Download - P17StabilnostKosinaPred2010.pdf
-
STABILNOST KOSINA
Klizite 1/ Klizanje kao geoloki fenomen:
- tektonski procesi - gravitacijske i hidrodinamike sile
2/ Klizanja nastala djelovanjem ljudi: - iskopi, nasipi, dodatno optereenje kosina graevinama, promjena vegetacije, promjena reima podzemne vode, natapanje, promjena vodnih tokova
Osnovni tipovi klizanja: a) odron, b) rotacijsko klizite, c) plitko rotacijsko klizite, d) rotacijsko klizite na konkavnoj plohi opeg oblika, e) sloeno klizite, f) g) translacijsko
klizite Vrlo sporo klizanje PUZITE
-
Osnovni elementi klizita
Odron stijenske mase ("rockfall")
-
Translacijsko klizanje
-
Blatni tok
-
Puzanje
-
Klizite u Bolu (otok Bra)
elo klizita
-
Klizite Dugi Rat
Klizite (puzite) Podstrana primjer "pijane ume" (strelica)
-
RAUN STABILNOSTI KOSINA
Metode rauna stabilnosti: - metoda granine ravnotee (tlo idealno kruto plastino) - metoda teorije plastinosti - metoda konanih elemenata (MKE), metoda konanih razlika
METODA GRANINE RAVNOTEE:
Odreenje FAKTORA SIGURNOSTI : vrstoa tla na smicanje FS = ------------------------------------------------------------- posmino naprezanje na odabranoj plohi sloma
=
fsF
+=
=
'tg''cF nfs za drenirane uvjete
SILE KOJE DJELUJU NA KLIZNO TIJELO: - teina kliznog tijela (W) - optereenja na kosini (F)
- porni tlak (U): - kao posljedica razine vode i strujanja - kao posljedica optereenja na kosini
U
W
F
S
RPV
Raunom stabilnosti kosine rjeavamo problem ravnotee promatranog kliznog tijela.
-
PROBLEM:
U ravnini imamo tri uvjeta ravnotee: X = 0; Y = 0; M =0,
a za npr. homogenu kosinu 4 nepoznate veliine:
1/ smjer normalnih naprezanja () 2/ veliinu normalnih naprezanja (N) 3/ smjer djelovanja posminih naprezanja () 4/ veliina faktora sigurnosti (FS)
JEDINSTVENO RJEENJE NIJE MOGUE ZA METODU GRANINIH STANJA BEZ UVOENJA NEKE PRETPOSTAVKE (pretpostavlja se poloaj, smjer, vrijednost neke veliine).
-
BESKONANA KOSINA U PIJESKU
Ravna klizna ploha, bez utjecaja podzemne vode.
Beskonana kosina u pijesku (analiza sila na lameli izdvojenoj iz kliznog tijela)
Pretpostavka: E1 = E2
N = W cos = a d cos T= W sin = a d sin
=
=
cos
a
Nn d cos2
=
cos
a
T= d sin cos (stvarno posmino naprezanje)
f = n tg (posmina vrstoa)
=
fFs
=
=
tgtg
cossindtgcosdFs
2
Kosina moe imati najvei nagib onda kada je FS=1 (granino stanje, stanje sloma), iz toga slijedi: tg = tg
klizna ploha
-
Utjecaj vode na trenje izmeu estica pijeska:
-
METODA BISHOPA ( analitiki postupak metode lamela za cilindrine klizne plohe)
Ri
i
N
N
T
T
W1W1
W2 W2
ob
l
Ei
E-Ei i-1
Ei-1
u
x
y
0V = ( ) ++=++ sinTcosluNyWW w21 (1)
Ss F'tgN
Fl'cT += (2)
+
++=
sinF
'tgcos
sinF
l'cluyWWN
s
sw21
(3)
(2) (3) cos
bl
= (4)
( )[ ]
+++=m
1'tgbuyWWb'c
F1T w21s
(5)
sF'tg
sincosm += (6)
Iz uvjeta ravnotee momenata oko o:
iii
ii
sinWRTR = (7)
-
( )[ ]( ) ii2i1
i
iiwiiii2i1ii
is
sinWWm
1'tgbuyWWb'c
F+
+++=
(8)
PRETPOSTAVKA: 0y =
( )[ ]( ) ii2i1
i
iiwiii2i1ii
is
sinWWm
1'tgbuWWb'c
F+
++=
Proraun se vri iterativno.
Odreivanje teine lamele u Bishop-ovoj metodi za razne odnose razine podzemne vode, te povrinskog optereenja:
Proraun teine lamele (G) u Bishop-ovoj metodi za: a) lamela iznad razine podzemne vode (GW) b) lamela presijeca razinu podzemne vode c) lamela ispod razine podzemne vode
P i q su povrinska optereenja.
-
Potrebno je izvriti proraun na nizu pretpostavljenih kliznih ploha. Primjer prorauna metodom graninih stanja Model:
Trai se klizna ploha sa najmanjim faktorom sigurnosti (kritina klizna ploha):
-
Prema HRN EN 1997-1:2009 za proraun koristiti parcijalne faktore sigurnosti za optereenje (A), materijal (M) i otpor (R).
Proraun izvriti s projektnim (proraunskim) parametrima cd i d za drenirane uvjete:
'c
kd
cc
=
'tg
kd
tgtg
=
ili za nedrenirane uvjete:
u
kd
c
uu
cc
=
a uvjet stabilnosti izraen "tradicionalnim" faktorom sigurnosti: 0.1F ds
=
-
METODE STABILIZACIJE KLIZITA
NAJEI UZROCI POJAVE KLIZITA: - poveanje nagiba kosine - promjena razine podzemne vode - smanjenje vrstoe materijala u kosini - porast aktivnih sila dodatnim optereenjem
ZA SMIRENJE NASTALOG KLIZITA PRIMJENJUJU SE MJERE: A/ Smanjenje posminih naprezanja u kosini: - povoljnim skretanjem strujnog tlaka pomou dreniranja (kopani ili bueni drenovi) - snienjem razine podzemne vode u kosini - rastereenje gornjeg, aktivnog dijela klizita - optereenje donjeg, pasivnog dijela klizita - (potpornim konstrukcijama) - (ugradnjom pilota velikog promjera)
B/ Poveanje vrstoe materijala u zoni klizita: - optereenje donjeg, pasivnog dijela klizita - poveanje efektivnih naprezanja
- posebni postupci (injektiranje, elektrokemijski postupci, termiki postupci i sl.)