Detail předmětu

Podzemní stavby

FAST-0F6Ak. rok: 2020/2021

Historie, nomenklatura a názvosloví v podzemním stavitelství. Základní projekční prvky a geotechnický průzkum. Teorie horninového tlaku a statická řešení ostění podzemních staveb. Stavby hloubené a ražené. Novodobé metody provádění a vystrojování podzemních staveb. Štítování (nemechanizované, mechanizované, speciální), razící stroje (plnoprofilové – TBM, výložníkové), použití trhací práce. Nová rakouská tunelovací metoda (NRTM), svorníková výstroj, stříkaný beton, ocelové výztužné prvky. Zvláštní metody ražení (pneumatická, injektáže, zmrazování, PERFOREX – obvodový vrub apod.). Tunely dopravní, podzemní garáže, podchody, kaverny. Využití podzemního prostoru – podzemní urbanismus, vliv ražeb na povrch území, ekologické a ekonomické aspekty. Mikrotunelování. Výhledy podzemního stavitelství.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Vladislav Horák, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav geotechniky (GTN)

Prerekvizity

Student má znát: Základy geologie, mechaniku zemin, mechaniku hornin, zakládání staveb, geodézii, stavební látky, stavební mechaniku, pružnost a plasticitu, základy železničních staveb, základy pozemních komunikací, základy vodohospodářských staveb.

Osnovy výuky

1. Historie a vývoj podzemních staveb. Nomenklatura podzemních staveb podle různých kriterií. Názvosloví.
2. Hlavní konstrukční prvky podzemních staveb. Základní projekční prvky pro jednotlivé typy podzemních staveb.
3. Geotechnický průzkum pro podzemní stavby, průzkumné štoly, vliv geotechnických poměrů na trasování podzemních staveb.
4. Klasifikace prostředí pro potřeby podzemního stavitelství, klasifikační systémy.
5. Stav napjatosti horninového masívu v okolí tunelového výrubu, klenbové teorie, zatížení ostění částí primární napjatosti. Tunelové systémy a soustavy pro větší profily.
6. Klasické a moderní tunelovací soustavy. Prstencová metoda, tybinky, lemované plechy, bet. a želbet. dílce, lisovaný beton, Bernold systém.
7. Nová Rakouská Tunelovací Metoda.
8. Strojní ražba TSM a TBM.
9. Štítování. Štíty s otevřeným a uzavřeným čelem., pneumatické, bentonitové, s pažením čela zeminou, nožový štít. Metoda obvodového vrubu.
10. Zlepšování prostředí při ražbách – jehlování, piloty a mikropiloty, injektáže, TI, zmrazování. Naplavování, vysouvání podzemních staveb.
11. Trhací práce, vrtání, nakládání a odvoz rubaniny. Hloubení šachet.
12. Ražení štol. Vliv výstavby podzemní stavby na životní prostředí. Poklesy povrchu území při ražbách.
13. Ochrana podzemních staveb proti vodě. Větrání podzemních staveb. Hloubené podzemní stavby. Mikrotunelování.

Učební cíle

Student zvládne základní projekční prvky podzemních staveb a dále základní metody pro návrh a posouzení primární obezdívky podzemních staveb (tuhé a poddajné ostění apod.). Seznámí se s geotechnickým průzkumem a vlivem geologie na trasování podzemní stavby a s horninovými klasifikacemi pro podzemní stavby. Bude seznámen s úvodem do teorie horninových tlaků, s tunelovými systémy a soustavami pro větší i menší profily podzemních staveb, trhacími prácemi, hloubením šachet. Bude schopný posoudit deformace povrchu území. Seznámí se s hloubenými podzemními stavbami a s mikrotunelováním

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

ALDORF, Josef: Mechanika podzemních konstrukcí. VŠB-TU, Ostrava 1999
KLEPSATEL,F., KUSÝ,P., MAŘÍK,L.: Výstavba tunelů ve skalních horninách. Jaga group, Bratislava 2003
KOLYMBAS, D.: Geotechnik - Tunelbau und Tunelmechanik. Springer, Heidelberg 1997
SINHA, R.S.: Underground Structures (Design and Instrumentation). Elsevier 1989

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladislav Horák, CSc.

Osnova

1. Historie a vývoj podzemních staveb. Nomenklatura podzemních staveb podle různých kriterií. Názvosloví. 2. Hlavní konstrukční prvky podzemních staveb. Základní projekční prvky pro jednotlivé typy podzemních staveb. 3. Geotechnický průzkum pro podzemní stavby, průzkumné štoly, vliv geotechnických poměrů na trasování podzemních staveb. 4. Klasifikace prostředí pro potřeby podzemního stavitelství, klasifikační systémy. 5. Stav napjatosti horninového masívu v okolí tunelového výrubu, klenbové teorie, zatížení ostění částí primární napjatosti. Tunelové systémy a soustavy pro větší profily. 6. Klasické a moderní tunelovací soustavy. Prstencová metoda, tybinky, lemované plechy, bet. a želbet. dílce, lisovaný beton, Bernold systém. 7. Nová Rakouská Tunelovací Metoda. 8. Strojní ražba TSM a TBM. 9. Štítování. Štíty s otevřeným a uzavřeným čelem., pneumatické, bentonitové, s pažením čela zeminou, nožový štít. Metoda obvodového vrubu. 10. Zlepšování prostředí při ražbách – jehlování, piloty a mikropiloty, injektáže, TI, zmrazování. Naplavování, vysouvání podzemních staveb. 11. Trhací práce, vrtání, nakládání a odvoz rubaniny. Hloubení šachet. 12. Ražení štol. Vliv výstavby podzemní stavby na životní prostředí. Poklesy povrchu území při ražbách. 13. Ochrana podzemních staveb proti vodě. Větrání podzemních staveb. Hloubené podzemní stavby. Mikrotunelování.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladislav Horák, CSc.