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;
Ті та Ni – складові від ваги вертикальних відсіків укосу, які визначають графічно або розраховують за величиною кутів .
Для забезпечення стійкості укосу, необхідно, щоб kс 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 = 38о, питоме зчеплення с = 6 кПа, довжина дуги ковзання 11,5 м, складові ваги укосу Ті та Ni відповідно дорівнюють 190,5 та 540 кН.
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
За формулою (4.2) розрахуємо стійкість укосу:
.
Відповідь: стійкість укосу забезпечується, оскільки kc >1.