STABILITA NÁSYPOVÝCH TĚLES

Prezentace na téma: "STABILITA NÁSYPOVÝCH TĚLES"— Transkript prezentace:

1 STABILITA NÁSYPOVÝCH TĚLES
Je třeba vzít v úvahu, že bezprostředně po ukončení násypu v podloží dojde k největšímu nárůstu pórových tlaků a ke snížení pevnosti zemin a tedy i stability. Pro násyp je rozhodující stav krátkodobý, neboť s probíhající konsolidací se stabilita zlepšuje. Budování násypu na neúnosném podloží může způsobovat nestabilitu jak v samotném násypovém tělese, tak i poruchy v podloží (vytláčení zeminy do stran a zaboření násypu). Může docházet k nepříjemným dlouhodobým poklesům silniční nebo železniční pláně v důsledku dlouhodobé konsolidace.

2

3 Stabilita násypového tělesa i těsně po dokončení je
dostatečná a následné deformace jsou akceptovatelné: Není nutno realizovat další opatření, obvykle tento případ nastává, jestliže je kvalita podloží lepší než samotného násypu. Je třeba přitom zohlednit ten fakt, že různé typy konstrukčních vrstev vozovek jsou různě citlivé na absolutní i nerovnoměrné deformace.

4 Stabilita násypového tělesa bezprostředně po jeho
dokončení není dostatečná nebo nejsou akceptovatelné deformace: úprava sklonu násypu odvodnění násypu, zabudování vertikálních drénů do podloží násypu vyztužení kontaktu podloží a násypu využití tzv. observační metody (během výstavby realizovat monitoring pórových tlaků v podloží ) pro stanovení optimální rychlosti sypání násypu

5 Nejjednodušší úpravou v případě problémů se zabořením
násypu je zhotovení přitěžovací lavičky v patách násypového tělesa.

6 STABILITA ZÁŘEZŮ Rozhodující je stabilita dlouhodobá. Po realizaci výkopu (zářezu) dojde k odlehčení, pórový tlak se snižuje, může nabývat i záporných hodnot (pórové tahy) . Dochází ke zvýšení normálových sil působících na smykovou plochu a ke zvýšení smykové pevnosti dle rovnice: t=(s-u)tg jef. +cef.

7

8 Rozdíl mezi výkopem a násypem je tedy dán především
časem, při němž je stupeň stability nejnižší. Pro násyp je rozhodující stav krátkodobý, u výkopu (zářezu) stav dlouhodobý. Dlouhodobá stabilita- efektivní parametry pevnosti Krátkodobá stabilita – totální parametry pevnosti

9 ZÁKLADNÍ MOŽNOSTI STANOVENÍ STABILITY
SVAHOVÝCH TĚLES Metody mezní rovnováhy- proužkové metody (Petterson, Bishop) –stanovují stupeň stability podílem pasivních a aktivních sil, nepracují s přetvárnými parametry (E, m), základem je předpoklad silové popř. momentové rovnováhy části svahu nad uvažovanou smykovou plochou 2) Numerické metody – metoda konečných prvků, konečných diferencí apod., zohledňují rovněž přetvárné chování horninového prostředí ve svahovém tělese

10 METODA KONEČNÝCH PRVKŮ
Jedná se o numerickou metodu modelování kontinua. Předpokládá pokrytí celé uvažované oblasti systémem prvků – nejčastěji trojúhelníků. Systém těchto konečných prvků tvoří tzv. síť. Pokud se jedná o trojúhelníkové prvky , hovoříme o tzv. triangulaci. Zásady triangulace: 1) trojúhelníky se nesmějí překrývat, mají společný pouze vrchol nebo celou stranu 2) úhly v trojúhelnících nesmí být příliš ostré 3) v místech očekávaných velkých změn by měla být síť hustší

11 SILOVÉ OKRAJOVÉ PODMÍNKY
GEOMETRICKÉ SILOVÉ SILOVÉ OKRAJOVÉ PODMÍNKY B A hranice A-B: síly modelují přitížení např.násypem, tlakem vody apod.

12 = 0 u =0 y GEOMETRICKÉ OKRAJOVÉ PODMÍNKY statická rovnováha: x
Nejčastěji používané geometrické okrajové podmínky: TZV.TUHÁ VANA statická rovnováha: y u x = 0 =0

13 - primární (počáteční) stav napjatosti v horninovém prostředí
POČÁTEČNÍ PODMÍNKY určují např. - primární (počáteční) stav napjatosti v horninovém prostředí (za zjednodušujícího předpokladu dáno tíhou nadložních vrstev) - počáteční hodnotu pórového tlaku !! POZOR NA ROZDÍL MEZI OKRAJOVÝMI A HRANIČNÍMI PODMÍNKAMI!!

14 Metoda konečných prvků převádí řešení úlohy
např. pro stanovení napěťo-deformačního stavu v násypovém tělese na řešení soustavy lineárních algebraických rovnic: K u =f kde K je tzv. matice tuhosti u – neznámý vektor posunutí v uzlových bodech sítě (vrcholech trojúhelníků) f- vektor známých vnějších sil Ze známých hodnot posunů se pak stanovují hodnoty napětí (využitím např. Hookova zákona) a odpovídající stupeň stability (při zvolené podmínce porušení- nejčastěji Mohr-Coulombova podmínka porušení).