Ang sulud sa eksperto sa archival ug grabe nga peligro: gipreserbar sa artikulo ang kasaysayan nga asoy sa kalig-on sa bakilid, mga simbolo, mga pormula ug mga diagram gikan sa orihinal nga teksto. Dili kini geotechnical study, excavation o embankment project, stability calculation, drainage plan, landslide assessment o work instructions. Ang dili lig-on nga bakilid mahimong kalit nga makalubong sa mga tawo, mga bilding ug mga dalan; naobserbahan nga mga liki, bulge, dag-um nga tubig, kalit nga pagkahubas o pagbakwit kinahanglan nga isipon nga hinungdan sa pagpalayo gikan sa danger zone ug dinalian nga propesyonal nga ebalwasyon.
Karon, ang Savo Kusić nakatutok sa mga bintana nga kahoy, kahoy-aluminyo nga mga bintana, custom nga mga bintana, pultahan ug mga hangyo alang sa kinutlo. Kini nga artikulo nagpabilin nga teknikal nga archive ug wala magrepresentar sa usa ka tanyag sa geotechnical nga disenyo, pagdumala o pagpatuman sa mga buhat sa yuta.
Alang sa gitukod nga mga buhat sa yuta sama sa mga putol, embankment ug mga kanal, ang katapusang mga bakilid usahay mahugno. Ug ang usa ka natural nga bakilid, nga walay artipisyal nga mga buhat, mahimong molihok nga kalit ug uban ang kusog nga kusog o hinay kaayo. Kini nga mga panghitabo dugay na nga nahimong hilisgutan sa geological ug geomechanical nga mga pagtuon, uban ang tumong sa pagtimbang-timbang sa kalig-on gikan sa pisikal nga mga kinaiya sa yuta ug sa mga kondisyon sa matag indibidwal nga kaso.
Hinungdan sa paglihok sa mga masa sa yuta
Ang kondisyon alang sa kalig-on sa bisan unsa nga yuta, bisan usa ka artipisyal nga yuta nga butang o natural nga yuta, mao nga adunay balanse tali sa gawas nga pwersa ug internal nga pagsukol sa yuta. Ang mga pwersa sa gawas mao ang nag-una sa kaugalingong gibug-aton sa yuta, nga kasagaran mao lamang ang eksternal nga puwersa, nga gisundan sa bisan unsa nga gawas nga karga nga naglihok sa bakilid, permanente o naglihok. Ang internal nga pagsukol naglangkob sa panaghiusa ug friction sa gigapos nga yuta, ug friction lamang sa wala mabugkos nga yuta.
Fig. 1. Slope sa luag nga yuta nga embankment
Kon atong maobserbahan ang usa ka embankment sa gitas-on h nga hinimo sa bug-os nga luag nga yuta, pananglitan uga nga compacted sand, atong matino nga ang bakilid sa maong embankment kay hilig sa usa ka anggulo β ngadto sa pinahigda (fig. 1). Ang gidak-on sa anggulo β nagdepende sa pipila ka mga butang sama sa gidak-on sa lugas, porma sa lugas ug pagkompakto. Kung atong dugangan ang gitas-on sa embankment h ngadto sa h1, h2, ug uban pa nga adunay parehas nga wala mabugkos nga materyal sa parehas nga compaction, ang anggulo β dili mausab, ang bakilid sa embankment magpabilin sa parehas nga bakilid hangtod sa usa ka walay kinutuban nga gitas-on h. Alang sa gihatag nga luag nga yuta, ang natural nga anggulo sa bakilid β kay independente sa gitas-on sa bakilid h. Ang gidak-on sa anggulo β alang sa wala mabugkos nga yuta nagdepende sa anggulo sa internal nga friction sa yuta φ ug gituohan nga gamay nga gamay kaysa niini, o katumbas niini, β ≤ φ.
Fig. 2. Pagputol sa bakilid sa gigapos nga yuta
Kung atong tan-awon ang usa ka pagputol nga gihimo sa gigapos nga yuta, atong makita nga ang bakilid sa giputol gitipigan ubos sa mas lig-on nga bakilid.1:m, i.e. sa usa ka mas dako nga anggulo β tungod sa kamatuoran nga ang internal nga pagsukol sa gihigot nga yuta nadugangan pinaagi sa panaghiusa, nga wala maglungtad sa uga nga balas (fig.2). Sa pipila ka mga matang sa yuta, sama sa uga nga loess, ang panaghiusa makadugang sa internal nga pagsukol sa usa ka gidak-on nga ang yuta mahimong huptan nga may vertically cut nga kilid, i.e. sa anggulo β =90°. Apan, kung atong dugangan ang gitas-on sa pagputol h sa gigapos nga yuta ngadto sa h1, h2 ug uban pa, ang anggulo sa hilig sa bevel sa giputol β kinahanglan nga pakunhuran aron mapadayon ang kalig-on sa bevel. Alang sa matag anggulo sa bakilid β sa bakilid sa giputol sa usa ka gihatag nga utlanan nga yuta adunay usa ka kritikal nga gitas-on hc. Kon kita molapas niini nga gitas-on, ang bakilid AB dili magpabilin nga balanse ug kini modagayday sa usa ka sliding surface CD (fig.3). Ang pag-slide nahitabo tungod sa usa ka kasamok sa balanse tali sa gawas nga pwersa, ang kaugalingon nga gibug-aton sa masa sa yuta ug ang internal nga pagsukol, nga dili na igo sa pagbatok sa dugang nga eksternal nga pwersa, i.e. sa pagtaas sa gibug-aton sa masa sa yuta tungod sa pagtaas sa gitas-on sa bakilid h.
Si Sl.3. Slope sa giputol sa nagkadugtong nga yuta
Gikan sa ibabaw, gisundan nga ang anggulo sa natural nga bakilid sa yuta dili mahimo nga usa ka kanunay nga kantidad alang sa gihatag nga yuta, tungod kay ang kantidad niini sa ilawom sa tanan nga uban nga mga kondisyon nagdepende sa gitas-on sa bakilid ug mikunhod sa pagtaas niini nga gitas-on. Bisan pa, kini kanunay nga gisagop alang sa mga bakilid nga gagmay nga mga gitas-on ingon usa ka kanunay nga kantidad, nagsalig sa anggulo sa sulud sa sulud sa yuta φ.
Ang kaguliyang sa balanse mahimo usab nga mahitabo nga walay pagtaas sa gitas-on sa pagputol h, pananglitan kung ang internal nga resistensya sa yuta mikunhod. Ang mga elemento sa internal nga pagsukol sa gigapos nga yuta, panaghiusa ug friction, kaayo nga mabag-o ug nagsalig sa gidaghanon sa tubig sa yuta. Busa, sa daghang mga kaso, ang hinungdan sa pag-slide mao ang sobra nga saturation sa yuta nga gigapos sa tubig, nga mahimong dako kaayo nga ang yuta dili na makasuporta sa iyang kaugalingon sa ilawom sa bisan unsang bakilid, apan nag-slide tungod sa kaugalingon nga gibug-aton.
Fig. 4. Pag-aginod sa yuta tungod sa pagkaporma sa mga sliding surface
Adunay lain-laing mga kaso sa pag-slide sa yuta tungod sa pagkunhod sa internal nga pagsukol, diin atong hisgutan dinhi ang pipila ka mga kinaiya.
Edukasyon sa mga sliding surface
Kon adunay dili matupngan nga lut-od sa yutang kulonon sa bakilid ubos sa ibabaw nga lut-od sa permeable nga yuta (fig. 4a), o kon adunay hilig nga lut-od sa balas sa yutang kulonon (fig. 4b), diin ang atmospheric o ang tubig nga naa sa ibabaw mahimong madagayday gikan sa tubig gikan sa atmospera. mahitabo. Ang usa ka mas dako nga kantidad sa tubig moagi sa permeable layer ngadto sa yuta nga kolonon layer, nga kini kusog nga basa, pagkunhod sa iyang resistensya sa ibabaw, diin ang ibabaw nga layer slips.
Kasamok sa balanse pinaagi sa pagputol sa putol
Ang pagputol sa mga pagputol sa panahon sa pagtukod sa mga riles ug mga dalan makabalda sa miaging kahimtang sa balanse, tungod kay sa giputol nga profile ang yuta nagpabilin nga walay suporta ug lagmit nga mobalhin paubos tungod sa grabidad. Ang usa ka kahimtang sa balanse mahimong mamentinar kung ang internal nga pagsukol sa yuta igo nga dako aron masumpo kini nga kalagmitan, nga mahimo usab kung ang pinutol nga yuta naglangkob sa kusog nga hilig nga mga sapaw padulong sa giputol.
Fig. 5. Pagdausdos sa yuta tungod sa pagputol sa layered nga yuta
Bisan pa, kung ang mga lut-od sa dili matupngan ug permeable nga yuta gipuli-puli nga putlon (Fig. 5), adunay posibilidad sa pag-leaching sa permeable nga yuta ug pag-basa sa dili-permeable nga yuta, diin mahitabo ang pagdahili.
Dili homogeneity sa yuta
Ang nipis nga mga lut-od sa dili matupngan nga materyal sa usa ka embankment nga hinimo sa permeable nga yuta, ang gitawag nga clay lenses (fig. 6), mahimo usab nga hinungdan sa pagdahili kung ang daghang tubig moabut kanila ug mahimong usa ka sliding surface.
Fig. 6. Kaso sa embankment sliding tungod sa dili homogenous nga komposisyon
Epekto sa katugnaw
Ubos sa epekto sa katugnaw, ang tubig natipon sa ibabaw nga layer sa porma sa mga lente sa yelo. Atol sa pagtunaw, ang mga lente sa yelo mahimong tubig, nga nag-supersaturate sa yuta hangtod sa giladmon sa aksyon sa katugnaw, ingon usa ka sangputanan diin kini mahimong likido nga masa ug mawad-an sa kalig-on niini.
Kini nga kaso mahitabo lamang sa frost-delikado nga yuta ug adunay mas taas nga gidugayon sa katugnaw, tungod kay nagkinahanglan kini og daghang panahon alang sa pagporma sa mga lente sa yelo.
Pag-ubos sa lebel sa tubig sa yuta
Kung ang lebel sa tubig sa yuta permanente nga ipaubos, pananglitan tungod sa pagtrabaho sa yuta, ang yuta mamala ug, kung kini yutang kulonon nga adunay daghang paghubag, adunay mga liki. Mas daghang tubig sa ibabaw ug atmospera ang mosulod niini, mobasa sa yuta ug mokunhod sa internal nga resistensya niini, nga mahimong mosangpot usab sa pagdahili sa yuta.
Adunay daghan usab nga mga kaso sa pag-slide sa yuta, mao nga maisip nga ang bisan unsang managsama nga yuta, sa ilawom sa piho nga mga kahimtang, mawad-an sa internal nga pagsukol sa usa ka dako o gamay nga gidak-on ug, ubos sa impluwensya sa mga pwersa sa gawas, mahimong molihok.
Incoherent nga yuta lig-on basta ang anggulo sa hilig sa bakilid mas gamay kay sa anggulo sa internal friction sa yuta. Uban niini nga matang sa yuta, ang pag-slide mahitabo lamang kung ang anggulo sa bakilid mas dako kay sa anggulo sa internal friction. Bisan pa, kung ang usa ka embankment gihimo sa wala mabugkos nga materyal sa yuta nga lapok, ang yuta nga lapok mahimo’g mag-slide ug ang embankment mahugno, ug kinahanglan nga susihon ang kalig-on.
Pagsulay sa kalig-on sa mga bakilid sa yuta
Sliding ibabaw nga porma
Ang kondisyon sa balanse tali sa gawas nga pwersa ug internal nga pagsukol sa yuta gitakda ni Coulomb uban sa iyang equation
τ ≤ c + σ tgϕ
diin τ mao ang ground shear stress, c mao ang cohesion, σ mao ang normal nga stress sa sliding surface, ϕ mao ang anggulo sa internal friction.
Kung ang internal nga pagsukol sa yuta, panaghiusa c ug friction σ tgϕ dili paigo sa pagbatok sa shear stress sa yuta, ang pag-slide mahitabo sa usa ka sliding surface sulod sa yuta. Adunay lain-laing mga porma sa sliding surfaces, nga nagdepende sa pisikal nga mga kabtangan sa yuta, stratification, humidity, external load ug uban pang mga hinungdan.
Ang mosunod nga tipikal nga sliding case magkalahi sumala sa posisyon:
Fig. 7. Mga kasagarang kaso sa pagdahili sa yuta
a) Pag-slide sa mga bertikal nga kilid sa giputol. Sa kaso sa mga kanal alang sa suplay sa tubig, sewerage, ug uban pa, nga gikalot nga adunay bertikal nga mga kilid (fig. 7a), kung ang kritikal nga gitas-on hc, nga nagdepende sa pisikal nga mga kabtangan sa yuta, nalapas, ang pag-slide sa ibabaw ADC mahitabo. Kini nga mga slip kasagaran dili sa tibuok nga gitas-on sa agianan, apan lokal, nga gipasabut sa dili patas nga kusog sa paggunting sa yuta.
b) Partial slope slips (fig. 7b). Kini nga mga slips kasagarang makita sa tingpamulak sa mga pagputol sa riles ug karsada ug mao ang resulta sa sobrang pagkasapo sa yuta sa tubig.
c) Slope sliding sa gabii (fig. 7c). Kini mao ang pag-slide sa tibuok bakilid sa giputol o embankment ngadto sa paa C.
d) Slope sliding under foot (Fig. 7d). Kini mao ang pag-slide sa tibuok bakilid sa giputol o embankment ug ang yuta ubos sa footing. Kini nga slide gitawag usab nga subgrade fracture o Swedish fracture, sunod sa mga Swedes nga unang naghulagway niini.
Bahin sa porma sa sliding surface, mahimo ra nga maangkon nga ang sliding surface sa bound soil dili tul-id, apan kini usa ka curved surface. Pipila ka mga awtor nagsagop ug circular arc (Fellenius), usa ka logarithmic spiral (Rendulić) o kombinasyon niining mga curved lines (Brinch Hansen) isip porma sa sliding surface.
Epekto sa pagsala sa tubig sa kalig-on sa bakilid
Kung adunay gawas nga tubig sa atubangan sa bakilid nga adunay lebel nga N1 (fig.8), ang pag-agos sa tubig mahitabo sa yuta sa luyo sa bakilid, nga maoy hinungdan sa internal nga presyur sa tubig sa mga pores, ingon nga resulta diin ang friction tali sa solid nga mga partikulo mikunhod ug ang paggunting sa stress sa yuta nagdugang.
Kung ang lebel kay N1 sa tubig sa atubangan sa bakilid usa ka makanunayon, kolum sa tubig H*γW hinungdan sa pressure sa tubig sa mga pores sa yuta, nga makapamenos sa friction sa taliwala sa solid nga mga partikulo, ingon sa usa ka resulta sa nga ang kapeligrohan sa slope sliding pagtaas. Apan, kung ang lebel kay N1 makanunayon, ang presyur sa kolum sa tubig H*γW nagduso sa mga solidong partikulo paingon sa sulod sa yuta, tungod niini ang kapeligrohan sa pag-slide sa bakilid mikunhod sa pipila ka sukod. Sa kini nga kaso, sa kanunay nga lebel sa tubig N1 atubangan sa bakilid, adunay peligro sa pag-slide sa ubos nga bakilid, tungod kay ang epekto sa pagsala sa tubig sa yuta hinungdan sa pagduso sa mga solidong partikulo sa direksyon sa gawas nga bahin sa ubos nga bakilid.
Si Sl.8. Ang epekto sa pagsala sa kalig-on sa bakilid sa yuta
Kung ang gawas nga lebel sa tubig mous-os pag-ayo gikan sa _N nga lebel1_sa N2 unya ang kalig-on sa upstream slope mahulga. Sa kini nga kaso, ang internal nga pore nga tubig nag-agos padulong sa gawas nga bahin sa upstream nga bakilid, nga nagduso sa solid nga mga partikulo padulong sa kana nga kilid.
Tungod niining tanan, kung ang bakilid sa yuta naunlod sa tubig, ang epekto sa pagsala sa tubig kinahanglan usab nga tagdon kung gisulayan ang kalig-on sa bakilid.
Ang epekto sa pagsala sa tubig sa yuta nagdepende sa daghang mga hinungdan, ang labing hinungdanon mao ang permeability sa yuta, hydrostatic pressure sa gawas nga tubig, rate sa pagkunhod sa eksternal nga lebel sa tubig ug homogeneity sa yuta.
Kon atong hunahunaon nga ang embankment sa fig. 8 sa homogenously isotropic nga masa, ubos sa epekto sa hydrostatic pressure sa gawas nga tubig sa lebel N1, ang tubig moagos sa mga pores sa embankment sa direksyon sa downstream slope, diin ang lebel sa tubig sa yuta sa embankment mokunhod sa gitas-on sa dalan nga gibiyahe. Kon atong ipaila ang piezometer nga mga tubo AA’, BB’ ug CC’ ngadto sa embankment (fig. 9), ang pore water ubos sa epekto sa hydrostatic pressure mosulod niini nga mga tubo ug mosaka sa lebel N1, nga mahimong pareho sa tanang tubo, kung ang mga punto B_A ang gipili nga tubig, _ C_ ang gitas-on sa tubig. ang mga tubo mao ang h1, h2 ug h3.
Fig. 9. Equipotential ug kasamtangang linya
Kon atong ipasabot pinaagi sa h ang elevation sa lebel sa tubig N1 kalabut sa pipila ka arbitraryong gipili nga eroplano O-O, nan ang potensyal nga h para sa tanang 3 puntos, A, B ug C pareho ra. Ang linya nga nagdugtong niining tulo ka punto mao ang equipotential line. Ang tubig sa yuta sa yuta dili makaagos subay niana nga linya, apan sa direksyon lamang sa mga punto nga adunay ubos nga potensyal.
Sa susamang paagi makapili kita sa samang masa sa mga punto D, E ug F nga adunay ubos nga potensyal h ― Δh. Ang linya nga nagdugtong niining tulo ka punto mao ang equipotential nga linya sa potensyal h ― Δh. Ang agos sa tubig gikan sa punto A sa equipotential line ABC ngadto sa pipila ka walay kinutuban nga duol nga punto D sa equipotential line DEF maglungtad sa direksyon sa kinadak-ang hydraulic drop imax, i.e. Kini nagpasabot nga ang linya AD diin ang tubig nag-agos tul-id sa duha ka equipotential nga linya, tungod kay
imax = Δh / Δlmin
diin ang Δlmin normal sa duha ka equipotential nga linya. Kadtong mga normal sa equipotential nga mga linya mao ang mga direksyon sa agos sa tubig sa permeable mass ug gitawag nga current lines. Ang komunidad sa equipotential ug kasamtangan nga mga linya, nga magkaparehas sa usag usa, nagporma og flow network.
Flow network adunay lain-laing mga porma sumala sa mass permeability. Ang kasagarang kaso mao ang usa ka embankment nga hinimo sa permeable mass sa dili matuhop nga yuta, i.e. sa yuta nga mahimo nga dili matuhop (fig. 10). Niini nga kaso, kung ang gawas nga lebel sa tubig kanunay, ang mga streamline anaa sa tunga-tunga nga bahin sa parabola.
Fig. 10. Agos nga network sa usa ka permeable embankment sa dili matuhop nga yuta
Sa upstream nga bakilid, ang mga parabola nagkonektar sa mga linya nga patindog sa bakilid, nga nagrepresentar sa equipotential nga linya, tungod kay sa kanunay nga lebel N1 ang tubig dili moagos paubos sa bakilid. Uban sa downstream slope, ang mga parabola nagtapos sa tangential sa bakilid, nga dili usa ka equipotential nga linya o usa ka kasamtangan nga linya. Ang nawong sa dili matupngan nga yuta ubos sa embankment usa ka streamline, tungod kay ang tubig sa ilawom sa embankment nag-agay nga parehas niini nga nawong. Sa ibabaw nga bahin, ang agos nga network matapos sa usa ka batakang parabola nga gitawag og seepage line, nga nagrepresentar sa utlanan sa yuta ubos sa aksyon sa pagsala. Ubos niini nga limitasyon, ang yuta ubos sa epekto sa pagsala tungod sa hydrostatic pressure sa gawas nga tubig H*γW, samtang walay pagsala sa yuta sa ibabaw niini. Ang seepage line gitawag usab nga saturation line, tungod kay gituohan nga ang yuta sa ubos niini bug-os nga nabusog sa tubig, samtang sa ibabaw niini partially saturated.
Ang aktuwal nga pagtimbang-timbang sa bakilid kinahanglang maglakip sa imbestigasyon, stratification, strength parameters, ground ug surface water, mga kausaban sa lebel, drainage, seismic, excavation o fill phases, kasikbit nga mga istruktura ug temporaryo nga kondisyon. Ang pagpangubkob nga walay saktong proteksyon ug pagsulod sa sona sa posibleng pagdahili sa yuta dili luwas base sa kinatibuk-ang teksto o sa porma sa bakilid mismo.