1.Wyznaczenie nachylenia generalnego zbocza metodą Masłowa.

• naprężenie pierwotne δi = Σγi ⋅ zi

• kąt nachylenia dla poszczególnych warstw wg Masłowa Ψi = arc (tg φ+c/δ)

• odległości poziome dla poszczególnych warstw Li = hi/(tg φ+c/δ)

Dla nachylenia wstępnego 1:1,5; sytuację przedstawia rysunek nr 1

Rodzaj gruntu	Głębokość zalegania [m.p.p.t.]	Ciężar objętościowy γ [KN/m3]	Naprężenia pierwotne σ σ [kPa]	Spójność c [kPa]	Kąt tarcia φ [°]	Kąty nachylenia Ψ [°]	Długość w poz. dla danego odcinka głęb. Li [m.]
Glina piaszczysta	0,5	21,1	10,55	45	14	77,5108	0,11075
Glina piaszczysta	1,5	21,1	31,65	45	14	59,1038	0,5984
Glina piaszczysta	2,5	21,1	52,75	45	14	47,7887	0,9071
Glina piaszczysta	3,5	21,1	73,85	45	14	40,6517	1,16459
Glina piaszczysta	4,5	21,1	94,95	45	14	35,8768	1,38263
Glina piaszczysta	5,5	21,1	116,05	45	14	32,5009	1,56963
Piasek	27	17,6	494,45	0	30	30	37,2391
Mułek	32	19,6	592,45	20	23	24,6188	10,9115
Mułek	37	19,6	690,45	20	23	24,3915	11,0268
Mułek	42	19,6	788,45	20	23	24,2202	11,115
Mułek	47	19,6	886,45	20	23	24,0864	11,1848
Mułek	52,5	19,6	994,25	20	23	23,9695	12,3709

β- kąt zbocza zadany 34°

β - kąt zbocza obliczony metodą Masłowa 27⁰47`

Sprawdzenie warunków dopuszczalnej rozbieżności pomiędzy nachyleniem założonym , a obliczonym

dHx<0,1 dla dHx=24 m H= 52,5 m - warunek nie został spełniony

Przyjmuję nachylenie 1:2; ; sytuację przedstawia rysunek nr 1

Rodzaj gruntu	Głębokość zalegania [m.p.p.t.]	Ciężar objętościowy γ [kN/m3]	Naprężenia pierwotne σ [kPa]	Spójność c [kPa]	Kąt tarcia φ [°]	Kąty nachylenia Ψ[°]	Długość w poziomie dla danego odcinka głębokości Li [m]
Glina piaszczysta	0,5	21,1	10,55	45	14	77,5108	0,11075
Glina piaszczysta	1,5	21,1	31,65	45	14	59,1038	0,5984
Glina piaszczysta	2,5	21,1	52,75	45	14	47,7887	0,9071
Glina piaszczysta	3,5	21,1	73,85	45	14	40,6517	1,16459
Glina piaszczysta	4,5	21,1	94,95	45	14	35,8768	1,38263
Piasek	27,5	17,6	499,75	0	30	30	39,8372
Mułek	32,5	19,6	597,75	20	23	24,6046	10,9186
Mułek	37,5	19,6	695,75	20	23	24,381	11,0322
Mułek	42,5	19,6	793,75	20	23	24,2121	11,1192
Mułek	47,5	19,6	891,75	20	23	24,08	11,1881
Mułek	52,5	19,6	989,75	20	23	23,9739	11,244

β - przyjęty kąt zbocza 27°

β - kąt zbocza obliczony metodą Masłowa 27°48`

Sprawdzenie warunków dopuszczalnej rozbieżności pomiędzy nachyleniem założonym , a obliczonym

dHx<0,1 dla dHx=1,5 m H= 52,5 m - warunek został spełniony

Przyjęto nachylenie skarpy 1:2

2. Określenie nachylenia skarpy dolnej bez obciążenia za pomocą metody Szachuniańca .

a) wyznaczenie nachylenia poszczególnych skarp zbocza

założenia:

- jednostkowe obciążenie podłoża dla koparki SRS 4000 q=126,3 kN/m²

- szerokość pasa odwodnieniowego b1 = 6m.

- szerokość pasa technologicznego bt = 20m

- szerokość pasa bezpieczeństwa b2 = 7m.

b) określenie parametrów wytrzymałości trwałej.

- dla gruntów sypkich τt = 0.9τs

- dla gruntów spoistych τt = 0.55τ

tzn. ct = o.55cs , tg φt = 0.55 tg φs

	parametry wytrzymałości standardowej					Parametry wytrzymałości trwałej
Rodzaj gruntu	φ [°]	c [kN/m^2]		φ[°]	φt [°]			ct [kN/m^2]		tg φt [°]
Żwiry i Pospółki	35	0		0,700208	32,22			0		0,630187
Piaski	30	0		0,57735	27,46			0		0,519615
Glina piaszczysta	14	45		0,249328	7,81			24,75		0,13713
Glina zwałowa	13	30		0,230868	7,24			16,5		0,126978
Mułek	23	20		0,424475	13,14			11		0,233461
Ił piaszczysty	12	60		0,212557	6,67			33		0,116906
Ił pioznański	10	40		0,176327	5,54			22		0,09698
Torf	3	5		0,052408	1,65			2,75		0,028824
Węgiel brunatny	35	250		0,700208	21,06			137,5		0,385114

Do obliczeń korzystano z c i φ dla słabszego gruntu ze względu na jego wytrzymałość zależną od σ , co odczytano z wykresu nr 1

B = G_i ⋅ sinαi

T = G_i ⋅ cosαi ⋅ tgφ + Li ⋅ ci

E_i = B_i + E^* - T_i

E^* = E_i ⋅ cos (β₁-β₂)

G_i = Σγ_i ⋅ A_i

gdzie:

B - siły czynne

T - siły bierne

E - wypadkowa sił czynnych i biernych

G - ciężar

α - kąt płaszczyzny poślizgu

Początkowe nachylenie 1:1,5; obliczam skarpę przedstawioną na rysunku nr 2

Numer Bloku	Gi [kN]	αi [°]	Li [m]	ct [kN/m^2]	φt [°]	Bi [kN]	Ti [kN]	Ei [kN]	E^*i [kN]
I	4405,1	28	33	22	0,09698	2068,069	1103,201	964,8681	961,8938
II	4544,75	23,5	19	22	0,09698	1812,215	822,1941	1951,915	1889,741
III	1675,8	9	9,5	22	0,09698	262,1529	369,5182	1782,376	1775,594
IV	806,54	4	11	22	0,09698	56,26139	320,0277	1511,827

n- wskaźnik stateczności, skarpa nie jest stateczna

Nachylenie 1:2; obliczam skarpę przedstawioną na rysunku nr 3

Numer Bloku	Gi [kN]	αi [°]	Li [m]	ct [kN/m^2]	φt [°]	Bi [kN]	Ti [kN]	Ei [kN]	E^*i [kN]
I	3439,8	28	32	22	0,09698	1614,888	998,5441	616,3442	614,4442
II	3087	23,5	19	22	0,09698	1230,938	692,5469	1152,836	1116,115
III	1146,6	9	9,5	22	0,09698	179,3678	318,8282	976,6546	972,9382
IV	558,6	4	11	22	0,09698	38,96597	296,0411	715,8631

Skarpa nie jest stateczna

Nachylenie 1:2,5; obliczam skarpę przedstawioną na rysunku nr 4

Numer Bloku	Gi [kN]	αi [°]	Li [m]	ct [kN/m^2]	φt [°]	Bi [kN]	Ti [kN]	Ei [kN]	E^*i [kN]
I	2011,45	28	32	22	0,09698	944,3186	876,237	68,08162	67,87174
II	1256,85	23,5	19	22	0,09698	501,1678	529,7798	39,25969	38,00917
III	1146,6	9	9,5	22	0,09698	179,3678	318,8282	-101,451
IV	558,6	4	11	22	0,09698	38,96597	296,0411	-257,075

Skarpa jest stateczna

Ze względu na możliwość wystąpienia innej powierzchni poślizgu obliczam skarpę przedstawioną na rysunku
nr 5

Nachylenie 1:2,5, obliczam skarpę przedstawioną na rysunku nr 5

Numer Bloku	Gi [kN]	αi [°]	Li [m]	ct [kN/m^2]	φt [°]	Bi [kN]	Ti [kN]	Ei [kN]	E^*i [kN]
I	1249,5	60	17,5	22	0,09698	1082,099	445,5883	636,5105	409,1411
II	13034	10	40,5	22	0,09698	2263,33	2135,834	536,6376	535,3304
III	3880,8	6	17	22	0,09698	405,6541	748,2982	192,6862	192,4222
IV	2868,95	3	29	22	0,09698	150,1492	915,8495	-573,278

Skarpa jest stateczna, przyjęto nachylenie skarpy 1:2,5

c) Sprawdzenie warunku stateczności skarpy dolnej o nachyleniu 1:2,5, w momencie przejazdu koparki ,.

Do obliczenia skarpy z obciążeniem skorzystano z wytrzymałości standardowej gruntów .

- obciążenie koparki q = 126,4 [kN/m²]

- G_i = q_k+Σγ_i ⋅ A_i

Nachylenie 1:2,5, wraz z obciążeniem, obliczam skarpę przedstawioną na rysunku nr 6

Numer Bloku	obc. od koparki q [kN]	Gi [kN]	αi [°]	Li [m]	ct [kN/m^2]	φt [°]	Bi [kN]	Ti [kN]	Ei [kN]	E^*i [kN]
I		686	60	12,5	40	0,176327	594,0934	560,4802	33,61327	33,61327
II	316	588	60	5	40	0,176327	509,2229	251,8401	606,9961	390,1696
III	1580	3724	10	13	40	0,176327	646,6658	1166,666	1450,17	1450,17
IV		9354,1	10	28	40	0,176327	1624,322	2744,322	330,1696	329,3653
V		3880,8	6	16	40	0,176327	405,6541	1320,541	-585,522
VI		2868,95	3	28	40	0,176327	150,1492	1625,18	-1475,03

Nachylenie w skarpie dolnej przyjęto 1:2,5

d) Określenie nachylenia skarpy górnej bez obciążenia za pomocą metody Szachuniańca

Początkowe nachylenie 1:1,5; obliczam skarpę przedstawioną na rysunku nr 7

Numer Bloku	Gi [kN]	αi [°]	Li [m]	ct [kN/m^2]	φt [°]	Bi [kN]	Ti [kN]	Ei [kN]	E^*i [kN]
I	122,5	62	5	22	0,09698	108,1611	115,5773	-7,41627
II	1176	28	10	22	0,09698	552,0986	320,6988	231,3997	226,3431
III	2398,06	16	12	22	0,09698	660,9949	487,5547	399,7833	394,8613
IV	2319,072	7	21	22	0,09698	282,6238	685,2272	-7,74214

Skarpa jest stateczna, przyjęto nachylenie skarpy 1:1,5

e) Sprawdzenie warunku stateczności skarpy górnej o nachyleniu 1:1,5, w momencie przejazdu koparki ,.

Do obliczenia skarpy z obciążeniem skorzystano z wytrzymałości standardowej gruntów .

- obciążenie koparki q = 126,4 [kN/m²]

- G_i = q_k+Σγ_i*A_i

Nachylenie skarpy 1:1,5, wraz z obciążeniem, obliczam skarpę przedstawioną na rysunku nr 8

Numer Bloku	obc. od koparki q [kN]	Gi [kN]	αi [°]	Li [m]	ct [kN/m^2]	φt [°]	Bi [kN]	Ti [kN]	Ei [kN]	E^*i [kN]
I		122,5	62	5	40	0,176327	108,1611	210,1406	214,0205	177,431
II	316	931	28	8,5	40	0,176327	437,078	484,945	1077,564	1077,564
III	948	240,1	28	2,5	40	0,176327	112,7201	137,3806	1052,904	1029,895
IV		2398,06	16	12	40	0,176327	660,9949	886,4625	804,4275	794,5237
V		2319,072	7	21	40	0,176327	282,6238	1245,867	-168,72

Nachylenie w skarpie górnej przyjęto 1:1,5

Nachylenie generalne zbocza wyznaczono metodą Masłowa i wynosi ono 1:2.

Ponieważ widoczne są naturalne powierzchnie poślizgu w dalszej części projektu do obliczeń poszczególnych pięter zastosowano metodę Szachunianca. W dolnej skarpie dobrano nachylenie 1:2,5, jej wysokość wynosi
25,5 m. Piętro transportowe ma wymiar 33 m i podzielone zostało na 7 metrowy pas bezpieczeństwa,
20 metrowy pas technologiczny (15 m na drogę dla przejazdu koparki i 5 m. na drogę dla innych pojazdów) i 6 metrowy pas odwodnieniowy.

Piętro górne ma nachylenie 1:1,5, 6 metrowy pas bezpieczeństwa i 20 metrowy pas technologiczny (15 m na drogę dla przejazdu koparki i 5 m. na drogę dla innych pojazdów) Wysokość piętra 26 m.

---