W przypadku analizy prawdopodobnego osuwiska istnieje znaczna niepewność układu i wytrzymałości warstw gruntu oraz potencjalnej powierzchni poślizgu. Natomiast gdy mamy do czynienia z istniejącym osuwiskiem, to paradoksalnie niepewność jest mniejsza: powierzchnię poślizgu zwykle można ustalić, a opory gruntu są nieco mniejsze od sił destabilizujących tj. współczynnik stateczności F ≈ 1. Doświadczenia wykazały (np. Brandl [1], Sommer [11]), że do ustabilizowania przemieszczeń osuwiska wystarcza zwykle tylko niewielkie zwiększenie jego współczynnika stateczności (o 5 do 15%). Jednak w przypadku dużych wymiarów osuwiska koszt i takiego zwiększenia może być ogromny.

Sprawdzanie stateczności stabilizowanych osuwisk

Bardzo pouczający był przykład sanacji długotrwale pełznącego osuwiska na autostradzie w Niemczech [11]. Ustabilizowano je za pomocą sztywnych elementów żelbetowych, utwierdzonych w podłożu poniżej powierzchni poślizgu. Elementy te wymiarowano tak, by zwiększyć wartość współczynnika stateczności o 5% w stosunku do stanu istniejącego. Długotrwałe pomiary wykazały, że zabezpieczenie takie było wystarczające.

Zwiększenie stateczności uzyskuje się różnymi zabiegami: zwłaszcza przez poprawę odwodnienia i zmniejszenie nawilgocenia skarpy, przez zmianę kształtu skarpy, dociążenie dolnej części przyporą, albo - znacznie większym kosztem - przez wykonanie elementów stabilizujących: pali, palisad, ścian szczelinowych, kotew gruntowych, mikropali, ścian oporowych itp. Siłę, którą powinny przenieść te dodatkowe elementy, wyznacza się z warunku powiększenia współczynnika stateczności: racjonalnie o 5 do 15% [1, 11] albo o ponad 50% - jak wynika z rozporządzenia.

Interesujące jest, jak z sanacją osuwisk postępują kraje alpejskie, które z tym problemem mają do czynienia na co dzień. Przykładem racjonalnego i ekonomicznego podejścia jest norma szwajcarska SIA 267, wdrażająca w tym kraju Eurokod 7. Zawiera ona specjalne „ulgowe” postanowienia dotyczące współczynników bezpieczeństwa _γR dla zboczy „pełznących” oraz bliskich stanu niestatecznego. Wartości te mogą być stosowane pod warunkiem projektowania tzw. metodą obserwacyjną lub na podstawie analizy wstecznej równowagi osuwiska. Wartości współczynników są znacznie obniżone, zależą one od zagłębienia powierzchni ścięcia:

• osuwiska płytkie (średnia głębokość t_m ≤ 10 m) _γR = 1,20
• osuwiska o głębokości 10 m < t_m < 20 m _γR = 1,20 do 1,10 (interpolować liniowo),
• osuwiska głębokie (średnia głębokość t_m ≥ 20 m) _γR = 1,10,
• głębokie, regularne powierzchnie ścięcia w wyjątkowych przypadkach _{γR min} = 1,05.

Znamienne jest zmniejszanie wymaganego współczynnika ze wzrostem bryły osuwiska, co ma zrozumiałe uzasadnienie techniczne i wyraźne skutki ekonomiczne.

W przypadku bardzo dużych osuwisk ich całkowita stabilizacja byłaby nierealna ze względu na ogromny koszt. Długotrwale pełznące zbocza górskie znane są na terenie Polski, a w Alpach występują one dość często. Jeżeli na takim zboczu sytuowane są podpory mostu (często z filarami wysokości ponad 100 m), to stosuje się specjalne rozwiązania chroniące fundamenty filarów przed naporem zbocza [1]. Skarpa zbocza jest zabezpieczana powłoką ochronną, najczęściej o kształcie cylindrycznym lub czaszy, formowaną ze zbrojonego betonu natryskowego i kotwioną w masywie skalnym (rys. 1). Ponieważ powłoka ta jest w pewnej odległości od filara, to może się przemieszczać wraz ze zboczem, nie napierając bezpośrednio na filar. Fundamenty często są wykonywane jako „studnie” średnicy od 3 do ponad 10 m, osadzone w zwietrzelinie i skale. Nie są to studnie opuszczane, lecz wykonywane przez stopniowe mechaniczne głębienie wykopu (kołowego lub owalnego), z obudową ścian torkretem w miarę głębienia. W razie potrzeby filary są niezależnie kotwione (rys. 2). Rozwiązanie takie jest stosowane dość często i zdało egzamin. Zbocze nie zostaje unieruchomione ani nie ma współczynnika bezpieczeństwa 1,5.

W przypadku polskich przepisów takiego rozwiązania - ze względu na kolosalny koszt wymaganego pełnego zabezpieczenia - nie można by zastosować.

Tweet