Mechanika zemin - vypracované otázky ke zkoušce

1. Vznik zemin
Vznik zemin (zvětrávání, způsob transportu a ukládání = sedimentace zemin) má vliv na vlastnosti zemin a jejich chováním pod zatížením.
a) Zvětrávání - zeminy vzniknou jako produkt rozpadu skalních hornin a horninotvorných minerálů.
• Mechanické zvětrávání je důsledek klimatických jevů, střídání teplot, vlivy vody, ledu, větru, kořenů rostlin a stromů. Postupně ze skalních hornin vznikají balvany, kameny, valouny, štěrky, písky, prachovité hlíny, hlíny. Tyto minerály označujeme jako prvotní. Mají krystalickou skladbu.
• Chemickým zvětráváním vznikají z prvotních minerálů druhotné minerály. Mění se mineralogické složení. Druhotné minerály mají slabou krystalizační schopnost. Významné jsou jílovité minerály (částice <0,002mm), protože výrazně určují mechanické chování zemin.
Zeminy, které vznikly zvětráváním, ale nebyly přemístěny a jejichž složení je stejné jako měla mateční hornina, jsou tzv. reziduální zeminy (ostrohranná zrna).
b) Způsob transportu
Pokud byla zemina po erozi (zvětrávání) transportována, mluvíme o sedimentech. Podle přenosového media rozlišujeme naplavené (říční), svahové (gravitace a voda), váté, ledovcové, mořské sedimenty.

2. Zeminy normálně konsolidované a překonsolidované
Konsolidace je proces postupného zmenšování pórů zeminy a změny struktury zeminy od působícího zatížení spojený s vytlačováním vody z pórů zeminy. Dochází k zvyšování pevnosti zeminy.
Zeminy normálně konsolidované - současné zatížení (např. od vlastní tíhy) nebylo nikdy překročeno
Zeminy překonsolidované - zatížení v dávné minulosti bylo větší, než v současnosti

3. Zásadní rozdíly v chování soudržných a nesoudržných zemin
a) Nesoudržné (sypké) zeminy - Smyková pevnost je dána pouze třením mezi zrny (úhel vnitřního tření φ). Jsou to zeminy málo stlačitelné (Výjimku tvoří stejnozrnné, nakypřené písky.) Mechanické vlastnosti závisí na ulehlosti (pórovitosti), na granulometrickém složení a tvaru zrn, pod HPV na směru a spádu vody. Mechanické vlastnosti nezávisí na vlhkosti. Jsou propustné a konsolidují rychle.
b) Soudržné zeminy - Smyková pevnot je dána částečně třením mezi částicemi (úhel vnitřního tření φ) a částečně soudržností (kohezí). Velikost koheze závisí na obsahu jílovitých částic a na druhu vazeb mezi částicemi, které ovlivňuje voda obsažená v zemině. Čím více vody, tím jsou vazby volnější, tím menší pevnost a větší stlačitelnost zeminy. Mechanické vlastnosti tedy závisí na vlhkosti zeminy. Soudržné zeminy jsou málo propustné a konsolidují dlouhodobě (v závislosti na obsahu jílovitých minerálů)