ZSUW POWIERZCHNIOWY, ZSUW

STRUKTURALNY.

RÓWNOWAGA SKARP I ZBOCZY PRZY ZSUWIE.

Mechanika gruntów i fundamentowanie

Ćwiczenia audytoryjne

mgr inż. Natalia Bejga
A – 2 p. 235 c
E – mail:

[e-mail]

[e-mail]

www.marbej.user.icpnet.pl

3 czerwca 2021

Stateczność skarp i zboczy

Ruchami masowymi nazywa się procesy zachodzące na zboczach, w wyniku których

materiał mas gruntowych przemieszcza się z wyższych partii zbocza do niższych pod

wpływem siły ciężkości.

Ruch masowy może mieć charakter powolny lub gwałtowny i objawiać się jako: zsuw,

osuwisko, obrywanie, spełzywanie, osypywanie.

Główną przyczyną wywołującą powierzchniowy ruch mas gruntowych jest siła ciężkości,

naruszająca równowagę zbocza. Warunki, w których siła ta może działać powstają w

różny sposób np. poprzez podcięcie zbocza, erozję, ruch drogowy, wietrzenie skał,

przeciążenie zbocza, niekorzystne warunki atmosferyczne (intensywne opady śniegu

lub deszczu).

Ruch masowy występuje wtedy, gdy siły niszczące są większe od oporu stawianego

przez materiał budujący zbocze. Przemieszczona masa gruntowa jest nazywana

koluwium.

Stateczność skarp i zboczy

Istnienie powierzchni osłabienia w masywie jest często główną przyczyną osuwisk.

Ważną zatem sprawą jest, aby już w trakcie badań terenowych i wierceń, wyróżniać

te źródła osłabień, które w przyszłości mają decydować o ustaleniu prawidłowych

wartości parametrów.

Są to:



powierzchnie z okresu powstawania osadów (stratygraficzne, litologiczne i in.),



uwarunkowanie procesami geologicznymi, np. stare powierzchnie poślizgu osuwisk,

kontakt zwietrzelina — skala,



związane z innymi powierzchniami osłabienia istniejącymi w masywie, np.

powierzchnie ciosowe, powierzchnie spękań, szczeliny z wysychania i inne.

Stateczność skarp i zboczy

Zsuwem nazywamy przesunięcie górnej warstwy gruntu równolegle do powierzchni

terenu w dół. Powierzchnia poślizgu jest zbliżona kształtem do płaszczyzny. Często

koluwium (masa, ciało osuwiska, klin odłamu) przemieszcza się po istniejącej w

gruncie płaszczyźnie osłabienia.

Wyróżniamy zsuw:



strukturalny wzdłuż powierzchni uwarstwienia,



strukturalny wzdłuż granicy zwietrzelina - skała,



strukturalny wzdłuż szczelin,



strukturalny wzdłuż powierzchni osłabienia typu tektonicznego,



powierzchniowy, jeżeli głębokość szczelin zwiastująca powstanie zsuwu jest

niewielka, nie przekraczająca głębokości gleby.

Równowaga zboczy przy zsuwie

Przy obliczeniu stateczności zbocza z gruntów niespoistych przyjmuje się płaszczyznę

poślizgu przebiegającą równolegle do skarpy. Wydzielając myślowo element A można

zapisać następujące zależności:

Rys. Stateczność skarpy w gruncie niespoistym bez przepływu wody

Równowaga zboczy przy zsuwie

 - kąt tarcia wewnętrznego gruntu,
 – kąt nachylenia zbocza do poziomu,
W – ciężar gruntu,

S – siła styczna, powodująca zsuwanie gruntu po zboczu,

T – siła tarcia, która zgodnie ze wzorem Coulomba wynosi T = N · tg

Równowaga elementu A zostanie zachowana, jeżeli:

S ≤ T

W · sin ≤ W · cos · tg

tg  ≤ tg

lub

 ≤ 

Równowaga zbocza będzie zachowana, jeżeli kąt nachylenia zbocza  będzie mniejszy

lub równy kątowi tarcia wewnętrznego  .

Źródło

1.

Wiłun Z., Zarys geotechniki, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2007.

2.

Pisarczyk S., Mechanika gruntów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,

Warszawa 2005.

3.

Lenczewska-Samotyja E., Łowkis A., Zdrojewska N., Zarys geologii z elementami

geologii inżynierskiej i petrografii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,

Warszawa 2007.