přednáška 1.2

sobí nejen přímo pod sebe, ale namáhá i své okolí.
Dochází tedy i k situaci, kdy boční napětí ze směru od kola je větší než vertikální napětí, je
tedy vhodné použít cyklický proměnlivý komorový tlak.
Metoda B: metoda konstantního komorového tlaku
Komorový tlak je stálý a svislé zatěžování cykluje. Umístění materiálu v konstrukci vozovky
pozemní komunikace je pro způsob namáhání zásadní. Zatížení vozovky je roznášeno pod
určitým úhlem, s rostoucí hloubkou se zvětšuje roznášecí plocha zatížení a napětí s hloubkou
klesá. Ve spodních vrstvách už výkyvy bočního tlaku nejsou tolik výrazné a lze tedy uvažovat
komorový tlak konstantní.

Obr. 17 Volba úrovně napětí dle umístění ve vozovce




16
Stanovení modulu pružnosti:
Metoda A: Metoda B: (σ3r=0)





Obr. 18 Cyklický triaxiální přístroj v silniční laboratoři PKO, triaxiální zkušební komora
Zkoušení zemin a zlepšených zemin in situ
Kontrola míry zhutnění zemin a sypanin
Pro zjištění míry zhutnění zeminy na stavbě dle normy ČSN 72 1006 slouží přímé a nepřímé
metody kontroly zhutnění.




17
Přímé metody:
Stanovení objemové hmotnosti na stavbě a porovnání s objemovou hmotností zjištěnou v
laboratoři metodou Proctor standard nebo Proctor modifikovaný při wopt u soudržných zemin
(relativní ulehlosti ID u nesoudržných zemin). Poměr se vyjadřuje jako míra zhutnění – uvádí
se v %
Na stavbě se objemová hmotnost zhutněné zeminy stanoví vyříznutím vzorku pomocí
vyřezávacího kroužku (metoda, která se používal dříve – objemová hmotnost se určí z váhy
zeminy v kroužku a z rozměrů kroužku) nebo se vyhloubí jamka, jejíž objem se stanoví
membránovým objemoměrem příp. vysypáním normovým pískem a hmotnost odebrané
zeminy vážením v laboratoři.

Obr. 19 Stanovení objemové hmotnosti zhutněné zeminy na stavbě membránovým
objemoměrem

Pro nesoudržné zeminy se provádí porovnání s indexem relativní ulehlosti ID (podle ČSN 72
1018)
Nepřímé metody:
Statická zatěžovací zkouška

18

Obr. 21 Statická zatěžovací zkouška

0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
0,000 0,200 0,400 0,600
Kontaktní napětí p pod
deskou v MPa
Za
tla
če
ní
de
sk
y y
v
mm
1.zatěž.cyklu
s
1.cyklus -
regrese
Odlehčení
2.zatěž.cyklu
s
2.cyklus -
regrese

Obr. 22 Vyhodnocení statické zatěžovací zkoušky

Statická zatěžovací zkouška slouží ke kontrole zhutnění zemin a nestmelených podkladních
vrstev. Provádí se zatlačováním kruhové desky (∅ 300 mm) tlakem vyvozeným ruční
hydraulickou pumpou (viz obr. 21). Zkouška se provádí ve dvou zatěžovacích cyklech s tím,
že rozhodující je výsledná hodnota modulu přetvárnosti Edef,2 z druhého zatěžovacího cyklu
a poměr modulů Edef,2/ Edef,1, který charakterizuje míru dohutnění materiálu mezi prvním
a druhým zatěžovacím cyklem.







19
• Rázová zatěžovací zkouška
Slouží taktéž ke kontrole hutnění, avšak pouze jako doplněk statické zatěžovací zkoušky.
V předpisech nejsou uvedeny mezní hodnoty pro rázovou zatěžovací zkoušku (složité
vyhodnocení odezvy dynamického rázu, která je závislá na řadě faktorů jako je vlhkost
zeminy, zrnitost atd.), proto je zapotřebí nejprve provést zkoušku statickou + na stejném místě
taktéž zkoušku rázovou, čímž se provede “nakalibrování“ a na dalších místech se již provádí
pouze zkouška rázová (podstatně rychlejší než statická). V případě pochyb však vždy
rozhoduje statická zatěžovací zkouška.

Obr. 23 Rázová zatěžovací zkouška lehkou dynamickou deskou
• Dynamická kontrolní metoda měřičem zhutnění - kompaktometrem, umístěn na hutnících
válcích
• Radiometrické měření - Troxler
• Penetrační zkouška např. dynamickým kuželovým penetrometrem

Vodní režim v podloží vozovky

Na základě znalosti indexu konzistence nebo hladiny podzemní vody hpv, kapilární vzlínavosti
hs, hloubky promrzání dpr je možné stanovit vodní režim v podloží vozovky. Existují tři
základní vodní režimy v podloží vozovky: difúzní, pendulární, kapilární

difúzní: Ic >1; hpv ≥ dpr + 2 hs
pendulární: 0,7 ≤ Ic ≤ 1; dpr + hs < hpv < dpr + 2 hs
kapilární: Ic < 0,7; hpv ≤ dpr + hs – nejméně příznivý

20

Obr. 24 Charakteristiky pro stanovení vodního režimu

Stroje pro stavbu silnic – základní přehled

Rýpadla :
- používají se pro těžbu a nakládání zemin, hloubení jam a rýh.
- mají nejčastěji hydraulické ovládání, zřídka lanové
- podle obsahu lopaty se dělí na - lehká - do 1m3
- těžká - nad 1m3
- speciální
- s kolovým nebo pásovým podvozkem
- s výškovou lopatou, s hloubkovou lopatou, s drapákem




Obr. 25 Typy rypadel

Nakladače :
- se používají k nakládání sypkých hmot a těžbu v lehkých zeminách
- převážně kolové, někdy též pásové
- objem radlice 0,5 - 5 m3

21

Obr. 26 Nakladač

Dozery :
- slouží k plošnému přesunu zeminy stejně jako skrejpry
- možno též použít k odstraňování porostů, pařezů, humusu, svahování
- hydraulicky ovládaná radlice
- podle možnosti natáčení radlice – buldozery, angldozery, tiltdozery
- většinou na pásovém podvozku
- ekonomická přepravní vzdálenost je 60 m
- mohou být vybaveny laserovým nivelačním zařízením
- dozer může hrnout zeminu do svahu o sklonu 25o
ze svahu o sklonu 30o

Obr. 27 Buldozér

Skrejpry :
- slouží k těžbě, rozvozu a rozprostření zeminy
- hydraulicky ovládané

22
- skrejpr rozpojí zeminu břitem a ta je pak ve směru pohybu vtlačována do korby
- elevátorový skrejpr plní korbu lopatkovým elevátorem
- po rozpojení a naložení se zemina převáží na uzavřené korbě
- vyprazdňování korby se provádí pomocí výtlačné stěny, vyklápěním korby nebo zpětným
chodem elevátoru
- korba má obsah 2 - 30 m3
- těžení zeminy po spádu - spád menší jak 16o
- výjezdy do svahu do 10o
- ekonomická rozvozní vzdálenost je 200 - 1200 m pro skrejpry s obj. do 10 m3
1500 - 2000 m pro skrejpry nad 15 m3
- metoda push - pull spřáhnutí

Obr. 28 Skrejpry

Grejdry :
- používají se převážně k přesnému dorovnání konstrukčních vrstev vozovky a pláně,
odřezávání tenkých vrstev, rozhrnování sypkých hmot a na dokončovací práce
- ovládání je hydraulické
- grejdry jsou vybaveny radlicí v délce 2 - 3,8 m
- radlice je umístěna mezi přední nápravou a zadními nápravami
na ozubeném kole
- radlici je možno spouštět nahoru a dolu, natáčet, vysunovat do stran, naklánět do
potřebného sklonu
- mohou být vybaveny přední radlicí


23


Obr. 29 Grejdr
Dampry :
- dopravní prostředky - používají se k odvozu vytěžené zeminy, lomového kamene
- od běžných nákladních vozidel se liší masivní konstrukcí, výkonnějším motorem
- vývoj damprů směřuje k stále větší nosnosti
- běžná tonáž je 45 t, v USA i 250 t
- použití dampru vyžaduje, aby celá sestava strojů byla složena z přiměřených dopravních
jednotek
Zhutňovací stroje :
Podle způsobu zhutňování rozeznáváme zhutňování :
statické
- tlakem - hladké válce s ocelovými běhouny
- tlakem a hnětením, které je uplatňováno u válců ježkových, mřížových a pneumatikových,
tlak je vyvozován vlastní hmotností těchto válců, běhouny je přenášen tlak do zhutňované
vrstvy, vyvozují se smyková napětí, zhutnění je vlastně dosažení smykové pevnosti zeminy
(rýhované válce - hlinité písky a štěrky; ježkové statické válce -jíly, hlinité zeminy, hlinité
písky a hlinité štěrky)

Druhy statických válců: Jednoosý vlečený s 1 běhounem, dvouosý s 1 běhounem, tandemový
dvouosý s 2 běhouny, dvouosý s 3 běhouny
Celková hmotnost 1 - 15 t
Mezi základní charakteristiky statických válců s hladkým ocel. běhounem patří :
- celková hmotnost válce
- statické lineární zatížení = P/l (N/m)
- počet poháněných běhounů
- koeficient účinnosti běhounu cw = P/l*d
vyjadřuje zhutňovací účinnost
P - zatížení běhounu
l - šířka běhounu
d - vnější průměr běhounu


24
pneumatikové válce:

hutnění tlakem a hnětením
- možnost změny tlaku v pneumatikách
- celková hmotnost 5 - 30 t
- 5 - 11 kol (pneumatik)
- pneumatiky mají tzv. izostatické zavěšení, které zaručuje rovnoměrné zatížení všech kol
- vhodné pro zhutňování soudržných zemin, vhodné j též pro zhutňování asfaltových vrstev
- méně vhodné pro nesoudržné materiály


Obr. 30 Pneumatikový válec se zaplachtováním kol

vibrační
- rázem - pěchovacími deskami
- vibrací, realizované vibračními válci
Princip vibračního zhutňování vychází ze skutečnosti, že vibrace snižuje vnitřní tření mezi
jednotlivými zrny zhutňovaného materiálu.
Vibrační válce mohou mít nižší statické lineární zatížení a přesto dosahují značný hloubkový
účinek zhutňování.

Koeficient účinnosti běhounu vibračního válce :
cw = k*P/(l*d)
k - dynamický součinitel, má hodnotu 1,5 - 1,8
Mezi základní charakteristiky - viz. statické +
- frekvence vibrace a její změna v určitém rozsahu
- amplituda vibrace


Druhy :
- malé ruční, jednoběhounové samopojízdné
- tandemové dvouosé
- kombinované - hladký ocelový běhoun + 3 - 5 pneumatik

Vhodné nejlépe pro nestejnozrnné nesoudržné zeminy.
Kompaktometr - snímač frekvencí - průběžná kontrola (odrazy od zhutňované vrstvy)

25

Obr. 31 Vibrační válec

Zemní těleso - vytyčení, budování násypů a výkopů
- Tvar svahů musí být volen s ohledem na stabilitu
- Vytyčení svahových laviček – doplnit obrázky - násyp, výkop
Příčné profily se vytyčují z výškového bodu osazeného v konstantní vzdálenosti kolmo na osu
silnice tak, aby kolík nebyl dotčen zemními pracemi. Výšky se přenesou nivelačním strojem od
těchto výškových bodů.
Vyšší násypy nebo zářezy se vytyčí pouze směrově a před zahájením zemních prací se
vyznačí jejich paty nebo hrany výkopu. Kříže se osazují až po přiblížení zemních prací
k niveletě pláně.
Na obě strany příčného profilu se kolmo na osu osadí kříže v konstantní výšce nad niveletou.
Od těchto pevných křížů se vložením přenosného kříže a kolíky vytyčuje úroveň nivelety,
výšky okrajů zemního tělesa.

Definice – pláň, zemní pláň, konstrukční pláň, aktivní zóna
Pláň je horní plocha podloží. Až do úrovně zemní pláně hovoříme o zemních pracích.
Zemní pláň je povrch zhutněné zeminy v podloží pod vrstvou vyměněného nebo zlepšeného
podloží.
Konstrukční pláň je pak horní plocha vyměněného nebo zlepšeného podloží, ne které se
začíná s vlastní stavbou konstrukčních vrstev.
Pokud se zemina v podloží nevyměňuje nebo nezlepšuje je konstrukční pláň totožná se zemní
plání.
Aktivní zóna podloží je horní 0,5 m vrstva zemního tělesa, v které se projevují účinky
dopravního zatížení. Aktivní zóna má být z nenamrzavé zeminy.