Ocena stateczności skarp i nasypów

Wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z budownictwem lądowym, konieczne jest wykonanie badań geotechnicznych, mających na celu określenie stateczności gruntu przy różnych stanach naprężeń/odkształceń. Istotne dla celów projektowych i ochrony środowiska jest określenie prawdopodobieństwa ruchów masowych pod wpływem robót inżynieryjnych. W przypadku posadowienia budowli na skarpach należy określić ich przyszły wpływ na stateczności podłoża.
Informacje te są potrzebne nie tylko projektantom, ale również wyznacza poziom zagrożenia dla okolicznych mieszkańców oraz środowiska naturalnego. Do tego celu służą obliczenia stateczności. Mają one szerokie zastosowanie, z czego najważniejsze to:

•    ocena ryzyka wystąpienia osuwiska w rejonie intensywnych opadów atmosferycznych,
•    zmiana warunków gruntowych w wyniku prac ziemnych,
•    wpływ posadowienia obiektów inżynieryjnych na zmianę nośności podłoża,
•    wpływ ruchu komunikacyjnego na stateczność nasypów kolejowo-drogowych oraz podłoża

Ocena stateczności skarp w geotechnice i geologii inżynierskiej jest to analiza układów sił, naprężeń stabilizujących i wywołujących ruchy masowe w obrębie naturalnych i sztucznych skarp.

Analiza stateczności obejmuje takie aspekty jak budowa geologiczna, warunki wodno-gruntowe oraz parametry geotechniczne (między innymi kąt tarcia wewnętrznego, spójność, gęstość objętościowa gruntu), które charakteryzują budujące je warstwy geotechniczne. W przypadku naturalnych skarp, osuwisko może nagle powstać po długim okresie stabilności w wyniku zmian topografii, poziomu wód gruntowych, wietrzenia, utraty wytrzymałości gruntu, zmian obciążenia, czy nagłych wydarzeń jak wstrząsy sejsmiczne. W przypadku sztucznych skarp rozpatruje się uziarnienie naturalnych materiałów, a także metodę budowy skarp.

Analiza stateczności stanowi ilościowy opis stanu stateczności zbocza. Aktualnie dostępnych jest szereg metod obliczeniowych różniących się sposobem obliczeń wskaźnika stateczności (FS), przyjmowanymi założeniami i uproszczeniami.
Model obliczeniowy powstaje w oparciu o dane uzyskane w badaniach geotechnicznych. Dla określonej geometrii i wyznaczonych warstw geotechnicznych przypisuje się właściwości wytrzymałościowe wyznaczone na podstawie badań polowych lub laboratoryjnych. Miarą stateczności jest wskaźnik stateczności FS definiowany najogólniej jako stosunek sił utrzymujących równowagę do sił zmierzających do destrukcji. Wartość obliczonego wskaźnika stateczności powinna być większa niż wartość dopuszczalnego wskaźnika FSdop dla danej metody lub obiektu.