English
Język Polski
Osuwisko spowodowane małym wykopem – symulacje numeryczne
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2023.147660Abstrakt
Artykuł przedstawia wyniki symulacji numerycznych osuwiska wywołanego przez mały wykop. W południowo-wschodniej Polsce w 2019 r. w czasie wykopów związanych z wykonywaniem gazociągu (niewielkich, o maksymalnej głębokości 2.7 m) doszło do powstania osuwiska. Długość osuwiska wynosiła około 80 m, szerokość około 50 m, maksymalna głębokość 6.5 m. Wykop został częściowo zasypany przez osuwający się grunt. Zaobserwowano szerokie pęknięcia powierzchni terenu, o szerokości do 80 cm. Stateczność osuwiska analizowano z wykorzystaniem metody proporcjonalnej redukcji parametrów wytrzymałościowych gruntu (c-φ redukcji). Obliczenia wykonano za pomocą systemu Metody Elementów Skończonych (MES) ZSoil.PC. Analizowano stateczność zbocza przed i po wykonaniu wykopu oraz tendencję osuwiska do dalszej propagacji w górę stoku. Uzyskane mechanizmy utraty stateczności porównano z wynikami obserwacji terenowych i stwierdzono dobrą zgodność. Hipoteza, że osuwisko zostało spowodowane przez mały wykop została potwierdzona (mimo że w stanie przed wykonaniem wykopu zbocze posiadało wysoki współczynnik stateczności wynoszący 1.60). Zaleca się wykorzystywanie w obliczeniach stateczności rezydualnych wartości parametrów wytrzymałościowych gruntu oraz wykorzystanie warunku cut-off (oznaczającego brak wytrzymałości gruntu na rozciąganie). Prezentowana metodologia może być wykorzystana w praktyce inżynierskiej.Bibliografia
[1] D.H. Cornforth, Landslides in Practice. John Wiley & Sons, Inc., 2005.
[2] L. Wysokiński, “The methods of landslides prediction and their protection”, in XXV Scientific Conference “Building failures”. 2011, pp. 291-320.
[3] D. Sarah and M. R. Daryono, “Engineering geological investigation of slow moving landslide in Jahiyang Village, Salawu, Tasikmalaya Regency”, Indonesian Journal of Geology, vol. 7, no. 1, pp. 27-38, 2012.
[4] G. Tang, J. Huang, D. Sheng, and S. W. Sloan, “Stability analysis of unsaturated soil slopes under random rainfall patterns”, Engineering Geology, vol. 245, pp. 322-332, 2018, doi: 10.1016/j.enggeo.2018.09.013.
[5] J. Kogut and E. Pilecka, “Application of the terrestrial laser scanner in the monitoring of earth structures”, Open Geosciences, vol. 12, no. 1, pp. 503-517, 2020, doi: 10.1515/geo-2020-0033.
[6] J. Kogut, E. Pilecka, and D. Szwarkowski, “Analysis of landslide effects along a road located in the Carpathian flysch”, Open Geosciences, vol. 10, no.1, pp. 517-531, 2018, doi: 10.1515/geo-2018-0041.
[7] A. Ozbay and F. Cabalar, “FEM and LEM stability analyses of the fatal landslides at Çöllolar open-cast lignite mine in Elbistan, Turkey”, Landslides, vol. 12, pp. 155-163, 2015, doi: 10.1007/s10346-014-0537-2.
[8] B. Pasierb, M. Grodecki, and R. Gwóźdź, “Geophysical and geotechnical approach to a landslide stability assessment: a case study”, Acta Geophisica, vol. 67, no. 6, pp. 1823-1834 2019, doi: 10.1007/s11600-019-00338-7.
[9] E. Pilecka, J. Zięba, and D. Szwarkowski, “Analysis of the behaviour of the high and steep slope of a road made through waste under the influence of rainfall”, Archives of Civil Engineering, vol. 67, no. 2, pp. 293-307, 2021, doi: 10.24425/ace.2021.137169.
[10] A. Truty, A. Urbański, M. Grodecki, and K. Podleś, “Computer aided models of landslides and their protection problems”, Scientific-Technical Papers of Communication Engineers and Technicians of the Republic of Poland in Cracow, vol. 88, pp. 395-419, 2009.
[11] Y. Zheng, X. Tang, S. Zhao, C. Deng, and W. Lei, “Strength reduction and step-loading finite element approaches in geotechnical engineering”, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, vol. 1, no. 1, pp. 21-30, 2009, doi: 10.3724/SP.J.1235.2009.00021.
[12] S.E. Cho, “Stability analysis of unsaturated soil slopes considering water-air flow caused by rainfall infiltration”, Engineering Geology, vol. 211, pp. 184-197, 2016, doi: 10.1016/j.enggeo.2016.07.008.
[13] J-S. Xu and X-L. Yang, “Three-dimensional stability analysis of slope in unsaturated soils considering strength nonlinearity under water drawdown”, Engineering Geology, vol. 237, pp. 102-115, 2018, doi: 10.1016/ j.enggeo.2018.02.010.
[14] D.V. Griffiths and P.A. Lane, “Slope stability analysis by finite elements”, Geotechnique, vol. 49, no. 3, pp. 387-403, 1999, doi: 10.1680/geot.1999.49.3.387.
[15] T. Matsui and K-C. San, “Finite element slope stability analysis by shear strength reduction technique”, Soils and Foundations, vol. 32, no. 1, pp. 59-70, 1992, doi: 10.3208/sandf1972.32.59.
[16] M. Berti, L. Bertello, A. R. Bernadi, and G. Caputo, “Back analysis of a large lanslide in a flysh rock mass”, Landslides, vol. 14, pp. 2041-2058, 2017, doi: 10.1007/s10346-017-0852-5.
[17] A. Urbański and M. Grodecki, “Protection of a building against landslide. A case study and FEM simulations”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences, vol. 67, no. 3, pp. 657-664, 2019, doi: 10.24425/bpasts.2019.128545.
[18] A. Urbański and M. Grodecki, “Piles system securing road against landslide. 2D/3D method of numerical modeling and design problems”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences, vol. 68, no. 6, pp. 1433-1442, 2020, doi: 10.24425/bpasts.2020.135378.
[19] Z. Bestyński, E. Sieinski, and P. Śliwiński, “Geophysical investigation and the use of their results in the evaluation of the stability of slopes of artificial water reservoirs in the flysch Carpathians”, Archives of Civil Engineering, vol. 68, no. 3, pp. 71-85, 2022, doi: 10.24425/ace.2022.141874.
[20] J.B. Peng, Z. Fan, D. Wu, Q.B. Huang, Q.Y. Wang, J. Q. Zhuang, and W.Y. Che, “Landslides triggered by excavation in the loess plateau of China: A case study of Middle Pleistocene loess slopes”, Journal of Asian Earth Sciences, vol. 171, pp. 246-258, 2019, doi: 10.1016/j.jseaes.2018.11.014.
[21] J.J. Wang, Y. Liang, H.P. Zhang, Y. Wu, and X. Lin, “A loess landslide induced by excavation and rainfall”, Landslides, vol. 11, pp. 141-152, 2014, doi: 10.1007/s10346-013-0418-0.
[22] Z.J. Fan, P.H.S.W. Kulatilake, J.B. Peng, W.Y. Che, Y.Z. Li, and Z.J. Meng, “In-flight excavation of a loess slope in a centrifuge model test”, Geotechnical and Geological Engineering, vol. 34, no. 5, pp. 1577-1591, 2016, doi: 10.1007/s10706-016-0067-x.
[23] S. Commend, S. KIvell, R.F. Obrzud, K. Podleś, A. Truty, and T. Zimmermann, Computational geomechanics & applications with ZSOIL.PC. Lauzanne, Switzerland: Rosolis Editions & Zace Services, 2022.
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
