Jak sprawdzić stateczność dna wykopu - lekcja przypomnienia 2

Przykład:

γ - ciężar objętościowy gruntu (przykładowo 20 kN/m³)
γ_w - ciężar objętościowy wody, można przyjąć 10 kN/m³

Warunek bezpieczeństwa:

γ' / p_s ≥ 1.2

γ' - ciężar objętościowy z uwzględnieniem wyporu
γ' = γ - γ_w
γ' = 20 - 10 = 10 kN/m³

p_s - ciśnienie spływowe
p_s = i · γ_w

i - spadek hydrauliczny
i = Δh / l

Δh - różnica wysokości pomiędzy poziomem dna wykopu a poziomem stabilizacji wody pod ciśnieniem
Δh = h - h₁

l - odległość pomiędzy dnem wykopu a warstwą z wodą pod ciśnieniem

l = 6 - 4 = 2 m
Δh = 4 - 1 = 3 m
i = Δh / l = 3 / 2 = 1.5
p_s = 1 · γ_w = 1.5 · 10 = 15 kN/m³
γ' / ps = 10 / 15 = 0.66 ≤ 1.2

Dno wykopu nie jest stateczne. Trzeba obniżyć poziom wody gruntowej.

Dane jak w pierwszym przykładzie. Przyjmujemy głębokość wykopu - x.

Spadek hydrauliczny

i = x - 1 / 6 - x
p_s = i · γ_w = 10 · (x - 1) / 6 - x
γ' = 10 kN/m³
10 · (6 - x) / 10 · (x - 1) ≥ 1.2
6 - x ≥ 1.2 · (x-1)
6 - x ≥ 1.2x - 1.2
- x - 1.2x ≥ - 1.2 - 6
2.2x ≤ 7.2
x ≤ 3.27 m

Bez odwodnienia wykop można wykonać do głębokości 3.27 metra.