Mechanika gruntów i fundamentowanie

Sprawdzenie stateczności zbocza

Szymon Glapiński

Grupa B4

Stateczność skarpy.

1. W calu sprawdzenia stateczności skarpy wykonujemy następujące kroki.

- określamy parametry gruntu takie jak: Φ -kąt tarcia wewnętrznego

γ - ciężar gruntu

C- spójność gruntu

-Zestawienie parametrów dla zadanej skarpy:

Rodzaj gruntu	Kąt tarcia wewnętrznego Φ [st]	Ciężar gruntu γ [kN/m^3]	Spójność gruntu C [kPa]
Pd ; Id=0,35 ; mw	28	16,5	-
I ; IL=0,43 ; B	14	18	22

- Obliczmy nachylenie zbocza oraz określamy R1 i R2 w celu wyznaczenia pola najniekorzystniejszych punktów obrotu.

Nachylenie zbocza 1:m otrzymujemy za pomocą wzoru:

m = 1/tgα , gdzie m to współczynnik nachylenia zbocza.

Dla zadanej skarpy: α = 15

m = 1/tg15 = 3,732

Przyjęto pochylenie 1:4

Tabela Promieni w zależności od pochylenia skarpy:

Nachylenie skarpy	1:1	1:2	1:3	1:4	1:5	1:6
R1/H	0,75	0,75	1,0	1,5	2,2	3,0
R2/H	1,5	1,75	2,3	3,75	4,8	5,5

Obliczenie Promieni: H=19m

R1/H=1,5 R1=1,5 * 20 = 30m

R2/H=3,75 R2=3,75 * 20 = 75m

-Powstałą w ten sposób bryłę dzielimy na mniej więcej równe bloki o szerokości podstawy 0,1R. Dla Każdego paska wyznaczamy składowe sił:

gdzie,

S- siła zsuwająca [kN]

W- ciężar bryły [kN]

T- siła utrzymująca[kN]

N- siła normalna [kN]

2. Obliczanie współczynnika stateczności skarpy F.

Współczynnik stateczności F to stosunek momentów utrzymujących do momentów obracających.

F=	Mut
		Mob

Gdzie F musi spełniać warunek: F > Fdop by skarpa była stateczna

Fdop=1,1-1,3

Wartości odpowiednich sił obliczamy ze wzorów:

S_i = W_i * sin α_i

W_i = V_i * γ

N_i = W_i * cos α_i

T_i = N_i * tg Φ_i = W_i * cos α_i * tg Φ_i

Gdzie Φ_i to kąt tarcia wewnętrznego danego gruntu.

Gdy grunt jest spoisty we wzorze na T należy uwzględnić kohezję.

T_i = N_i * tg Φ_i + A_i * C_i = W_i * cos α_i * tg Φ_i + + A_i * C_i

Gdzie A to pole powierzchni podstawy danego paska A= 1*l_i

l_i - Szerokość podstawy danego paska

Podstawiając powyższe zależności do wzoru na F otrzymujemy:

F=	Ti* R
		Si* R

F=	∑( Wi * cos αi * tg Φi)
		∑ (Wi * sin αi)

---