Metody badań, monitorowania i stabilizacji osuwisk

 

Monografia zawiera podstawową wiedzę na temat zjawisk (procesów) zwanych potocznie osuwiskami. Są one dość powszechne i polegają na osunięciach gruntów lub skał na naturalnie lub sztucznie utworzonych pochyłościach terenu (zbocza górskie, krawędzie dolin rzecznych, brzegi morza lub jezior, wykopy i nasypy budowlane, skarpy kopalni odkrywkowych itp.). Mają one często katastrofalny przebieg, powodując szkody materialne, a także zagrożenie życia ludzi. Wiedza na ich temat – przyczyny powstawania, sposoby przeciwdziałania – jest podstawą bezpiecznego prowadzenia prac ziemnych oraz planowania przestrzennego przy wykorzystywaniu terenów dla celów związanych z działalnością człowieka. Niniejsze opracowanie kilku autorów – specjalistów w dziedzinie geologii inżynierskiej, geomechaniki i geotechniki oraz geofizyki i informacji o terenie (geodezji) – ma na celu prezentację aktualnej wiedzy o metodach badań, monitorowania i stabilizacji osuwisk.

 

Streszczenie  7
Summary  9
Wstęp  11
1. Ogólna charakterystyka procesów osuwiskowych  13
1.1. Systematyka procesów i stosowana terminologia  13
1.2. Przyczyny powstawania osuwisk  18
1.3. Procesy osuwiskowe w Polsce – rozmieszczenie i liczba osuwisk, czynniki je determinujące oraz skutki procesów  20
2. Metody badań osuwisk i terenów nimi zagrożonych  29
2.1. Powierzchniowe kartowanie i dokumentowanie osuwisk oraz terenów nimi zagrożonych  33
2.2. Badania geofizyczne osuwisk i terenów zagrożonych osuwiskami  38
2.2.1. Wstępne informacje o metodach geofizycznych  38
2.2.2. Podstawowe zasady stosowania metod geofizycznych w badaniach osuwisk i terenów zagrożonych osuwiskami  40
2.2.3. Metoda georadarowa  43
2.2.4. Metoda sejsmiczna  56
2.2.5. Metoda elektrooporowa  72
2.3. Wyrobiska badawcze oraz pobór prób gruntowych i skalnych  84
2.4. Sondowania  87
2.4.1. Badania sondą dynamiczną SPT  88
2.4.2. Badania sondą obrotową FVT  89
2.4.3. Badania sondą statyczną CPT lub CPTU  90
2.5. Badania laboratoryjne próbek gruntowych i ustalanie wartości parametrów geotechnicznych  92
2.5.1. Zakres badań  92
2.5.2. Metody badań  93
2.5.3. Ocena i analiza badań laboratoryjnych oraz dobór parametrów geotechnicznych do analiz stateczności zboczy  94
2.5.4. Badania laboratoryjne zwietrzelin i rumoszy  97
2.6. Pobieranie i badania laboratoryjne prób skalnych w celu oceny ich parametrów fizykomechanicznych  101
2.7. Ocena parametrów fizykomechanicznych masywów skalnych i gruntowych  102
2.8. Właściwości masywów fliszowych  109
3. Metody analizy stateczności skarp i zboczy  115
3.1. Uwagi ogólne i podział metod  115
3.2. Metoda wyznaczania statecznego profilu skarpy  117
3.3. Metody sprawdzania stateczności skarp i zboczy  124
3.3.1. Wprowadzenie  124
3.3.2. Stateczność zbocza o nieskończonej długości bez filtracji wody  128
3.3.3. Stateczność zbocza o nieskończonej długości z uwzględnieniem filtracji wody  130
3.3.4. Analiza stateczności przy założeniu płaskiej powierzchni poślizgu  133
3.3.5. Metoda Felleniusa  136
3.3.6. Metoda Bishopa  140
3.3.7. Metoda Nonveillera  146
3.3.8. Metoda Janbu  151
3.3.9. Metoda Morgensterna–Price’a  156
3.3.10. Metoda Sarmy–Hoeka  161
3.4. Metody numeryczne analizy stateczności skarp i zboczy  171
3.4.1. Wprowadzenie  171
3.4.2. Metoda elementów skończonych (MES)  172
3.4.3. Metoda różnic skończonych (MRS)  172
3.4.4. Metoda redukcji wytrzymałości na ścinanie (SSR)  173
3.4.5. Zmodyfikowana metoda redukcji wytrzymałości na ścinanie (MSSR)  176
3.4.6. Przestrzenne analizy stateczności skarp i zboczy  177
3.4.7. Komercyjne programy do numerycznej analizy stateczności skarp i zboczy  178
3.4.8. Porównanie programów do numerycznej analizy stateczności skarp i zboczy  181
4. Monitoring osuwisk i zboczy zagrożonych osuwiskami  185
4.1. Kinematyka oraz fazy deformacji skarp i zboczy oraz możliwości prognoz wystąpienia osuwiska  185
4.2. Metody monitorowania  198
4.2.1. Powierzchniowy monitoring przemieszczeń skarp i zboczy  198
4.2.2. Wgłębne monitorowanie przemieszczeń skarp i zboczy  217
4.2.3. Monitorowanie stanu naprężeń  220
4.2.4. Monitorowanie warunków wodnych  222
5. Metody przeciwdziałania osuwiskom  229
5.1. Odciążenie zboczy  231
5.2. Drenaż zboczy  233
5.2.1. Drenaż powierzchniowy  233
5.2.2. Drenaż wgłębny  234
5.3. Konstrukcje oporowe i zbrojenie zboczy  237
5.3.1. Mury i ścianki oporowe  237
5.3.2. Palowanie, kotwienie i gwoździowanie zboczy  242
5.4. Inne metody stabilizacji zboczy  246
Literatura  249