty podle přenosu zatížení -> obrázky
Opřené – v patě opřeny o nestlačitelné podloží, hrozí namáhání vzpěrem. Přenos zatížení probíhá
patou. Na plášti nedochází k žádnému přenosu zatížení, protože nedochází k poklesu a plášť tedy není
aktivován.
Třecí (plovoucí) – celá leží v homogenním prostředí, nedosedá na únosnou vrstvu. Plocha pláště je
mnohem větší, než plocha paty => pata skoro nic nenese, zatížení se přenáší třením na plášti.
Vetknuté – kombinace předchozích. Pilotu protáhneme skrz neúnosnou vrstvu do únosnější zeminy (v
té je pak pilota vetknuta), ale ne až na skálu => dochází k poklesu => pilota je v únosném prostředí
aktivována na plášti, přenáší zatížení i patou.
79
Piloty podle počtu pilot
dle počtu pilot
Osamělé – nedochází k vzájemnému statickému ovlivnění pilot (nepřekrývají se ovlivněné oblasti
pilot). Jako osamělé můžeme brát piloty s osovou vzdáleností větší, než 6d
Skupinové – piloty, u kterých dochází ke vzájemnému statickému ovlivnění
Skupina pilot – soubor několika skupinových pilot. Pod patkou by měla mít skupina max. 9 pilot, více
může mít jedině pod základovou deskou. Počet pilot se stanoví ze vztahu (Ud je únosnost piloty)
80
Mikropiloty
Klasická technologie – vyvrtání vrtu => vyplnění cementovou zálivkou, do té se osadí výztuž (většinou
tenkostěnná ocelová trubka, může být plná nebo perforovaná s gumovými manžetami) => tlakem
protrhneme vrstvu cementové zálivky => provedeme pilotu s rozšířenou patou (kořenová pilota). Širší
kořen by měl mít min. 3 m, aby se to vyplatilo. Typické rozměry: průměr vrtu 125 mm, trubka 80x8,
okolo trubky cementová zálivka.
Zpětný chod – zavrtám vrták až dolů. Místo, abych ho vytáhl a vytrhl zeminu, zpětně ho šroubuji ven a
přitom odspodu betonuji. Výztuž můžeme zatlačit nebo zašroubovat (nikoliv zavibrovat!!!) ihned po
betonování. Piloty prováděné touto metodou nemohou být moc dlouhé.
Geotermální piloty – nová technologie, piloty se využívají k jímání tepla (jdou do velkých hloubek, kde je i
v zimě relativně teplo)
81
Zatěžovací zkouška piloty -> graf
dělá se nejčastěji přímo v terénu. Zemina pod patou piloty se stlačuje, stlačuje
se i pilota. Postupným zvětšováním zatížení na hlavu piloty zkoumám, k jakému dochází posunu. Když
vznikne smyková plocha, pilota se zaboří. Břemeno musí být takové, aby neporušilo samotnou pilotu
Zkoumáme únosnost základové půdy i tělesa a sedání.
Qcon – konvenční zatížení, takové, které vyvolá stlačení 25 mm. Typické stlačení pilot je v řádu mm =>
většinou bychom se měli pohybovat do této hranice.
Qdef – síla, která odpovídá zaboření o 0,1d. Měla by být menší, než Qy – síla na mezi zaboření (porušení).
82
Sedání plošného základu
Pro výpočet se používá tzv. sumační vzorec – říká, že celkové sednutí je suma stlačení jednotlivých vrstev: vzorec
K jednotlivým členům vzorce:
Hodnoty veličin stanovujeme uprostřed vrstvy (napětí se po výšce mění)
hi – tloušťka i-té vrstvy
Napětí v i-té vrstvě je:
První člen vyjadřuje napětí v základové spáře (bere se v charakteristickém bodě základu – viz MEZE),
f je roznášecí součinitel (klesá s hloubkou). Napětí v základové spáře se spočte jako:
kde sigma(d) představuje zatížení základové spáry od stavby a d reprezentuje tíhu odtěžené zeminy.
Eoed,i je edometrický modul i-té vrstvy (tj. modul získaný z jednoosé deformace v edometru)
Součin mor je strukturní pevnost. Čím je materiál zvyklejší na vnější zatížení, tím lépe zatížení
odolává => pokud už vrstva byla v minulosti zatížena, deformuje se méně, což musíme zohlednit.
Opravný součinitel m zohledňuje typ materiálu, je experimentálně stanoven. sigma(or) je původní
(„originální“) napětí v daném místě (tj. napětí, jaké tam bylo, když byl materiál zatížen).
83
Opěrné konstrukce dělení
Dělíme na klasické opěrné zdi (stabilizují násyp – nové těleso, které má moc strmé boky a samo by se
neudrželo) nebo zárubní zdi (pro přirozené svahy)
84
