Problemy analizy stateczności skarp drogowych budowli ziemnych na terenach zaburzonych glacitektonicznie

• Autorzy: Kania M. M. , Florkieiwcz A. , Duda A.

Warianty tytułu

EN

Problems of stability analysis of slopes of road earthen structures in areas with glacitectonic disturbances

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie rozważano przypadek budowy skarpy z obecnością strukturalnych powierzchni osłabień i translacyjnym mechanizmem niestabilności. Analizie poddano rzeczywistą skarpę, w wykopie drogowym, przebiegającym w terenie zaburzeń glacitek-tonicznych. Wykorzystano różne techniki analizy stateczności skarp. Rezultaty obliczeń z zastosowaniem klasycznych metod równowagi granicznej, opartych na założeniu cylindrycznej powierzchni poślizgu (metody: Felleniusa, Bishopa i Spencera), porównano ze współczynnikami stateczności obliczonymi według metod Sarmy oraz Spencera dla dowolnych powierzchni poślizgu. Ponadto określono współczynnik bezpieczeństwa i mechanizm zniszczenia w obliczeniach numerycznych metodą elementów skończonych dla ośrodków sprężysto-plastycznych. Na koniec sprawdzono możliwość zastosowania metody energetycznej i podejścia kinematycznego do analizy stateczności w przypadku płytkiego zsuwu strukturalnego. Stwierdzono, że parametry gruntu w osłabionej strefie kontaktowej na stropie warstwy trzeciorzędowych iłów, mają silny wpływ na wyniki obliczeń stateczności. Szczególna uwaga musi być poświęcona wyznaczeniu parametrów gruntu w strefie kontaktu warstw strukturalnych w skarpie.

EN

In the paper the special case of slope structure and landslide type, with some structural weakness surface and translational instability mechanism, has been considered. This kind of slope failure is typical for glacitectonically disturbed areas. The real example of the slope, which has failed during earthworks in road cuts in the area of glacitec-tonic disturbances (e.g. folds), has been analyzed. Several techniques of slope stability analysis have been applied. The results of application of conventional limit equilibrium methods, based on the assumption of rotational failure mode (Fellenius - Swedish method, Bishop's and Spencer's methods) have been compared to the values of factors of safety calculated by Sarma's and Spencer's methods for arbitrary sliding surfaces. Additionally, factor of safety and failure mechanism received from numerical computations based on elasto-plastic models of Finite Element Method has been examined. Finally, the energy method and kinematical approach to the stability analysis of the shallow translational slide mechanism of failure has been investigated. It was stated, that parameters of soil weakness in the interface on the roof of the tertiary clay layer has the strong influence on the results of stability calculations. In conclusion, it must be highlighted that appropriate geotechnical site investigations are essential for design of road cuts and stability analysis of slopes with anticipated translational slides. Special attention must be given to estimation of soil parameters in contacts between structural layers in a slope.

Słowa kluczowe

PL

stateczność skarp; analiza; parametry gruntu; skarpy drogowe

EN

analysis; parameters of soil; slopes of road; stability

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 9
• Strony: 135--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Kania M. M.

autor

Florkieiwcz A.

autor

Duda A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Inżynierii Lądowej,

Bibliografia

• 1. Kania M.M., Rzeźniczak J., Florkiewicz A., Ekologiczne sposoby stabilizacji procesów osuwiskowych na skarpach wykopów drogowych w iłach poznańskich, Międzynarodowa Konferencja Naukowo - Techniczna ,,Ochrona Środowiska i Estetyka a Rozwój Infrastruktury Drogowej", Kazimierz Dolny, październik 2009, s. 358-368
• 2. Kania M.M., Florkiewicz A., Duda A., Metody obliczeniowe w analizie stateczności skarp z osuwiskami strukturalnymi, Problematyka osuwisk w budownictwie komunikacyjnym, Zeszyty Naukowo-Techniczne SITK RP Oddz. w Krakowie, seria : Mat. Konf., nr 88, (z. 144), s. 133-152
• 3. Raport 12-723/05/JG/B: Studium badawczo-koncepcyjne procesów utraty statecznosci skarp i działań stabilizujących w miejscach występowania osuwisk na odcinku drogi krajowej nr 27 ..., Politechnika Poznańska Instytut Inżynierii Lądowej (Kania M.M. z zespolem), Poznań, maj 2005 r.
• 4. Bartkowski T., Budowa geologiczna obszarów zaburzeń glacitektonicznych Środkowego Nadodrza ze szczególnym uwzględnieniem okolic Zielonej Góry, Mat. Sympozjum Naukowego ,,Badania geologiczno-inżynierskie dla potrzeb budownictwa na obszarach zaburzonych glacitektonicznie Ziemi Lubuskiej, Zielona Góra, WSI, 1974, s. 25-40
• 5. Dyjor S., Zaburzenia glacitektoniczne na obszarze Ziemi Lubuskiej, Mat. Sympozjum Naukowego ,,Badania geologiczno-inżynierskie dla potrzeb budownictwa na obszarach zaburzonych glacitektonicznie Ziemi Lubuskiej", Zielona Góra, WSI, 1974, s. 71-90
• 6. Wojnicki J., Zmienność regionalna wybranych parametrów geotechnicznych ilastych utworów trzeciorzędowych Środkowego Nadodrza z uwzględnieniem wpływu zaburzeń glacitektonicznych, Materiały Posympozjalne III Sympozjum Glacitektoniki, Zielona Góra, WSI, 1985, s. 55-64
• 7. Kraiński A., Parametry geotechniczne iłów serii poznańskiej zaburzonych glacitektonicznie (Środkowe Nadodrze), Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego, nr 128, seria Budownictwo nr 36, Zielona Góra 2002
• 8. Madej J., Metody sprawdzania stateczności zboczy, Wydawnictwa Komunikacji i Łącznosci, Warszawa 1981.
• 9. Duncan J.M., Wright S.G., Soil Strength and Slope Stability, John Wiley & Sons, New Jersey, 2005
• 10. Nash D., A comparative review of limit equilibrium methods of stability analysis, W. Anderson M.G., Richards K.S. (eds), Slope Stability. Geotechnical Engineering and Geomorphology, John Wiley&Sons, New York, 1987, s. 11-76
• 11. Sanecki L., Truty A., Urbański A., O możliwościach modelowania komputerowego stateczności złożonych ukladów geotechnicznych, Materiały XLV Konf. Nauk KILiW PAN Krynica'99, Wrocław - Krynica 1999
• 12. Dłużewski J.M., Popielski P., Ciuhak K., Hrabowski W., Statecznosc skarp i osuwisk w ujęciu metody elementów skończonych, Inżynieria Morska i Geotechnika, nr 3, 1999.
• 13. Z_SOIL®.PC v. 6.27, User Manual, ZACE Services Ltd., Lausanne, 2005.
• 14. Borowczak P., Florkiewicz A, Kania M., Awaria kolektora sanitarnego wywołana osuwiskiem strukturalnym, Materiały XXII Konferencji Naukowo-Technicznej AWARIE BUDOWLANE, Międzyzdroje 2005, s. 529-536
• 15. Bagińska I., Kinematyczne podejście do oceny stateczności zboczy, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Budownictwo, 2003, z. 101, s. 63-70
• 16. Bagińska I., Izbicki R.J., Niejednorodność ośrodka gruntowego w kinematycznej analizie stateczności zboczy, Górnictwo i Geoinżynieria, 2008, R. 32, z. 2, s. 27-33
• 17. Derski W., Izbicki R., Kisiel I., Mróz Z., Mechanika skał i gruntów, VII t. serii Mechanika Techniczna, PWN, Warszawa 1982.
• 18. Izbicki R.J., Stany graniczne ośrodków gruntowych i spękanych ośrodków skalnych, Prace Naukowe Instytutu Geotechniki Politechniki Wrocławskiej, s. Monografie, Wrocław 1983.