STATECZNOŚĆ ZBOCZY I SKARP Na podstawie: Pisarczyk S., Gruntoznawstwo Inynierskie. PWN, Warszawa 2001 Wiłun Z., Zarys geotechniki. WKiŁ. Warszawa 1976, 2005. PRZYKŁADY OSUWISK OSUWISKA. Filipiny – Tajfun Durian 11. 2006 RUCH MAS ZIEMNYCH I PRZYCZYNY POWSTAWANIA Do powierzchniowych ruchów mas gruntu na zboczach, zalicza się osuwiska - niszczące procesy geologiczne. Powstają na zboczach dolin rzecznych, na brzegach morskich i zboczach górskich. Występują podczas wykonywania wykopów, przekopów i nasypów. Osuwiska powodują du e zniszczenie, np. dróg, pól, lasów, zbiorników wodnych, budowli hydrotechnicznych, budynków. PRZYCZYNY POWSTAWANIA OSUWISK Osuwiska powstają w wyniku działania siły cię kości, jeśli zostaje przekroczona równowaga między składowymi naprę enia ścinającego i oporem gruntów przeciw ścinaniu. Powodem tych zjawisk są DODATKOWE SIŁY albo ZMNIEJSZENIE SIĘ SIŁ TARCIA. PRZYCZYNY WYSTĄPIENIA OSUWISK: upad warstw gruntu(kąt zawarty między powierzchnią warstwy a płaszczyzną poziomą ) lub kierunek spękań skał zgodny z kierunkiem nachylenia zbocza, podmycie lub podkopanie zbocza, RUCH MAS ZIEMNYCH I PRZYCZYNY JEGO POWSTAWANIA obcią enie zbocza lub terenu nad nim przez budowle i składy materiałów, wypełnienie wodą szczelin lub spękań ponad zboczem, wypór wody i ciśnienie spływowe w masie gruntowej zbocza, powstające na skutek nagłego obni enia się poziomu wody powierzchniowej (np. zapory i obwałowania), napór wody od dołu na górne warstwy mało przepuszczalne, powodujące zmniejszenie sił oporu na ścinanie, RUCH MAS ZIEMNYCH I PRZYCZYNY JEGO POWSTAWANIA nasiąknięcie gruntu wodą na skutek opadów atmosferycznych lub tajania śniegu, co powoduje pęcznienie, a tym samym zmniejszenie sił tarcia i spójności gruntu, wietrzenie i rozluźnienie skał i gruntów, a więc niszczenie ich struktury, istnienie wygładzonych powierzchni poślizgu na terenach starych osuwisk (np. w iłach i iłołupkach), RUCH MAS ZIEMNYCH I PRZYCZYNY JEGO POWSTAWANIA sufozja, tzn. wynoszenie z masy gruntu drobniejszych cząstek przez infiltrującą wodę, powodujące powstawanie kawern, przemarzanie i odmarzanie gruntu powodujące zmianę jego struktury i wytrzymałości na ścinanie, wypieranie gruntu (np. po odsłonięciu w wykopie gruntów plastycznych mo e nastąpić ich wypchnięcie przez nacisk warstw nadkładu i spowodować osuwisko skarpy), RUCH MAS ZIEMNYCH I PRZYCZYNY JEGO POWSTAWANIA niewłaściwe zaprojektowanie nachylenia skarpy wykopu lub nasypu.
(…)
… ze wzorem
Coulomba wynosi
T=N tgΦu
Stateczność skarp W GRUNTACH NIESPOISTYCH
Z rysunku wynika, e:
S = Wsin β
N=Wcos β.
Równowaga elementu A zostanie zachowana, gdy
S < T,
zatem
Wsin β < Wcos β tg Φu ,
a po przekształceniu otrzymamy
tg β ≤tg Φu
β ≤Φ u
Zatem równowaga zboczy będzie zachowana,
je eli kąt nachylenia zbocza będzie
mniejszy lub równy kątowi tarcia wewnętrznego.
Stateczność skarp W GRUNTACH…
… się jako obrót
ka dego bloku osobno:
do jego przesunięcia wzdłu powierzchni poślizgu
„dą y" styczna składowa cię aru
Si = Wi sin αi
(αi jest kątem nachylenia siły Si do poziomu).
METODA FELLENIUSA
Przesunięciu przeciwdziała siła tarcia
wewnętrznego i spójności gruntu.
Ti = N i tgφu + cu Au = Wi cos α i tgφu + cu Au
gdzie
Φu - kąt tarcia wewnętrznego gruntu, w stopniach,
cu - spójność gruntu, kPa,
Ai…
… OBLICZEŃ,
PRZYJMUJE SIĘ POWIERZCHNIĘ POŚLIZGU JAKO
POWIERZCHNIĘ KOŁOWO-WALCOWĄ.
PODZIAŁ OSUWISK
W mechanice gruntów ruchy mas ziemnych dzieli
się zazwyczaj na:
osuwiska,
zsuwy i
spływy.
OSUWISKIEM nazywamy ruch mas gruntu w dół
wzdłu krzywoliniowej powierzchni poślizgu.
Są to osuwiska ASEKWENTNE I INSEKWENTNE.
Schemat morfologiczny osuwiskaprzekrój i rzut
PODZIAŁ OSUWISK
SPŁYWEM nazywamy płynięcie masy…
…,
gdzie
F - współczynnik stateczności skarpy,
S' = Wsinβ = Vγ’sinβ,
S" = Vj = = Viγw = Vsinβγw,
T= WcosβtgΦu = Vγ'cosβtgΦu,
W= Vγ' - cię ar elementu A,
j - ciśnienie spływowe działające na element A ,
i - spadek hydrauliczny i = ∆h/l = sinβ,
γw - cię ar właściwy wody
γ ' cos β ⋅ tgφu
γ ' tgφu
F=
=
⋅
γ ' sin β + γ w sin β γ '+γ w tgβ
Przyjmując γ' ≈ γw ≈ 10 kN/m3, otrzymamy
F≈
tgφu
2tgβ
Osuwiska
Q…
… lub nasypu.
wstrząsy wywołane, np. lawiną, wybuchami,
trzęsieniem ziemi, ruchem drogowym,
NAJWIĘKSZE ZAGRO ENIE OSUWISKAMI
ZACHODZI WTEDY, GDY
KILKA CZYNNIKÓW WYSTĘPUJE JEDNOCZEŚNIE.
PODZIAŁ OSUWISK
Rozró nia się następujące rodzaje ruchów mas
gruntu na zboczach: spełzywanie, spływy,
osypywanie, obrywanie, zsuwy i osuwiska.
Ze względu na budowę geologiczną stoku i
związany z nią charakter powierzchni…
… gliny i iły w wyniku
nawodnienia mogą być uruchamiane
Wkładki margli, które łatwo wietrzeją w utworach
kredowych, stwarzają niebezpieczeństwo
powstawania zsuwów
Metody określenia zagro enia osuwiskami
Rozpoznanie hydrogeologiczne
Wody ze źródeł występujących na stokach mogą
wymywać z utworów poni ej drobniejsze cząstki,
co mo e spowodować powstanie osuwiska.
Brzegi rzek i potoków zwykle są nasycone…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)