MEHANIKA TAL, ZEMELJSKA DELA IN TEMELJENJE by Pipinova Knjiga

Vid Gregorač

MEHANIKA TAL, ZEMELJSKA DELA IN TEMELJENJE Učbenik za modula Gradbeni inženirski objekti in Projektiranje gradbenih inženirskih objektov v programu Gradbeni tehnik

MEHANIKA TAL, ZEMELJSKA DELA IN TEMELJENJE Učbenik za modula Gradbeni inženirski objekti in Projektiranje gradbenih inženirskih objektov v programu Gradbeni tehnik Avtor Vid Gregorač, univ. dipl. inž. geol. Fotografije Vid Gregorač, Marko Fašalek, IRGO, Ivan Lesjak, SLP d.o.o. Ljubljana, Matevž Lesjak, Shutterstock, Revija Gradbenik, Gradbeni inštitut ZRMK d.o.o. Ljubljana, Matjaž Grilc Fotografije na naslovnici Vid Gregorač, Ivan Lesjak (CPTu stroj) Fotografija na hrbtni strani Vid Gregorač Ilustracije Vid Gregorač, Ksenija Konvalinka idr. (podroben seznam je naveden na koncu učbenika) Strokovni in metodično-didaktični pregled prof. dr. Uroš Bajželj, univ. dipl. inž. rud. in geotehnol., Ljubomir Milenković, univ. dipl. inž. gradbeništva Jezikovni pregled Majda Šulc, prof. nemškega in slovenskega jezika Uredila Tamara Mušinović Zadravec Oblikovanje in prelom Ksenija Konvalinka Obdelava slikovnega gradiva Ksenija Konvalinka Izdala PIPINOVA KNJIGA, Mina Mušinović, s. p. Za založbo Mina Mušinović Podsmreka, 2015 Prva izdaja Prvi natis Naklada 500 Tisk BELIN GRAFIKA d. o. o. Za sodelovanje pri natisu učbenika se zahvaljujemo podjetjem: Lafarge Cement d. o. o., Kamnoseštvo Bunderla, GEOINVEST d. o. o., IRGO. Na podlagi 26. člena Zakona o organizaciji in financiranju vzgoje in izobraževanja je Strokovni svet Republike Slovenije za poklicno in strokovno izobraževanje na svoji 149. seji, dne 17. 04. 2015, sprejel sklep št. 013-31/2015/3 o potrditvi učbenika MEHANIKA TAL, ZEMELJSKA DELA IN TEMELJENJE za poučevanje modulov Gradbeni inženirski objekti in Projektiranje gradbenih inženirskih objektov v programu Gradbeni tehnik srednjega strokovnega in poklicno-tehniškega izobraževanja.

CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 624.13(075.3) 624.15(075.3) GREGORAČ, Vid Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje. Učbenik za modula Gradbeni inženirski objekti in Projektiranje gradbenih inženirskih objektov v programu Gradbeni tehnik / Vid Gregorač ; [fotografije Vid Gregorač ... [et al.] ; ilustracije Vid Gregorač ... et al.]. - 1. izd., 1. natis. - Podsmreka : Pipinova knjiga, 2015 ISBN 978-961-93760-2-7 279521024

Vsebina PREDGOVOR �� VII I Zemljina kot gradbeni material �� 1 1 Kamnine in zemljine (tla) ��2 2 Vrste zemljin (tal) ��8 3 Terenske preiskave zemljin (tal) �� 11 3.1 Preiskava tal na terenu ��12 3.1.1 Sondažne jame ��13 3.1.2 Sondažna vrtanja ��15 3.1.3 Odvzem vzorcev ��17 3.1.4 Odvzem neporušenih vzorcev ��17 3.2 Penetracijsko sondiranje ��18 3.2.1 Statični konusni penetrometer CPT(u) ��19 3.2.2 Standardni penetracijski preizkus (SPT) ��21 ** 3.2.3 Dinamični penetracijski preizkus (DPT) ��22 * 3.3 Krilna sonda (določanje nedrenirane strižne trdnosti na terenu) ��24 ** 3.4 Presiometrski preizkus – Menardov presiometer

��26 3.5 Poskusna obremenitev ��27 3.6 Geofizikalne metode preiskave tal ��28 3.6.1 Upornostna metoda ��29 3.6.2 Seizmične metode ��31 3.7 Prikaz rezultatov terenskih sondiranj in preiskav zemljin ��32 * 3.7.1 Poročilo o preiskavah tal ��32 3.8 Preiskave vzorcev zemljin v laboratoriju ��34

4 Preiskava zemljin v laboratoriju (fizikalne lastnosti zemljin) �� 35 4.1 Zrnavost (granulometrijska sestava) ��35 4.2 Poroznost zemljin ��38 ** 4.2.1 Vpliv poroznosti tal na posedanje ��40 ** 4.2.2 Laboratorijsko določanje poroznosti in količnika por ��42 4.3 Gostota trdnih delcev ��43 4.4 Prostorninska teža trdnih delcev zemljine ��44 4.5 Prostorninska teža zemljine ��44 4.5.1 Laboratorijsko določanje prostorninske teže ��45 4.6 Relativna gostota (Dr) oziroma relativna zbitost (zgoščenost) zemljine ��47 4.6.1 Zbitost koherentnih tal (melj, glina) ��48 4.6.2 Največja zbitost (zgoščenost) tal (preskus po Proctorju) ��48

III

4.7 Vlažnost zemljine ��50 4.8 Kapilarnost ��52 4.9 Plastičnost zemljine – konsistenca ��53 4.9.1 Diagram plastičnosti ��57 4.10 Prepustnost za vodo ��59 4.11 Stisljivost ��62 4.12 Strižna trdnost ��66 5 Klasifikacija in identifikacija zemljin �� 70

II ZEMELJSKA DELA, MEHANIKA TAL IN TEMELJENJE ��75 6 Gradbena mehanizacija �� 76 7 Gradbena jama �� 83 7.1 Gradbena jama v suhem zemljišču ��84 7.1.1 Gradbena jama z zavarovalno konstrukcijo ��87 Leseni opaž z lesenimi ali jeklenimi oporami ��88 Zaščita gradbene jame z berlinsko steno ��90 Zagatne stene ��91 Lesene zagatne stene ��91 Jeklene zagatnice ��92 Pilotna stena ��94 Armiranobetonska diafragma ��95 Zaščita gradbene jame z armiranimi vbrizganimi (jet grouting) piloti ��95 7.2 Gradbena jama pod nivojem podtalnice ��96 7.3 Gradbena jama v odprti vodi ��96 7.3.1 Zagatne stene ��97 7.3.2 Zemeljski zagatni nasipi ��97 7.3.3 Leseni zagatni nasipi ��98 7.4 Zavarovanje okoliških objektov ��98 8 Zemeljska dela ��101 8.1 Značilni profili zemeljskih del pri cestah in železnicah �� 101 8.2 Obračun zemeljskih del �� 102 8.3 Izračun ploščin prečnih profilov �� 102 8.4 Računanje kubature zemeljskih del �� 103 8.5 Izravnava zemeljskih mas – masni profil �� 105 8.6 Predhodna dela na terenu �� 107 8.7 Postavljanje prečnih profilov �� 108 8.8 Strmina pobočja nasipa in vkopa �� 111 8.9 Vkopi �� 114 8.9.1 Izkop v legah �� 115 8.9.2 Čelni izkop �� 116

8.9.3 Izkop v terasah �� 117 8.9.4 Izkop zasekov in usekov �� 117 8.10 Nasipi �� 118 8.10.1 Nasipi v vzdolžnih horizontalnih plasteh �� 119 8.10.2 Nasip s čela – čelno nasipavanje �� 120 8.10.3 Nasip s strani – stransko nasipavanje �� 121 8.11 Zaščita pobočij nasipov in vkopov �� 122 9 Napetosti v tleh pod temeljem ��125 9.1 Sile, ki delujejo na temelj (obtežba) �� 125 9.2 Razporeditev pritiskov pod temeljem �� 126 9.2.1 Centrična sila �� 126 9.2.2 Ekscentrična sila �� 127 Enojna ekscentričnost �� 127 Dvojna ekscentričnost �� 129 9.3 Razporeditev pritiskov v tleh pod temeljem �� 129 9.4 Razporeditev pritiskov v globini pod temeljem �� 130 10 Posedanje tal kot posledica obremenitve ��135 11 Zemeljski pritisk ��137 11.1 Mirni zemeljski pritisk �� 138 11.2 Aktivni zemeljski pritisk �� 140 11.2.1 Analitično določanje aktivnega zemeljskega pritiska �� 140 11.2.2 Globina izkopa brez podgradnje �� 141 11.3 Pasivni zemeljski pritisk �� 146 11.3.1 Analitično določanje pasivnega zemeljskega pritiska �� 146 ** 11.4 Grafične metode določanja zemeljskega pritiska �� 148 11.5 Primer enakomerne obtežbe za podpornim zidom �� 150 11.6 Drenaže za opornimi in podpornimi zidovi �� 151 11.7 Stabilnost zidu proti prevrnitvi �� 151 12 Oporne in podporne konstrukcije ��152 12.1 Oporni in podporni zidovi �� 152 12.1.1 Težnostne oporne in podporne konstrukcije �� 153 Kako pravilno izdelamo težnostne oporne in podporne konstrukcije? �� 155 12.1.2 Upogibne oporne in podporne konstrukcije �� 157 12.1.3 Armirana zemljina �� 158 ** 12.2 Računski primer statične presoje težnostnega opornega zidu �� 160 12.2.1 Preveritev na zdrs �� 162 12.2.2 Lega in naklon rezultante �� 163 12.2.3 Kontaktni tlaki (prerez: 1–1) �� 163 12.2.4 Nosilnost temeljnih tal po Brinch Hansenu �� 163

13 Temeljenje (fundiranje) ��166 13.1 Globina temeljenja �� 167 13.2 Plitvo temeljenje �� 168 13.2.1 Točkovni temelji �� 169 13.2.2 Pasovni temelji �� 170 13.2.3 Temeljni nosilci – nosilec na elastični podlagi �� 171 13.2.4 Temeljne plošče �� 172 13.3 Peščeno-prodne in gramozne blazine pod temeljem �� 174 13.4 Dimenzioniranje plitvih temeljev �� 176 13.4.1 Nosilnost tal pod plitvimi temelji �� 179 13.5 Račun nosilnosti zemljin po vzorčni metodi v dodatku D SIST EN 1997-1:2005 �� 179 13.5.1 Mejna nosilnost temeljnih tal pod plitvim temeljem – nosilnost v nedreniranih pogojih �� 180 13.5.2 Mejna nosilnost temeljnih tal pod plitvim temeljem – nosilnost v dreniranih pogojih �� 181 13.5.3 Mejna nosilnost temeljnih tal po Brinch Hansenu za pravokotni temelj �� 183 13.5.4 Primeri za vajo – plitvo temeljenje �� 185 13.5.5 Kontrola razširjanja obtežbe v točkovnem temelju �� 190 13.6 Globoko temeljenje �� 191 13.6.1 Temeljenje na kolih (pilotih) �� 192 Zabiti piloti (koli) �� 193 Leseni piloti �� 193 Betonski piloti – montažni �� 194 Jekleni piloti �� 195 Uvrtani in vtisnjeni piloti �� 196 Benoto in Franki piloti �� 196 Vbrizgani (injektirani) piloti pod visokih tlakom (jet grouting) �� 198 13.6.2 Temeljenje na vodnjakih �� 201 13.6.3 Globoko temeljenje v odprti gradbeni jami �� 202 14 Napake pri temeljenju ��206 15 Slovarček strokovnih izrazov ��206 16 Slovarček slovensko – angleških strokovnih izrazov ��211 17 Avtorji in viri slikovnega gradiva ��213 18 Literatura in viri ��215

I Zemljina kot gradbeni material

ZEMLJINA KOT GRADBENI MATERIAL

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

(a)

(b)

(c)

(č)

Slika 3.6 Jedra zložena v lesenih zabojih dolžine 1 m z označenimi globinami. (a) Jedra pridobljena v produ; (b) jedra pridobljena v glinah. Pri vrtanju v zemljine pridobimo porušene vzorce. Sliki (c), (č) jedra pridobljena iz jedrnatih apnencev. Jedra pravilno zlagamo od levega zgornjega roba zaboja proti desni strani.

vrtalna krona

jedrnik (jedrna cev)

Slika 3.7 Jedrnik (jedrna cev), v katerega se vtiska jedro. To so jeklene cevi, dolžine 1 do 6 m. Na zgornjem koncu je priključni navoj za vrtalno drogovje, na spodnjem, pa vrtalna krona.

(a)

(b) Slika 3.8 (a) Nazobčana debelostenska krona s prizmatičnimi vidia rezili; (b) krona za vrtanje v trde hribine z diamantnimi zrnci.

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

tipalo za silo (1) plašč tipalo za silo (2) senzor za porni tlak

Slika 3.13 Na fotografiji se vidi CPTu sonda (konus) za merjenje odpora na konici (qc), trenja po plašču (fs) in pornih tlakov (u). Vidi se tudi enota za sprejem in risanje podatkov na terenu, ki je opremljena z GPS in SIM kartico, ki omogoča po izvedbi testa pošiljanje podatkov prek mobilnega signala na računalnik v pisarni.

Slika 3.14 Sonda (konus) za izvajanje CPTu meritev s senzorji za merjenje odpora konice, trenja po plašču in pornih tlakov

Statični konusni penetrometrski preizkus je pomemben v nekoherentnih zemljinah (peskih) kot tudi koherentnih zemljinah (gline in melji) za določanje nosilnosti pilotov (kolov) in pri temeljenju večjih objektov. Obstaja več vrst penetrometrov. Cone resistance

Sleeve friction

Pore pressure

Effective friction angle

Slika 3.15 Grafični prikaz rezultatov statične konusne penetracije CPTu: odpor na konici, trenje po plašču, porni tlaki in efektivni strižni kot ** Pri CPT preizkusu ločimo naslednje pojme in sicer:

qc … odpor konice; merjena osna sila Qc , ki deluje na površino konice Ac ; fs … trenje ob plašču; merjena sila trenja Qs , ki deluje na površini plašča As ; Rf … trenjsko razmerje (izraženo v procentih); fs / qc (fs in qc sta določena na isti globini); lf

… trenjski indeks; qc / fs .

Statični konusni penetracijski preizkus (CTP) je natančnejši od standardnega penetracijskega preizkusa (SPT), ker lahko bolje nadzorujemo pogoje izvajanja poskusa. Elektronski zajem podatkov pa nam omogoča praktično zvezno spremljavo odpora proti penetraciji, odpora po plašču in pornega tlaka ter morebitnih drugih količin. 20

Terenske preiskave zemljin (tal)

3.5 Poskusna obremenitev Namen poskusne obremenitve na terenu je preverjanje rezultatov laboratorijskih preiskav. Obremenitev se izvaja direktno s postavljanjem kvadratnih plošč ali s pomočjo hidravlike (slika 3.22).

hidravlično dvigalo preizkusna plošča globina temeljnega dna

Slika 3.22 Poskusna obremenitev temeljnih tal s hidravlično dvigalko

Direktno nanašanje obremenitve se uporablja za homogeno, prepustno zemljino. Plošče so standardne kvadratne oblike, njihova površina je 0.50 m2. Priporoča se tudi uporaba hidravličnih dvigal, pri čemer je potrebno paziti na položaj hidravličnih dvigal, tako da ne bi reakcija opore vplivala na rezultate merjenja. Poskusna obremenitev se opravlja v izkopanih jamah. Jama je široka 300 cm in globoka 50 cm. Vanjo damo prizmatično telo v obliki betonskega ali železnega bloka kvadratne oblike 0,71  0,71 m. Na ta blok direktno nanašamo obremenitev materiala znane mase. Obremenitev povečujemo postopno: v zelo stisljivih zemljinah po 25 kN/m2, v srednje stisljivih zemljinah po 85 kN/m2 in v malo stisljivih zemljinah po 100 kN/ m2. Čas trajanja vsake stopnje obremenitve je od 10 minut do 1 ure v zelo prepustni zemljini, 1 do 2 uri v prepustni ter 1 dan in več v malo prepustnih tleh. Poskusna obremenitev se dodaja vse do loma v tleh ali vsaj 50 % več od največje obremenitve za opazovana tla.

meja loma tal

300

meja proporcionalnosti

400 diagram obtežbe

obtežba [kPa]

Pri obremenitvi, ki je enaka dovoljeni obremenitvi, ugotavljamo še stalno posedanje tal, tako da se tla razbremenijo (slika 3.23).

200 100 24 22 20 18 16 14 12 10 8

100

200

čas t (v urah)

raz b

posedanje (posedek) [cm]

rem

časovni diagram

300

eni

tev

400

500 obtežba [kPa]

diagram posedanja tal zaradi obtežbe B

Qf mejna nosilnost tal

Slika 3.23 Diagram poskusne obremenitve za plitvo temeljenje

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

Primer 4.1: Izračunajte maksimalno poroznost za primer, da je zemljina sestavljena iz enako velikih kroglic (zrn) premera 2r rahle strukture (enakomerno graduiran material). Vv …por V …kocke

Vs …krogle

d = 2r ⇒ r =

2r = d

d 2

V = Vkocke = a3 = (2r)3 = d3 4 4 d3 π × d3 Vs = Vkrogle = π × r 3 = π × = 3 3 8 6

Vv = Vkocke - Vkrogle = V - Vs π × d3 6 π ×d 3 3 d − 6 d3 1 − Vv n= = = V d3 d3 π n=1− 6 n = 0,476 Vv = d 3 −

π 6

nmax = 47,6 % = 48 % e=

n 0,476 = = 0,91 1−n 1 − 0,476

emax = 0,91

S pomočjo količnika por (e) lahko določimo velikost posedanja zemljine (tal) pod obremenitvijo. Namreč posedanje zemljine (tal) se odvija na račun por v tleh, ker je trdna substanca (zrna) »nestisljiva«.

** 4.2.1 Vpliv poroznosti tal na posedanje Ko je zemljina izpostavljena tlačni napetosti (obremenitvi), pride do zmanjšanja volumna. Volumen se zmanjša na račun volumna por. Ta sprememba pomeni tudi spremembo količnika por e. h

VV h VS

Slika: 4.6 Vpliv poroznosti tal na posedanje

Preiskava zemljin v laboratoriju (fizikalne lastnosti zemljin)

Naprava konusni penetrometer ima: osnovno ogrodje, konus, merilno skalo globine penetracije in pripravo za merjenje časa, ki hkrati avtomatsko sprosti in ustavi konus. K temu spada še posodica za vzorec, pribor za pripravo vzorca ter za določanje vlažnosti. Priprava vzorca je tudi natančno predpisana. Pomembno je, da so zrna zemljine, ki jo preiskujemo, manjša od 0,4 mm.

konus 80 g 30 stopinj

posodica za vzorec zemljine

Slika 4.17 Konusni penetrometer

Slika 4.18 Britanski konus in posodica za vzorce

Postopek je tak, da za 5 sekund spustimo in nato ustavimo konus. Zatem odčitamo globino ugreza (penetracije) konusa v vzorec. Del vzorca vzamemo za določitev vlažnosti in postopek ponovimo še trikrat. Rezultat prikažemo na diagramu (slika 4.19), kjer na absciso nanašamo vlažnost v odstotkih, na ordinato pa ugrez (penetracijo) konice v milimetrih. Točke štirih meritev povežemo in dobimo premico. Meja židkosti je količina vlage v vzorcu pri ugrezu konusa 20 mm in jo odčitamo na ordinati. DOLOČANJE KONSISTENCE (SIST-TS CEN ISO/TS 17892-12:2004/AC:2010)

Delovišče: w (%) Ugrez (mm)

64,0 23,0

63,50 21,9

61,90 18,6

w1(%) = 62,59 63,40 21,6

67 66 65

Vlaga (%)

64 63 62 61 60 15

Ugrez (mm)

Slika 4.19 Rezultat določanja meje židkosti s konusnim penetrometrom. Vlažnost pri meji židkosti odčitamo pri 20 mm penetracije konusa.

Poznavanje meje židkosti je pomembno, ker sta pri tej meji odpor in nosilnost zemljine nični. Meja plastičnosti je vlažnost zemljine pri prehodu iz plastične v poltrdo konsistenco. Odstotek vode pri tej meji označimo z wP (angl. plastic limit). Mejo plastičnosti določamo z okoli 70 mm dolgimi in 3 mm debelimi svaljki zemljine. Svaljke valjamo na vpojni podlagi toliko časa, da se na njih pokažejo razpoke. Takrat je dosežena meja plastičnosti in tedaj določimo vsebnost vode. Ta vsebnost vode je meja plastičnosti wP (slika 4.20). 55

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

Smer padanja vsebnosti vode vlažnost meja židkosti

meja plastičnosti

meja krčenja

židka (tekoča)

plastična

poltrdna

trdna

Indeks plastičnosti IP = wL - wP Slika 4.20 Konsistenčna stanja koherentne zemljine (glina, melj)

Glede na vsebnost vlage pri meji plastičnosti wL drobnozrnate frakcije zemljine lahko razčlenimo v naslednje osnovne skupine: wL < 20 % – neplastične (NP), 20 % < wL < 50 % – nizko plastične (L), wL > 50 % – visoko plastične (H).

Meja krčenja (wS) je vlažnost zemljine na prehodu med poltrdo in trdno konsistenco. Količina vlage je ravno tolikšna, da preneha proces krčenja. Preneha proces zmanjševanja prostornine zemljine. Indeks plastičnosti je razlika med vlažnostjo zemljine na meji židkosti (wL) in meji plastičnosti wP. IP = wL - wP

Iz tega indeksa vidimo, kolikšna količina vode je potrebna, da zemljina iz plastičnega preide v židko stanje. Indeks konsistence nam kaže stanje konsistence zemljine in je definiran z izrazom: IC =

wL − w IP

kjer je w naravna vlažnost vzorca zemljine, za katerega določamo konsistenco. Iz indeksa konsistence IC lahko opredelimo, da imajo zemljine naslednje konsistence: Indeks konsistence IC

Konsistence meljev in glin

IC < 0

židka (tekoča)

0 < IC < 0,33

lahko gnetna

0,33 < IC < 0,67

srednje gnetna

0,67 < IC < 1,00

težko gnetna

1.00 < IC < (wL - wS)/Ip

poltrdna

trdna

IC > (wL - wS)/Ip

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

vodilni obroč

porozna plošča

porozna plošča oklepni obroč, ki preprečuje bočne deformacije

Slika 4.25 Edometer med obremenitvijo vzorca zemljine

bat, ki prosto drsi

Slika 4.26 Razstavljen edometer Tlak se prenaša na vzorec preko bata, ki prosto drsi v vodilnem obroču.

prostor za vzorec zemljine v oklepnem obroču

cevki za izcejanje vode iz vzorca

Slika 4.27 Prostor, kamor vstavimo vzorec.

edometer

Slika 4.28 Sestavljen edometer, pripravljen za preizkus oziroma obtežbo zemljine

Rezultat vnašamo v diagram posedkov. Končni rezultat edometrske preiskave je modul stisljivosti (edometrski modul) (Mv = Eoed). Uporabimo ga pri izračunu posedkov posameznih plasti zemljine pod gradbenimi objekti in njihovem časovnem razvoju. Modul stisljivosti zapišemo z edometrskim modulom: Mv ≡ Eocd =

∆σ ∆σ (1 + e0 ) = εz ∆e

Pri posedanju v edometru se spreminja le vsebnost vode; prikaz je enak kot na sliki 4.29. hv h

hv h1

TRDNA SUBSTANCA (TRDNINA)

Slika 4.29 Prikaz posedanja v edometru

hv1

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

4.12 Strižna trdnost Strižna trdnost je ena najpomembnejših inženirskih lastnosti zemljin. Pomembna je zato, ker nam omogoča stabilnost brežin pri zemeljskih delih in preprečuje drsenje pobočij. Preprečuje tudi izrivanje zemljine pod temelji, ki je posledica vertikalne obtežbe gradbenega objekta. Nevarnost izrivanja zemljine pod temelji je še posebej velika pri plitvih temeljih. Strižna trdnost je odvisna od trenja med zrni in od kohezije. To trenje med zrni imenujemo kot notranjega trenja j ali strižni kot, silo med delci pa kohezija. Prvi uporaben zakon strižne trdnosti je podal Coulomb (1876). Tako imenovani Coulombov zakon definira strižno trdnost zemljine z empiričnim izrazom v obliki: tf = c + sn . tan j

kjer je: tf

… strižna trdnost (napetost, pri kateri se vzorec prestriže) [kPa], [kN/m2];

c .

… kohezija ali kohezijska trdnost [kPa];

… tlačna napetost [kPa], [kN/m2];

… kot strižne trdnosti oziroma strižni kot [ ˚ ];

tan j … količnik strižne trdnosti oziroma strižni količnik.

Efektivna (efektiven lat. dejanski, stvaren) tlačna napetost s′n predstavlja razliko med totalno tlačno napetostjo sn in pornim tlakom u. Danes se strižna trdnost po Terzaghiju podaja z empiričnim zakonom v funkciji efektivnih napetosti z enačbo: tf = c′ + s′n . tan j′ c′

… kohezija za efektivne napetosti oziroma navidezna kohezija (predhodno pod učinkom kapilarnih sil);

s′n … kot strižne trdnosti (kot trenja za efentivne napetosti).

Ta strižna trdnost pri lomu zemljine, ki jo podaja izraz tf = c + sn . tan j

je največja vrednost, ki jo zemljina lahko sprejme. Vsaka odpornost na strig, ki se pojavlja pri zemeljskih delih, oziroma pod gradbenimi objekti, mora biti manjša (tf ≥ t). sn … vrednost normalne napetosti; tf … strižna trdnost pri lomu; t

… računska vrednost strižne trdnosti.

Strižno trdnost zemljin določamo v laboratoriju. Določamo jo v aparatih z direktnim strižnim preizkusom. Pri tem ločimo translatorni strižni preizkus in rotacijski strižni preizkus. Translatorni strižni preizkus je klasični tip aparata za preiskavo strižne trdnosti zemljin in je prikazan na slikah 4.30, 4.31. in 4.32. To je Casagrandejev translatorni strižni aparat.

II ZEMELJSKA DELA, Klasifikacija in identifikacija zemljin

MEHANIKA TAL IN TEMELJENJE

ZEMELJSKA DELA, MEHANIKA TAL IN TEMELJENJE

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

Stroji za transport

Kamioni prekucniki (kiperji) (slika 6.7) se najpogosteje uporabljajo za prevoz materialov pri zemeljskih delih. Keson se prazni z dviganjem nazaj ali s strani. Imajo tako konstrukcijo in velikost, da lahko vozijo po javnih cestah. Po potrebi lahko vlečejo dodatne prikolice.

Slika 6.7 (a) Kamion prekucnik; (b) keson se prazni z dviganjem nazaj

Demperji (slika 6.8) so velika in močna vozila za prevoz sipkih materialov. So tovornjaki, ki smejo voziti samo po gradbišču. Posebno oblikovan keson se prazni z dviganjem nazaj. Keson ima prostornino, ki je odvisna od velikosti demperja: od 4 m3 do 33 m3. V gradbeništvu se najpogosteje uporabljajo zglobni demperji.

Slika 6.8 Kamion demper

Avtomešalci (slika 6.9) so tovorna vozila za prevoz svežega betona od betonarne do gradbišča. Na vozilu je velik boben »hruška«, v katerem so lopatice in boben, ki se ves čas počasi vrti. Obračanje bobna v eno smer omogoča mešanje svežega betona, obračanje v nasprotno smer pa praznjenje betona.

Slika 6.9 Avtomešalec za transport betona

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

nas smo lahko brali o podobnih nesrečah, ko je zemljina zasula delavce. Zato moramo jame, ki so globlje od 1,25 m, vselej ustrezno zavarovati in to načelo strogo upoštevati!

razpoka v zemljini

( 13 h)  [kN/m3] v v = .z

h povečana točka “T ”

“T ”

h = K0 v

ravna porušnica (drsna ravnina)

z Z izkopom porušimo “T” notranje napetostno stanje v zemljini.

v

v h

h 

  45+ 



področje največje napetosti



kot notranjega trenja zemljine

Slika 7.9 Napetostno stanje v zemljini pred in po izkopu gradbene jame. Z izkopom spremenimo napetostno stanje v zemljini.

Načinov zaščite gradbenih jam je več vrst. Odvisni so od geomehanskih (geotehničnih) lastnosti zemljine, od globine izkopa, od pritiska zemljine na zaščitno konstrukcijo, od globine podtalnice, od bližine sosednjih objektov, od velikosti oziroma širine gradbene jame, kadar imajo jame trakaste oblike oziroma oblike ozkih hodnikov.

Leseni opaž z lesenimi ali jeklenimi oporami V praksi najenostavneje zavarujemo gradbene jame v obliki ozkih hodnikov. Na sliki 7.10 je prikazana zaščita plitve (do 2,5 m globoke) temeljne jame v koherentni zemljini, ki dovoljuje izkop vertikalnih sten.

1,15-2,50 m

0,10-0,14 m

Slika 7.10 a) Klasično popolno razpiranje z lesenim opažem in vmesnimi oporami; b) Sodobno razpiranje z jeklenim kanalskim opažem (SBH jekleni opaž). Opaž na sliki je dolg 3,5 m, debelina stene je 6 cm in globina je 4 metre. Notranja širina je 1,30 m; c) Zgornji boks na sliki z oznako T (ang. Top Box) je visok 1,32 m, spodnji z oznako B (ang. Base Box) pa je visok 2,40 m. Razpira se mehansko.

Vertikalne bočne površine jame zavarujemo pred rušenjem ali zdrsom z lesenim opažem (slike 7.11-7.15), ki se naslanja na lesene ali jeklene vertikalne ali horizontalne opore. Globino vpetosti opore v tla moramo izračunati s statičnim izračunom! 88

Gradbena jama

robovih so izdelani žlebovi, ki omogočajo majhne premike. Na ta način lahko jeklene zagatnice sestavljamo in delamo različne tlorisne kombinacije. Možno jih je zabiti v različnih tlorisnih oblikah. Robni žlebovi omogočajo trdno vez med zagatnicami, pa tudi obračanje, tako da lahko v stenah jame izdelamo tudi krivine. Kot gibanja v žlebu je od 2º do 7º (slika 7.22). Žlebovi so malo prepustni za vodo in nudijo dobro zaščito pred podtalnico. Jeklene zagatnice so primerne za zemljine, v katere jih je mogoče vtisniti, zabiti ali uvibrirati. V Sloveniji je njihova uporaba omejena zaradi sestave tal, saj z njimi ni mogoče prebiti trših plasti, na primer konglomerata ali samic – večjih kamnov v tleh. Zagatnice (slika 7.23) so uporabljali pri gradnji Luke Koper, v Pomurju in na južnem delu Ljubljane (slika 7.24). Larssen Krupp Larssen Rombas

Hoesch

Slika 7.21 Prečni preseki jeklenih zagatnic



Slika 7.22 Kot gibanja zagatnice v žlebu

Slika 7.23 Vtiskanje jeklenih zagatnic

Slika 7.24 Dvakrat sidrane jeklene zagatnice

Gradbena jama

Armiranobetonska diafragma Pri varovanju z vkopanim zidovjem je potrebno v tleh najprej zgraditi betonski vodilni kanal širine 0,60 m do 1,00 m in tudi več. Odkop diafragme poteka strojno v lamelah običajne dolžine do 3,00 m. Za zaščito med izkopom uporabljamo bentonitno suspenzijo. Po odkopu posamezne lamele postavimo v izkop armaturni koš. Sledi betoniranje izkopa, posamezne lamele diafragme pa na vrhu povežemo z vezno gredo. Uporabili so jo, na primer, pri gradnji prizidka k Operi v Ljubljani (slika 7.27 in slika 7.28) in drugod.

Slika 7.27 Gradbena jama Opere v Ljubljani, zaščitena z diafragmo

Slika 7.28 Vstavljanje armature diafragme

Zaščita gradbene jame z armiranimi vbrizganimi (jet grouting) piloti Zaščito gradbene jame z vbrizganimi (jet grouting) piloti (slika 7.29) so v Sloveniji prvič uporabili leta 1987. Po tej metodi v zemljino v tleh visoko tlačno vbrizgavamo cementno mleko. Pri tem se v zemljini ustvari vretenasto telo – valj zemljine, ki je prepojeno s cementnim mlekom. Premer stebra zemljine, prepojene s cementnim mlekom (pilota), je odvisen od tlaka injektiranja, od zemljine, hitrosti dviganja drogovja, viskoznosti cementnega mleka itn. Ta metoda je primerna predvsem za peščene in prodnate zemljine. V sredino tako nastalega stebra se vtisne armaturna palica. Vbrizgane pilote (jet grouting) izvajamo na razdaljah 0,80 do 1,00 m. Tako nastale stebre (slope) zemljine, prepojene s cementnim mlekom (pilote), je mogoče tudi sidrati z geotehničnimi sidri. Slabost takega načina dela je, da je dimenzioniranje tovrstnih pilotov bolj izkustveno.

Slika 7.29 Sidrana jet grouting pilotna stena v produ

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

Računski primeri: Primer 8.1: Pri gradnji neke ceste moramo izdelati nasip dolžine 210,50 m prereza kot je prikazan na sliki 8.5. Kolikšna je kubatura zemljin, ki jo pri tem moramo vgraditi v nasip, če ne upoštevamo razrahljanosti zemljine? Izračunajte še strmino pobočja nasipa. 10 m 1:

16 m

Slika 8.5 Nasip

Nasip je prizma, katere prečni prerez je trapez (prečni prerez nasipa) in višina prizme je dolžina nasipa. V = A.h A=

h=l

16,0 + 10,0 · 2,0 = 26 m2 2

V = 26 · 210,50 = 5473 m3

Strmina brežine je 2 : 3 = 1 : 1,5. Primer 8.2: Za polaganje kanalizacijske cevi moramo izkopati jarek dolžine 156 m kot je prikazan na sliki 8.6. Koliko m3 moramo izkopati?

1,40 m

5:1

1,46 m

0,90 m

Slika 8.6 Jarek

Prečni prerez jarka je trapez, zato najprej izračunamo njegovo ploščino. 0,90 + 1,46 · 1,40 = 1,652 m2 2 V = 1,652 m2 · 156 m = 257,7 m3 = 258 m3

Primer 8.3: Za temelje 10 armiranobetonskih stebrov, preseka 0,30 / 0,30 m, moramo izkopati temeljne jame do globine 0,50 m, prečnega preseka 0,50 / 0,50 m. Kolikšna je količina izkopa? Ker ima temeljna jama vse tri dimenzije enake, je to kocka, zato računamo po enačbi: V = a3

kjer je a = 0,5 m V = 0,53 = 0,125 m3 V = 10 · 0,125 = 1,25 m3

104

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

11.2 Aktivni zemeljski pritisk 11.2.1 Analitično določanje aktivnega zemeljskega pritiska Kot smo že prej omenili, se zemeljski pritisk aktivira pri zelo majhnih pomikih zidu od tal okoli točke A v čelni smeri zidu. Za zidom se vzpostavi zemeljski klin z drsno ploskvijo pod kotom (theta) ϑ = 45◦ + ϕ2 . Omenili smo že, da je rešitev aktivnega pritiska podal Coulomb že leta 1776. Pri tem je svojo rešitev aktivnega zemeljskega pritiska utemeljil na naslednjih predpostavkah oziroma poenostavljenih pogojih (glej sliko 11.3 in 11.5). C

rav (drs na po na r rušn avn ica ina )

pomik zidu

aktivni klin

Ea Eav

 Eah 

Ep T B

h 3

 P max A  a  = 45+ 2

Slika 11.5 Analitično določanje aktivnega zemeljskega pritiska

1. Planum zemljine v zaledju je vodoraven. 2. Zaledna površina zidu je vertikalna. Zid je gladek in trenje med zemljino in zidom je nič (d = 0). Terzaghi je pozneje podal, da je δ = 23 ϕ za nezbiti pesek, za zbiti pesek δ = 13 do 12 ϕ. Ta kot določa položaj rezultante aktivnega zemeljskega pritiska (Ea) na zaledno steno zidu. 3. Ker ni trenja, je rezultanta sile aktivnega zemeljskega pritiska (Ea) horizontalna. 4. Zid rotira navzven okoli zaledne spodnje točke A (s čimer se doseže, da je horizontalna relativna deformacija aktivnega klina konstanta, Ea = const.). 5. Drsna ploskev je ravna in oklepa s horizontalo kot ϑ = 45◦ + ϕ2 (naklon kritične porušnice ϑ). 6. Za opornim zidom ni nobene zunanje (koristne) obtežbe. 7. Sila G (teža zemeljskega klina), rezultanta aktivnega zemeljskega pritiska Ea in sila trenja na drsni ravnini Q se sekajo v isti točki in tvorijo zaključen trikotnik sil. 8. Po Coulombu na zaledni strani zidu raste napetost z globino linearno in je maksimalna v dnu zidu. Rezultanta aktivnega zemeljskega pritiska (Ea) je horizontalna in ima prijemališče na h/3. Iz teh predpostavk je Coulomb izračunal aktivni zemeljski pritisk in rezultanto aktivnega zemeljskega pritiska. Ta izračun velja le za nekoherentne zemljine (j  0, c = 0). V globini z določimo aktivni zemeljski pritisk z enačbo: paz = g · z · Ka

kjer je:

g … prostorninska teža zemljine [kN/m3]; z

… globina horizonta [m];

Ka … koeficient aktivnega zemeljskega pritiska, ki ga izračunamo:

140

(11.4)

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

Danes gradimo armiranobetonske oporne in podporne zidove različnih oblik predvsem na slabše nosilnih tleh – slika 12.6.

zaledna koritnica

čelna stran

m:1

n:1

delovni stik vodotesna izvedba zaledna stran

delovni stik vodotesna izvedba

linija izkopa

 B

podložni beton C12/15 min. 10 cm

Slika 12.6 Armiranobetonski težnostni oporni zid z zaledno konzolo. Oblike so lahko tudi drugačne.

Kašte so oporni ali podporni zidovi iz montažnih armiranobetonskih elementov, sestavljenih v celice pravokotnih oblik, zapolnjenih z lomljenim kamnom (sliki 12.7 in 12.8). prostor celice, ki ga zapolnimo z materialom prod, lomljen kamen

vzdolžni montažni elementi prečni montažni elementi

Slika 12.7 Kašte. Risba armiranobetonskih elementov zloženih v celico, ki se zapolni s prodom ali lomljenim kamnom.

Slika 12.8 Montažni zid – kašte

Gabioni so oporni zidovi, sestavljeni iz košar iz pocinkane žične mreže (ali plastičnih mrež). Najpogostejše dimenzije košar za zidanje zidu so 1  1  2 m, za temeljne dele pa 1  2  0,3 m. Košare imajo obliko kvadrov in so zapolnjene z lomljenim kamnom (slike 12.9, 12.10 in 12.11).

154

Oporne in podporne konstrukcije

Slika 12.9 Gabioni, pogled v prečnem preseku

Slika 12.10 Gabioni, pogled s čelne strani zidu

Slika 12.11 Žična košara, ki se zapolni z lomljenim kamnom.

Kamnite zložbe (sliki 12.12 in 12.13) so sodoben, enostaven in cenovno ugoden način izdelave oporne ali podporne konstrukcije. Značilnost je gradnja z bagrom in uporaba zelo velikih (vsaj 0,5 m) kamnitih blokov s prostornino 0,1 m3, ki jih povezujemo z betonom C 25/30 tako, da je volumensko približno 60 % kamnitih blokov in 40 % betona. Bagrist mora kamnite bloke zlagati tako, da se stikajo največ trije bloki – samo tako ostaja zložba čvrsta. Celotna kamnita zložba je nagnjena proti hribini; čelna stran z nagibom (pogosto 5 : 1 do 2 : 1). Tudi kamnite zložbe morajo biti temeljene dovolj globoko.

Slika 12.12 Kamnita zložba ob avtocesti

Slika 12.13 Detajl kamnite zložbe

Kako pravilno izdelamo težnostne oporne in podporne konstrukcije? Poudarimo, da podporne in oporne konstrukcije smejo načrtovati in graditi samo za to usposobljeni strokovnjaki, v skladu z veljavnimi pravilniki in dobro gradbeno prakso. Zavedati se morajo tudi vseh morebitnih nevarnosti. Pri načrtovanju vseh opornih in podpornih konstrukcij je potrebno preveriti naslednja mejna stanja: 1. porušitev zaradi prekoračitve nosilnosti tal pod temeljem, 2. porušitev zaradi zdrsa, 3. porušitev zaradi prevrnitve. Po mejnih stanjih morajo biti vrednosti računskih vplivov manjše od vrednosti računskih odporov reduciranih za modelni količnik (pripadajočimi količniki varnosti).

155

Temeljenje (fundiranje)

Izdelamo tamponsko blazino iz čistega peščenega proda ali gramoza, ki ga dobro vibracijsko utrdimo v plasteh od 15 do 20 cm. Delo izvajamo v sušnem obdobju na poravnana in dobro utrjena temeljna tla gradbene jame. Preden položimo gramozno blazino, položimo geotekstil, ki preprečuje mešanje temeljne zemljine s tamponsko plastjo (slika 13.10). Nato položimo tampon v plasteh do 20 cm, ki jih statično uvaljamo. Zaključna plast tampona mora biti ravna (na njej bodo temeljili). Modul stisljivosti mora biti vsaj 40 MPa. Peščeno prodno ali gramozno blazino (velikost zrn 0-63 mm) moramo narediti s širino najmanj: B + 2 . d . tan a

kjer je B širina grajenega temelja in d debelina blazine. Priporoča se, da se blazina izdela iz močno pustega betona, ker se s tem omogoči ustrezno zbijanje betona in onemogoči škodljiv vpliv vode. Z izdelavo blazine lahko precej zmanjšamo obtežbo na temeljna tla in s tem uskladimo obtežbo v okviru dovoljene nosilnosti tal.

Slika 13.10 Na temeljna tla so najprej položili geotekstil in nato približno 50 cm gramozne blazine, ki so jo vibracijsko zgostili.

Primer 13.1: Izračunajte obremenitev tal, ki se prenaša preko peščene blazine, če je znano, da je centrična obremenitev zidu po metru dolžine skupaj s težo temelja P = 400 kN. Debelina peščene blazine je d = 1,0 m, a = 45, prostorninska teža peska g = 18 kN/m3, širina temelja pri dnu B = 2,0 m. Skupna obremenitev na temeljna tla: od temelja

400 kN

od peščene blazine (B + 2a) · g = (B + 2d · tan a) · g = (2,0 + 2 ·1 · 1) ∙18 = 72 kN Skupno SVg = 472 kN σ=

Vg Vg 472 kN = = = 118 kN/m2 = 118 kPa A (B + 2a) · 1 4,0

Širina temelja (B) je dimenzionirana za nosilnost tal stal = 240 kPa in smo z izdelavo peščene blazine zmanjšali obremenitev na temeljna tla za 240 - 118 = 122 kPa, kar je za 50,8 %.

175

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

Vrednosti koeficientov nosilnosti v odvisnosti od kota j so prikazane v spodnji tabeli. Koeficient nosilnosti

Kot j 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1,57

2,47

3,94

6,40

10,66

18,40

33,30

64,20 134,87

5,14

6,49

8,34

10,98

14,83

20,72

30,14

46,12

75,31 133,87

0,1

0,52

1,58

3,93

9,01

20,09

45,23 106,05 267,75

bc, bq, bg … koeficienti nagiba baze temelja (a). Če je temeljna ploskev vodoravna, so koeficienti nagiba bc = bq = bg = 1. V primeru nagiba temeljne ploskve pa jih izračunamo iz enačb: bq = b = (1 - a . tan j′)2

(13.17)

bc = b q −

(1 − bq ) Nc · tan ϕ

(13.18)

cc, cq, cg, … koeficienti oblike temelja: B sq = 1 + · sin ϕ (pravokoten temelj B ′ < L ′) L sq = 1 + sin j′ (kvadraten ali okrogel temelj) sγ = 1 − 0,3 ·

B (pravokoten temelj B ′ < L′) L

(13.19) (13.20)

(13.21)

sg = 0,7 (kvadraten ali okrogel temelj) sc =

sq · Nq − 1 (pravokoten, kvadraten ali okrogel temelj) Nq − 1

ic, iq, ig

ic = iq −

… koeficienti nagiba rezultante obremenitve. Če je rezultanta vertikalna, so koeficienti nagiba ic = iq = ig = 1. V primeru nagiba rezultante pa jih izračunamo iz spodnjih enačb:

1 − iq Nc · tan ϕ

H iq = 1 − V +A ·c · H iγ = 1 − V +A ·c ·

(13.23) m 1 tan ϕ

(13.24)

m+1

1 tan ϕ

(13.25)

B L , če sila H deluje v smeri B ′ B 1+ L L 2+ B mL = , če sila H deluje v smeri L ′ L 1+ B

m = mb = m=

(13.22)

(13.26) (13.27)

Pri tem mora biti zadovoljen pogoj mejnega stanja nosilnosti: Vd ≤ Rd,

oziroma vsota projektnih vrednosti vplivov je manjša ali kvečjemu enaka projektni vrednosti odpora oziroma nosilnosti temeljnih tal, če je rezultanta v jedru prereza oziroma je: eB ≤ B6 ; eL ≤ L6 . 182

Mehanika tal, zemeljska dela in temeljenje

15 Slovarček strokovnih izrazov* ADHEZIVNA VODA je tista, ki se zadržuje na zrnih zemljine kot posledica površinske napetosti vode. Zrna obdaja kot ovoj in se oprijemlje kotov med zrni. V takem primeru jo imenujemo porna kotna voda. AKCESORNI MINERALI so minerali, ki v kamninah nastopajo v količinah, ki so manjše od 1 %; niso pomembni za opredelitev posamezne kamnine. ANIZOTROPEN pomeni z različnimi fizikalnimi lastnostmi v raznih smereh. APLIT (gr. haplos, enojen, enostaven, preprost) je bela do svetlosiva drobnozrnata žilnina. Sestavljajo ga kremen in kalijev glinenec (ortoklaz, mikroklin in plagioklaz) in temni značilni minerali biotit, muskovit, turmalin, rogovača. Apliti so pogosti ob vseh granitnih masivih. V Sloveniji na Pohorju, v tonalitu, segajo v ovoj metamorfnih kamnin. Od pegmatitov se ločijo po drobnozrnati strukturi; ločimo granitski, tonalitski, dioritski itn. aplit. APNENEC je sedimentna kamnina, sestavljena iz več kot 50 % kalcijevega karbonata CaCO3. V glavnem nastopa kot kalcit. Bistveni minerali v njem so: dolomit, kremen, limonit, organske snovi. Nastaja v celinski, predvsem pa v morski vodi. Je različno obarvan, odvisno od primesi. Lahko je bel, siv, črn, rumenkast, rdečkast; je drobno- do grobozrnat, skladovit ali masiven. Apnenec najpogosteje nastaja organogeno-kemično; izloča se iz vode s pomočjo organizmov, ki gradijo skelet iz kalcita ali aragonita; pogosto vsebuje fosilne ostanke, lahko pa je v celoti sestavljen iz fosilnih ostankov, npr. foraminifer, školjk, koral itn. Po njih ga tudi poimenujemo npr. numulitni, školjčni, koralni, rudistni. Kemično nastaja (oz. se izloča iz vode) redkeje kot posledica različnih fizikalno-kemičnih dejavnikov. V njem so lahko različne primesi: apnenec, ki vsebuje peščena zrnca, je peščeni. Če narašča vsebnost peščenih zrnc, prehaja v apneni peščenjak; če ima primesi gline, je to glinasti apnenec oz. prehaja v lapor; če vsebuje organske primesi, ga imenujemo bituminozni; če ga sestavljajo drobni ooliti, je to oolitni apnenec; vsebuje lahko tudi različne količine minerala dolomita in takrat opazujemo vse prehode od apnencev do dolomitov. Pri metamorfozi prehaja apnenec v marmor. Pri nas je pogosta in značilna kamnina. Od drugih kamnin ga ločimo tako, da naredimo poskus z 10 % klorovodikovo kislino (staro ime: solna kislina, HCl). Če kanemo kislino na apnenec, burno zašumi, ker nastaja ogljikov dioksid CO2. Reakcija, ki pri tem poteka, je: CaCO3 + 2 HCl  CO2  + CaCl2 + H2O. AVGIT, glej pirokseni. BENTONITI so gline, ki vsebujejo več kot 60 % montmorijonita; imajo izjemne koloidne lastnosti. V glavnem nastajajo s preperevanjem vulkanskih tufov. Svetovno znano nahajališče najkakovostnejšega bentonita je v državi Wyoming v ZDA. Bentoniti se v glavnem uporabljajo za izplake pri globinskem vrtanju, v industriji mila, papirja itd. BIOTIT, kalijevo-magnezijevo-železova sljuda, K(Mg,Fe,Mn)3 [(OH,F)2/(Al,Fe)Si3O10]; kristalizira monoklinsko, je temnorjav, temnozelen, črn in ima biserni sijaj; značilna je popolna razkolnost; nastopa v tenkih lističih. Pojavlja se v magmatskih in metamorfnih kamninah ter pegmatitih. BISTVENI MINERALI so tisti, ki v kamnini prevladujejo in so za njeno opredelitev in razvrstitev temeljnega pomena. Če manjka le eden od njih, kamnina dobi drugo ime oziroma jo uvrščamo v drugo skupino. BLESTNIK je sljudovec, sljudni skrilavec, je drobno- do srednjezrnata regionalno metamorfna kamnina, nastala pri temperaturi do 600 C in pritisku do 6 Kb iz glinenih do peščenih kamnin. Ta kamnina je siva, črna, rjava. Sestoji predvsem iz kremena in sljud (najpogosteje muskovit, redkeje biotit in paragonit, granat, turmalin). Ime dobi po sljudi, ki jo vsebuje. Pri nas je to na Pohorju; na območju nekdanje Jugoslavije v Rodopskem masivu, Srbsko-Makedonski masi. * Glej literaturo [23]

206

Slovarček slovensko – angleških strokovnih izrazov

16 Slovarček slovensko – angleških strokovnih izrazov aktivni zemeljski pritisk – active earth pressure armaturni koš – cage of reinforcement armirana zemljina – reinforced earth, mechanically stabilized earth armiranobetonska konstrukcija – reinforced concrete construction armiranobetonski težnostni oporni zid z zaledno konzolo – cantilevered retaining wall Atterbergove meje konsistence – Atterberg limits Boussinesqova enačba – Boussinesq equation cesta v vkopu – hollow road Coulombova teorija zemeljskega pritiska – Coulomb earth pressure theory delovni stik – construction joint dovoljena nosilnost tal – allowable bearing capacity edometer – consolidometer, oedometer edometrski preizkus – oedometer test enotna klasifikacija zemljin (USCS) – Unified Soil Classification System gabioni – gabions geotehnična klasifikacija zemljin – geotechnical soil classification geotehnika – geotechnics geotekstil – geotextiles glina – clay globina temeljenja – depth of foundation globoko temeljenje – deep foundation gradbena ekipa – construction team gradbena jama – foundation excavation, foundation pit gradbena mehanizacija – construction equipment, builder ' s equipment granulometrijski preizkus, preizkus zrnavosti – sieve analysis test greder (stroj) – blade grader

homogena zemeljska pregrada – homogenous earth dam indeks plastičnosti – plasticity index izkop rova – excavation of trenches izkop tal – excavation of ground izkop za temelj – foundation dig izkopavanje – excavation kapilarni tlak – capillary pressure kapilarni dvig – capillary rise kašte – crib retaining walls klasifikacija zemljin – soil classification koeficient aktivnega zemeljskega pritiska (Ka) – coefficient of active earth pressure koeficient enakomernosti – coefficient of uniformity koeficient krčenja – shrinkage index koeficient pasivnega zemeljskega pritiska (Kp) – coefficient of passive earth pressure koeficient posedanja, koeficient konsolidacije – coefficient of consolidation koeficient stisljivosti – coefficient of compressibility koeficient varnosti – factor of safety koherentne zemljine – cohesive soils kol (pilot) – pile kol (pilot) iz lesa – wooden pile konsolidacija, utrditev – consolidation kontrafor (podporni lok) – counterfort konusni penerometer – cone penetrometer konzola, konzolna gred (iz betona ali kovine) – cantilever konzolna konstrukcija – cantilevered construction kopanje jarka – trenching kot notranjega trenja zemljine – angle of internal friction

211

Literatura in viri

18 Literatura in viri I SEZNAM KNJIG IN ČLANKOV [1.] Aysen, A. (2003). Problem Solving in Soil Mechanics. A.A. Balkema Publishers /Lisse/ Abington/Exton (Pa)/ Tokyo. [2.] Babič, B. (1976). Odvodnja konstrukcija kolnika i tjela ceste. Str. 125-137. V: Priručnik za građenje, održavanje i rekonstrukciju cesta. Savez društava za ceste Hrvatske, Zagreb. [3.] Bodó, B., Jones, C., (2013). Introduction to Soil Mechanics. 586 str. John Wiley & Sons LTD., United Kingdom. [4.] Bogoslovski, N. N. (1953), Fundiranje. 302 str. Preveo s ruskog inž. Mih. Vukičević. Građevinska knjiga, Beograd. [5.] Bond, A., Harris A., (2008). Decoding Eurocode 7. Str. 290-508. Taylor&Francis Group, London and New York. [6.] Bowles, E. J. (1986). Engineering Properties of Soils and their Measurement – third edition. McGraw-Hill Book Company, New York. [7.] Brumen, N., [et al]. (1992). Dolenjska avtocesta: odsek Malence-Šmarje-Sap, 72 str.; uredil Boris Mikoš; fotografije Oskar Dolenc … et al. Pegaz international, d.o.o., Ljubljana. [8.] Cernica, J., N., (1995). Geotechnical Engineering: Foundation Design. 486 str. John Wiley&Sons, Inc, New York. [9.] Craig, R. F, (1992). Soil Mechanics: solutions manual. Fifth Edition. 77 str. Chapman & Hall, London. [10.] Ćorić, S. (2008). Geostatički proračuni. 3. izdanje. 460 str. Univerzitet u Beogradu – Rudarsko-geološki fakultet, Časopis «Izgradnja”, Beograd. [11.] Das, M.,B.(2008). Advanced Soil Mechanics – Third edition. Taylor&Francis, London and New York. [12.] Department of Scientific and Industrial Research Road Research Laboratory, (1964). Mehanika tla pri projektovanju i građenju puteva. Prevodilac Inž. Jovan Šutić. Izdavačko preduzeće Građevinska knjiga, Beograd. [13.] Derringh, E., (1998). Computational engineering geology. Str. 1-201. Printice Hall, Inc., New Jersey. [14.] Drobne, F., Tovornik S. (1961). Obvestilo o raziskavah geoloških pogojev za gradnjo na območju mesta Ljubljane. Geologija 7, str. 269-274, Ljubljana. [15.] Dular, A. (1977). Geoelektrične raziskave na področju Štepanjskega naselja v Ljubljani. Informacije št. 193–194, Zavod za raziskavo materiala in konstrukcij v Ljubljani, april-maj 1977, str 93–96. Gradbeni vestnik, letnik 26, št. 4–5, str. 61–96. Glasilo zveze društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije, Ljubljana. [16.] Durka, F., Morgan W., Williams, T. D. (1993). Structural Mechanics. A fully revised edition of Structural Mechanics by W Morgan and D. T. Williams. 15 Gravity Retaining Walls, str. 234–249. Longman Scientific&Technical, England. [17.] Fašalek, M. (2008). Zaščita gradbenih jam v mestnih središčih - praksa v Sloveniji, Gradbenik 1/2008, str. 31–33. [18.] Foerster, J. (1922). Stavbna mehanika I. del. Nauk o trdnosti. Učna in priročna knjiga za stavbne šole in za stavbne obrtnike. V kraljevi zalogi šolskih knjig in učil, Ljubljana. [19.] Furundžić, B. (1972). Fundiranje. V: Tehničar – Građevinski priručnik II. (str. 313–424). Građevinska knjiga, Beograd. [20.] Gangopadhyay, S. (2013). Engineering Geology. Oxford University Press, New Delhi. [21.] Gjurović, M. (1967). Regulacija rijeka. Nasipi, str. 136–177. Tehnička knjiga, Zagreb.

215