Osuwiska – błąd człowieka w sztuce budowlanej.

Fot by Raja12

Osuwisko jest gwałtownym i niekontrolowanym zsunięciem się mas ziemnych lub (i) skalnych. Właśnie gwałtowność tego zjawiska oraz trudność identyfikacji problemu skutkuje katastrofami budowlanymi. Najlepszym sposobem ochrony budowli komunikacyjnych przed tego typu zdarzeniami jest… zmiana trasy drogi. Jeżeli nie jest to możliwe, budowę drogi należy rozpocząć od wykonania rozpoznania geologicznego terenu. 

Należy zwrócić uwagę, że definicja osuwiska nie dotyczy tylko i wyłączenie istniejących terenów osuwiskowych. Złe wykonanie nasypów drogowych poprzez złe odwodnienie drogi, użycie nieodpowiednich gruntów, zbyt strome pochylenie skarp czy niewystarczające zagęszczenie skarp może spowodować osunięcie się mas ziemnym wraz z konstrukcją drogi [1]. Można więc wysnuć wniosek, że główną przyczyną powstania osuwiska jest błąd człowieka w sztuce budowlanej na etapie projektowania lub wykonawstwa.

Powstanie osuwiska wiąże się z przekroczeniem sił ścinających wytrzymałości gruntu na ścinanie. Można wyróżnić następujące rodzaje zsunięcia się mas ziemnych [2]:

• zsuw – obsunięcie się gruntu wzdłuż powierzchni poślizgu o kształcie zbliżonym do płaszczyzny,
• spływ – przemieszczenie nawodnionej masy ziemnej, przy czym powierzchnia poślizgu nie jest wyraźnie wytworzona,
• osuwisko – obsunięcie się mas ziemnych wzdłuż krzywoliniowej powierzchni poślizgu.

fot 2. Zsuw by WideAngleWandering

Aby zminimalizować możliwość wystąpienia wyżej wymieniony zjawisk na nowobudowanych obiektach komunikacyjnych należy spełnić warunki [2]:

• rozpoznanie budowy geologicznej, warunków gruntowo-wodnych
• wyznaczenie fizycznych i mechanicznych cech gruntów
• stosowanie odpowiednich zabezpieczeń skarp

Istotne jest rozpoznanie przeszłości geologicznej terenu. Należy sprawdzić genezę powstania i przebieg powierzchni osłabień. Te wady mogły powstać na skutek ruchu tektonicznego lub osuwiskowego. Badając grunt należy zwrócić szczególną uwagę na parametry wytrzymałościowe, zwłaszcza na ścinanie wzdłuż powierzchni osłabień [2].

Charakterystyczny dla terenu osuwiskowego jest tzw. „pijany las” (fot. 3). Drzewa rosnące pochyło mogą świadczyć o przemieszczeniach mas ziemnych. Na terenach zagrożonych omawianym zjawiskiem należy obserwować roślinność. 

Fot 3. Pijany las by gautamnguitar

Głównym powodem występowania osuwisk jest niesprzyjające działanie wody. Woda zwiększa ciężar gruntu, czego przyczyną jest zwiększenie się sił zsuwających. Siły utrzymujące stateczność są mniejsze, przez co zmniejsza się wytrzymałość gruntu na ścinanie, czego efektem jest ruch mas ziemnych.

Wg Z. Wiłuna [2] zabezpieczenie terenu przed osuwiskiem można między innymi wykonać poprzez:

• odwodnienie
• drenaż przyporowy z kamienia łamanego
• filtry wiertnicze
• zmniejszenie nachylenia skarp i nasypów
• wymianę gruntu osuwiskowego u podnóża skarpy
• podparcie murem oporowym
• wzmocnienie skarp przy pomocy rusztów, pali

Jasno wynika, że poprawne odprowadzenie wody może mieć pozytywny wpływ na stateczność skarp. Również nachylenie skarp ma duży wpływ na stateczność. Po wystąpieniu osuwisk w 2010 roku sprawdzano przyczyny ich powstania. Zauważono, że blisko połowa stokow, była nachylona pod kątem większym niż 30 stopni, natomiast około 25% nachylenie przekroczyło 35 stopni. Maksymalne nachylenia sięgały nawet około 50 stopni [3].

Wykonanie jednak samego drenażu lub jedynie zmniejszenie nachylenia skarp nie jest odpowiednim zabezpieczeniem terenu przed osunięciem się ziemi. W przypadku, kiedy badania wykażą zagrożenie terenu osuwiskiem należy stosować kombinację zabezpieczeń, by powstanie niebezpieczeństwa zniwelować do minimum. Ponad połowa terenów, na których uaktywniły się osuwiska po gwałtownych deszczach w Małopolsce w 2010 roku nie były w ogóle zabezpieczone. Natomiast połowa zabezpieczeń, które wykonano polegała na wykonaniu jedynie drenażu terenu [3].

Na koniec chciałbym nadmienić, że artykuł zawiera tylko ogólne informacje na temat osuwisk. Z przeczytanej przeze mnie literatury, czy też obserwacji wydarzeń w ostatnich latach jasno wynika, że do każdego przypadku należy podejść indywidualnie.

inż. Łukasz Dutka

Literatura:

1. K. Trojnar: „Jak eliminować osuwiska drogowe? - cz.1", NBI Wrzesień-Październik 2009
2.  Z. Wiłun: „Zarys Geotechniki”, WKŁ
3. R. Kaczmarczyk, S. Tchórzewska, H. Woźniak: „Charakterystyka wybranych osuwisk z terenu południowej Polski uaktywnionych po okresie intensywnych opadów w 2010 roku".