stateczność skarp w gruntach sypkich - omówienie

STATECZNOŚĆ SKARP W GRUNTACH SYPKICH
Wytrzymałość gruntów sypkich na ścinanie charakteryzuje tylko kąt tarcia wewnętrznego, dlatego też określenie stateczności skarp w gruntach sypkich ( = 0) jest bardzo proste.
Łatwo wykazać, że gdy grunt w skarpie jest poddany tylko działaniu sił grawitacyjnych oraz gdy kąt nachylenia skarpy do poziomu jest równy kątowi tarcia wewnętrznego ( ), wów­czas skarpa znajduje się w stanie równowagi granicznej. Inny wa­runek nie jest już potrzebny. Znaczy to, że jeśli , to w wy­żej podanych warunkach działają tylko siły grawitacyjne, a skarpa będzie stateczna przy dowolnej wysokości.
Jeżeli natomiast na grunt skarpy będą działać siły grawitacyj­ne i ciśnienie spływowe, to skarpa o dowolnej wysokości będzie w równowadze granicznej tylko wtedy, gdy spełniony zostanie na­stępujący warunek
gdzie
— ciężar objętościowy gruntu w wodzie, — ciężar wody,
lub
Zatem skarpa będzie stateczna, gdy zostanie spełniony wa­runek
Można też warunek równowagi wyrazić współczynnikiem sta­teczności:
Jeżeli F l, to skarpa ędzie stateczna.
METODY OKREŚLANIA STATECZNOŚCI
W PRZYPADKU PREDESTYNOWANYCH LINII POŚLIZGU
Linie poślizgu o kierunkach z góry wiadomych występują w przypadku warstwowej budowy górotworu, tzn. gdy warstwy są nachylone do dna wykopu. Takie przypadki występują szcze­gólnie często w odkrywkach górniczych na stokach terenów gó-rzystnych i pagórkowatych, a także na terenach nizinnych, gdzie budowa geologiczna została silnie zaburzona działalnością lodow­ca, oraz w rowach tektonicznych.
Stwierdzono, że w płaszczyznach kontaktu warstw wytwarza się cienka warstewka gruntu o konsystencji miękkoplastycznej lub podobnej, którego wytrzymałość na ścinanie jest zwykle zna­cznie mniejsza niż wytrzymałość gruntów warstw kontaktujących się.
Na obliczenie granicznej wysokości skarp dla kilku przypad­ków, najczęściej występujących w praktyce projektowej, podano kilka wzorów.
— Przypadek pierwszy przedstawiono na rys. 4.26 a.
Rys. 4.26. Schemat skarpy z warstewką kontaktową
a — przechodzącą przez jej stopę, b — równoległą do płaszczyzny skarpy
Graniczną wysokość skarpy, obliczoną z równowagi występu­jącej między ciężarem klina odłamu a siłą oporu na ścinanie w płaszczyźnie poślizgu, określa się z równania
Wysokość tej skarpy, obliczoną innym sposobem można też wyrazić wzorami:
... zobacz całą notatkę