Архивска експертска содржина и сериозен ризик: написот ги зачувува историските податоци за стабилноста на наклонот, симболите, формулите и дијаграмите од оригиналниот текст. Тоа не е геотехничка студија, проект за ископ или насип, пресметка на стабилност, план за одводнување, проценка на свлечиште или упатства за работа. Нестабилна падина може одеднаш да закопа луѓе, згради и патишта; забележаните пукнатини, испакнатини, заматена вода, нагло слегнување или поместување треба да се третираат како причина за оддалечување од опасната зона и итна професионална евалуација.
Денес, Саво Кусиќ е фокусиран на дрвени прозорци, дрво-алуминиумски прозорци, прилагодени прозорци, врата и барања за понуда. Овој напис останува техничка архива и не претставува понуда за геотехничко проектирање, надзор или изведување на земјени работи.
За изградени земјени објекти како што се засеците, насипите и каналите, крајните падини понекогаш се рушат. А природна падина, без вештачки дела, може да се движи ненадејно и со голема сила или многу бавно. Овие феномени долго време се предмет на геолошки и геомеханички студии, со цел да се оцени стабилноста од физичките карактеристики на почвата и условите на секој поединечен случај.
Причини за движење на земјините маси
Услов за стабилност на која било почва, без разлика дали се работи за вештачки земјен објект или природна почва, е да постои рамнотежа помеѓу надворешните сили и внатрешната отпорност на почвата. Надворешните сили се првенствено сопствената тежина на почвата, која обично е единствената надворешна сила, проследена со кое било друго надворешно оптоварување што дејствува на наклонот, трајно или подвижно. Внатрешниот отпор се состои од кохезија и триење во врзаната почва и само триење во неврзана почва.
Сл. 1. Наклон на лабава почвена насип
Ако набљудуваме насип со висина h направен од целосно лабава почва, на пример сув набиен песок, ќе утврдиме дека наклонот на тој насип е наклонет под агол β на хоризонталата (сл. 1). Големината на аголот β зависи од неколку фактори како што се големината на зрното, обликот на зрното и набивањето. Ако ја зголемиме висината на насипот h на h1, h2, итн. со истиот неврзан материјал со исто набивање, аголот β нема да се промени, наклонот на насипот ќе остане на истиот наклон до неограничена висина h. За дадена лабава почва, природниот агол на наклон β е независен од висината на наклонот h. Големината на аголот β во лабава почва зависи од аголот на внатрешното триење на почвата φ и се претпоставува дека е малку помал од него, или еднаков на него, β ≤ φ.
Сл. 2. Сечење наклон во кохезивна почва
Ако погледнеме на исечокот направен во врзана почва, ќе откриеме дека наклонот на сечењето се одржува под посилен наклон.1:m, т.е. под поголем агол β поради фактот што внатрешниот отпор на врзаната почва се зголемува со кохезија, која не постои во сувиот песок (сл.2). Во одредени типови почви, како што е сувата лоса, кохезијата може да го зголеми внатрешниот отпор до тој степен што почвата може да се држи со вертикално исечена страна, т.е. под агол β =90°. Меѓутоа, ако ја зголемиме висината на сечењето h во врзаната почва на h1, ч2 итн., мора да се намали аголот на наклонот на косината на сечењето β за да се одржи наклонот во стабилност. За секој агол на наклон β на наклонот на засекот во дадена ограничена почва има една критична висина hc. Ако ја надминеме оваа висина, наклонот AB нема да се одржува во рамнотежа и ќе се лизне на лизгачка површина CD (сл.3). Лизгањето настанало поради нарушување на рамнотежата помеѓу надворешната сила, сопствената тежина на земјената маса и внатрешниот отпор, што веќе не било доволно за да се спротивстави на зголемената надворешна сила, односно на зголемената тежина на почвената маса предизвикана од зголемувањето на висината на наклонот h.
Сл.3. Наклон на сечењето во кохезивна почва
Од горенаведеното произлегува дека аголот на природниот наклон на почвата не може да се усвои како константна вредност за дадената почва, бидејќи нејзината вредност под сите други услови зависи од висината на наклонот и се намалува со зголемувањето на оваа висина. Сепак, често се прифаќа за косини со мали висини како константна вредност, во зависност од аголот на внатрешното триење на почвата φ.
Нарушување на рамнотежата може да се појави и без зголемување на висината на сечењето h, на пример кога се намалува внатрешната отпорност на почвата. Елементите на внатрешна отпорност на врзаната почва, кохезија и триење, се многу променливи и зависат од количината на вода во почвата. Затоа, во многу случаи, причината за лизгањето е презаситеноста на почвата поврзана со вода, која може да биде толку голема што почвата повеќе не може да се издржува под ниту една падина, туку се лизга поради сопствената тежина.
Сл. 4. _ Лизгање на почвата поради формирање на лизгачки површини_
Постојат различни случаи на лизгање на почвата поради намалување на внатрешниот отпор, од кои овде ќе споменеме неколку карактеристични.
Едукација на лизгачки површини
Ако има непропустлив слој од глина на падина под површинскиот слој на пропустлива почва (сл. 4a), или ако има наклонет слој од песок во глинениот слој (сл. 4b), во кој атмосферски или површински води може да допрат. може да се појави. Поголемо количество вода поминува низ пропустливиот слој до глинениот слој, кој многу го навлажнува, намалувајќи ја неговата отпорност на површината, каде што горниот слој се лизга.
Нарушување на рамнотежа со сечење на исечок
Сечењето на засеците при изградба на пруги и патишта ја нарушува претходната состојба на рамнотежа, бидејќи во профилот на сече почвата останува без потпора и има тенденција да се движи надолу поради гравитацијата. Состојбата на рамнотежа може да се одржи ако внатрешниот отпор на почвата е доволно голем за да се спротивстави на оваа тенденција, што е можно и кога исечената почва се состои од силно наклонети слоеви кон сечењето.
Сл. 5. Лизгање на терен поради сечење во слоевита почва
Сепак, доколку се исечат слоеви на наизменично непропустлива и пропустлива почва (сл. 5), постои можност за истекување на пропустливата почва и навлажнување на непропустливата почва, на која може да дојде до лизгање.
Нехомогеност на почвата
Тенките слоеви на непропустлив материјал во насип направен од пропустлива почва, таканаречените глинени леќи (сл. 6), исто така, може да предизвикаат лизгање доколку до нив дојде голема количина вода и формира површина на лизгање.
Сл. 6. Случај на лизгање на насип поради нехомоген состав
Ефект на мраз
Под дејство на мраз, водата се акумулира во површинскиот слој во форма на леќи. За време на одмрзнувањето, леќите од мраз се претвораат во вода, што ја презаситува почвата до длабочината на дејството на мразот, како резултат на што таа станува течна маса и ја губи својата стабилност.
Овој случај се јавува само во почва опасна за мраз и со подолго времетраење на мразот, бидејќи е потребно многу време за формирање на леќи.
Нивото на подземните води се намалува
Кога нивото на подземните води е трајно спуштено, на пример поради преземање работи во земјата, доаѓа до сушење на почвата и доколку се работи за глина која има голем оток, се појавуваат пукнатини. Во нив влегуваат поголеми количества на површинска и атмосферска вода, што ја навлажнува почвата и го намалува нејзиниот внатрешен отпор, што може да доведе и до лизгање на земјиштето.
Има и многу други случаи на лизгање на теренот, така што може да се смета дека секоја кохерентна почва може, под одредени околности, да ја изгуби својата внатрешна отпорност во поголема или помала мера и, под влијание на надворешни сили, да биде ставена во движење.
Некохерентната почва е стабилна се додека аголот на наклонот на наклонот е помал од аголот на внатрешно триење на почвата. Кај овој тип почва, лизгањето се случува само ако аголот на наклон е поголем од аголот на внатрешно триење. Меѓутоа, ако насипот е направен од неврзан материјал на глинена почва, глинената почва може да се лизне и насипот да се сруши, и неопходно е да се провери стабилноста.
Тестирање на стабилноста на земјените падини
Облик на лизгачка површина
Условот за рамнотежа помеѓу надворешните сили и внатрешниот отпор на почвата беше поставен од Кулон со неговата равенка
τ ≤ c + σ tgϕ
каде τ е напрегањето на смолкнувањето на почвата, c е кохезијата, σ е нормалното напрегање на површината на лизгање, ϕ е аголот на внатрешно триење.
Ако внатрешниот отпор на почвата, кохезијата c и триењето σ tgϕ не се доволни за да се спротивстават на напрегањето на смолкнувањето на почвата, се случува лизгање на лизгачка површина во внатрешноста на почвата. Постојат различни форми на лизгачки површини, кои зависат од физичките својства на почвата, слоевитоста, влажноста, надворешното оптоварување и други фактори.
Следниве типични кутии за лизгање се разликуваат според положбата:
Сл. 7. Типични случаи на свлечишта
а) Лизгање на вертикалните страни на сечењето. Во случај на канали за водоснабдување, канализација и сл., кои се ископани со вертикални страни (сл. 7a), доколку се надмине критичната висина hc, која зависи од физичките својства на почвата, доаѓа до лизгање на површината ADC. Овие лизгалки обично не се по целата должина на каналот, туку се локализирани, што се објаснува со нерамномерната јакост на смолкнување на почвата.
b) Делумен наклон се лизга (сл. 7b). Овие лизгања често се појавуваат во пролетта на железничките и патните сечи и се резултат на презаситеност на почвата со вода.
c) Лизгање на падините ноќе (сл. 7c). Тоа е лизгање на целиот наклон на засекот или насипот до кракот C.
d) Наклон што се лизга под нозете (сл. 7d). Тоа е лизгање на целиот наклон на сечењето или насипот и почвата под подножјето. Овој слајд се нарекува и фрактура на подлогата или шведска фрактура, според Швеѓаните кои први го опишале.
Во однос на обликот на лизгачката површина, може да се тврди само дека површината на лизгање во врзаната почва не е права, туку повеќе е закривена површина. Одредени автори прифаќаат кружен лак (Fellenius), логаритамска спирала (Rendulić) или комбинација од овие криви линии (Brinch Hansen) како облик на површината на лизгање.
Ефект на филтрација на водата врз стабилноста на наклонот
Доколку има надворешна вода пред косината со ниво од N1 (сл.8), протокот на вода се јавува во почвата зад наклонот, што предизвикува внатрешен притисок на водата во порите, како резултат на што се намалува триењето помеѓу цврстите честички и се зголемува напрегањето на смолкнување во почвата.
Ако нивото е N1 на вода пред наклонот константен, воден столб H*γW предизвикува притисок на водата во порите на почвата, со што се намалува триењето помеѓу цврстите честички, како резултат на што се зголемува опасноста од лизгање на наклонот. Меѓутоа, кога нивото е N1 константно, притисокот на водениот столб H*γW ги турка цврстите честички кон внатрешноста на почвата, поради што донекаде се намалува опасноста од лизгање на наклонот. Во овој случај, при константно ниво на вода N1 пред наклонот постои опасност од лизгање на низводниот наклон, бидејќи ефектот на филтрирање на водата во почвата предизвикува туркање на цврсти честички во правец на надворешната страна на низводниот наклон.
Сл.8. Ефектот на филтрацијата врз стабилноста на наклонот на почвата
Ако надворешното ниво на водата нагло падне од нивото N1 на Н2 тогаш е загрозена стабилноста на возводната падина. Во овој случај, водата од внатрешната пора тече кон надворешната страна на нагорната падина, туркајќи ги цврстите честички кон таа страна.
Поради сето ова, доколку наклонот на почвата е потопен во вода, при тестирањето на стабилноста на наклонот треба да се земе предвид и ефектот на филтрација на водата.
Ефектот на филтрација на водата во почвата зависи од повеќе фактори, меѓу кои најважни се пропустливоста на почвата, хидростатичкиот притисок на надворешната вода, стапката на опаѓање на нивото на надворешната вода и хомогеноста на почвата.
Ако претпоставиме дека насипот на сл. 8 со хомогена изотропна маса, под дејство на хидростатички притисок на надворешната вода од ниво N1, водата ќе тече во порите на насипот во правец на низводната падина, при што нивото на подземните води во насипот ќе се намалува со должината на патот. Ако внесеме пиезометарски цевки AA’, BB’ и CC’ во насипот (сл. 9), порите на водата под дејство на хидростатички притисок ќе навлезат во овие цевки и ќе се искачат до нивото N1, што може да биде исто во сите цевки, ако точките A, C во колоната се избрани како висина на цевките и Б. h1, h2 и h3.
Сл. 9. Еквипотенцијални и тековни линии
Ако со h ја означиме котата на нивото на водата N1 во однос на некоја произволно избрана рамнина O-O, тогаш потенцијалот h за сите 3 точки, A, B и C е ист. Линијата што ги поврзува овие три точки е еднаквапотенцијална права. Подземните води во почвата не можат да течат по таа линија, туку само во правец на точки со помал потенцијал.
На сличен начин можеме да ги избереме во иста маса точките D, E и F со помал потенцијал h ― Δh. Правата што ги спојува овие три точки е еквипотенцијалната линија на потенцијалот h ― Δh. Протокот на вода од точката A на еквипотенцијалната линија ABC до некоја бескрајно блиска точка D на линијата за изедначување на потенцијалот DEF ќе постои во правец на најголемиот хидрауличен пад imax, т.е. во насока _AD_mine на најмалото. Тоа значи дека линијата AD по која тече водата е нормална на двете еквипотенцијални линии, бидејќи
imax = Δh / Δlmin
каде Δlmin е нормално на двете еквипотенцијални линии. Тие нормални на еквипотенцијалните линии се насоките на протокот на водата во пропустливата маса и се нарекуваат струјни линии. Заедницата на еквипотенцијални и струјни линии, меѓусебно нормални една на друга, формира мрежа на проток.
Проточните мрежи имаат различни форми според пропустливоста на масата. Најчест случај е насип направен од пропустлива маса на непропустлива почва, односно на почва што може да се направи непропустлива (сл. 10). Во овој случај, ако надворешното ниво на водата е константно, поточните линии се во нивниот среден дел од параболата.
Сл. 10. Проточна мрежа во пропустлив насип на непропустлива почва
Кај горната падина, параболите се спојуваат со линиите нормални на наклонот, што ја претставува еквипотенцијалната линија, бидејќи на константно ниво N1 водата не тече надолу по наклонот. Со надолниот наклон, параболите завршуваат тангенцијално на наклонот, кој не е ниту еквипотенцијална линија ниту струјна линија. Површината на непропустливата почва под насипот е проточна линија, бидејќи водата на дното на насипот тече паралелно со оваа површина. Во горниот дел, проточната мрежа завршува со основна парабола наречена линија на протекување, која ја претставува границата на почвата под дејство на филтрација. Под оваа граница, почвата е под дејство на филтрација поради хидростатичкиот притисок на надворешната вода H*γW, додека во почвата над неа нема филтрација. Линијата на протекување се нарекува и линија на сатурација, бидејќи се претпоставува дека почвата под неа е целосно заситена со вода, додека над неа е делумно заситена.
Вистинската проценка на наклонот мора да вклучува истражување, стратификација, параметри на јачина, подземни и површински води, промени на нивоата, фази на одводнување, сеизмички, ископување или насипување, соседни објекти и привремени услови. Ископувањето без соодветна заштита и влегувањето во зоната на можно свлечиште не се безбедни врз основа на општиот текст или формата на самата падина.