Kontenut espert tal-arkivji u riskju serju: l-artikolu jippreserva r-rakkont storiku tal-istabbiltà tal-inklinazzjoni, simboli, formuli u dijagrammi mit-test oriġinali. Mhuwiex studju ġeotekniku, proġett ta ‘tħaffir jew moll, kalkolu ta’ stabbiltà, pjan ta ‘drenaġġ, valutazzjoni ta’ valanga jew struzzjonijiet ta ’xogħol. Inklinazzjoni instabbli tista ’f’daqqa waħda midfuna nies, bini u toroq; xquq osservati, nefħa, ilma imdardar, subsidenza f’daqqa jew spostament għandhom jiġu ttrattati bħala raġuni biex titbiegħed miż-żona ta ’periklu u evalwazzjoni professjonali urġenti.
Illum, Savo Kusić huwa ffukat fuq twieqi tal-injam, twieqi tal-injam-aluminju, twieqi tad-dwana, bieb u talbiet għal kwotazzjoni. Dan l-artikolu jibqa’ arkivju tekniku u ma jirrappreżentax offerta ta’ disinn ġeotekniku, sorveljanza jew eżekuzzjoni ta’ xogħlijiet ta’ art.
Għal xogħlijiet tal-art mibni bħal qatgħat, mollijiet u kanali, l-għoljiet finali kultant jikkrollaw. U inklinazzjoni naturali, mingħajr xogħlijiet artifiċjali, tista ’timxi f’daqqa u b’forza kbira jew bil-mod ħafna. Dawn il-fenomeni ilhom is-suġġett ta’ studji ġeoloġiċi u ġeomekkaniċi, bil-għan li tiġi evalwata l-istabbiltà mill-karatteristiċi fiżiċi tal-ħamrija u l-kundizzjonijiet ta’ kull każ individwali.
Kawżi tal-moviment tal-mases tad-dinja
Il-kundizzjoni għall-istabbiltà ta ’kull ħamrija, kemm jekk oġġett tal-fuħħar artifiċjali jew ħamrija naturali, hija li jkun hemm bilanċ bejn il-forzi esterni u r-reżistenza interna tal-ħamrija. Forzi esterni huma primarjament il-piż tal-ħamrija stess, li normalment huwa l-unika forza esterna, segwita minn kwalunkwe tagħbija esterna oħra li taġixxi fuq l-inklinazzjoni, permanenti jew li tiċċaqlaq. Ir-reżistenza interna tikkonsisti f’koeżjoni u frizzjoni fil-ħamrija marbuta, u frizzjoni biss f’ħamrija mhux marbuta.
Fig. 1. Inklinazzjoni ta’ moll tal-ħamrija maħlula
Jekk nosservaw moll ta’ għoli h magħmul minn ħamrija kompletament maħlula, pereżempju ramel niexef kompatt, aħna niddeterminaw li l-inklinazzjoni ta’ dak il-moll tkun inklinata f’angolu β għall-orizzontali (fig. 1). Id-daqs tal-angolu β jiddependi fuq diversi fatturi bħad-daqs tal-qamħ, il-forma tal-qamħ u l-kompattazzjoni. Jekk inżidu l-għoli tal-moll h għal h1, h2, eċċ bl-istess materjal mhux marbut tal-istess kompattazzjoni, l-angolu β mhux se jinbidel, l-inklinazzjoni tal-moll se tibqa ’fl-istess inklinazzjoni sa għoli illimitat h. Għal ħamrija maħlula partikolari, l-angolu naturali tal-inklinazzjoni β huwa indipendenti mill-għoli tal-inklinazzjoni h. Id-daqs tal-angolu β għall-ħamrija mhux marbuta jiddependi fuq l-angolu tal-frizzjoni interna tal-ħamrija φ u huwa preżunt li huwa kemmxejn iżgħar minnha, jew ugwali għalih, β ≤ φ.
Fig. 2. Inklinazzjoni tal-qtugħ fil-ħamrija marbuta
Jekk inħarsu lejn qatgħa magħmula f’ħamrija marbuta, insibu li l-inklinazzjoni tal-qatgħa tinżamm taħt inklinazzjoni aktar b’saħħitha1:m, jiġifieri f’angolu akbar β minħabba l-fatt li r-reżistenza interna tal-ħamrija marbuta tiżdied bil-koeżjoni, li ma teżistix fir-ramel niexef (fig.2). F’ċerti tipi ta ‘ħamrija, bħal loess niexef, il-koeżjoni tista’ żżid ir-reżistenza interna sa tali punt li l-ħamrija tista ’tinżamm b’ġenb maqtugħ vertikalment, jiġifieri f’angolu β =90°. Madankollu, jekk inżidu l-għoli tat-tqattigħ h fil-ħamrija marbuta għal h1, h2 eċċ., l-angolu tal-inklinazzjoni taċ-ċanfrin tal-qatgħa β għandu jitnaqqas biex iżżomm iċ-ċanfrin fl-istabbiltà. Għal kull angolu tal-inklinazzjoni β tal-inklinazzjoni tal-qatgħa f’ħamrija delimitata partikolari hemm għoli kritiku wieħed hc. Jekk naqbżu dan l-għoli, l-inklinazzjoni AB ma tinżammx f’bilanċ u tiżżerżaq fuq wiċċ li jiżżerżaq CD (fig.3). Iż-żliq seħħ minħabba tfixkil fil-bilanċ bejn il-forza esterna, il-piż proprju tal-massa tad-dinja u r-reżistenza interna, li ma kinitx għadha biżżejjed biex topponi l-forza esterna miżjuda, jiġifieri għaż-żieda fil-piż tal-massa tal-ħamrija kkawżata miż-żieda fl-għoli tal-inklinazzjoni h.
Sl.3. Inklinazzjoni tal-qatgħa f’ħamrija koeżiva
Minn dan ta ‘hawn fuq, jirriżulta li l-angolu tal-inklinazzjoni naturali tal-ħamrija ma jistax jiġi adottat bħala valur kostanti għall-ħamrija mogħtija, peress li l-valur tiegħu taħt il-kundizzjonijiet l-oħra kollha jiddependi fuq l-għoli tal-inklinazzjoni u jonqos biż-żieda ta’ dan l-għoli. Madankollu, ħafna drabi jiġi adottat għal għoljiet ta ’għoli żgħar bħala valur kostanti, dipendenti fuq l-angolu tal-frizzjoni interna tal-ħamrija φ.
Disturb tal-ekwilibriju jista ’jseħħ ukoll mingħajr ma jiżdied l-għoli tal-qatgħa h, pereżempju meta tonqos ir-reżistenza interna tal-ħamrija. L-elementi ta ‘reżistenza interna tal-ħamrija marbuta, koeżjoni u frizzjoni, huma varjabbli ħafna u jiddependu fuq l-ammont ta’ ilma fil-ħamrija. Għalhekk, f’ħafna każijiet, il-kawża ta ‘li jiżżerżqu hija s-saturazzjoni żejda tal-ħamrija marbuta mal-ilma, li tista’ tkun tant kbira li l-ħamrija m’għadhiex kapaċi tappoġġja lilha nnifisha taħt kwalunkwe inklinazzjoni, iżda tiżżerżaq minħabba l-piż tagħha stess.
Fig. 4. Ħamrija li tiżżerżaq minħabba l-formazzjoni ta’ uċuħ li jiżżerżqu
Jeżistu diversi każijiet ta’ tiżżerżaq tal-ħamrija minħabba t-tnaqqis tar-reżistenza interna, li minnhom se nsemmi hawn ftit karatteristiċi.
Edukazzjoni tal-uċuħ li jiżżerżqu
Jekk ikun hemm saff impermeabbli ta ‘tafal fuq inklinazzjoni taħt is-saff tal-wiċċ ta’ ħamrija permeabbli (fig. 4a), jew jekk hemm saff inklinat ta ’ramel fis-saff tat-tafal (fig. 4b), li fih minn wiċċ l-ilma jintlaħaq (eż. jistgħu jseħħu valangi. Ammont akbar ta ‘ilma jgħaddi mis-saff permeabbli għas-saff tat-tafal, li jixxarrab bil-qawwa, u jnaqqas ir-reżistenza tiegħu fuq il-wiċċ, fejn jiżloq is-saff ta’ fuq.
Tfixkil fil-bilanċ billi taqta’ qatgħa
Il-qtugħ tal-qtugħ waqt il-kostruzzjoni tal-ferroviji u t-toroq ifixkel l-istat ta ‘bilanċ preċedenti, minħabba li fil-profil maqtugħ il-ħamrija tibqa’ mingħajr appoġġ u t-tendenza li timxi ‘l isfel minħabba l-gravità. Jista’ jinżamm stat ta’ ekwilibriju jekk ir-reżistenza interna tal-ħamrija tkun kbira biżżejjed biex tikkontrobatta din it-tendenza, li hija wkoll possibbli meta l-ħamrija maqtugħa tikkonsisti minn saffi inklinati ħafna lejn il-qatgħa.
Fig. 5. Żerq ta’ art minħabba qtugħ f’ħamrija f’saffi
Madankollu, jekk saffi ta’ ħamrija impermeabbli u permeabbli jinqatgħu alternattivament (Fig. 5), hemm possibbiltà ta’ lissija tal-ħamrija permeabbli u tixrib tal-ħamrija impermeabbli, li fuqha jista’ jseħħ iż-żlieq.
Inomoġeneità tal-ħamrija
Saffi irqaq ta’ materjal impermeabbli f’moll magħmul minn ħamrija permeabbli, l-hekk imsejħa lentijiet tat-tafal (fig. 6), jistgħu wkoll jikkawżaw żlieq jekk ammont kbir ta’ ilma jilħaqhom u jifforma wiċċ li jiżżerżaq.
Fig. 6. Każ ta’ moll li jiżżerżaq minħabba kompożizzjoni mhux omoġenja
Effett tal-ġlata
Taħt l-effett tal-ġlata, l-ilma jakkumula fis-saff tal-wiċċ fil-forma ta ’lentijiet tas-silġ. Waqt it-tidwib, il-lentijiet tas-silġ jinbidlu f’ilma, li jissatura l-ħamrija sal-fond tal-azzjoni tal-ġlata, b’riżultat li ssir massa likwida u titlef l-istabbiltà tagħha.
Dan il-każ iseħħ biss f’ħamrija perikoluża għall-ġlata u b’tul itwal ta’ ġlata, minħabba li jieħu ħafna ħin għall-formazzjoni ta’ lentijiet tas-silġ.
Tnaqqis fil-livell tal-ilma ta’ taħt l-art
Meta l-livell tal-ilma ta’ taħt l-art jitbaxxa b’mod permanenti, pereżempju minħabba li jsir xogħol fl-art, il-ħamrija tinxef u, jekk ikun tafal li għandu nefħa kbira, jidhru xquq. Ammonti akbar ta’ ilma tal-wiċċ u atmosferiku jidħlu fihom, ixxarrab il-ħamrija u tnaqqas ir-reżistenza interna tagħha, li tista’ twassal ukoll għal valangi tal-art.
Hemm ukoll ħafna każijiet oħra ta ‘żliq tat-terren, għalhekk jista’ jitqies li kwalunkwe ħamrija koerenti tista ‘, taħt ċerti ċirkostanzi, titlef ir-reżistenza interna tagħha sa ċertu punt u, taħt l-influwenza ta’ forzi esterni, titħaddem.
Il-ħamrija inkoerenti hija stabbli sakemm l-angolu tal-inklinazzjoni tal-inklinazzjoni huwa iżgħar mill-angolu tal-frizzjoni interna tal-ħamrija. B’dan it-tip ta ’ħamrija, iż-żliq iseħħ biss jekk l-angolu tal-inklinazzjoni huwa akbar mill-angolu tal-frizzjoni interna. Madankollu, jekk moll ikun magħmul minn materjal mhux marbut fuq ħamrija tafal, il-ħamrija tafal tista tiżżerżaq u l-moll kollass, u huwa meħtieġ li tiċċekkja l-istabbiltà.
Ittestjar tal-istabbiltà tal-għoljiet tal-art
Forma tal-wiċċ li jiżżerżaq
Il-kundizzjoni tal-bilanċ bejn il-forzi esterni u r-reżistenza interna tal-ħamrija ġiet stabbilita minn Coulomb bl-ekwazzjoni tiegħu
τ ≤ c + σ tgϕ
fejn τ hija l-istress shear tal-ħamrija, c hija l-koeżjoni, σ hija l-istress normali fuq il-wiċċ li jiżżerżaq, ϕ huwa l-angolu tal-frizzjoni interna.
Jekk ir-reżistenza interna tal-ħamrija, il-koeżjoni c u l-frizzjoni σ tgϕ mhumiex biżżejjed biex jopponu l-istress shear tal-ħamrija, iż-żliq iseħħ fuq wiċċ li jiżżerżaq ġewwa l-ħamrija. Hemm forom differenti ta ’uċuħ li jiżżerżqu, li jiddependu fuq il-proprjetajiet fiżiċi tal-ħamrija, stratifikazzjoni, umdità, tagħbija esterna u fatturi oħra.
Il-każijiet tipiċi li jiżżerżqu li ġejjin huma differenti skont il-pożizzjoni:
Fig. 7. Każijiet tipiċi ta’ valangi
a) Sliding tal-ġnub vertikali tal-qatgħa. Fil-każ ta ’kanali għall-provvista tal-ilma, drenaġġ, eċċ., Li huma mħaffra b’ġnub vertikali (fig. 7a), jekk jinqabeż l-għoli kritiku hc, li jiddependi fuq il-proprjetajiet fiżiċi tal-ħamrija, jiżżerżqu fuq il-wiċċ ADC. Dawn iż-żlieq ġeneralment mhumiex tul it-tul kollu tal-kanal, iżda huma lokalizzati, li huwa spjegat mill-qawwa tal-qtugħ irregolari tal-ħamrija.
b) Slips tal-inklinazzjoni parzjali (fig. 7b). Dawn iż-żlieq spiss jidhru fir-rebbiegħa fuq qtugħ tal-ferroviji u tat-toroq u huma r-riżultat ta’ saturazzjoni żejda tal-ħamrija bl-ilma.
c) Inklinazzjoni li tiżżerżaq bil-lejl (fig. 7c). Hija ż-żliq tal-inklinazzjoni kollha tal-qatgħa jew tal-moll sas-sieq C.
d) Inklinazzjoni li tiżżerżaq taħt is-saqajn (Fig. 7d). Hija ż-żliq tal-inklinazzjoni kollha tal-qatgħa jew tal-moll u l-ħamrija taħt il-qiegħ. Din is-slajd tissejjaħ ukoll ksur tas-sottograd jew ksur Svediża, wara l-Isvediżi li ddeskrivewh l-ewwel.
Rigward il-forma tal-wiċċ li jiżżerżaq, jista ’biss jiġi ddikjarat li l-wiċċ li jiżżerżaq fil-ħamrija marbuta mhuwiex dritta, iżda li huwa wiċċ mgħawġa. Ċerti awturi jadottaw ark ċirkolari (Fellenius), spirali logaritmika (Rendulić) jew taħlita ta’ dawn il-linji mgħawġa (Brinch Hansen) bħala l-forma tal-wiċċ li jiżżerżaq.
Effett tal-filtrazzjoni tal-ilma fuq l-istabbiltà tal-inklinazzjoni
Jekk ikun hemm ilma estern quddiem l-inklinazzjoni b’livell ta ’N1 (fig.8), il-fluss ta ‘l-ilma jseħħ fil-ħamrija wara l-inklinazzjoni, li tikkawża pressjoni interna ta’ l-ilma fil-pori, li b’riżultat ta ’dan il-frizzjoni bejn il-partiċelli solidi tonqos u l-istress shear fil-ħamrija jiżdied.
Jekk il-livell huwa N1 ta ‘l-ilma quddiem l-inklinazzjoni kostanti, kolonna ta’ l-ilma H*γW tikkawża pressjoni ta ‘l-ilma fil-pori tal-ħamrija, li tnaqqas il-frizzjoni bejn il-partiċelli solidi, bħala riżultat ta’ liema l-periklu li jiżżerżqu l-inklinazzjoni jiżdied. Madankollu, meta l-livell huwa N1 kostanti, il-pressjoni tal-kolonna tal-ilma H*γW timbotta l-partiċelli solidi lejn l-intern tal-ħamrija, li minħabba fiha l-periklu li jiżżerżqu tal-inklinazzjoni jitnaqqas sa ċertu punt. F’dan il-każ, f’livell kostanti ta ’l-ilma N1 quddiem l-inklinazzjoni, hemm periklu li jiżżerżqu tal-inklinazzjoni downstream, minħabba li l-effett tal-filtrazzjoni tal-ilma fil-ħamrija jikkawża l-imbuttar ta ‘partiċelli solidi fid-direzzjoni tan-naħa ta’ barra tal-inklinazzjoni downstream.
Sl.8. L-effett tal-filtrazzjoni fuq l-istabbiltà tal-inklinazzjoni tal-ħamrija
Jekk il-livell tal-ilma estern jinżel f’daqqa mil-livell N1 fuq N2 allura l-istabbiltà tal-inklinazzjoni upstream hija mhedda. F’dan il-każ, l-ilma tal-pori intern jiċċirkola lejn in-naħa ta ’barra tal-inklinazzjoni upstream, u jimbotta l-partiċelli solidi lejn dik in-naħa.
Minħabba dan kollu, jekk l-inklinazzjoni tal-ħamrija tkun mgħaddsa fl-ilma, l-effett tal-filtrazzjoni tal-ilma għandu jitqies ukoll meta tiġi ttestjata l-istabbiltà tal-inklinazzjoni.
L-effett tal-filtrazzjoni tal-ilma fil-ħamrija jiddependi fuq diversi fatturi, l-aktar importanti minnhom huma permeabilità tal-ħamrija, pressjoni idrostatika tal-ilma estern, rata ta ’tnaqqis tal-livell tal-ilma estern u omoġeneità tal-ħamrija.
Jekk nassumu li l-moll fil-fig. 8 ta ‘massa isotropika omoġenja, taħt l-effett ta’ pressjoni idrostatika ta ‘ilma estern ta’ livell N1, l-ilma se jiċċirkola fil-pori tal-moll fid-direzzjoni tal-inklinazzjoni ‘l isfel, li biha l-livell tal-ilma ta’ taħt l-art fil-moll jonqos mat-tul tat-triq vjaġġata. Jekk nintroduċu pajpijiet tal-piezometri AA’, BB’ u CC’ fil-moll (fig. 9), l-ilma tal-pori taħt l-effett ta ‘pressjoni idrostatika jidħol f’dawn il-pajpijiet u jitla’ għal-livell N1, li jista’ jkun l-istess fil-pajpijiet kollha, jekk il-punti A_B huma magħżula u hekk li l-C_B huma magħżula fil-kolonna. il-pajpijiet huma h1, h2 u h3.
Fig. 9. Linji ekwipotenzjali u kurrenti
Jekk nindikaw b’h l-elevazzjoni tal-livell tal-ilma N1 fir-rigward ta’ xi pjan O-O magħżul arbitrarjament, allura l-potenzjal h għall-punti kollha 3, A, B u C huwa l-istess. Il-linja li tgħaqqad dawn it-tliet punti hija l-linja equipotential. L-ilma ta’ taħt l-art fil-ħamrija ma jistax jgħaddi tul dik il-linja, iżda biss fid-direzzjoni ta’ punti b’potenzjal aktar baxx.
B’mod simili nistgħu nagħżlu fl-istess massa l-punti D, E u F b’potenzjal aktar baxx h ― Δh. Il-linja li tgħaqqad dawn it-tliet punti hija l-linja ekwipotenzjali tal-potenzjal h ― Δh. Il-fluss ta ‘l-ilma mill-punt A tal-linja ekwipotenzjali ABC għal xi punt infinitament qrib D tal-linja ekwipotenzjali DEF se jeżisti fid-direzzjoni ta’ l-akbar waqgħa idrawlika imax, jiġifieri l-iżgħar distanza _AD _Δ. Dan ifisser li l-linja AD li matulha jiċċirkola l-ilma hija perpendikolari għaż-żewġ linji ekwipotenzjali, minħabba li
imax = Δh / Δlmin
fejn Δlmin huwa normali għaż-żewġ linji ekwipotenzjali. Dawk in-normali għal-linji ekwipotenzjali huma d-direzzjonijiet tal-fluss tal-ilma fil-massa permeabbli u jissejħu linji kurrenti. Il-komunità ta’ linji ekwipotenzjali u kurrenti, reċiprokament perpendikolari għal xulxin, tifforma netwerk ta’ fluss.
Netwerks tal-fluss għandhom forom differenti skont il-permeabilità tal-massa. L-aktar każ komuni huwa moll magħmul minn massa permeabbli fuq ħamrija impermeabbli, jiġifieri fuq ħamrija li tista’ ssir impermeabbli (fig. 10). F’dan il-każ, jekk il-livell ta’ l-ilma estern huwa kostanti, ir-razzjonalizzazzjoni huma fil-parti tan-nofs tagħhom tal-parabola.
Fig. 10. Netwerk tal-fluss f’moll permeabbli fuq ħamrija impermeabbli
Fil-inklinazzjoni upstream, il-paraboli jgħaqqdu mal-linji perpendikolari għall-inklinazzjoni, li tirrappreżenta l-linja ekwipotenzjali, minħabba li f’livell kostanti N1 l-ilma ma jiċċirkolax l-inklinazzjoni. Bl-inklinazzjoni ’l isfel, il-paraboli jispiċċaw tanġenzjali mal-inklinazzjoni, li la hija linja ekwipotenzjali u lanqas linja kurrenti. Il-wiċċ tal-ħamrija li ma jgħaddix ilma minn taħt il-moll huwa streamline, minħabba li l-ilma fil-qiegħ tal-moll jimxi b’mod parallel ma ’dan il-wiċċ. Fil-parti ta ’fuq, in-netwerk tal-fluss jispiċċa b’parabola bażika msejħa seepage line, li tirrappreżenta l-konfini tal-ħamrija taħt l-azzjoni tal-filtrazzjoni. Taħt dan il-limitu, il-ħamrija hija taħt l-effett tal-filtrazzjoni minħabba l-pressjoni idrostatika tal-ilma estern H*γW, filwaqt li m’hemm l-ebda filtrazzjoni fil-ħamrija ’l fuq. Il-linja tal-infiltrazzjoni tissejjaħ ukoll il-linja tas-saturazzjoni, peress li huwa preżunt li l-ħamrija taħtha hija kompletament saturata bl-ilma, filwaqt li fuqha hija parzjalment saturata.
Valutazzjoni tal-inklinazzjoni attwali għandha tinkludi investigazzjoni, stratifikazzjoni, parametri tas-saħħa, ilma tal-art u tal-wiċċ, bidliet fil-livell, drenaġġ, sismiċi, fażijiet ta’ tħaffir jew mili, strutturi ħdejn u kundizzjonijiet temporanji. It-tħaffir mingħajr protezzjoni xierqa u d-dħul fiż-żona ta’ valanga possibbli mhumiex siguri abbażi tat-test ġenerali jew il-forma tal-inklinazzjoni nnifisha.