KLASYFIKACJA OSUWISK

(część tekstowa)

Henryk Woźniak

Na podstawie badań i obserwacji terenowych opracowano wiele klasyfikacji powierzchniowych ruchów masowych. W naszym kraju przez wiele lat bardzo rozpowszechniona była klasyfikacja opracowana przez A. Kleczkowskiego. Obecnie jednak autorzy najczęściej powołują się na klasyfikację, której podstawy podał po raz pierwszy w roku 1958 D. J. Varnes i która następnie była kilkakrotnie modyfikowana. Klasyfikacja Varnesa, uzupełniona przez Grabowskiego i in. (2008), zawarta w „Instrukcji opracowania mapy osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi” należy obecnie do najczęściej powoływanych w naszej literaturze.

1. KLASYFIKACJA WG A. KLECZKOWSKIEGO

Według tej klasyfikacji, która została oparta o rodzaj odkształcenia materiału pod wpływem siły ciężkości, całość zjawisk osuwiskowych można podzielić na trzy duże grupy: spływy, zsuwy i obrywy. Czyste typy osuwisk występują jednak rzadko, częściej spotykane są typy przejściowe, których ścisła przynależność do tej czy innej grupy jest trudna do ustalenia.

Spływy powstają wówczas, gdy nastąpi znaczne nasycenie gruntu wodą, najczęściej w okresie roztopów, albo po nawalnych lub długotrwałych deszczach. Najczęściej występują w warstwach przypowierzchniowych, zwłaszcza w strefach pokryw zwietrzelinowych, przybierając wówczas postać strumienia błotnego spływającego w dół zbocza o nawet stosunkowo niewielkim kącie nachylenia. Cechami charakterystycznymi spływów jest: - brak wyraźnie określonej powierzchni poślizgu, - źle zaznaczone granice między materiałem pozostającym a poruszającym się, - ciągła zmiana kształtu, oraz - mieszanie się poszczególnych partii osuwającej się masy i ich niejednakowa prędkość przemieszczania.

Wyróżnia się spływy szybkie i wolne. Spływy szybkie są typowym odkształceniem plastycznym. Trwają krótko, obejmują mniejsze przestrzenie i mają najczęściej charakter strumieni i potoków. Odległość przenoszenia materiału jest zwykle dość duża, przebieg ruchu szybki, czasem gwałtowny. Granicznym ich przypadkiem jest upłynnienie występujące w wyniku nagłego zniszczenia słabej struktury wewnętrznej gruntu. Spływy wolne można porównać do pełzania, czyli powolnego odkształcenia narastającego stopniowo w czasie, nawet pod niezmienionym obciążeniem. Obejmują ono swym zasięgiem zwykle tylko warstwy przypowierzchniowe, a ich wolny ruch płynięcia prowadzi zwykle do odkształcenia materiału bez przerwania jego ciągłości.

Do spływów zalicza się również, chociaż z pewnymi zastrzeżeniami, osypy (osypywanie się). Osypywanie zachodzi w materiale luźnym i sypkim, w zasadzie bez udziału wody i również charakteryzuje się brakiem jednej powierzchni poślizgu. Poszczególne fragmenty osypującej się skały przesuwają się względem siebie. Często zdarza się toczenie fragmentów oraz ich selekcja ze względu na wielkość i ciężar właściwy. Osypujący się materiał dąży do ułożenia pod kątem naturalnego stoku.

Zsuwy charakteryzują się wyraźnie zaznaczoną jedną powierzchnią poślizgu. Materiał ulegający ruchowi jest tu wyraźnie oddzielony od pozostałego na miejscu. Poruszająca się masa wykazuje w całości jednakową lub bardzo zbliżoną do siebie zarówno szybkość, jak i wielkość przemieszczenia.

Podział zsuwów oparty jest na rodzaju powierzchni ześlizgu. Według tego kryterium wydziela się:

1. Zsuwy strukturalne zwane również konsekwentnymi, w których ruch odbywa się wzdłuż naturalnej powierzchni strukturalnej, uwarunkowanej budową geologiczną i ma charakter ruchu ślizgowego bez obrotu przemieszczających się mas. W zależności od rodzaju powierzchni strukturalnej wyróżnia się:

1. zsuwy strukturalne wzdłuż powierzchni uwarstwienia,

2. zsuwy strukturalne wzdłuż granicy zwietrzelina-skała

3. zsuwy strukturalne wzdłuż szczelin.

2. Zsuwy ze ścinania, przebiegające wzdłuż powierzchni ścięcia (przekroczenia wytrzymałości na ścinanie) ruch poruszającego się materiału ma tutaj charakter ruchu ślizgowego połączonego z obrotem wstecz. W zależności od materiału budującego zbocze dzieli się na:

1. zsuwy ze ścinania w materiale jednolitym niewarstwowanym, zwane także asekwentnymi,

2. zsuwy ze ścinania w materiale warstwowanym, nazywane również insekwentnymi.

Obydwa rodzaje zsuwów ze ścinania mogą być zsuwami pojedynczymi lub złożonymi czyli tarasowymi.

Obrywem nazywamy nagłe oderwanie się mas gruntowych i gwałtowne ich osunięcie w dół w kierunku pionowym lub prawie pionowym ze znaczną prędkością. Ruch podczas obrywu odbywa się w powietrzu albo na bardzo stromym zboczu i może mieć charakter spadania, poślizgu lub toczenia się albo też dowolnej kombinacji wymienionych form.

Obrywy najczęściej występują na wysokich zboczach dolin rzecznych w wyniku ich erozyjnego podcięcia albo na bardzo stromych, pionowych, niekiedy

nawet przewieszonych brzegach morskich typu klifowego podcinanych przez kipiel morską.

Charakterystycznym typem osuwisk, wydzielonych ze względu na mechanizm ich powstawania są osuwiska sufozyjne. Przyczyną ich powstania jest proces sufozji czyli proces wynoszenia, przy odpowiednim spadku hydraulicznym oraz uziarnieniu, drobnych cząstek i ziaren gruntu. Powoduje to zwiększenie porowatości, a nawet pozostanie wolnych przestrzeni (kawern) - co w dalszej konsekwencji ma istotny wpływ na zmniejszenie wartości sił utrzymujących i naruszenie stanu istniejącej równowagi. Osuwiska tego typu powstają często w wykopach budowlanych, szczególnie drogowych, przy wykonywaniu ich poniżej zwierciadła wody gruntowej bez właściwych robót odwadniających.

2. KLASYFIKACJA WG D.J. VARNESA

Klasyfikacja Varnesa wyróżnia następujące typów ruchów (form) osuwiskowych:

• obryw (ang. fall) pojedynczych bloków lub dużych partii skalnych na bardzo stromych zboczach mający gwałtowny przebieg,

• obwał (ang. topple) przesuw i przewrót (odłamywanie się) bloków skalnych zazwyczaj względem powierzchni spękań lub uławicenia,

• zsuw (ang. slide) (poślizg) mniej lub bardziej zwartej masy skał lub gruntów po płaskiej lub krzywoliniowej dobrze zaznaczonej powierzchni poślizgu,

• boczny rozpad (rozciągnięcie-rozpełznięcie) (ang. lateral spread) - ruch, zazwyczaj sztywnych, bloków mas skalnych zalegających na słabszym (plastycznym) podłożu,

• spływ (ang. flow) - ruch szybki lub wolny masy gruntowej zazwyczaj silnie zawilgoconej albo nasyconej wodą.

Państwowy Instytut Geologiczny dla potrzeb opracowania mapy osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi stosuje ponadto klasyfikacje oparte o inne kryteria, miedzy innymi takie jak:

• układ geologiczny - kierunek przemieszczenia materiału względem położenia warstw w podłożu,

• aktywność,

• rodzaj przemieszczanego materiału.

Ze względu na układ geologiczny wyróżnia się osuwiska:

• asekwentne - powierzchnia ścięcia powstała w jednorodnych, niezaburzonych utworach,

• konsekwentne - zsuw odbywa się w kierunku zgodnym z uwarstwieniem, ruch materiału jest równoległy lub prawie równoległy do powierzchni zbocza,

• insekwentne - bieg uwarstwienia jest praktycznie zgodny z rozciągłością powierzchni zbocza, kąt upadu jest większy od kąta nachylenia zbocza, ale kierunek zapadania warstw i kierunek nachylenia są zgodne,

• obsekwentne - szczególny przypadek osuwisk insekwentnych, w którym kierunek zapadania warstw i kierunek nachylenia są sobie przeciwne,

• subsekwentne - zsuw mas odbywa się wzdłuż czołowych powierzchni warstw, w kierunku zgodnym z ich biegiem,

• złożone (skomplikowane) - osuwiska, na których zaznacza się więcej niż jeden z wyżej wymienionych typów zsuwu materiału.

Ze względu na stopień aktywności wyróżnia się osuwiska:

• aktywne ciągle - będące w ciągłym ruchu lub których objawy aktywności występowały w trakcie prowadzenia rejestracji albo w ciągu co najmniej ostatnich 5 lat,

• aktywne okresowo - osuwiska, w obrębie których objawy aktywności występowały w nieregularnych odstępach czasu, w ciągu ostatnich 50 lat,

• nieaktywne (ustabilizowane) - osuwiska, w obrębie których nie obserwowano i nie udokumentowano objawów aktywności w ciągu co najmniej ostatnich 50 lat.

Rodzaj przemieszczanego materiału stanowi podstawę do wydzielenia następujących typów osuwisk:

• gruntowe - rozwinięte w gruntach nieskalistych,

• zwietrzelinowe - przemieszczeniu podlega zwietrzelina po skalnym podłożu,

• skalno-zwietrzelinowe - w przemieszczeniu bierze udział zwietrzelina i materiał skalny w zbliżonych proporcjach,

• skalne - rozwinięte w skałach zwięzłych,

• mieszane - rozwinięte na różnych rodzajach podłoża, często obejmujące utwory naturalne i nasypy antropogeniczne.

a

a

2

---