Statecznością skarp nazywamy układ sił utrzymujących stan graniczny równowagi, gdy wzdłuż dowolnej ciągłej powierzchni w zboczu lub skarpie siły ścinające nie przekraczają wytrzymałości gruntu na ścinanie. Problem zabezpieczenia przed osuwiskami można rozpatrywać w dwóch różnych stanach :

gdy osuwisko się uaktywniło, osuwisko nie jest aktywne, ale potencjalnie możliwe.

W pierwszym przypadku problem jest oczywisty, natomiast w drugim przypadku konieczna jest ocena stanu zagrożenia. Można się posłużyć współczynnikiem stanu równowagi F, obliczanym ze wzoru:

gdzie:    U1 – uogólnione siły utrzymujące, wywołane tarciem i spójnością materiału,               Z1 – uogólnione siły zsuwające wywołane siłami grawitacji, siłami filtracji oraz obciążeniami zewnętrznymi.

Ze względu na postać powierzchni poślizgu można wyróżnić :

przypadki predysponowane budową geologiczną, gdy powierzchnia poślizgu jest w zasadzie ustalona i obliczenia można prowadzić wg tej określonej powierzchni, brak jest predyspozycji, a ze względu na jednorodność gruntów budujących masywy zbocza lub podobieństwa cech wytrzymałościowych gruntów, analizę stateczności prowadzi się metodami, z których oblicza się najniekorzystniejszą kołowo – cylindryczną lub po krzywych łamanych powierzchnię poślizgu.

Algorytmy obliczeń metodami równowagi sił mogą ustalić w różny sposób zapas współczynnika stateczności. Może on być przedstawiony w postaci stosunku:

tangensa kąta tarcia wewnętrznego do tangensa kąta tarcia zmobilizowanego:

sumy sił poziomych utrzymujących do sumy sił poziomych zsuwających:

momentu sił utrzymujących do momentu sił obracających masy gruntu :

parametrów wytrzymałościowych rzeczywistych do zmobilizowanych :

 

Powyższa formuła równoważna jest definicji mówiącej, że współczynnik bezpieczeństwa równy jest stosunkowi wytrzymałości na ścinanie gruntu do wartości naprężenia stycznego niezbędnego do zachowania równowagi statycznej skarpy.

wartości parcia czynnego do odporu:

Możliwe są również inne definicje wskaźnika stanu równowagi. Z licznych istniejących w literaturze algorytmów w praktyce stosuje się tylko kilka. Jest oczywiste, że wykonanie obliczeń przy tym samym modelu obliczeniowym różnymi metodami, których rezultatem jest wartość tak czy inaczej zdefiniowanego wskaźnika stanu równowagi, daje różne wyniki. W stateczności zboczy i skarp wałów, oprócz czynników zawsze występujących w analizie stateczności, występują jeszcze czynniki specyficzne, przy czym najistotniejszym jest orientacja powierzchni nieciągłości warstw, lub innych powierzchni osłabienia – uskoków i spękań międzywarstwowych – w stosunku do ki Pozostało jeszcze 90% tekstu