Link został przesłany na podany adres email.

Nie powiodło nam się wysłanie linku mailem. Prosimy o sprawdzenie Państwa poczty email.

Pomoc Online

GEO5

Tree
Settings
Produkt:
Program:
Język:

Wpływ wody

Woda gruntowa może być przypisana do przekroju płaszczyzny zbocza za pomocą jednej z pięciu opisanych poniżej opcji:

1) Zwierciadło wody gruntowej

Zwierciadło wody gruntowej określane jest jako wielobok, który może być dowolnie zakrzywiony, umieszczony całkowicie w gruncie lub wprowadzony częściowo nad powierzchnią gruntu.

Obecność wody gruntowej zmienia wartość ciśnienia porowego w masywie gruntowym oraz redukuje jego nośność na ścinanie. Ciśnienie porowe jest rozważane jako ciśnienie hydrostatyczne, tzn. ciężar właściwy wody przemnażany jest przez zredukowaną wysokość zwierciadła wody gruntowej:

gdzie:

γw

-

ciężar właściwy wody

hr

-

zredukowana wysokość zwierciadła wody gruntowej

gdzie:

gdzie:

h

-

pionowa odległość między punktem, w którym liczone jest ciśnienie porowe i punktem na powierzchni zwierciadła wody gruntowej

α

-

nachylenie zwierciadła wody gruntowej

Siła wypadkowa ciśnienia porowego w pewnym przekroju bloku stosowana w obliczeniach: 

gdzie:

u

-

ciśnienie porowe w punkcie

l

-

długość przekroju

Pod zwierciadłem wody gruntowej, analiza jest kontynuowana przez wykorzystanie ciężaru jednostkowego gruntu nasyconego γsat i wyporu; nad zwierciadłem wody gruntowej, analiza zakłada wprowadzony ciężar objętościowy gruntu γ. Siły tnące wzdłuż powierzchni poślizgu wyznaczane są z:

gdzie:

T

-

siła tnąca wzdłuż odcinka powierzchni poślizgu

N

-

siła normalna działająca wzdłuż odcinka powierzchni poślizgu

U

-

ciśnienie porowe powstałe wzdłuż odcinka powierzchni poślizgu

φ

-

kąt tarcia wewnętrznego

c

-

spójność

d

-

długość odcinka powierzchni poślizgu

W przypadku naprężeń całkowitych (wybieranych w ramce "Grunty") w obliczeniach uwzględniane są parametry całkowite a ciśnienie porowe jest równe zero.

2) Zwierciadło wody gruntowej z ssaniem

Istnieje możliwość wprowadzenia zwierciadła ssania nad wprowadzonym zwierciadłem wody gruntowej. Ujemna wartość ciśnienia porowego U jest wówczas zakładana w obszarze rozdzielonym przez te dwa zwierciadła. Ssanie zwiększa ujemne ciśnienie hydrostatyczne od zwierciadła wody gruntowej do zwierciadła ssania.

3) Gwałtowne obniżenie zwierciadła wody gruntowej

W programie istnieje możliwość wprowadzenia początkowego zwierciadła wody, powyżej zdefiniowanego poziomu zwierciadła wody gruntowej (ZWG). Takie początkowe zwierciadło poziomu wody symuluje stan sprzed gwałtownego obniżenia zwierciadła.

Analiza gwałtownego obniżenie zwierciadła wody gruntowej

Najpierw wyznaczane jest początkowe ciśnienie porowe u0:

gdzie:

h0

-

Wysokość od początkowego zwierciadła wody do punktu P

γw

-

Ciężar właściwy wody

Wysokość  h0 zwykle jest odległością od punktu P wyznaczanego ciśnienia porowego, do początkowego poziomu zwierciadła wody - ma to zastosowanie, w przypadku gdy początkowe zwierciadło znajduje się poniżej powierzchni terenu. W przypadku, gdy początkowe zwierciadło wody jest powyżej terenu, stosowana jest wysokość h0 od punktu P, do poziomu powierzchni terenu (profil 1 na rysunku). Innym przypadkiem jest sytuacja, gdy zarówno początkowe zwierciadło wody, jak i zwierciadło wód gruntowych znajdują się powyżej terenu - wtedy wysokość h0 jest odległością od poziomu zwierciadła wód gruntowych, do punktu P (profil 2 na rysunku).    

Drugim krokiem jest wyliczenie zmiany ciśnienia porowego na obszarze między poziomem początkowym i zwierciadłem wody gruntowej (ZWG):

gdzie:

hd

-

Wysokość od zwierciadła początkowego do poziomu zwierciadła wody gruntowej (ZWG)

γw

-

Ciężar właściwy wody

Tak jak przy uprzednich wyliczeniach ciśnienia, istnieją trzy możliwości uzyskania wysokości hd. Jeśli obydwa poziomy zwierciadła wody znajdują się poniżej terenu,  hd jest odległością między zwierciadłem początkowym i zwierciadłem wody gruntowej (ZWG). W przypadku, gdy początkowe zwierciadło wody jest ponad terenem, hd jest mierzone od poziomu zwierciadła wody gruntowej do poziomu terenu (profil 1 na rysunku). Ostatnim przypadkiem jest sytuacja, gdy obydwa poziomy zwierciadeł wody znajdują się ponad terenem - wtedy wysokość hd jest zerowa (profil 2 na rysunku).

Trzecim krokiem jest wyliczenie ostatecznej wartości ciśnienia porowego u. Zmiana Δu ciśnienia porowego jest mnożona przez współczynnik X redukcji początkowego ciśnienia porowego, który wymagany jest dla wszystkich gruntów (okno dialogowe "Grunty"). Stosowany jest współczynnik B dla gruntu w obszarze punktu P  (NIE dla gruntu między zwierciadłem początkowym i zwierciadłem wody gruntowej). W przypadku gruntów przepuszczalnych X = 1, w innych przypadkach X = 0. Ostateczne ciśnienie porowe obliczane jest jako:

gdzie:

u0

-

Początkowe ciśnienie porowe

X

-

Współczynnik redukcji początkowego ciśnienia porowego

Δu

-

Zmiana ciśnienia porowego

4) Współczynnik ciśnienia porowego Ru

Współczynnik ciśnienia porowego Ru reprezentuje stosunek pomiędzy ciśnieniem porowym a parciem geostatycznym w gruncie. W obszarze, gdzie wartość Ru jest dodatnia, uwzględniana jest zdefiniowana wartość ciężaru gruntu nawodnionego γsat; w przeciwnym razie uwzględnia się ciężar objętościowy gruntu γ.

Wartości Ru są wprowadzane za pomocą izolinii łączących punkty o tej samej wartości Ru. Zakłada się liniową interpolację w celu uzyskania wartości pośrednich. Ciśnienie porowe wyznacza się jako naprężenie geostatyczne pomniejszone współczynnikiem Ru:

gdzie:

Ru

-

współczynnik ciśnienia porowego

hi

-

miąższość i-tej warstwy gruntu

γi

-

ciężar i-tej warstwy gruntu

5) Wartości ciśnienia porowego

Wodę gruntową można wprowadzić bezpośrednio poprzez zdefiniowanie wartości ciśnienia porowego w płaskim przekroju masywu gruntowego. W obszarze, gdzie wartość u jest dodatnia, uwzględniana jest zdefiniowana wartość ciężaru gruntu nawodnionego γsat; w przeciwnym razie uwzględnia się ciężar objętościowy gruntu γ.

Wartości ciśnienia porowego są wprowadzane za pomocą izolinii łączących punkty o tej samej wartości ciśnienia porowego. Zakłada się liniową interpolację w celu uzyskania wartości pośrednich. Wartości ciśnienia porowego są wówczas wyprowadzane z wartości ciśnienia porowego uzyskanego z określonych punktów w przekroju zbocza.