Eğim Mukavemeti
Kütle kaybı, bir eğim başarısız olduğunda meydana gelir. Bir eğim, mevcut malzemeler ve koşullar için çok dik ve dengesiz olduğunda başarısız olur. Eğim stabilitesi nihai olarak iki temel faktör tarafından belirlenir: eğim açısı ve altta yatan malzemenin mukavemeti. Kütle kaybında rol oynayan yerçekimi kuvveti, Dünya yüzeyinde çoğunlukla sabittir, ancak alttaki kayanın yüksekliğine ve yoğunluğuna bağlı olarak küçük farklılıklar mevcuttur. Şekilde, bir yamaçta bulunan bir kaya bloğu, yerçekimi kuvveti (fg) tarafından Dünya'nın merkezine doğru çekilmektedir. Bir yamaca etki eden yerçekimi kuvveti iki bileşene ayrılabilir: bloğu yamaçtan aşağı iten kesme veya itici kuvvet (fs) ve sürtünmeye neden olan yamaca doğru iten normal veya direnç kuvveti (fn). Kesme kuvveti ile normal kuvvet arasındaki ilişkiye kesme kuvveti denir. Normal kuvvet, yani sürtünme, kesme kuvvetinden daha büyük olduğunda, blok eğimden aşağı hareket etmez. Ancak, eğim açısı dikleşirse veya toprak malzemesi zayıflarsa, kesme kuvveti normal kuvveti aşarak kesme mukavemetini tehlikeye atar ve yamaç aşağı hareket meydana gelir.
Şekilde, eğim açısı arttıkça kuvvet vektörleri değişmektedir. Yerçekimi kuvveti değişmez, ancak kesme kuvveti artarken normal kuvvet azalır. Kaya ve toprak malzemesinin stabil olduğu ve eğim aşağı hareket etmeyeceği en dik açıya yatış açısı denir. Yatış açısı, yataya göre ölçülür. Bir eğim eğim açısında olduğunda, kesme kuvveti normal kuvvetle dengededir. Eğim biraz daha dik hale gelirse, kesme kuvveti normal kuvveti aşar ve malzeme yokuş aşağı hareket etmeye başlar. Tane boyutu, tane bileşimi ve su içeriği gibi birçok faktöre bağlı olarak tüm malzeme ve eğimler için eğim açısı değişir. Şekilde, düz bir yüzey üzerindeki bir yığına dökülen kum için eğim açısı gösterilmektedir. Kum taneleri yığının kenarlarından aşağıya doğru yığılır, ta ki yatış açısında durana kadar. Bu açıda, yığının tabanı ve yüksekliği artmaya devam eder, ancak kenarların açısı aynı kalır.
Su, belirli bir eğimin kayma mukavemetini önemli ölçüde değiştirebilen yaygın bir faktördür. Su, sedimanlarda veya kayalarda taneler arasındaki boş hava boşlukları olan gözenek boşluklarında bulunur. Örneğin, kuru bir kum yığınının 30 derecelik bir eğim açısına sahip olduğunu varsayalım. Kuma su eklenirse, kumsalda inşa edilen bir kumdan kale gibi, yığılma açısı muhtemelen 60 dereceye hatta 90 dereceye çıkacaktır. Ancak kumdan kalenin gözenek boşluklarına çok fazla su eklenirse, su kesme mukavemetini azaltır, duruş açısını düşürür ve kumdan kale çöker.
Kayma mukavemetini etkileyen bir diğer faktör de tortul kayaçlardaki zayıflık düzlemleridir. Yatak düzlemleri eğime paralel olduklarında önemli zayıflık düzlemleri olarak hareket edebilirler, ancak eğime dik olduklarında daha az zayıflık düzlemleri olarak hareket edebilirler. A ve B konumlarında, yataklanma eğime neredeyse diktir ve nispeten stabildir. D konumunda, yataklanma eğime neredeyse paraleldir ve oldukça dengesizdir. C konumunda, yataklanma neredeyse yataydır ve stabilite diğer iki uç arasında orta seviyededir. Ayrıca, kil mineralleri yatak düzlemleri boyunca oluşursa, suyu emebilir ve kayganlaşabilir. Bir şeyl (kil ve silt) yatak düzlemi doygun hale geldiğinde, kaya kütlesinin kesme mukavemetini düşürebilir ve 1925 Gros Ventre, Wyoming kaya kaymasında olduğu gibi bir heyelana neden olabilir. Bu ve diğer heyelanlarla ilgili ayrıntılar için vaka çalışmaları bölümüne bakınız.
Yorumlar
Yorum Gönder