podzemnih voda na formiranje klizišta: a) kanal u višeslojnom materijalu, b) priobalno djelovanje akumulacije, c) brana sa glinenim jezgrom, d) glacijalni materijal na padini

a) Denivelacija izaziva filtracione pritiske, b) Kritičnost naglog spuštanja akumulacije gdje se mogu javiti veoma obimne i katastrofalne nestabilnosti i pokretanja mase tla ili stijene, c) Slično kao u prethodnom slučaju, lomovi mogu da nastanu i kod nasutih brana u glinenim jezgrima, d) Poremećaj podzemnog toka vode zbog gradnje vještačkog objekta na padini sa propusnim tlom ograničene dubine može da dovede do ispiranja i klizanja materijala ispod samog objekta.

2.3. Uticaj likvifakcije pijeska na stabilnost padina i kosina

Likvifakcija (rastvaranje) je prelazak pjeska iz čvrstog stanja u fluid (živi pijesak) koja je izazvana brzom promjenom stanja napona, bez obzira na prirodu te promjene napona. Najčešći uzrok odnosno razlog pojave likvifakcije pijeska su seizmičke sile.

Slika 4. Klizanje i tonjenje usljed pojave likvifakcije pijeska u stopi kosine obale

3. OBLICI SLOMA PADINA I KOSINA I DEFINICIJA FAKTORA SIGURNOSTI

Kod proračuna sigurnosti padina i kosina razmatra se granična ravnoteža kada počinje plastično tečenje sa velikim deformacijama duž klizne površine ili u svim tačkama klizne mase.

Slika 5. Oblici sloma padine ili kosine: a) linijski, b) plastični, c) kombinovani

a) Narušavanje stabilnosti padine ili kosine usljed prekoračenja otpornosti na smicanje na odreĎenoj površini loma tzv. linijski lom, izmeĎu dvije elastične zone, b) Lom u svim tačkama kliznog tijela, gdje je plastično stanje postignuto u cjelokupnoj kliznoj masi, c) Najrealniji slučaj loma kod koga se u jednom dijelu javlja lom u plastičnoj zoni a u drugom dijelu klizno tijelo ostaje u stanju elastične ravnoteže – elastoplastično stanje.

Proračun napona prije loma i pri postepenom prelasku u stanje loma mogao bi se analitički definisati, za ovakav elastoplatični materijal, samo ako su poznati odnosi izmeĎu napona i deformacija, što zahtijeva veoma složene proračune. Kod klasičnih metoda analize stabilnosti kosina pretpostavlja se idealno plastičan materijal i da u njemu nastupa lom duž klizne površine prema Mohr – Coulomb-ovoj hipotezi za granično stanje ravnoteže:

gdje je: c’ i ’ – parametri čvrstoće na smicanje ’ – efektivni normalni napon. Najčešće se (kod većine metoda) kod proračuna koristi ova linearana zavisnost izmeĎu i ’ i ravni problem koji zadovoljava graĎevinsku praksu. Ako unutrašnji otpor tla u vidu kohezije i trenja nije dovoljan da se suprostavi smičućim naponima nastupit će klizanje po nekoj kliznoj površini unutar tla.

)1(

tgc

Razni su oblici kliznih ravnina (površina) i zavise od fizičkih i mehaničkih osobina tla, oblika kosine, slojevitosti, vlažnosti, vanjskog opterećenja i td. Stabilnost kosine ili padine definiše faktor sigurnosti Fs ili F (susreću se u literaturi obje oznake) koji predstavlja broj kojim je potrebno redukovati stvarnu čvrstoću na smicanje (st) kako bi uslov loma bio zadovoljen na površinama ili zonama loma,

) 3(

1

)2(;

s

m

s

m

ss

m

m

st

s

s

st

m

F tg

tgi

F c

ctgc

FF

F

F

Prema tome, faktor sigurnosti je onaj broj za koji treba redukovati karakteristike otpornosti na smicanje u plastičnoj zoni ili na površini klizanja da bi uslov sloma bio zadovoljen. Ako je Fs < 1 tada je padina ili kosina nestabilna, Ako je Fs > 1 tada je padina ili kosina stabilna. Ovo predstavlja teoretsku

granicu, izraženu kroz kvantitativnu ocjenu, koja odvaja područje stabilnosti od područja nestabilnosti..

Zahtjevani faktor sigurnosti obično je veći od 1 i zavisi od stanja napregnutosti kliznog tijela i značaja objekta. Na zatjevani faktor sigurnosti utiču: •Vrsta objekta, •Obim i kvalitet izvedenih istražnih radova, •Primjena metoda proračuna stabilnosti.

4. SILE NA KOSINI

Sile koje se javljaju na kosini su: • gravitacione sile, • sile uzgona, • sile strujnog pritiska, • porni pritisak, nastao promjenom totalnih napona, • vanjske sile od vanjskih opterećenja.

4.1. Gravitacione sile

Težina vlastite zapremine odnosno mase kliznog tijela računata na 1 m’ širine klizišta.

)4(

VgVW

Za suho tlo: = (1-n)sg Za vlažno tlo: = (1-n)sg +nSrvg Sr – stepen zasićenosti uzorka, dobija se u laboratoriji i nalazi se u geomehaničkom elaboratu.

4.2. Sile uzgona

Voda u porama tla, u toku svog kretanja, izaziva dvostruke posljedice: • ispod nivoa vode, pored sila gravitacije, djeluje u tlu na uronjene čestice pritisak po Arhimedovom zakonu, • tok vode sa većeg na niži potencijal izaziva hidrodinamičke sile. Ako su čestice tla uronjene u mirnu vodu smanjuje se intenzitet sile gravitacije. Kada voda teče kroz tlo pojavljuje se i kosa komponenta, koja skreće silu mase svakog dijela zapremine tla, a time i rezultante od vertikalnog položaja, ali može i da poveća vertikalnu komponentu ukoliko je strujanje vertikalno. Pošto sila uzgona djeluje na potopljeni dio kliznog segmenta kod proračuna se uzima da se zapremina potopljenog dijela kosine množi sa vrijednosti uronjene prostorne težine tla, pa je: )5(21 gVgVW

gdje je: V1 – zapremina nepotopljenog dijela kliznog segmenta, V2 – zapremina potopljenog dijela kliznog segmenta, ’ – gustoća tla koja u obzir uzima i uzgon [ ’=(1-n)(s - v), odnosno ’ = ’·g]