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

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.

klizna ploha

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

=

=

cosaN

n d cos2

=

cosaT = 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

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)

([ ) ]

+++=m1'tgbuyWWb'c

F1T w21s

(5)

sF'tgsincosm += (6)

Iz uvjeta ravnotee momenata oko o:

iii

ii

sinWRTR = (7)

( )[ ]

( ) ii2i1i

iiwiiii2i1ii

is sinWW

m1'tgbuyWWb'c

F+

+++= (8)

PRETPOSTAVKA: 0y =

( )[ ]

( ) ii2i1i

iiwiii2i1ii

is sinWW

m1'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:

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.)

BESKONANA KOSINA U PIJESKU