Pedagogické zaměření >>>

PEDAGOGICKÉ ZAMĚŘENÍ ÚSTAVU

Ústav geotechniky Fakulty stavební Vysokého učení technického v Brně zajišťuje výuku v bakalářském studijním programu v povinných předmětech

v navazujícím magisterském studijním programu na oboru Konstrukce a dopravní stavby zajišťuje povinný předmět

Dále Ústav geotechniky zajišťuje výuku povinně volitelných předmětů

Ústav zajišťuje také výuku nosných předmětů oboru geotechnika v anglickém jazyce ve studijních programech s kombinovanou formou výuky a v doktorských studijních programech.

Aktuální soupis předmětů zajišťovaných Ústavem geotechniky FAST VUT najdete na stránkách Fakulty stavební.

GARANTI JEDNOTLIVÝCH OBORŮ ÚSTAVU GEOTECHNIKY

Geologie       Mgr. Alexandra Erbenová, Ph.D.
Mechanika zemin       Doc. Ing. Kamila Weiglová, CSc.
Zakládání staveb       Ing. Věra Glisníková, CSc.
Podzemní stavby       Doc. Ing. Vladislav Horák, CSc.
Zemní konstrukce       Ing. Lumír Miča, Ph.D.

 

GEOTECHNIKA

jako významná oblast stavebnictví, zkoumá vlastnosti zeminového a horninového prostředí, interakci tohoto prostředí s novými stavebními objekty, resp. jejich využitelnost jako konstrukčního materiálu. Zahrnuje vzájemně propojené specializace jako mechanika zemin, mechanika hornin, inženýrská geologie, zakládání staveb, podzemní stavby, zemní konstrukce, lomařství. Má přímý vztah k ochraně životního prostředí, zejména v souvislosti s přesunem velkého množství pevných hmot, ať již původních, nebo různých odpadů (výsypky, odkaliště, skládky apod.).

Z hlediska vědecké discipliny sdružuje geotechnika především tyto dílčí inženýrské obory:

GEOLOGIE A INŽENÝRSKÁ GEOLOGIE

Základní znalosti z geologických disciplín jsou nezbytně nutné pro bezpečný a ekonomický návrh základových konstrukcí, řešení stability území, prognózu deformací základové půdy, zjišťování příčin poruch stavebních objektů a návrh jejich sanace, hodnocení vlivu staveb na životní prostředí a řešení dalších úkolů stavební praxe. Spolu s ostatními obory geotechniky umožňuje geologie získávat spolehlivé informace o vlastnostech horninového prostředí, vedoucí k jeho racionálnímu využívání. Na geotechnický průzkum běžného stavebního objektu se v ČR vynakládá cca 0,6 % z objemu stavební investice, u náročných inženýrských děl (dálnice, rychlá železnice, přehrada, podzemní stavba) pak může přesáhnout 2 %. Chyby a nedostatky tohoto průzkumu se negativně projevují ve všech fázích života objektu, přičemž náklady na sanaci poruch jako důsledků nedostatečnosti geotechnického průzkumu často mnohonásobně převyšují výše uvedené hodnoty.

MECHANIKA ZEMIN A MECHANIKA HORNIN

Mechanika zemin a mechanika hornin jsou teoretickými disciplínami pro praktické aplikace geotechnického inženýrství (zakládání staveb, podzemní stavitelství, zemní konstrukce). Předmětem vědní disciplíny Mechanika zemin jsou otázky související se stavem napjatosti, a to především z hlediska deformace, stability a případně porušení základové půdy s ohledem na přítomnost a pohyb vody a na faktor času. Nedílnou součástí mechaniky zemin a hornin je zjišťování jejich vlastností a chování za různých podmínek napjatosti. Proto určení vlastností zemin a hornin v laboratorních a polních podmínkách je v rámci výuky těchto předmětů věnována značná pozornost.

ZAKLÁDÁNÍ STAVEB

Zakládání staveb se zabývá návrhem a stavbou základů. Je to interdisciplinární nauka využívající poznatky z geologie, inženýrské geologie, mechaniky zemin, stavební mechaniky, stavebních hmot apod. Přesto, že zakládání staveb je založeno na výpočtech a využívá metodiku mezních stavů, vyžaduje intuici a inženýrský cit. Proto při výuce tohoto předmětu je kladen důraz na samostatné myšlení studenta, na jeho schopnost nalézt z mnoha problémů ten podstatný. Při výuce je využívána výpočetní technika, ale rozhodující je schopnost samostatné úvahy vyplývající ze znalosti výše uvedených oborů. Zvláštní význam má technologie provádění základů staveb, která se bouřlivě vyvíjí a do jisté míry předurčuje cenu a efektivnost základů staveb. Náklady na založení běžných stavebních objektů se pohybují mezi 15 až 20 % z celkových prostředků vynaložených na výstavbu, u složitých inženýrských staveb (přehrady) přesahují 50 %, u speciálních staveb (úložiště odpadů) dosahují až 90 % celkových nákladů. Nejlepší uplatnění při činnostech souvisejících se zakládáním mají absolventi studia inženýrských staveb (obory K a V) – na směru K a S lze v oboru zakládání vypracovat diplomovou práci. Diplomové práce jsou zaměřeny na návrh a ekonomické posouzení základů občanských, průmyslových a mostních staveb; návrh a posouzení stavebních jam v městské zástavbě; návrh a posouzení speciálních geotechnických konstrukcí.

PODZEMNÍ STAVBY

Podzemní stavby se ve světě rozvíjejí velmi bouřlivě. Tato tendence se začíná projevovat i v ČR. Mimořádný vzestup zaznamenává podzemní stavitelství ve vysoce urbanizovaném prostředí, ve spojení s nezbytnou ochranou životního prostředí a požadavky na náročné trasování moderních liniových staveb (metro a podzemní rychlodráhy, městské, silniční a dálniční tunely, podzemní parkoviště, tunely rychlé železnice). Velmi frekventovanou problematikou se stává zřizování speciálních podzemních skladů a úložišť (pro kapalné a plynné uhlovodíky, chladírenské a mrazírenské prostory). Především ve městech je nutná zásadní obnova inženýrských sítí (vodovodní štoly, kanalizační sběrače, zřizování sdružených vedení – kolektorizace); do podzemí se stále častěji umisťují čistírny odpadních vod. V souvislosti s rozvojem oboru a využíváním litosféry se jeví nutnost plánování v prostoru pod povrchem (podzemní urbanismus). Obor se za posledních cca 20 let technologicky naprosto pozměnil a lze jej bez nadsázky označit za obor pro 21. století.

V plném rozsahu se přednáší pouze na směru K – lze v něm i vypracovat diplomovou práci (obvykle se jedná o dopravní – tzn. silniční či železniční – tunely, případně komunální podzemní stavby – tj. kanalizační sběrače nebo kolektory).

 

UPLATNĚNÍ ABSOLVENTŮ SPECIALIZACE „GEOTECHNIKA“ SMĚRU K:

 

GEOLOGICKÉ SBÍRKY ÚSTAVU GEOTECHNIKY

Sbírka stavebního a dekoračního kamene patří k nejlepším v Evropě. Komplexně dokumentuje horninové typy využívané v průběhu 20. století v evropské architektuře. Obsahuje asi tisíc vystavených vzorků, 6,5 tisíce vzorků se nachází v depozitáři.

Mineralogická sbírka obsahující historické unikáty z mnoha evropských lokalit čítá asi dva tisíce vzorků, z toho cca 400 vystavených.

Petrografická kolekce dokumentuje variabilitu typů hornin a zemin jako základových půd střední Evropy s důrazem na Českou republiku. Zahrnuje asi 300 vystavených vzorků.

Sbírky Skyros červený
Sbírky Sbírky

 

UČEBNA GEOLOGIE

Specializovaná učebna geologie umožňující aktivní práci se vzorky reprezentujícími základní typy hornin a zemin tvořících základové půdy České republiky nebo využívaných jako stavební a dekorační kámen. Jsou zde vystaveny příklady úspěšných zpracování seminárních prací, které studenti zpracovávají na základě vlastních terénních prací a pozorování, a tak se aktivní formou seznamují se základními principy stavebně geologického průzkumu.

Učebna geologie

 

LABORATOŘ MECHANIKY ZEMIN

Laboratoř mechaniky zemin slouží především k laboratorní výuce geotechnických disciplín, ale také pro řešení výzkumných projektů, pro provádění experimentů, pro získání vstupních hodnot pro řešení disertačních prací doktorandů i pro speciální úlohy praxe.

Laboratoř je plně vybavena přístroji pro stanovení všech, jak fyzikálně indexových, tak mechanických, vlastností zemin.

Pro speciální zkoušky byl na Ústavu geotechniky vyvinut plně automatizovaný systém, který umožňuje vykonávat jak standardní, tak nestandardní smykové triaxiální zkoušky se sycením vzorků při izotropní, případně anizotropní konsolidaci. Automatické snímání dat je také realizováno u smykového krabicového přístroje a u edometrů.

Laboratoř mechaniky zemin Laboratoř mechaniky zemin
Laboratoř mechaniky zemin Laboratoř mechaniky zemin

 

POČÍTAČOVÁ UČEBNA

Pro výuku a řešení disertačních prací doktorandů jsou v počítačové učebně Ústavu geotechniky k dispozici následující výpočetní programy:

Programové vybavení GEO4 je určeno pro výpočet základových konstrukcí dle ČSN. Tento balík obsahuje dílčí softwary, které řeší vždy jen konkrétní problém zakládání staveb.

PLAXIS je software určený speciálně pro výpočet deformačně-napjatostních úloh v geotechnice na bázi metody konečných prvků.

Programový balík RIBTEC je určen pro výpočet 2D úloh pomocí metody konečných prvků. Je rovněž specializován na geotechnické úlohy.

ANSYS je univerzální program založený na metodě konečných prvků. Tento program není speciálně vypracován pro geotechnické úlohy, ale umožňuje řešit libovolnou úlohu definovanou uživatelem.

Program FLAC je založený na diferenční numerické metodě. Je vhodný pro řešení materiálově nelineárních výpočtů a modelování přetváření při velkých deformacích.

Počítačová učebna
Počítačová učebna Počítačová učebna

 

LABORATOŘ FYZIKÁLNÍHO MODELOVÁNÍ

Laboratoř fyzikálního modelování byla vybudována v roce 1973. Pro řešení důležitých úloh geomechaniky, např. pro modelování interakce konstrukce a zeminy, je podstatná detailní studie mechanického chování geomateriálů. Ve světě je trend zkoumat zmíněnou problematiku na modelech pomocí centrifug, u nás především pomocí fyzikálních modelů. V současnosti se touto náročnou problematikou řešení složitých úloh geomechaniky pomocí fyzikálních modelů zabývá náš ústav jako jediné pracoviště v ČR. V rámci vědeckých a výzkumných aktivit bylo zde od r. 1973 vybudováno více než 50 fyzikálních modelů.

Laboratoř fyzikálního modelování
Laboratoř fyzikálního modelování Laboratoř fyzikálního modelování Laboratoř fyzikálního modelování
Laboratoř fyzikálního modelování