Оцінювання обстановки в зоні прояву екзогенних геологічних процесів природного та техногенного походження: зсуви

Теоретичні відомості

Зсуви – це зміщення великих ґрунтових мас вниз по схилу під дією сили земного тяжіння без втрати контакту з нерухомою основою ковзання на нижчий рівень. Така втрата рівноваги відбувається досить часто в різноманітних укосах, природних схилах під час зростання діючих на масив навантажень і зменшенні внутрішнього опору ґрунту.

Зсуви слід відрізняти від обвалів. Обвали трапляються у горах в результаті вивітрювання гірських порід, або ж неправильного проведення робіт і для них характерна втрата контакту з поверхнею ковзання.

Зсуви характерні для схилів гір, річок, високих трас, ярів, балок, стрімких схилів котлованів, траншей, штучних насипів. Зсуви можуть бути викликані як природними так і штучними (антропогенними) причинами. Провокуючими факторами зсуву можуть бути підвищення рівня ґрунтових вод, струси земної кори в результаті природного землетрусу або техногенних динамічних навантажень (рух транспорту, забиття паль), вирубка дерев і чагарників на схилах, забудова схилів та їх основи без належного інженерно-геологічного дослідження, розкопування та зволоження природної основи схилу тощо.

За характером розрізняють: а) зсуви обертання, б) зсуви сковзання, в) зсуви в'язкопластичної течії, г) зсуви видавлювання й обвалювання.

Для оцінки стійкості укосів у практиці широко використовують метод круглоціліндричних поверхонь ковзання. В основу методу покладено припущення, що поверхня ковзання укосу має вигляд, близький до кругло- циліндричної. В цілому цей метод слід вважати приблизним, оскільки ковзну поверхню (дуга АС рис.) визначають заздалегідь і її розміщення не завжди відповідає дійсності.

За коефіцієнт стійкості укосу беруть відношення моменту утримуючих сил до моменту зсувних сил:

, (4.3)

або

. (4.4)

де L – довжина дуги ковзання;

tg - коефіцієнт тертя;

с - зчеплення ґрунту;

Т_і та N_i – складові від ваги вертикальних відсіків укосу, які визначають графічно або розраховують за величиною кутів .

Для забезпечення стійкості укосу, необхідно, щоб k_с був більше за одиницю.

 

 

 

 

 

Рис. 4.1. Розрахункова схема оцінки стійкості укосу

 

ЗАДАЧА-ЗРАЗОК.

Оцінити стійкість укосу, якщо він складений з піщаного ґрунту з такими фізико-механічними характеристиками: кут внутрішнього тертя = 38^о, питоме зчеплення с = 6 кПа, довжина дуги ковзання 11,5 м, складові ваги укосу Т_і та N_i відповідно дорівнюють 190,5 та 540 кН.

РОЗВ'ЯЗАННЯ:

За формулою (4.2) розрахуємо стійкість укосу:

.

 

Відповідь: стійкість укосу забезпечується, оскільки k_c >1.