Metody analýzy chování zeminového prostředí v okolí paty piloty

Abstract

Předkládaná diplomová práce se zabývá analýzou chování zemního prostředí v okolí paty piloty při osovém zatížení. Práce shrnuje základní principy hlubinného zakládání, technologické způsoby provádění pilot a mechanické aspekty interakce piloty s okolním horninovým prostředím. Navazující část je věnována teoretickému popisu mechanismů porušení zemin z hlediska mezní plastické rovnováhy a únosnosti základové půdy pod plošnými základy, které tvoří výchozí rámec pro interpretaci porušení pod patou piloty. Hlavní část práce se zaměřuje na přehled a porovnání vybraných analytických a empirických metod pro stanovení mezního napětí na patě piloty, včetně metod vycházejících z různých předpokladů o tvaru smykové plochy, lokálním smyku, řízené deformaci, stlačitelnosti zeminy a triaxiální napjatosti. Vybrané metody jsou následně aplikovány na konkrétní příklady z inženýrské praxe v různých geologických podmínkách na lokalitách napříč českou republikou. Výsledky jednotlivých přístupů jsou vzájemně porovnány z hlediska dosažených hodnot mezního napětí na patě piloty a jejich praktické použitelnosti. Součástí práce je také diskuse vlivu vstupních geotechnických parametrů, technologie provádění pilot a volby výpočetního modelu na výslednou predikci únosnosti. Cílem práce je poukázat na rozdíly mezi jednotlivými metodami, vyhodnotit jejich vhodnost pro různé geotechnické podmínky a formulovat doporučení pro jejich využití v projekční praxi.

The presented diploma thesis deals with the analysis of soil behaviour in the vicinity of the pile base under axial loading. The thesis summarises the fundamental principles of deep foundations, the technological methods of pile installation, and the mechanical aspects of pile–soil interaction. The following part is devoted to a theoretical description of soil failure mechanisms in terms of limit plastic equilibrium and bearing capacity of foundation soils beneath shallow foundations, which form the conceptual framework for interpreting failure at the pile base. The main part of the thesis focuses on a review and comparison of selected analytical and empirical methods for determining the ultimate stress at the pile base, including methods based on different assumptions regarding the shape of the failure surface, local shear, controlled deformation, soil compressibility, and triaxial stress states. The selected methods are subsequently applied to practical engineering cases under varying geological conditions at sites across the Czech Republic. The results of the individual approaches are mutually compared in terms of the ultimate stress values obtained at the pile base and their practical applicability. The thesis also includes a discussion of the influence of input geotechnical parameters, pile installation technology, and the choice of calculation model on the predicted bearing capacity. The aim of the thesis is to highlight the differences between the individual methods, evaluate their suitability for various geotechnical conditions, and formulate recommendations for their application in engineering design practice.