Stateczność Stoków osuwiskowych na podstawie właściwości fizyczno-mechanicznych skał i gruntów oraz pomiarów inklinometrycznych

• Autorzy: Kos, Jarosław

Warianty tytułu

EN

Stability of landslide slopes based on physical and mechanical properties of rocks and soils and inclinometer measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań była analiza stateczności stoków o zróżnicowanej budowie geologicznej objętych procesami osuwisko-wymi. Tego rodzaju analizy prowadzi się przeważnie dla osuwisk, na których planuje się wykonanie zabezpieczeń konstrukcyjnych i prace budowlane. Istotnym elementem jest właściwe udokumentowanie geologiczno-inżynierskich parametrów gruntowo-skalnych, które po-winny stanowić podstawę do obliczeń stateczności. Do obliczeń wykorzystano oprogramowanie GEO-5 – moduł stateczności skarp i zbo-czy. Celem artykułu jest propagowanie metodologii dokumentowania warunków geologiczno-inżynierskich na obszarach osuwiskowych. Przedstawiono ogólną charakterystykę wybranych obszarów badawczych, na których zainstalowano kolumny inklinometryczne oraz scha-rakteryzowano metody badań osuwisk, które prowadzono zgodnie ze schematem: prace terenowe, badania laboratoryjne, pomiary inklino-metryczne oraz obliczenia stateczności stoków dla wybranych przekrojów obliczeniowych. Osuwiska, które poddano analizie, są zlokali-zowane w obrębie zewnętrznych Karpat fliszowych. Są one zaliczane do jednostek tektonicznych: magurskiej, śląskiej, podśląskiej, gry-bowskiej, a także niecki miechowskiej i zapadliska przedkarpackiego. Każde z wybranych osuwisk rozpoznano powierzchniowo i wgłębnie. Rozpoznanie to pozwoliło na określenie modelu osuwiska na podstawie badań geologicznych. W wyniku szczegółowej analizy rdzeni wiertniczych i stwierdzonych powierzchni ścięcia w postaci wyraźnych luster określono główne płaszczyzny poślizgu. Na każdym z omawianych obszarów osuwiskowych zainstalowano kolumny inklinometryczne, w których przy pomocy sondy prowadzono pomiary przemieszczeń wgłębnych. Uzyskane wyniki pozwoliły na skonstruowanie przekrojów, na podstawie których obliczono wskaźniki statecz-ności stoku poszczególnych obszarów osuwiskowych. Wyniki te porównano z wartościami wskaźnika stateczności dla założonych po-wierzchni poślizgu wyinterpretowanymi z pomiarów inklinometrycznych. Przedstawiono propozycję dokumentowania obszarów osuwi-skowych, zwracając szczególną uwagę na właściwą interpretację budowy podłoża, ponieważ zbyt płytkie jego rozpoznanie i niewłaściwie prowadzony system wiercenia jest najczęstszą przyczyną błędnego dokumentowania geologiczno-inżynierskiego.

EN

The subject of the research was to analyse the stability of slopes with varied geological structure covered by landslide pro-cesses. Such analyses are usually carried out for landslides where structural protection and construction works are planned. An important element is proper documentation of geological and engineering soil and rock parameters, which should form the basis for stability calcula-tions. The GEO-5 software was used for the calculations – the slope and scarp stability module. The aim of the article is to promote the methodology of documenting geological and engineering conditions in landslide areas. The general characteristics of selected research areas where inclinometer columns were installed and the methods of landslide tests were described. They were applied in accordance with the scheme: field works, laboratory tests, inclinometer measurements, and slope stability calculations for selected calculation sections. Landslides, which were analysed, are located within the Outer Flysch Carpathians, classified as tectonic units: Magura, Silesia, Podlasie, Grybów, as well as the Miechów Basin and the Carpathian Foredeep. Both surface and subsurface parts of each of the selected landslides were studied. The studies allowed the creation of a landslide model based on geological research. As a result of detailed analysis of drill cores and identified shear planes in the form of clear slickenside, the main slip planes were determined. In each landslide area, inclino meter columns were installed for depth measurements using a probe. The obtained results allowed constructing calculation sections which were the basis for the calculation of slope stability indicators of individual landslide areas. The results were compared with the stability indicator values obtained from inclinometer measurements. A proposal for documenting landslide areas was presented, paying special attention to the proper ground interpretation because too shallow ground identification and an improperly conducted drilling system are the most com-mon causes of incorrect geological and engineering documentation.

Słowa kluczowe

PL

ruchy masowe; osuwisko Ochojno; osuwisko Stroma; procedura dokumentowania osuwisk; Karpaty fliszowe; południowa Polska

EN

mass movements; Ochojno landslide; Stroma landslide; landslide design procedure; Flysch Carpathians; southern Poland

• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 478
• Strony: 15--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 53 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Kos, Jarosław

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Centrum Geozagrożeń, ul. Skrzatów 1, 31-560 Kraków,

Bibliografia

• [1] BAŻYŃSKI J., FRANKOWSKI Z., 1977 – Site investigations calculations of the stability of slopes in the landslide area at Sadowie near Cracow. Biull. IAEG, 16, 1: 156–161.
• [2] BIENIAWSKI Z.T., 1989 – Engineering Rock Mass Classification. John Wiley & Sons, New York.
• [3] BOBER L., 1984 – Rejony osuwiskowe w polskich Karpatach fliszowych i ich związek z budową geologiczną. Biul. Inst. Geol., 340:115–153.
• [4] BOBER L., THIEL K., ZABULSKI L., 1997 – Zjawiska osuwiskowe w polskich Karpatach fliszowych. Geologiczno-inżynierskie właściwości wybranych osuwisk. IBW PAN, Gdańsk.
• [5] BORATYN J., BRUD S., 1993 – Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1 : 50 000, ark. Słomniki (947). Narod. Arch. Geol. PIG-PIB, Warszawa.
• [6] CHOWANIEC J., WÓJCIK A. (red.), 2012 – Osuwiska w województwie małopolskim – atlas, przewodnik. Departament Środowiska, Rolnictwa i Geodezji Urzędu Marszałkowskiego, Zespół Geologii, Kraków.
• [7] DEERE D.U., 1989 – Rock Quality Designation (RQD) after Twenty Years. U.S. Army Corps of Engineers Contract Report GL-89-1, Waterways Experiment Station, Viksburg, MS.
• [8] GRABOWSKI D., MARCINIEC P., MROZEK T., NESCIERUK P., RĄCZKOWSKI W., WÓJCIK A., ZIMNAL Z., 2008 – Instrukcja opracowania Mapy osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi w skali 1 : 10 000. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [9] HOEK E., 1987 – General two-dimensional slope stability analysis. W: Analytical and computational methods in engineering rock mechanics (red. E.T. Brown): 95–128. Allen Unwin, London.
• [10] KOLUCH Z., NOWICKA D., 2014 – Mapa osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi w skali 1 : 10 000, gm. Stary Sącz, pow. nowosądecki, woj. małopolskie. In-ternet: http://geoportal.pgi.gov.pl/portal/page/portal/SOPO [dostęp: 29.06.2020 r.].
• [11] KOPCIOWSKI R., JUGOWIEC M., LASKOWICZ I., 2017 –Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1 : 50 000, ark. Bochnia. MŚ, Warszawa.
• [12] KOS J., JASKÓLSKI Z., FORYŚ M., SZYMONIK L., KORZEC K., 2012 – Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla stabilizacji osuwiska z odbudową drogi lokalnej „Żwirki i Wigury” nr 294163K w km 0+000 – 0+330 raz nr 294162K ulica Stroma w km 0+250 – 0+500 w miejscowości Stary Sącz, gmina Stary Sącz, powiat nowosądecki, woj. małopolskie. Przedsiębiorstwo Geologiczne S.A. Kraków [oprac. arch.].
• [13] KOS J., JASKÓLSKI Z., FORYŚ M., SZYMONIK L., BAKAJ M., 2013a – Dokumentacja geologiczno-inżynierska w ramach zadania pn. „Zabezpieczenie osuwiska zlokalizowanego przy przepuście nr 6 drogi krajowej nr 28 w km około 3+625 w gminie Mucharz woj. małopolskie wraz z uzyskaniem ostatecznej decyzji pozwolenia na budowę” w miejsc. Jaszczurowa, gmina Mucharz. Przedsiębiorstwo Geologiczne S.A. Kra-ków [oprac. arch.].
• [14] KOS J., JASKÓLSKI Z., FORYŚ M., SZYMONIK L., BAKAJ M., 2013b – Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla zadania pn. „Stabilizacja osuwiska wraz z odbudową drogi powiatowej nr 2167K Zbydniowice–Ochojno–Rzeszotary w miejscowości Ochojno w km 1+040 – 2+340”, miejscowość Ochojno, gmina Świątniki Górne, powiat krakowski, województwo małopolskie. Przedsiębiorstwo Geologiczne S.A. Kraków [oprac. arch.].
• [15] KSIĄŻKIEWICZ M., 1972 – Budowa geologiczna Polski. T. IV. Tektonika, cz. 3 Karpaty. Wydaw. Geol., Warszawa.
• [16] MARGIELEWSKI W., 2003 – Late Glacial-Holocene palaeoenvi-ronmental changes in the western Carpathians: case studies of landslide forms and deposits. Folia Quaternaria, 74.
• [17] MARGIELEWSKI W., KOŁACZEK P., MICHCZYŃSKI A., OBIDOWICZ A., PAZDUR A., 2011 – Record of the meso-and neoholocene palaeoenvironmental changes in the Jesionowa landslide peat bog (Beskid Sądecki Mts. Polish Outer Carpathians). Geochronometria, 38, 2: 138–154.
• [18] NESCIERUK P., 2015 – Instrumentalny monitoring osuwisk. W: Ogólnopolska Konferencja O!suwisko. Materiały konferencyjne. Wieliczka, 19–22.05.2015 r.: 81–82. PIG-PIB, Warszawa.
• [19] NESCIERUK P., 2017 – Błędy pomiarów inklinometrycznych. W: 6. Ogólnopolskie Sympozjum Współczesne Problemy Geologii Inżynierskiej w Polsce. Książka abstraktów. Rzeszów, 17–20.10.2017 r.: 92–93. PIG-PIB, Warszawa.
• [20] NESCIERUK P., RĄCZKOWSKI W., 2012 – Monitoring wgłębny osuwisk karpackich. W: II Polski Kongres Geologiczny. Abstrakty. Warszawa, 17–19.09.2012 r.: 63–67. WG UW, PTG, Warszawa.
• [21] OSZCZYPKO N., 1979 – Budowa geologiczna północnych stoków Beskidu Sądeckiego między Dunajcem a Popradem. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 49: 293–325.
• [22] OSZCZYPKO N., WÓJCIK A., 1993 – Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski, ark. Nowy Sącz (1035). Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [23] PAUL Z., RĄCZKOWSKI W., RYŁKO W., WÓJCIK A., 1996 – Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski l : 50 000, ark. Myślenice (996). Narod. Arch. Geol. PIG-PIB, Warszawa.
• [24] PERSKI Z., WOJCIECHOWSKI T., WÓJCIK A., BORKOWSKI A., 2014 – Monitoring of landslide dynamics with LIDAR, SAR interferometry and photogrammetry. Case study of Kłodne landslide (Southern Poland). Proceedings of World Landslide Forum 3, 2–6 June 2014, Beijing.
• [25] PINIŃSKA J., 2001 – Systemy geologiczno-inżynierskiej oceny skał i masywów skalnych. Prz. Geol., 49, 9: 804–814.
• [26] PINIŃSKA J., 2003 – Strukturalne uwarunkowania mechanizmów rozciągania i ścinania w skałach osadowych fliszu karpackiego. W: Materiały II Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji. Augustów, 4–7.06.2003 r.: 311–314. Politechnika Białostocka.
• [27] PINIŃSKA J., 2004 – Właściwości wytrzymałościowe i odkształceniowe skał. Część IV. Karpaty fliszowe. Objaśnienia i interpretacja. Zakład Geomechaniki Instytutu Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej, Wydz. Geol. UW.
• [28] PINIŃSKA J., 2007 – Szczelinowatość masywów skalnych po 30 latach w świetle normy PN-EN PN-EN ISO 14689-1 – badania geotechniczne, rozpoznanie i klasyfikacja skał. Geologos, 11: 43–57.
• [29] PN-B-03020: Grunty budowlane – Posadowienie bezpośrednie bu-dowli – Obliczenia statyczne i projektowanie.
• [30] PN-EN 1997-1: Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne.
• [31] PN-EN 1997-2 Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.
• [32] RĄCZKOWSKI W., 2015 – Historia rozpoznania osuwisk i aspekty prawne. W: Ogólnopolska Konferencja O!suwisko. Materiały konferencyjne. Wieliczka, 19–22.05.2015 r.: 62–63. PIG--PIB, Warszawa.
• [33] SCHEIDEGGER A.E., 1974 – Geomorfologia teoretyczna. PWN Warszawa.
• [34] SOKOŁOWSKI S., 1947 – Osuwisko w Sadowiu w przekopie linii kolejowej Tunel–Kraków. Biul. Państw. Inst. Geol., 32: 5–25.
• [35] SARMA S.K., 1973 – Stability analysis of embankments and slopes. Geotechnique, 23, 3: 423–433.
• [36] SARMA S.K., 1979 – Stability analysis of embankments and slo-pes. J. Geotech. Eng. Div., ASCE, 105: 1511–1524.
• [37] STARKEL L., 1973 – Podział geomorfologiczny Karpat. Problemy Zagospodarowania Ziem Górskich. PWN, Warszawa, Kraków.
• [38] STRONA INTERNETOWA https://www.pgi.gov.pl/osuwiska/so-po-baza-wiedzy/6330-metody-wglebne.html.
• [39] SUN J., NING Y., ZHAO Z., 2011 – Comparative study of Sarma’s method and the discontinuous deformation analysis for rock slope stability analysis. Geomechanics and Geoengineering, 6, 4: 293–302.
• [40] TURNER A.K., SCHUSTER R.L. (red.), 1996 – Landslides Inve-stigation and Mitigation Special Report 247. National Academy Press Washington, D.C.
• [41] WOJCIECHOWSKI T., NESCIERUK P., MICHALSKI A., PER-SKI Z., WAMUZ B., 2014 – Metody monitoringu geodynamicznego stosowane przez Państwową Służbę Geologiczną. W: I Ogólnopolskie Sympozjum Geointerdyscyplinarnych Metod Badawczych. Warszawa.
• [42] WÓJCIK A., JANKOWSKI L., KOPCIKOWSKI R., MALATA T., MARCINIEC P., NESCIERUK P., 1995 – Opracowanie formalnych jednostek litostratygraficznych Karpat zewnętrznych i zapadliska przedkarpackiego dla celów Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski. Narod. Arch. Geol. PIG-PIB, Warszawa.
• [43] WOJCIECHOWSKI T., 2019 – Podatność osuwiskowa Polski. Prz. Geol., 67, 5: 320–325.
• [44] WÓJCIK A., 2015 – Błędy rozpoznania i zabezpieczenia – czyli jak nie należy wykonywać prac stabilizacyjnych. W: Ogólnopolska Konferencja O!suwisko. Materiały konferencyjne. Wieliczka, 19–22.05.2015 r.: 82–83. PIG-PIB, Warszawa.
• [45] WÓJCIK A. (red.), 2016 – Kopiec Kościuszki i jego podłoże geologiczne: atlas – przewodnik. Urząd Miasta Krakowa. Wydział Kształtowania Środowiska.
• [46] WÓJCIK A. (red.), 2019 – Atlas Osuwisk Miasta Krakowa. UM Kraków.
• [47] WÓJCIK A., KOS J., 2017 – Osuwiska i zagrożenie budowli inżynierskich – sukcesy i porażki przy stabilizacji osuwisk w świetle wierceń i obserwacji inklinometrycznych na przykładzie Sadowia, Kąclowej i Kopca Kościuszki. W: XXXII Ogólnopolskie warsztaty pracy projektanta konstrukcji. Wisła, 07–10.03.2017 r.
• [48] WÓJCIK A., WARMUZ B., 2009 – Mapa osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi w skali 1 : 10 000, gm. Świątniki Górne, pow. krakowski-ziemski, woj. małopolskie. Internet: http://geoportal.pgi.gov.pl/portal/page/portal/SOPO [dostęp 29.06.2020 r.].
• [49] WÓJCIK A., KOS J., JURCZAK S., 2017 – Rozpoznanie i próby zabezpieczenia osuwiska w Kurowie (Pogórze Rożnowskie, Karpaty Zewnętrzne). Prz. Geol., 65, 9: 576–585.
• [50] WYSOKIŃSKI L., 2011 – Ocena stateczności skarp i zboczy. Za-sady wyboru zabezpieczeń. Wydaw. ITB, Warszawa.
• [52] ZABUSKI L., 2013 – Ocena procesów osuwiskowych na podstawie wyników pomiarów inklinometrycznych. Prz. Geol., 61, 4: 248–256.
• [52] ZABUSKI L., THIEL K., BOBER L., 1999 – Osuwiska we fliszu Karpat polskich. Geologia, modelowanie, obliczenia stateczności. Wydaw. IBW PAN, Gdańsk.
• [53] ŻYTKO K., ZAJĄC R., GUCIK S., RYŁKO W., OSZCZYPKO N., GARLICKA I., NEMČOK J., ELIAŠ M., MENČIK E., STRANIK Z., 1989 – Map of the tectonic elements of the Western Outer Carpathians and their foreland 1 : 500 000. W: Geological Atlas of the Western Outer Carpathians and their Foreland (red. D. Poprawa, J. Nemčok). Państw. Inst. Geol., Warszawa.

Identyfikatory

DOI

10.7306/bpig.53