Zastosowanie metody Duncana i Wrighta do oceny stateczności Skarpy Warszawskiej

• Autorzy: Kaczmarek L.D. , Popielski P.

Warianty tytułu

EN

The use of Duncan and Wright method to assess the Warsaw Slope stability

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie metody Duncana i Wrighta do oceny stateczności na przykładzie wybranego odcinka Skarpy Warszawskiej przy plebani kościoła św. Anny. Przeprowadzone obliczenia wykonano w geometrycznie przestrzennym stanie odkształceń, wykorzystując metodę redukcji parametrów wytrzymałościowych, należącą do grupy metod MES. Na podstawie materiałów archiwalnych wytypowano trzy zestawy parametrów wytrzymałościowych (najmniejsze, średnie i największe), na których podstawie obliczono współczynniki stateczności (F). Wyniki obliczeń F zastosowano do oszacowania odchylenia standardowego oraz współczynnika zmienności F. Następnie określono prawdopodobieństwo osuwiska (Pf) i ostatecznie wskaźnik niezawodności (R), wykorzystując zależności korelacyjne wykonane przez Duncana i Wrighta. Przedstawiona analiza stateczności, za pomocą metody Duncana i Wrighta, pokazuje możliwość uwzględnienia w ocenie prawdopodobieństwa osuwiska różnych współczynników stateczności w odniesieniu do różnych parametrów wytrzymałościowych tych samych warstw geotechnicznych. Wykorzystana metoda dodatkowo umożliwia ilościowe porównanie oceny prawdopodobieństwa powstania osuwiska różnych analiz stateczności skarp.

EN

This paper presents an application of calculation scheme of slope stability reliability assessment published by Duncan and Wright in 2005. For the presentation of the calculation procedure, a case study of Warsaw Slope stability in the area adjacent to the rectory of St. Anne Church was analyzed. The shear strength reduction (SSR) technique, belonging to the FEM, was used for the calculation of geometrically spatial deformation state. On the basis of archival materials three sets of strength parameters (the lowest, medium and highst) were selected. Sets of strength parameters were used to safety factors (F) calculations. The results of F calculations were used to estimate the standard deviation and coefficient of variation. Subsequently using correlations made by Duncan and Wright, the probability of failure (Pf) and finally index of reliability (R) were determined. The analysis of stability using the Duncan and Wright method shows the possibility to take into consideration various safety factors, in relation to different strength parameters. Furthermore the used method enables quantitative comparison of various probably of landslide evaluations.

Słowa kluczowe

PL

Warszawa; skarpy; Skarpa Warszawska; statecznosc; metody oceny; metoda Duncana i Wrighta; wspolczynnik statecznosci; wskazniki niezawodnosci

EN

Warsaw city; slope; Warsaw slope; stability; assessment method; stability coefficient; reliability index

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.19-30,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kaczmarek L.D.

• Zakład Geologii Inżynierskiej, Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul.Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

autor

Popielski P.

• Politechnika Warszawska, Warszawa

Bibliografia

• Bishop, A.W. (1955). The use of the slip circle in the stability analysis of slopes. Geotechnique, 5 (1), 7-17.
• Bogusz, W. (2014). Stosowanie współczynników częściowych do parametrów geotechnicznych według Eurokodu 7 w obliczeniach stateczności metodą elementów skończonych. Acta Sci. Pol., Architecture, 12 (3), 27-38.
• Commend, S., Obrzud, R., Podleś, K., Truty, A., Zimmermann ,T. (2013). Numerics in Geotechnics and Structures: ZSOIL.PC: getting started. Lausanne Elmepress International.
• Duncan, J., Wright, S. (2005). Soil strength and slope stability. John Wiley and Sons, New York.
• Gorączko, A., Kumor, M.K. (2011). Pęcznienie mio-plioceńskich iłów serii poznańskiej z rejonu Bydgoszczy na tle ich litologii. Biuletyn PIG, 446, 305-314.
• Griffiths, D.V., Lane, P.A. (1999). Slope stability analysis by finite elements. Géotechnique, 49(3), 387-403.
• GUGiK (1992). Mapa topograficzna Polski w skali 1 : 10 000 (http://mapy.geoportal.gov.pl/ imap/).
• Kaczmarek, Ł., Mieszkowski, R., Kołpaczyński, M., Pacanowski, G. (2014). Application of electrical resistivity tomography(ert) in the investigation of quaternary landslide zones, based on the selected regions of Płock slope. Studia Quaternaria, 31(2), 101-107.
• Kondracki, J. (2011). Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Kowalczyk, S., Mieszkowski, R., Pacanowski, G. (2014). Ocena stateczności wybranych fragmentów skarpy warszawskiej w świetle badań geofizycznych metodą tomografii elektroopo-rowej (ERT). Przegląd Geologiczny, 62, 634-640.
• Kumor, M.K. (1985). Zmiany wytrzymałości i struktury iłu plioceńskiego pod wpływem zamrażania. Arch. Hydrotech., 32, 461-473.
• Łukasik, S. (2005). Warunki geotechniczne w rejonie tunelu Trasy W-Z, kościoła św. Anny i Zamku Królewskiego w Warszawie. Pr. Inst. Tech. Bud., 135, 67-78.
• Matsui, T., San, K.C. (1992). Finite element slope stability analysis by shear strength reduction technique. Soil and Foundations, 32 (1), 59-70.
• Pilecki, Z., Stanisz, J., Krawiec, K., Woźniak, H., Pilecka, E. (2014). Numeryczna analiza stateczności skarp i zboczy z wykorzystaniem metody zbiorów losowych. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, 86, 5-17.
• PN81/B03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli, obliczenia statyczne i projektowane.
• PN-EN ISO 14688-1:2006 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część I: Oznaczanie i opis.
• PN-EN ISO 14688-2:2006 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część 2: Zasady klasyfikowania.
• Popielski, P. (2012). Oddziaływanie głębokich posadowień na otoczenie w środowisku zurbanizowanym. Rozprawa habilitacyjna. Politechnika Warszawska, Warszawa.
• Popielski, P. (2013). Weryfikacja parametrów podłoża na podstawie wykonanej analizy wstecz przy realizacji głębokich posadowień w Warszawie. Acta Sci. Pol., Architectura, 12, 91-100.
• Sanecki, L., Truty, A., Urbański, A. (1999). O możliwościach modelowania komputerowego stateczności złożonych układów geotechnicznych. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław.
• Sarnacka, Z. (1992). Stratygrafia osadów czwartorzędowych Warszawy i okolic. Wyd. PIG, Warszawa.
• Sternik, K. (2013). Porównanie prognoz stateczności skarpy metodami rosnącej grawitacji i redukcji wytrzymałości. Czasopismo Techniczne, 1-S, 121-130.
• Traczyński, K., Grela, M. (2010). Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla potrzeb określenia przyczyn spękań kościoła św. Anny w Warszawie przy ulicy Krakowskie Przedmieście. Geoteko, Warszawa.
• Wysokiński, L. (1976). Kryterium dynamiki zboczy na przykładzie badań brzegów zbiornika Włocławek. Rozprawa habilitacyjna. Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, Warszawa.
• Wysokiński, L. (1999). Warszawska skarpa śródmiejska. Drukarnia Piotra Włodarskiego, Warszawa.
• Wysokiński, L., ed. (1991). Posadowienie obiektów budowlanych w sąsiedztwie skarp i zboczy. Instrukcja nr 304. Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa.
• Zagórski, M., Gałecki, S. (2015). Badania przemieszczeń pionowych portyku kościoła akademickiego św. Anny w Warszawie. Praca inżynierska. Politechnika Warszawska, Warszawa.
• Zaszewski, D. (2015). Tworzenie numerycznych modeli terenu i ich wykorzystanie w hydrogeologii. Mat. konf. GIS w UW „Pierwsze forum użytkowników licencji edukacyjnej SITE oprogramowania ArcGIS na Uniwersytecie Warszawskim", Warszawa.
• Zienkiewicz, O. (1972). Metoda elementów skończonych. Arkady, Warszawa.
• Zimmermann, Th., Rodriguez, C., Dendrou, B. (1987). Z_SOIL.PC: A program for solving soil mechanics problems on a personal computer using plasticity theory. Int. Conf. on Geo-mechanics. Innsbruck, Balkema.