5.    Horniny ve stavební praxi

5.1    Klasifikace hornin (základových půd) ve stavební praxi

Základová půda je definována jako část geologického  prostředí, které je v interakci se stavební konstrukcí. Působí na ni vlivy vyvolané v okolním prostředí, jsou do ní přenášeny účinky vyvolané stavbou (Pašek, Matula a kol., 1995).

Základové půdy jsou hodnoceny podle normy ČSN 73 1001 – Základová půda pod plošnými základy, pojmenování a popis hornin v inženýrské geologii jsou řízeny normou ČSN 72 1001, nově pak podle evropské legislativy – České technické normy Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin – ČSN EN ISO 14688-1 - část 1: Pojmenování a popis (72 1003).

Základní rozdělení hornin je podle pevnosti strukturních vazeb na skalní horniny a zeminy.

5.1.1    Popis a klasifikace skalních hornin

Skalní horniny, definované jako pevné horniny posuzované z hlediska vlastností základové půdy, s vysokou pevností, únosností a prakticky nestlačitelné, se rozdělují podle vzniku do tří základních skupin – magmatické, sedimentární a metamorfované. Jejich geneze a základní typy jsou uvedeny v kapitole 3 – Složky zemské kůry.

Kromě základního názvu horniny, se doplňují další popisné charakteristiky. Jsou jimi barva, strukturně texturní rysy, stupeň zvětrávání a další alterace a stupeň pevnosti horniny, u horninového masivu se navíc popisují diskontinuity.

·                Barva

Barva, která se určuje při přirozené vlhkosti, indikuje složení horniny, příměsi nebo případné druhotné přeměny. Postup popisu je následující (Pašek, Matula a kol., 1995):

1. intenzita barvy (světlá – tmavá)

2. odstín (červeně,...)

3. vlastní barva

4. v případě potřeby následují doplňková označení (např. přívlastky skvrnitá, pruhovaná apod.).

·                Strukturně texturní charakteristiky

Strukturně texturní znaky jsou dány velikostí, tvarem a uspořádáním zrn a typem tmelu.

Velikost zrn se stanovuje odhadem, kontaktním měřítkem, případně cejchovanou lupou. Označení zrnitosti se řídí převládající velikostí zrna podle ČSN 72 1001 (tab. 5.1.1.1a,b).

Tab. 5.1.1.1 Zrnitost a – magmatických, metamorfovaných a biochemických, b - sedimentárních skalních hornin (ČSN 72 1001)

Tvar zrn se popisuje podle typu horniny. Zrna klastických hrubozrnných a střednězrnných sedimentů se rozlišují pravidelná, plochá deskovitá, plochá protáhlá a protáhlá. Jejich geneze se stanovuje podle opracování zrn (ČSN 72 1001, tab. 5.1.1.2).

Tab. 5.1.1.2 Stupeň opracovanosti zrn klastických sedimentárních skalních hornin (ČSN 72 1001)

Kriteriem hodnocení tvaru zrn magmatických hornin je stupeň krystalizace minerálních zrn. Na základě tohoto kriteria se vymezují struktury krystalické, polokrystalické a sklovité (viz. kapitola 3.2.1.1 – Charakteristiky magmatických hornin). V případě metamorfovaných hornin se rozlišují struktury lepidoblastické, nematoblastické apod. (viz. kapitola 3.2.3.2 - Charakteristiky metamorfovaných hornin).

Texturu horniny určuje prostorové rozložení a orientace zrn. Jednotlivé typy textur jsou uvedeny v kapitolách 3.2.1.1 – Charakteristiky magmatických hornin, 3.2.2.3 - Charakteristiky sedimentárních hornin a 3.2.3.2 - Charakteristiky metamorfovaných hornin.

U masivu sedimentárních hornin se popisuje vrstevnatost podle tab. 5.1.1.3.

Tab. 5.1.1.3  Vrstevnatosti sedimentárních hornin (ČSN 72 1001)

V případě masivu tvořeného metamorfovanými horninami se hodnotí strukturní znak, označovaný jako břidličnatost. Masiv magmatických hornin může být prostoupen plochami odlučnosti, které se vytvořily v průběhu tuhnutí a chladnutí magmatu (Pašek, Matula a kol., 1995).

·               Stupeň zvětrávání a jiné alterace

Při vizuálním hodnocení zvětrání horniny se popisuje změna barvy, viditelné rozložení a rozrušení (druh rozpadu – kusovitý, úlomkovitý atd.). Tabulka 5.1.1.4 podává přehled o základních stupních zvětrávání podle ČSN 72 1001.

Tab. 5.1.1.4  Hodnocení stupně zvětrání (alterace) hornin (ČSN 72 1001)

Zvětrání a alterace horninového masivu vykazují vertikální i horizontální variabilitu. Stav masivu se proto hodnotí na základě hodnocení stupně zvětrání hornin v částech masivu. Zvětrání horninového masivu se stanovuje podle intenzity mechanického a chemického rozrušení (tab. 5.1.1.5).

Tab. 5.1.1.5  Hodnocení zvětrání horninového masivu (ČSN 72 1001)

·                Stupeň pevnosti horniny

Základním kvalitativním znakem při inženýrskogeologickém hodnocení vlastností hornin je stupeň pevnosti. Stanovuje se laboratorními zkouškami pevnosti v prostém tlaku (viz. kapitola 4.1 – Vlastnosti skalních hornin) nebo terénními zkouškami. V tabulce 5.1.1.6 je uvedeno zatřídění skalních hornin na základě pevnosti v prostém tlaku.

Tab. 5.1.1.6  Zatřídění hornin podle pevnosti (ČSN 72 1001)

·                Charakter diskontinuit

U horninových masivů se hodnotí navíc diskontinuity. Jedná se o plochy přirozené dělitelnosti, které způsobují, že celistvost horniny je narušena. Takovými plochami mohou být plochy vrstevnatosti, břidličnatosti, pukliny prvotní odlučnosti, tektonické nebo gravitační pukliny, pukliny vzniklé zvětráváním apod. (Pašek, Matula a kol., 1995).

Porušenost se hodnotí hustotou diskontinuit (tab. 5.1.1.7). V masivu se může vyskytovat jeden převládající systém diskontinuit, které jsou tvořeny rovnoběžně orientovanými plochami. Popis se pak provádí na základě průměrné hustoty systému. Je-li masiv porušen více vzájemně kolmými systémy, je hustota diskontinuit vyjádřena průměrnou hodnotou hustoty toho systému, u něhož je vzdálenost ploch nejkratší. Pokud převládají dva nebo více šikmých systémů, nebo je systém nepravidelný, stanoví se hustota průměrnou hodnotou všech hlavních systémů (Pašek, Matula a kol., 1995).

Dalšími charakteristikami diskontinuit, které jsou popisovány, jsou geneze, orientace, průběžnost, drsnost povrchu, rozevřenost, výplň, propustnost, prostorové uspořádání.

Tab. 5.1.1.7  Hustota a rozevřenost diskontinuit horninového masivu (ČSN 72 1001)

Odlučností horniny se označuje rozpad horninového masivu na bloky a úlomky. Pro magmatické horniny je charakteristická odlučnost kvádrovitá, lavicovitá, deskovitá, lupenitá, hranolovitá, sloupcovitá, kulovitá nebo nepravidelná. Plochami odlučnosti sedimentárních hornin jsou vrstevní spáry, u metamorfik jsou to plochy břidličnatosti.

5.1.2              Popis a klasifikace zemin

Zemina je definována jako jakákoliv hornina, jejíž částice nejsou vzájemně pevně spojeny, tedy každá nezpevněná soudržná i nesoudržná hornina. Základním kriteriem rozdělení typů zemin je zrnitostní složení (viz. kapitola 4.2 – Vlastnosti zemin a video - Prosévací zkouška). Kromě zrnitosti je dalším rozlišovacím znakem u zemin s podílem frakce menším než 0,063 mm nad 15% plasticita. Tabulka 5.1.2.1 dokumentuje rozlišení zrn a frakcí podle ČSN 72 1001, na základě níž se rozlišují základní skupiny zemin.

Tab. 5.1.2.1  Rozlišení zrn a frakcí (ČSN 72 1001)

K třídění a pojmenování zemin s částicemi do 60 mm slouží trojúhelníkový klasifikační diagram (obr. 5.1.2.1).

Štěrkovité a písčité zeminy se navíc hodnotí podle charakteru zrnitosti. Průběh křivky udává, zda je zemina dobře zrněná (symbol W – plochý tvar křivky) nebo špatně zrněná (symbol P – strmá křivka zrnitosti). Kriteriem pro toto rozdělení je číslo nestejnozrnitosti C_u a číslo křivosti C_c, která se vypočítají pomocí hodnot d₁₀, d₃₀ a d₆₀, odečtených z křivky zrnitosti a odpovídajících průměru zrn při propadu 10, 30 a 60% podle vztahu (Pašek, Matula a kol., 1995):

a

Na základě klasifikačního diagramu (obr. 5.1.2.1) a čísel nestejnozrnitosti a křivosti se rozdělují štěrkovité a písčité zeminy na pět typů, které jsou uvedeny v tabulkách  5.1.2.2 a 5.1.2.3 i se svými charakteristikami.

Tab. 5.1.2.2  Klasifikace štěrkovitých zemin (ČSN 72 1001)

Tab. 5.1.2.3  Klasifikace písčitých zemin (ČSN 72 1001)

Jemnozrnné zeminy se dělí podle zrnitosti  a plasticity. Diagram plasticity (obr. 5.1.2.2), respektive čára A na diagramu plasticity slouží k tomu, aby se od sebe odlišily jíly (C) a hlíny (M).

Obr. 5.1.2.2  Diagram plasticity pro zeminy s částicemi menšími než 0,5 mm

Diagram plasticity znázorňuje závislost indexu plasticity  I_P na vlhkosti na mezi tekutosti w_L (viz. kapitola 4.2 – Vlastnosti zemin).

Rozdělení jemnozrnných zemin na osm typů (tab. 5.1.2.4) je zpracováno v souladu s klasifikačním diagramem (obr. 5.1.2.1) podle příměsi hrubozrnných frakcí a laboratorně stanovené hodnoty plasticity.

Tab. 5.1.2.4  Klasifikace jemnozrnných zemin (ČSN 72 1001)

Pro účely stavební praxe se klasifikace zemin řídí normou ČSN 73 1001, nově se zavádí Česká technická norma Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin – ČSN EN ISO 14688-1 - část 1: Pojmenování a popis (72 1003).

5.1.2.1    Zeminy jako základové půdy podle ČSN 73 1001

Klasifikace hornin jako základových půd podle ČSN 73 1001 je totožná se základním inženýrskogeologickým členěním. Podobný je i trojúhelníkový klasifikační diagram (obr. 5.1.2.1.1).

Základové půdy se rozdělují podle podobnosti mechanických vlastností. Kromě již zmíněných štěrkovitých, písčitých a jemnozrnných půd (viz. tabulky 5.1.2.2, 5.1.2.3, 5.1.2.4 a obr. 5.1.2.1 a 5.1.2.1.1) je známa tzv. skupina zvláštních zemin. Přehledné schéma klasifikačního systému zemin je na obrázku 5.1.2.1.2.

Skupina zvláštních zemin zahrnuje zeminy organické (O), prosedavé (T) a jiné zvláštní zeminy (U) a také násypy (Y) a skládky (Z). Jako základové půdy se tyto zeminy chovají nepříznivě, a proto se posuzují individuálně a jejich normové charakteristiky se musí stanovit laboratorně (Pašek, Matula a kol., 1995).

Organickými zeminami se označují jemnozrnné nebo písčité zeminy, jejichž obsah organických látek je zvýšený. Prosedavými zeminami jsou např. spraše. Do skupiny jiných zvláštních zemin  se řadí karbonátové nebo evaporitové zeminy s obsahem rozpustných nebo objemově nestálých solí. Patří sem také zeminy, jejichž chování je za určitých podmínek velmi nepříznivé (Pašek, Matula a kol., 1995). Nesnadné je také posuzování vhodnosti zakládání staveb na násypech a skládkách, kde často může vznikat problém s ulehlostí materiálu. Materiál skládek bývá velmi nehomogenní, nezřídka obsahuje látky, které mohou negativně ovlivňovat konstrukci budoucí stavby, proto se na násypech a skládkách smí zakládat pouze při realizaci určitých úprav a opatření.

5.1.2.2    Zeminy jako základové půdy podle ČSN EN ISO 14688-1 – Část 1: Pojmenování a popis

Nově vstupuje v platnost norma ISO 14688, která stanovuje pravidla pro pojmenování a zatřídění zemin pro inženýrské účely.

·                Minerální zeminy

Norma definuje zeminu jako soustavu minerálních částic nebo organické hmoty ve formě zeminy, někdy organického původu. Tato soustava může být dělena jemným mechanickým způsobem a obsahovat různé množství vody a vzduchu (ISO 14688). Jako zeminu lze také označit násypy tvořené přemístěnou přírodní zeminou, případně antropogenním materiálem, který má zeminám podobné vlastnosti (drcené kamenivo, popílek apod.).

Popis a zatřídění zemin do systému se ve smyslu této normy řídí blokdiagramem uvedeným na obrázku 5.1.2.2.1, který umožňuje okamžité terénní použití zkušenými osobami.

Obr. 5.1.2.2.1  Blokdiagram – pojmenování a popis zemin (ČSN EN ISO 14688-1)

Přesnější popis a zatřídění jsou možné po provedení laboratorních zkoušek, jimiž se stanovuje zrnitost, plasticita, obsah organických látek apod.

Základním kriteriem pojmenování je velikost zrna (viz. tab. 5.1.2.2.1). Pomocí tohoto parametru společně se zrnitostními mezemi lze stanovit mechanické chování zemin.

Tab. 5.1.2.2.1  Velikost zrn frakcí (ČSN EN ISO 14688-1)

Symboly, jimiž se označují jednotlivé frakce zeminy, jsou odvozeny od anglických názvů.

Základními zeminami jsou zeminy stejnozrnné, které jsou složeny z částic pouze úzké frakce zrnitosti. Většina zemin je však smíšených, tj. obsahují hlavní a druhotnou frakci. Hlavní frakce předurčuje inženýrské vlastnosti horniny a popsána je podstatným jménem (hlavní název), při zápisu pomocí symbolů se píše velkými písmeny (viz. tab. 5.1.2.2.1). Jedno nebo více přídavných jmen (tzv. upřesňující termíny) udává charakter druhotné frakce, která sice není určující, přesto však inženýrské vlastnosti hornin bude ovlivňovat. Označena je malými písmeny. Např. písčitý štěrk (sandy gravel) bude označen symbolem saGr. Malá podtržená písmena v symbolu označují vrstevnaté zeminy. Uvádějí se po základní frakci zeminy (např. štěrkovitý jíl s vložkami písku má symbol grClsa).

Obsahuje-li hrubozrnná zemina dvě frakce v přibližně stejném poměru, vloží se při jejich plném i symbolickém označení mezi příslušné názvy lomítko (např. štěrk/písek ponese symbol Gr/Sa, jemnozrnný/střední písek bude označen symbolem FSa/MSa).

Kromě stanovení zrnitosti se dále u hrubých frakcí (zrna velikosti štěrku a větší) posuzuje tvar částic. Popisuje se zaoblení hran a rohů (souborem standardních grafů), obecný tvar a povrchové vlastnosti (viz. tab. 5.1.2.2.2).

Tab. 5.1.2.2.2  Názvy pro stanovení tvaru zrna (ČSN EN ISO 14688-1)

Barva může do jisté  míry charakterizovat složení zeminy, pomáhá od sebe odlišit minerální a organickou zeminu. Stanovuje se na čerstvém řezu za denního světla. Zaznamenává se také případná změna barev, ke které může docházet vlivem oxidace nebo vysušení vzorku.

Informaci o plasticitě zeminy pomáhá určit pevnost zeminy v suchém stavu, která závisí na množství jemných částic. Měřítko pevnosti lze stanovit na vysušeném vzorku z odporu proti jeho drcení mezi prsty. Na základě rozdrcení mohou být stanoveny pevnosti (ČSN EN ISO 14688-1):

• nízká pevnost v suchém stavu – zemina se drobí pod lehkým až mírným tlakem prstů;

• střední pevnost v suchém stavu – zemina se rozdrobí pouze pod výrazným tlakem prstů na kousky, které stále vykazují soudržnost;

• vysoká pevnost v suchém stavu – zeminu nelze rozdrobit tlakem prstů, ale lze ji rozbít.

Podle výše uvedeného rozboru lze určit, zda jemnozrnná zemina obsahuje prach, pro nějž je charakteristická nízká pevnost, nebo jíl, který je znám svou vysokou pevností. Střední pevnost v suchém stavu svědčí o přítomnosti směsi jílu a prachu.

Zda vzorek jemnozrnné zeminy obsahuje prach anebo jíl, lze také stanovit podle chování při třesení, při stanovení dilatance. Navlhčený vzorek kulovitého tvaru se třese v otevřené dlani poklepem jedné ruky o druhou tak dlouho, dokud se neobjeví na povrchu vzorku voda. Voda zmizí, jakmile se vzorek stlačí mezi prsty. Obsahuje-li zemina prachovité částice, je rychlost, za kterou se voda objeví a po stisknutí dlaně zase zmizí, větší. V případě jílu nemá třesení a stlačení na stav vzorku vliv. Se snižujícím se obsahem prachu (a zvyšujícím se obsahem jílu) se prodlužuje doba, za kterou se voda na povrchu vzorku objeví.

Dalším způsobem, jak od sebe odlišit zeminu s obsahem jílu nebo prachu, je pozorování vzorku při přirozené vlhkosti na řezu nožem. Přítomnost jílu indikuje lesklý povrch řezu, pro prach (příp. jílovitopísčitý prach) je charakteristický matný povrch řezu.

U soudržných jemnozrnných zemin s plastickými vlastnostmi se stanovuje mez plasticity. Po jejím dosažení lze rozhodnout, zda má zemina nízkou nebo vysokou plasticitu. Mez plasticity je dosažena, když se vlhký vzorek zeminy nejprve válí do tvaru válečku o průměru 3 mm a po prohnětení již další válení není možné a z důvodu nízké vlhkosti lze zeminu už pouze hníst (ČSN EN ISO 14688-1).

Nízkou plasticitu mají zeminy s vysokým obsahem prachu. Vzorek je sice soudržný, avšak válečky o průměru 3 mm nelze vyválet. Pokud se daří vyválet vzorek do tenkých válečků, jedná se o zeminu s vysokou plasticitou, která je typická pro jíly.

Konzistence se u soudržných zemin stanoví manuální zkouškou, na základě níž lze rozlišit zeminu (ČSN EN ISO 14688-1):

• kašovitou – zemina se drobí při stlačení v dlani protlačuje mezi prsty;

• měkkou – zeminu lze hníst lehkým tlakem prstů;

• tuhou – zeminu nelze hníst, lze však v ruce vyválet nedrolící se a nerozpadávající se válečky o průměru 3 mm;

• pevnou – při válení válečků o průměru 3 mm se zemina drolí a rozpadá; obsahuje však stále dostatečné množství vlhkosti, aby se z ní opět dala uhníst hrudka;

• tvrdou – zemina má většinou světlou barvu (pokud vyschla), není možné ji hníst, drolí se pod tlakem a lze do ní rýpat nehtem.

O tom, zda zemina obsahuje uhličitany, rozhoduje zkouška kyselinou chlorovodíkovou (v poměru 3:1 nebo 10%). Pokud zemina nešumí po pokapání kyselinou, uhličitany neobsahuje (0). Následuje-li po pokapání krátké zašumění, lze zeminu označit jako vápnitou (+), a pokud je reakce na kyselinu silná a neslábne, zemina se označí jako silně vápnitá (++). Jsou-li zeminy vlhké nebo mokré, reakce na kyselinu chlorovodíkovou se může dostavit se zpožděním (ČSN EN ISO 14688-1).

·                Organické zeminy

Je-li zemina tvořena především organickými látkami, řídí se její pojmenování a popis tabulkou 5.1.2.2.3 (ČSN EN ISO 14688-1).

Tab. 5.1.2.2.3  Pojmenování a popis organických zemin (ČSN EN ISO 14688-1)

Organické zeminy, čerstvé a vlhké, mají typický bahnitý zápach. Sirovodíkový zápach mají zahnívající a zetlelé organické složky zeminy. Rašeliny se vyznačují nízkou objemovou hmotností a typickým zápachem. Rašelina se stanovuje a popisuje podle stupně rozložení (viz. tab. 5.1.2.2.4) ve vlhkém stavu stlačením v dlani, a také podle obsahu vlákniny.

Tab. 5.1.2.2.4  Stupeň rozložení mokré rašeliny po stlačení v ruce (ČSN EN ISO 14688-1)

·                Vulkanické zeminy

Objemová hmotnost vulkanických zemin je relativně nízká, protože částice těchto zemin obsahují dutinky. Barva zemin je závislá na vlastnostech původního magmatu.

Tyto zeminy mohou být v terénu rozpoznány podle přítomnosti pum a vulkanického skla, případně mohou být stanoveny metodou měření objemu vulkanického skla

Pojmenování a popis vulkanických zemin se řídí velikostí zrna, strukturou a barvou (viz. tab. 5.1.2.2.5).

Tab. 5.1.2.2.5  Pojmenování a popis vulkanických zemin (ČSN EN ISO 14688-1)

[1] bahnitá, temně zbarvená usazenina vzniklá ve stojatých kyslíkem bohatých vodách z odumřelého vegetačního krytu, planktonu a jemných splavenin

[2] nesouvislé sopečné vyvrženiny drobně psefitického rozměru, zpravidla struskovité povahy a nepravidelných tvarů

5.2    Základní formy použití hornin a zemin ve stavební praxi

Nejvíce těženými nerostnými surovinami na světě jsou suroviny stavební. Lze je rozdělit na stavební kámen a dekorační kámen. Tabulka 5.2.1 ukazuje základní formy využití hornin ve stavební praxi.

Tab. 5.2.1  Základní formy použití hornin a zemin ve stavební praxi (Čabalová, Baliak, Kopecký, 1999)

5.2.1    Stavební kámen

Jako stavební kámen se těží některé druhy magmatických, sedimentárních i metamorfovaných hornin. Lomový kámen lze použít přímo jako neupravený, případně se dále drtí na drcené kamenivo. Nesoudržný přírodní zrnitý anorganický materiál se označuje jako kamenivo. Velikost zrna je maximálně 125 mm a podle způsobu, jakým se získává, se rozděluje na kamenivo těžené a drcené (Čabalová, Baliak, Kopecký, 1999).

Vznik těženého kameniva je spojen s rozpadem a zvětráváním a opracováním úlomků během transportu. Kamenivo pochází nejčastěji z kvartérních říčních sedimentů, v menší míře jsou těženy i třetihorní štěrky, převažuje dobývání z vody. Kvalita kameniva je dána petrografickým a zrnitostním složením a podílem nepříznivých příměsí (humus, jílovitá příměs apod.). Těžené kamenivo se používá neupravené nebo s technologickou úpravou.

Odstřelem v lomu, drcením a následným tříděním horninového materiálu podle frakcí se získává drcené kamenivo. Podle způsobu použití se člení na drcené kamenivo do betonů, pro cestářské a železniční účely.

Drcené kamenivo určené jako plnivo do betonu musí splňovat určitá kriteria. Hornina nesmí obsahovat příměsi, které při reakci s cementem negativně ovlivní vlastnosti a životnost betonu, kamenivo musí mít vhodně zaoblený tvar a plynulou křivku zrnitosti.

Pro povrchové kryty vozovek musí být drcené kamenivo schopné co nejdéle přenášet zatížení ve vozovce, odolávat opotřebení (provozem i klimatickými vlivy). Proto se volí materiál, který je odolný vůči ohlazu a zároveň získává během provozu opakovaně drsnost. Volba materiálu závisí na petrografickém charakteru horniny.

Méně náročné požadavky jsou kladeny na drcené kamenivo určené do podkladových vrstev vozovky. Proto lze využít zdroje v blízkosti výstavby silnice, průmyslové odpady, recyklované kamenivo ze stavebního odpadu apod.

Pokud se v podloží vozovky vyskytují namrzavé zeminy, buduje se z drceného kameniva ochranná vrstva. Kamenivo musí vyhovovat charakteru vodního režimu.

Drcené kamenivo se používá jako základní složka pro železniční svršky a železniční betonové podvaly. Pro železniční účely se vyžadují nejhouževnatější a nejpevnější horniny.

5.2.2    Zeminy jako stavební materiál

Soudržné i nesoudržné zeminy jsou základním materiálem při výstavbě pozemních, silničních, železničních i vodohospodářských staveb. Používají se jako plnivo do betonů, do omítek (frakce 0,1 - 0,5 mm), malt (frakce 0,5 – 2,0 mm).

Jedním z důležitých kritérií při budování dopravních staveb je dostupnost vhodného materiálu v trase budoucího díla. Výskyt místního materiálu (kamene i zemin) je rozhodující také při výstavbě vodohospodářských staveb, zejména sypaných zemních a kamenitých přehrad, protože tam, kde je materiálu nedostatek, jsou budovány přehrady betonové.

Rozhodující pro volbu materiálu jsou opět vlastnosti zemin.

5.2.3    Ostatní stavební suroviny

Největší význam pro stavební praxi mají suroviny cementářské (vápence, jíly a slíny apod.), cihlářské suroviny (jíly, eluviální a deluviální hlíny, spraše, apod.), žáruvzdorné suroviny (magnezit, mastek, peridotit, serpentinit, azbest, grafit, dolomit apod.), lehčené materiály (tufy a tufity, perlit, pemza, křemelina, diatomit apod.), keramické suroviny (hlíny, jíly, spraše, kaolíny, lupky apod.) a suroviny pro petrurgické účely je např. bazalt (Čabalová, Baliak, Kopecký, 1999).

5.2.4    Dekorační kámen

Horniny pro ušlechtilou kamenickou výrobu musí splňovat kvalitativní i estetická kriteria. Měly by mít odpovídající blokovitost, která umožní vylomení surového bloku o velikosti minimálně 0,25 m³ a musí být tektonicky neporušené (Čabalová, Baliak, Kopecký, 1999).

Dekorační kámen se používá např. za účelem dotvoření architektonické kompozice stavebního díla, rekonstruují se jím historické objekty, slouží jako sochařský materiál apod.

Způsob opracování a použití umožňuje rozlišit jemně opracované kamenářské produkty pravidelných tvarů a tesané dekorační formy, kterými jsou např. reliéfy, hlavice na zábradlí, sochy apod. (Čabalová, Baliak, Kopecký, 1999).

5.3    Zemní práce – těžitelnost

Každá stavební práce (i dobývání nerostných surovin) je spojena s přemisťováním hornin, což se označuje jako zemní práce. Tyto ovlivňují stavební náklady i dobu výstavby.

Zemní práce jsou významně ovlivněny počasím, protože zeminy dokáží s narůstající vlhkostí rychle měnit konzistenci a lepit se na nářadí, takže je lze jen nesnadně ukládat a zpracovávat a znemožněn je také pojezd po nich. Po vyschnutí naopak zvyšují pevnost a stávají se z nich těžko zpracovatelné tvrdé kusy, při pojezdu se z nich práší (Pašek, Matula a kol., 1995).

Důležité je průzkumem stanovit, na které zeminy bude nutné použít trhacích prací, které budou natolik nepevné, že budou mít nízkou únosnost pro pojíždění, jak lze využít vytěžený materiál apod.

Těžba hornin zahrnuje rozpojování, transport a naložení.  Rozpojování hornin je ovlivněno souborem vlastností hornin, který se nazývá rozpojitelnost. Označuje se tak velikost odporu, jaký klade hornina vůči rozpojování (Čabalová, Baliak, Kopecký, 1999). Pojem zahrnuje i další aspekty, např. nakypření nebo to, jak hornina ulpívá na pracovním náčiní, jak se nakládá i vyklápí (Pašek, Matula a kol., 1995).

Při použití mechanizačních prostředků se užívá pojem těžitelnost, který v sobě zahrnuje jak rozpojení, tak naložení na dopravní prostředek apod. Mírou těžitelnosti je množství práce, které je potřebné k rozpojení a naložení horniny a dopravě vytěžené horniny na okraj stavební jámy (Čabalová, Baliak, Kopecký, 1999).

Rozpojitelnost a těžitelnost se jako součást inženýrskogeologického průzkumu posuzuje podle ČSN 73 3050 – Zemní práce (viz. tab. 5.3.1). Zatřídění hornin je provedeno podle charakteristických vlastností a obtížnosti rozpojitelnosti do sedmi tříd.

Tab. 5.3.1  Klasifikace hornin podle tříd těžitelnosti (ČSN 73 3050)

Podmínky rozpojování jsou v případě skalních a poloskalních hornin dány mineralogickým složením, texturou a strukturou, úložními poměry, průběhem, hustotou a charakterem ploch nespojitosti, tektonickým porušením a stupněm zvětrání. U zemin je rozpojování ovlivněno mírou zvodnění. Tvar a rozměr výkopu je další faktor, který podmínky rozpojování mění, protože např. horniny snadno rozpojitelné ve velké ploše nelze stejným způsobem těžit v úzké rýze (Pašek, Matula a kol., 1995).

ZPĚT NAHORU        ZPĚT NA TEXTOVOU MULTIMEDIÁLNÍ ČÁST        ZPĚT NA ÚVODNÍ STRANU