Embed Size (px)
Citation preview
SUVREMENI EGZODINAMSKI PROCESI I POJAVE
prosinac, 2020.
SUVREMENI EGZODINAMSKI PROCESI I POJAVE
Djelovanje egzodinamskih procesa očituje se kao:
- proces mehaničkog razaranja
- proces mineralnih promjena
- proces kemijskog otapanja
• Mehaničkim se razaranjem stijena usitnjava od komada veličine bloka do vrlo sitnih čestica -mineraloški sastav se ne mijenja
- aluvij – materijal ostaje na mjestu postanka
- deluvij - nakupljeni transportirani materijal
• Mineralne promjene nastaju pod djelovanjem različitih procesa - prevladavaju oksidacija i hidratacija
• Kemijsko otapanje - odvija se djelovanjem kišnice, površinske i podzemne vode
SUVREMENI EGZODINAMSKI PROCESI I POJAVE
• Najzastupljeniji egzodinamski procesi su:
- denudacija
- erozija
- akumulacija
- abrazija
- sufozija
- pokreti na padinama (klizanje)
DENUDACIJA
• Denudacija je geomorfološki proces koji rezultira ogoljavanjem, zaravnjivanjem i globalnim
snižavanjem kopnenih masa na Zemlji zbog trošenja stijena i njihove erozije potaknute
egzogenim procesima
Denudacija zavisi od:
• nagiba terena
• sastava podloge
• intenziteta oborina
• vegetacije
DENUDACIJA
Denudacijski oblici su:
• Brazde - su najmanji početni oblici linearne
denudacije
• Vododerine – žljebovi nastali radom vode, dubine
do 2 metra a različite dužine od nekoliko desetina do nekoliko stotina metara
• Jaruge - većih razmjera od vododerina, dubina
usijecanja im je veća od 2 metra.
Jaruge Jaruge i vododerine
DENUDACIJA
• Veći dio razorenog stijenskog materijala vodenim tokovima
dospijeva u more u količini od više milijardi prostornih metara
godišnje.
DENUDACIJA
Denudacija – Bedlends (SAD, Juta)Denudacija
• Denudacija nepovoljno utiče na uvjete građenja i eksploataciju objekta
Sprečavanje razvoja procesa denudacije
EROZIJA
• Erozija je egzodinamski proces koji označava mehaničko razaranja i kemijsko otapanje stijena i
odnošenje razorenog i otopljenog materijala s površine ili u plićem podzemlju
• Uzroci erozije – prirodni i umjetni
• Posljedice erozije - gubitak plodnog zemljišta, zagađenje voda nanosima minerala, pojava
poplava, nastanak kamenih pustinja…
• Intenzivna erozija padina može u kratkom roku učiniti teren neprohodnim za vozila i ljude kao i
za bilo koji građevinski rad
EROZIJA
Erozija može biti:
• Erozija vodom, koja se očituje kao:
-regionalna ili pluvijalna erozija (kišom)- zahvaća čitavu površinu litosfere
-fluvijalna erozija (vodenim tokovima) - manifestira se u horizontalnom i vertikalnom smislu
• glacijalna erozija ili eksaracija (ledom i snijegom)
• eolska erozija ili korozija (vjetrom)
REGIONALNA ILI PLUVIJALNA EROZIJA
• erozija zahvaća čitavu površinu litosfere.
• radom čovjeka, posebice sječom šuma, nepravilnom obradom zemljišta i neracionalnom
ispašom, pluvijalna se erozija povećava i do 150 puta u odnosu na prirodnu.
Erozije kišom
FLUVIJALNA EROZIJA
• Riječna (fluvijalna) erozija predstavlja proces izgrađivanja oblika u reljefu radom riječnih tokova.
• može biti: dubinska i bočna
• manifestira se u horizontalnom i vertikalnom smislu.
• Uvjetovana je nagibom vodenog toka, brzinom protjecanja, količinom vode i fizičko
mehaničkim svojstvima stijena.
FLUVIJALNA EROZIJA
FLUVIJALNA EROZIJA
• Erozijska snaga vode djeluje na
stijenu, ovisno o njezinim fizičko -
mehaničkim svojstvima, lakše troši i
erodira mekše nevezane i poluvezane
stijene, a teže čvrste - proces se
naziva selektivna erozija
• Erozijska baza nekog vodotoka
definirana je njegovim ušćem u drugi
tok, jezero ili more
• Osnovna erozijska baza svih tokova je
more
GLACIJALNA EROZIJA ILI EKSARACIJA
• Glacijalna erozija ili
eksaracija prouzročena je
pokretima ledenjak niz padine
• U nivalnom klimatskom
području stijene se mehanički
razaraju opetovanim
smrzavanjem i odmrzavanjem
stijena, što se naziva nivacija
EOLSKA EROZIJA ILI KOROZIJA
• Eolska erozija ili korozija
nastaje mehanički radom vjetra.
• Odnošenjem sitnih čestica
ogoljuje se i snižava reljef, što se
naziva deflacija
AKUMULACIJA
• Akumulacije - nakupljanje
stijenskog materijala u
depresije i doline vodenih
tokova
• Razoreni materijal može biti
transportiran silom Zemljine
teže, vodom (rijekama,
potocima i bujicama),
ledenjacima i vjetrom
• Najveće količine se
transportiraju riječnim tokovima
i akumuliraju u obliku terasa
ABRAZIJA
• Proces razaranja obala
snagom valova naziva se
abrazija
• Nakupljanjem materijala
mogu nastati šljunčane i
pješčane plaže
SUFOZIJA
• Sufozija je proces koji se odvija
u poluvezanim i nevezanim
stijenama, a rezultira
ispiranjem sitnih čestica
radom tekućih podzemnih
voda u terenu
POKRETI NA PADINAMA
• Najvažniji i najčešći egzodinamski proces sa stajališta
graditeljstva - pokreti na padinama, odnosno
klizanja.
• Klizanje je kretanje stijena ili tla niz padinu pod
djelovanjem gravitacije
• Materija se niz padinu može kretati odronjavanjem,
prevrtanjem, klizanjem, širenjem (razmicanjem ili
tečenjem) – prema Cruden i Varnes 1996.
POKRETI NA PADINAMA
• Prema vrsti materijala zahvaćenog klizanjem razlikujemo
➢ stijenu (tvrda ili čvrsta masa koja je bila intaktna prije kretanja)
➢ tlo (agregat čvrstih čestica, minerala ili stijena, koje su prethodno transportirane ili su
nastale na licu mjesta)
Prema teksturi tlo se dijeli na:
o zemlju: sitnozrne frakcije, 80% čestica manjih od 2 mm (gornja granica pijeska)
o debris/krš: sadrži znatan udio krupnozrnog materijala, više od 20% čestica veće od 2
mm.
POKRETI NA PADINAMA
• Klizanje je prirodan proces oblikovanja reljefa prouzročen kišama,
poplavama, potresima ili drugim prirodnim procesima,
• Pojavljuje se kao posljedica ljudskih aktivnosti koje narušavaju
stabilnost padina (zemljanim radovima, zasijecanjem, usijecanjem
padina, neumjerenom i neplanskom izgradnjom.
• Mogu nastati u svim vrstama stijena, iznenada i brzo ili nastajati sporo i
postupno,
• rezultiraju pojavama koje nazivamo klizišta.
KLIZIŠTA
• Klizišta nastaju kada se stabilno stanje padine izmjeni u
nestabilno zbog popuštanja kohezijskih sila među česticama
stijene, odnosno kada se svlada otpornost mase na
smicanje.
• Sila koja pokreće klizanje naziva se gravitacija, a njezin
utjecaj može se rastaviti na dvije komponente: normalnu silu
i silu smicanje.
• Normalna sila je okomita na kosinu, a upućuje na
sposobnost bloka da se zbog trenja zadrži na svojem mjestu.
• Sila smicanja je paralelna kosini i upućuje na sposobnost da
se pokrene.
KLIZIŠTA
• Što je padina strmija to je veća sila smicanja i veća je
tendencija bloka klizanju.
• Ako je trenje veće od sile smicanja blok se neće klizati, u
suprotnom će klizati.
• Posmična čvrstoća – otpornost tla kretanju ili deformaciji
ovisi o: kohezivnosti materijala, trenju među česticama,
korijenju bilja
• Što je veća normalna sila, veća je i posmična čvrstoća.
• Ako je posmična čvrstoća veća od sile smicanja, tada se tlo
neće kretati niti deformirati.
POKRETI NA PADINAMA
• Faktori koji utječu na klizište su:
- promjene u nagibu
- promjene opterećenja na padini,
- udari i vibracije
- promjene u sadržaju vode u terenu
- djelovanje podzemnih voda,
- promjene u vegetaciji
- trošenje stijena
POKRETI NA PADINAMA
• Voda u podzemlju
POKRETI NA PADINAMA
Kako prepoznati klizište?
KLIZIŠTA
• Dijelovi klizišta
KLIZIŠTA
Klasifikacija pokreta na padinama
• Primjenjuju se različiti kriteriji za klasifikaciju pokreta na padinama, prema:
- aktivnosti (brzini)
- načinu povećanja tijela
- položaju u padini
- dubini klizne plohe
- veličini
- razvoju procesa
- vrsti materijala
- tipu pokreta
Klasifikacija pokreta na padinama
• Prema brzini kretanja klizanja je podijeljeno u sedam kategorija (prema Varnes, 1978):
• ekstremno sporih
• vrlo sporo
• sporo
• srednje brzo
• brzo
• vrlo brzo
• ekstremno brzih
Klasifikacija pokreta na padinama
• Prema dubini klizne plohe razlikuju se:
- površinska klizišta – s kliznom plohom plićom od 1 m
- plitka klizišta – s kliznom plohom na dubini od 1m do 5m
- duboka klizišta - s kliznom plohom na dubini od 5m do 20 m
- veoma duboka klizišta - s kliznom plohom dubljom od 20 m
• Prema razvoju procesa razlikujemo :
- aktivna
- neaktivna klizišta
Klasifikacija pokreta na padinama
• Klasifikacija klizanja prema
tipu kretanja i vrsti
materijala: (prema Varnesu)
ODRONJAVANJE
• Odvajanje, odnosno otkidanje materijala s padina djelovanjem gravitacije, po površini na kojoj ima malo ili uopće nema smicanja, dolazi do slobodnog pada, prevrtanja ili kotrljanja pojedinih dijelova nestabilne mase.
• Nastaje u čvrstim stijenama na strmim padinama, u slučajevima kad su diskontinuiteti u stijeni blaže nagnuti od nagiba padine.
• Nakupljeni materijal se naziva odron.
PREVRTANJE
• Prevrtanje je rotacijsko kretanje
(prema naprijed) mehanički
odvojene mase tla ili stijene niz
strme ogoljene padine,
• masa koja se nagomilava na
morfološki pogodnim padinama –
oblik sipara.
KLIZANJE
• Klizanje je kretanje koherentne (poluvezane) mase tla stijene duž jedne ili
nekoliko dobro definiranih kliznih ploha (plohe slojevitosti, pukotine,
rasjede..)
• Oštra je granica između pokrenutog i nepokrenutog materijala.
• Prema načinu pokreta kliznog tijela razlikujemo rotacijsko i translacijsko
klizanje.
Rotacijsko klizanje
• Rotacijsko klizanje uključuje
kretanje po zakrivljenoj plohi
pri čemu se gornji dio kreće
prema dolje, a donji dio prema
van, tj. prema površini
Translacijsko klizanje
• Translacijsko klizanje nastaje
kada se u kosini, približno
paralelnoj s površinom, na
manjoj dubini pojavljuje
diskontinuitet ili zona materijala
sa slabijim značajkama
RAZMICANJE ILI ŠIRENJE
• Dominantan tip kretanja je bočno razmicanje materijala poradi
kojega nastaju smičuće ili tenzijske pukotine.
• Slom materijal je uzrokovan likvefakcijom - proces koji nastaje u
nekoherentnim (nevezanim) sedimentima zasićenim vodom
• Nagli porast pornih tlakova podzemne vode uzrokuje fizičko
razdvajanje čestica nekoherentnih tala, pri čemu se izgubi
međuzrnski kontakt i trenje između zrna, a posmična čvrstoća teži
nuli.
• Sanacija terena koji su podložni likvefakciji odvija se uspješno
sniženjem razine podzemnih voda, povećanjem stupnja
zbijenosti naslaga i promjenom granulometrijskog sastava
TEČENJE
• Tečenje predstavlja raznovrsna kretanja sa znatnim varijacijama brzina i sadržaja vode, a
iskazuju se kao prostorno kontinuirana deformacija
• Kanalsko i nekanalsko tečenje
• Razlikujemo pet osnovnih kategorija tečenja: tok debrisa, lavina debrisa, zemljani tok, blatni
tok i puzanje.
Tok debrisa
Lavina debrisa
Blatni tok
Tečenje izazvano obilnim oborinama
Zemljani tok
Zemljani tok
• Soliflukcija je tečenje tla zasićenog vodom preko
nepropusnog materijala (barijere).
Slika: Soliflukcija nastala zbog otapanja snijega i saturacije (zasićenja) tla
a) zima b) ljeto
PUZANJE
• Puzanje je ekstremno sporo do vrlo sporo, više ili manje kontinuirano tečenje stijene ili tla niz
blago nagnutu padinu pod djelovanjem gravitacije.
PUZANJE
Kako prepoznati puzanje?
- Oštećenje na objektima
PUZANJE
- Iskrivljena ograda
PUZANJE
- smicanje i krivljenje zdenca
PUZANJE
• Nagnuti stupovi
SLOŽENA KLIZANJA
• Nastaju zbog različitih položaja slojeva tla/stijene različitih čvrstoća
• Nastaju kombinacijom dvaju ili više tipova kretanja
SANACIJA KLIZANJA
• Mjere za sanaciju nastalih klizanja treba temeljiti na poznavanju uzroka zbog kojih se nastaliporemećaji stabilnosti i pokreti na padini.
• Potrebna istraživanja koja moraju obuhvatiti:
- Geodetska snimanja zahvaćenog područja klizanjem
- Geološka i geotehnička istraživanja područja
- Mjerenja razine podzemne vode
- Smjer, intenzitet i brzinu pomaka padine
- Položaj plohe ili zone sloma,
- Uzrok sloma
SANACIJA KLIZANJA
• Za smirenje nastalog klizišta primjenjuju se mjere koje se odnose na smanjenje posmičnih naprezanja u kosini ilina povećanje čvrstoće materijala u zoni
• Saniranje pokretne stijenske mase može se obaviti:
1.Povoljnim skretanje strujnog tlaka
2.Sniženjem razine podzemne vode i reguliranje otjecanja površinskih voda
3.Promjena oblika padine
4.Potpornim konstrukcijama
5.Ugradnjom pilota velikog promjera
6.Opterećenjem donjeg, pasivnog dijela klizišta
7.Povećanjem efektivnih naprezanja
8.Posebnim postupcima
9.Pošumljavanjem terena
SANACIJA KLIZANJA
• Povoljnim skretanje strujnog tlaka
Površinski drenažni kanal Horizontalna drenaža
SANACIJA KLIZANJA
• Sniženjem razine podzemne vode u kosini i reguliranje otjecanja površinskih voda
Drenažni kanali
SANACIJA KLIZANJA
• Promjena oblika padine
Saniranje klizišta rasterećenjem vrha klizišta
SANACIJA KLIZANJA
• Potpornim konstrukcijama
Slika: Pravilno izveden potporni zid Slika: Trajno saniranje potpornim konstrukcijama
SANACIJA KLIZANJA
• Ugradnjom pilota velikog promjera
KARTA PODLOŽNOST NA KLIZANJE ZA
HRVATSKU
http://www.geologija.hr/pdf/vijesti-hgd/web-vijesti-55_1.pdf
KARTA PODLOŽNOST NA KLIZANJE ZA HRVATSKU
http://www.geologija.hr/pdf/vijesti-hgd/web-vijesti-55_1.pdf
KLIZIŠTA U HRVATSKOJ• Klizište Klanjec
KLIZIŠTA U HRVATSKOJ
Klizište Kubarnovo Brdo – Stari
put Klizište
KLIZIŠTA U HRVATSKOJ
• Klizište Grmoščica – podsljemenska zona
KLIZIŠTA U HRVATSKOJ
Klizište Grmoščica - Zagreb
Kontura klizišta Grmoščica
KLIZIŠTA U HRVATSKOJ
• Sanacija klizište Grmoščica - Zagreb
Slika: Karakterističan poprečni presjek potporne konstrukcija
KLIZIŠTA U HRVATSKOJ
Klizište Slani Potok
KLASIČAN PRIMJER: VAJONT
• Poseban, važan i poučan primjer međudjelovanja čovjeka i prirodnih procesa a vezano
uz stabilnost padina, je kliženje i odron u dolini Vajont.
• Ako ne najgora, onda svakako vrlo poučna nesreća vezana uz klizišta dogodila se na
akumulaciji brane Vajont u sjevernoj Italiji i to 9.10.1963. godine. Poginulo je oko 2000
ljudi.
1)Nesreća se dogodila u hidroakumulaciji iza tada drugenajviše brane na svijetu (265,5 m visoke).
2)To je najviša lučna brana, koja se pokazala građevinski izvanrednom: nijesrušena iako je bila izložena pritisku od 4 milijuna tona - uslijed odronjavanja i time stvorenog vodnog vala. Izdržala je daleko veći pritisak od onoga za koji je bila projektirana.
3) Katastrofa bila je uzrokovana kliženjem i odronom (naglim obrušavanjem terena dugačkog 1,8 x 1,6 km). 4) Volumen odronjenog materijala bio je oko 260 milijuna m3 pretežno stjenske mase.
5) Rezervoar je bio kompletno zapunjen u dužini od 1,8 km i visini do 150 m iznadrazine akumulacije u vremenu između 30-60 sekundi!
VAJONT
6) Odron je stvorio podrhtavanje tla (potres) koji se
osjetio (bio registriran) u Beču i Bruxellesu.
7) Naglo klizanje (odronjavanje) ogromne količine
stijena uzrokovalo je uzdizanje zraka s kamenjem i
vodom na drugoj obali do visine od 240 m.
8) Vodeni val (zid) bio je visok 100 m nad krunom
brane, a 1 km niže u ušću u Piave bio je visok 70 m.
Val se širio uzvodno (2 km) i nizvodno.
9) Zračni udar koji je prethodio vodenom valu
uzrokovao je (dekompresijski) otvaranje svih
sigurnosnih pregrada pa je voda ušla i uništila sve
instalacije od krune do temeljnog ispusta.
10) Cijela katastrofa dogodila se u ukupno 7 minuta,
od početka obrušavanja/odronjavanja do totalnog
uništenja svega uzvodno i nizvodno u dolini rijeke
Piave.
VAJONT: GEOLOŠKE POSEBNOSTI
Geološki preduvjeti:
1. Uslojeni vapnenci s proslojcima lapora, glina i čertova
Geološki preduvjeti:
2. Konformna struktura - glacijalnadolina u sinklinali
Geološki preduvjeti:
3. Površinski dio (~150 m) oslabljenrelaksacijom nakon otapanjaledenjaka
Geološki preduvjeti:
4. Riječni kanjon se naknadnousjekao pa slojevi “vise” premakanjonu
PRIJE
POSLIJE
VAJONT:
VAJONT:
PRIJE POSLIJE
Vajont: zaključak
• Katastrofa se dogodila zbog kombinacije nepovoljnih prirodnih geoloških karakteristika
terena u području akumulacije i intervencije čovjeka.
• Podizanje razine vode temeljnice u i uz akumulaciju je uvjetovalo promjene u
delikatnoj (krhkoj) stabilnosti stijena u strmim bokovima akumulacije.
• Oba faktora (prirodni i umjetni/antropogeni) uzrokovali su progresivno oslabljivanje
unutrašnje čvrstoće stijenske mase s vremenom, koje je pak bilo znatno ubrzano
znatnim podizanjem razine podzemne vode uslijed jakih kiša.
1. Stijenska masa može izgubiti čvrstoću (omekšati) u izmijenjenim uvjetima u kratkom vremenu
(dan, tjedan, mjesec)
2. Unutrašnja čvrstoća (kohezija) stijenske mase može naglo opasti kad počne puzanje (pozitivna
povratna sprega).
3. Pojava aktivnog puzanja važno je upozorenje koje traži izravnu tehničku procjenu, jer je ubrzanje
do odrona moguće u vrlo kratkome periodu.
4. Stijenske mase (i na kopnu) mogu se kretati brzo poput muljnih tokova (tečenja detritusa) tj.
brzinom tekućine
. Prema: Kiersch, G.A. (1973): 17 The Vaiont Reservoar Disaster. u: Tank, R. (ur.) - Focus on Environmental Geology. A Collection of Case Histories and Readings from Original Sources. Oxford Univ. Press New York. 153-164.
Više i kvalitetno o Vajontu na: http://blogs.agu.org/landslideblog/2008/12/11/thevaiont-vajont-landslide-of-1963/
Fotografije Vajonta: Č. Benac, 2008.
