Struktura

Základová půda, druhy a vlastnosti zemin

Základová půda, druhy a vlastnosti zemin

Vlastnosti hornin a zemin mají rozhodující význam pro zemní práce. Jde zejména o objemovou hmotnost horniny, pórovitost, úhel přirozeného sklonu a těžitelnost a další důležité vlastnosti zemin (pojmové okno). Zeminy se skládají z pevných částic, vody a vzduchových mezer. Pro účely zakládání staveb zatřídění zemin provádíme podle platných norem do skupin a tříd.

Rozdělení zemin podle velikosti pevných částic:

  • Jemnozrnné zeminy (jednotlivé částice nelze spatřit pouhým okem)

    • jíly (velikost částic do 0,002mm)

    • hlíny (velikost částic 0,002 až 0,06mm)

  • Hrubozrnné zeminy (jednotlivé částice lze spatřit pouhým okem)

    • písek (velikost částic 0,06 až 2mm)

    • štěrk (velikost částic 2 až 60mm)

    • valouny (velikost částic 60 až 300mm)

    • balvany (velikost částic více než 300mm)

Podle charakteristických vlastností a podle obtížnosti rozpojení se horniny zatřiďují do sedmi tříd (ČSN 73 3050 Zemní práce - platná do roku 2010):

  • Třída I.

    • horniny soudržné rypné

    • horniny nesoudržné do velikosti 20 mm

    Tyto horniny se dají nabírat lopatou nebo nakladačem.

  • Třída II.

    • horniny soudržné lehce rozpojitelné kromě jílů

    • horniny nesoudržné, středně uleželé do 50 mm

    Tyto horniny se dají rozpojovat rýčem nebo nakladačem.

  • Třída III.

    • horniny soudržné, středně rozpojitelné, pevné konzistence

    • horniny nesoudržné s kameny do 100 mm

      Tyto horniny se dají rozpojovat rýčem nebo rypadlem.

  • Třída IV.

    • horniny soudržné, těžce rozpojitelné, tvrdé konzistence

    • horniny nesoudržné s kameny do 250 mm

    • silně zvětralé a rozpukané horniny

    • horniny kašovité a tekuté

      Jde o drobivé pevné horniny rozpojitelné klínem, rypadlem.

  • Třída V.

    • skalní a poloskalní horniny v tloušťce do 250 mm

    • silně rozpukané horniny

    • horniny nesoudržné s kameny většími než 250 mm

    Jde o horniny lehce trhatelné, rozpojitelné rozrývači, těžkým rypadlem, trhavinami.

  • Třída VI.

    • Skalní horniny velmi nesnadno trhatelné do tloušťky vrstev 250 mm

Tyto horniny jsou těžko trhatelné těžkými rozrývači, trhavinou např. žula, rula, křemité břidlice.

  • Třída VII.

    • Skalní horniny velmi nesnadno trhatelné

Jde o horniny velmi těžko trhatelné, rozpojitelné trhavinami např. čediče, znělce.

 

Ve stavební praxi se setkáváme s dalším rozdělením základové půdy:

  • Skalní půdy – mají rozdílné minerální složení a strukturu odvislou od geologického původu. Tyto základové půdy vykazují značnou únosnost, závisí na druhu horniny.

  • Nesoudržné zeminy – jedná se především o písky, písčité štěrky, kamenopísčité suti, různé písčité zvětraliny a materiály, které nejsou stmeleny. U nich závisí pevnost na tření částic mezi sebou a stlačitelnost je závislá na ulehlosti či nakypření. Nesoudržné zeminy špatně zadržují vodu, vlhkostí neměknou, jejich únosnost není ovlivněna vlhkostí. Jemné písky však mohou vykazovat velkou stlačitelnost a možnost vyplavování písků ze základové spáry. Výkopové práce je nutno provádět opatrně, aby nedošlo k sesouvání. Ve většině případů jsou nesoudržné zeminy vhodné pro zakládání staveb.

  • Soudržné zeminy – do této skupiny řadíme spraše, suché nebo málo zvlhlé, dále pak jíly, jílovité zeminy, hlinité zeminy a sprašové hlíny. Pevnost těchto hornin je dána soudržností, jsou stlačitelné a propustné. Tyto zeminy dobře přijímají a drží vodu a jejich únosnost se zlepšuje s klesajícím obsahem vody. Jejich vhodnost pro zakládání je dána poměrem jednotlivých složek.

  • Organické neúnosné základové půdy – patří sem sedimenty organického původu, jako jsou rašeliny, bahnité náplavy atd. Tyto základové půdy jsou pro zakládání budov nevhodné a v případě založení finančně náročné.

  • Násypy – únosnost násypů je odvislá od vlastností užitých materiálů, jejich stáří a ulehlosti jednotlivých vrstev násypů.

    Vhodnost zemin a hornin pro zakládání:

  • Velmi vhodné

    • poloskalní horniny
  • Vhodné

    • skalní horniny – vysoká únosnost, vyšší náklady při zakládání

    • hrubý štěrk - pevně ulehnutý stavební štěrk

    • soudržné zeminy - písčitá hlína, zahliněný písek, spraše

    • nesoudržné zeminy - písek a štěrkopísek

  • Nevhodné

    • vodou nasycené, promočené zeminy (bláto), rašelina - tyto zeminy je nutno odvodnit nebo vyměnit, což bývá velmi náročné

    • ornice

    • znečistěné vrstvy zemin, odpadové skládky

    • zeminy v území s nebezpečím sesouvání

Základové poměry

Jednoduché základové poměry jsou ty poměry, kde se v rozsahu staveniště nemění jednotlivé vrstvy hornin a tyto vrstvy jsou uloženy v přibližně vodorovných vrstvách. Podzemní voda neovlivňuje založení stavby.

Složité základové poměry jsou poměry, kde se mění základová půda pod objektem a jednotlivé vrstvy nejsou vodorovně uloženy. Podzemní voda ovlivňuje založení objektu.

 

 

Dílčí lekce

Zdroje

  • ČSN 733050 Zemní práce. Praha: Český normalizační institut 1986.
  • HÁJEK, Václav a kol. Pozemní stavitelství I. Praha: Sobotáles, 2001. ISBN 80-85920-81-6.
  •  MACEKOVÁ, Věra. Pozemní stavitelství II. – Zakládání staveb, Hydroizolace spodní stavby. Brno: FAST 2006, studijní opory.
  • PENDL, Karel a kol. Příručka pro zedníky. Praha: Sobotáles, 1999.
  • TIBITANZL, Otomar. Stavební technologie I. Pro SOU obor Zedník. Praha: Sobotáles, 2005. ISBN: 978-80-86817-09-5.

Obrázky:

Doplňující učivo

Zlepšování základové půdy.
Pokud  v daném území, kde máme budovat zamýšlenou stavbu, nejsou vhodné geologické poměry a zemina nemá dostatečnou únosnost, vykazuje značnou stlačitelnost nebo jsou zde i jiné problémy, musíme přistoupit ke zlepšování základové půdy.
Zlepšování základové půdy se týká především zvětšení smykové pevnosti, zmenšení deformací i zmenšení propustnosti. Změnu vlastností základové půdy lze docílit například těmito postupy:

1. Nahrazování zeminy jinou vhodnější zeminou - konstrukce štěrkopískových polštářů, které se zhutňují po vrstvách o tloušťce asi 30 cm.

2. Termické zpevnění podloží - tzv. vypalování půdy. Tato metoda se používá hlavně u soudržných zemin. Její princip spočívá v zahřátí zeminy proudem horkých plynů o teplotě 9000 C, které se zavádějí do svislých, šikmých a horizontálních vrtů. Jednotlivé půdní částice se pak spojí v pevný celek.

3. Injektování podloží - jílové, cementojílové, cementové, chemické injekce. Injektážní hmota se vhání do základové půdy pod tlakem (0,2–2 MPa) pomocí injekčních jehel zasunutých do pažnic ocelových trub.

4. Odvodnění podloží - únosnost zvodnělé základové půdy zvětšíme snížením množství vody a trvalým snížením hladiny podzemní vody.

5. Vyztužování podloží - provádí se speciálními rohožemi, které zamezují posunutí a vytlačování zeminy z podloží a celkově zvyšují stabilitu. Rohože mohou být hliníkové, ocelové, plastové, patří zde i geotextilie.

6. Další možnosti.

Více o zlepšování základové půdy zde: http://www.soletanche.cz/technologie_zlepsovani_zakladovych_zemin/?l=

 

Odkaz

Postup zkoušky zrnitosti kameniva a zemin (učivo přílohy) si můžete prohlédnout zde :

 

Obr. 1: Prosévací souprava

Samostatná práce

Podle toho, jak horniny vznikaly, se dělí na:

- vyvřelé, magmatické,

- usazené, sedimentární,

- přeměněné, metamorfované.

Pokuste se stručně vysvětlit, jak vznikají horniny vyvřelé, usazené a přeměněné.

Své znalosti si můžete ověřit na těchto stránkách:

http://eluc.railsformers.com/sections/329

http://eluc.railsformers.com/sections/333

http://eluc.railsformers.com/sections/336

Vhodné i pro žáky ZŠ.

 

Logolink