Introducerea în analiza stabilității versanților naturali pornește de la simplul caz al unui taluz infinit, adică un taluz suficient de lung pentru a fi considerat infinit.
Se ia în considerare o pantă a solului cu c'= 0, cu o înclinație de un unghi β, complet saturată cu filtrare definită de un unghi α.
Expresia factorului de siguranță F este derivată din analiza echilibrului limită a unui bloc de teren și ia următoarea formă:
unde F derivă din raportul dintre rezistența la forfecare disponibilă și cea mobilizată de-a lungul planului de rupere, γ și greutatea volumică a solului saturat și γw il peso di volume dell’acqua.
Din ecuația (1) pot fi obținute cu ușurință cele mai simple cazuri de taluz infinit.
Dacă taluzul nu este saturat, se anulează al doilea termen din parantezele pătrate ale ecuației, dând următoarea expresie:
Din care reiese că un taluz se află în condiții de echilibru limită (F = 1) atunci când unghiul său de înclinare este egal cu unghiul de rezistență la forfecare. Expresia (2) a lui F traduce, de asemenea, măsura de siguranță a filtrării verticale (α = 90°).
În timp ce pentru debitul paralel cu taluzul (α = β),
Rețineți că, în toate expresiile de mai sus, factorul de siguranță F este independent de adâncimea suprafeței de rupere.
Atunci când se ia în considerare cazul filtrării paralele cu taluzul, dar cu nivelul apei sub nivelul solului, factorul de siguranță se obține după urmează:
unde zw este adâncimea nivelului apei și z este adâncimea suprafeței plane de rupere.
O analiză similară poate fi efectuată pentru stabilitatea unui versant infinit în soluri pur coezive, obținând:
unde cu reprezintă rezistența la forfecare nedrenată și γ greutatea volumică saturată.
|
© Geostru