UDK 624.131.54:552.52
Primljeno 5. 7. 2001.
Racionalna sanacija plitkih klizišta u glinama visoke plastičnosti Ibrahim Jašarević, Željko Lebo Ključ Ključne riječ riječi
I. Jašarević , Ž. Lebo
odron, klizište, sanacija, baza, utjecajni koeficijent, gabion, drenaža
Racionalna sanacija plitkih klizišta u glinama visoke plastičnosti
Prethodno priopćenje
Prikazana je analiza baze podataka plitkih klizišta nastalih u glinama visoke p lastič nosti nosti i metodologija njihove sanacije primjenom drenažnog sustava i gabionskih zidova. Prema površini klizanja te odnosu širine i duljine klizne plohe analizirana klizišta mogu biti “odroni” ili “klizišta” s jednom međ uzonom. uzonom. Statistič kom kom obradom i analizom troškova sanacije opravdava se prethodna podjela. Primijenjeni pristup omogućava odabir racionalnih rješenja sanacije klizišta i odrona.
Key words
I. Jašarević , Ž. Lebo
rockfall, landslide, improvement, data base, coefficient of influence, gabion, drainage
Rational improvement of shallow landslides in high plasticity clay formations
Preliminary note
The analysis of the data base consisting of shallow landslides formed in high plasticity clay formations is presented, presented, and the the methodolo methodology gy of their their remedy remedy by means means of drainag drainagee systems systems and gabion gabion walls is descri described. bed. Taking into account the area affected by landslide and considering the width to length relationship of the slip plane, plane, the analyzed analyzed landslides landslides can be classified classified as "rockfalls" "rockfalls" or "landslides", "landslides", with with one intermediary intermediary zone. The above classification is based on statistical processing and analysis of landslide improvement costs. This approach enables selection of rational solutions on the rockfall and landslide improvement projects.
Mots clés
I. Jašarević , Ž. Lebo
éboulement, glissement, stabilisation, coefficient d’impact, gabion, drainage
Une méthode rationnelle de stabilisation stabilisation des glissements peu profonds dans des argiles à haute plasticité L’article L’article présent présentee une analyse analyse de la base de données données des glissemen glissements ts peu profonds profonds créés créés dans des des argiles argiles à haute plasticité, ainsi que la méthodologie de leur stabilisation par un système de drainage et de murs en gabion. gabion. En fonction de la surface de glissemen glissementt et du rapport rapport entre la largeur et la longueur du plan de glissemen glissement,t, il peut s’agir s’agir soit d’ébouleme d’éboulements nts soit de glissement glissementss avec une zone intermédia intermédiaire. ire. Un dépouillement statistique et une analyse des frais de stabilisation justifient bien une telle division. L’approche retenue permet le choix des solutions rationnelles pour la stabilisation des glissements et des éboulements.
Ключевые слова
И . Яшаревич , Ж . Лебо
обвал , оползень , санирование , база , коэффициент влияния , габион , дренаж
Рациональное санирование мелких оползней в глинах высокой пластичности
Note préliminarie
Предварительное Предварительное сообщение
В работе показан анализ базы данных мелких оползней , возникших в глинах высокой пластичности , и методология методология их санирования применением дренажной системы и габионовых стенок . Согласно величине площади оползания и отношению ширине к длине оползневой поверхности , анализированные оползни могут быть " обвалы обвалы " или " оползни оползни " с одной междузоной. Статистической обработкой и анализом расходов расходов по санированию оправдывается предыдущее разделение. Принципиальный Принципиальный подход обеспечивает возможность выбора рациональных рациональных решений решений санирования оползней и обвалов .
Schlüsselworte:
I. Jašarević , Ž. Lebo
Einsturz, Rutschung, Sanierung, Databasis, Einflussbeiwert, Gabbion, Dränung
Rationelle Sanierung flacher Rutschungen im hochplastischem Ton
Vorherige Mitteilung
Dargestellt ist die Analyse einer Databasis für flache Rutschungen die im hochplastischen Ton enstanden waren und die Methodologie deren Sanierung durch Anwendung eines Dränungssystems mit Gabbionwänden. Je nach der Rutschungsfläche und dem Verhältnis der Breite und Länge der Rutschfläche können die analysierten Rutschungen "Einstürze" oder "Rutschungen" sein, mit einer Zwischenzone. Statistische Bearbeitung und Kostenanalyse rechtfertigen die angeführte Teilung. Der angewendete Zutritt ermöglicht die Auswahl rationeller Lösungen fürdie Sanierung von Rutschungen und Einstürzen.
Autori: Prof. dr sc. Ibrahim Jašarević, dipl. ing. građ.; mr. sc. Željko Lebo, dipl. ing. građ., Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet, Zagreb, Ka čićeva 26 GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
153
I. Jašarević, Ž. Lebo
Sanacija plitkih klizišta 1 Uvod S obzirom na velike štete od klizišta, pri UNESCO-u je oformljena radna skupina za izradu svjetskog katastra klizišta (WP/WLI) radi pomoći pri stvaranju nacionalnih katastara klizišta. Na razini bivše Jugoslavije, Komitet za hidrogeologiju i inženjersku geologiju osnovao je komisiju za izradu uputa za registriranje i istraživanje nestabilnih padina i klizišta [10] čije su smjernice iskorištene pri formiranju baze podataka podataka klizišta klizišta i odrona [1].
2 Analiza mjera za sanaciju klizišta Učinci sanacijskih mjera na stabilnost padina mogu se procijeniti samo nakon brižljivo izvedenih inženjerskogeoloških i geotehni čkih istražnih radova i odgovarajućih analiza stabilnosti nesaniranog i saniranog stanja. Za izradu prijedloga mjera za sanaciju klizišta nužno je prikupiti i analizirati inženjerskogeološke, hidrogeološ hidrogeološke ke i geotehničke podatke istraživanja kako slijedi: • odrediti raspored slojeva (tlocrtno i visinski) s njihovim fizičko – mehaničkim svojstvima; • odrediti dubinu klizne plohe i konturu kliznog tijela; • odrediti piezometarsku razinu vode na raznim to čkama kliznog tijela; • odrediti u pokrenutoj zoni, a osobito duž plohe sloma, smjer, intenzitet i brzinu pomaka. Na osnovi analize baze podataka pod ataka o projektiranim i saniranim klizištima, gdje se pojavljuju glinovita tla, prevladava primjena sljedećih zahvata: • kontrolirano odvođenje površinskih i dreniranje pod-
zemnih voda; • stabiliziranje nožice i zone uz glavu ( čelo) klizišta
primjenom gabionskih konstrukcija; • kombinacija navedenih dviju sanacijskih mjera.
Vodeći računa o konfiguraciji terena na podru č ju klizišta, postojećim građevinskim objektima i površinskim vodnim tokovima koji se stvaraju za kišnog razdoblja, recipijentu ili izgrađenim objektima u blizini klizišta ko jim se odvode prikuplj prikupljene ene vode, vode, predviđa se rješenje zahvata i odvodnje oborinskih i podzemnih voda. Snižavanjem razine podzemne vode i promjenom pr omjenom smjera smjera filtracijskih sila od onih prirodnih uzduž padine prema drenovima, smanjuju se porni tlakovi i pove ćavaju efektivna naprezanja ( σ′) na plohi sloma. Vlastita iskustva u sanaciji klizišta, prikazana u tablici 1., upu ćivala su na primjenu dviju sanacijskih mjera (dreniranjem (dr eniranjem i gabionski zidovi), što je omogu ćilo formiranje baze podataka projektiranih i saniranih saniranih klizišta klizišta (odrona). (odrona). S obzirom obzirom na
154
povoljnost povoljnost gabionski gabionskihh konstrukcija njihova primjena pri sanaciji klizišta odnosno odrona u svijetu je sve češća. Učinci sanacijskih mjera na stabilnost padine odnosno prometnice mogu se procijeniti samo nakon brižljivo izvedenih istražnih radova i odgovaraju ćih analiza stabilnosti nesaniranog i saniranog stanja te provedbom i analizom rezultata mjerenja (monitoring) na klizištu odnosno odronu [2].
3 Formiranje baze podataka Primjenom navedenih uputa na podru č ju Tuzlanskog i Unsko-sanskog kantona, u sklopu izrade doktorske disertacije [1] prikupljeni su podaci od kojih je formirana baza od 100 klizišta (iz više od 300 registriranih). UstanovUstanovljena je materijalna šteta (srušene ku će, oštećenja prometnica i poljoprivrednog zemljišta) od oko 22 000 000 EUR-a u posljednje 3 godine. Nepovoljni hidrogeološki uvjeti, razdoblja s dugotrajnim oborinama (tijekom zime 1999./2000. godine u Tuzlanskom kantonu proglašena je elementarna nepogoda) povećavaju intezitet kretanja tla i dovode do generiranja novih i aktiviranja starih klizišta. Od ukupno analiziranih stotinu klizišta, uo čavaju se tri podjele s obzirom na površinu klizanja, i to: mala - s površinom ispod 400 m2 (34%), srednja - s površinom do 4500 m2 (46%) i velika - do 35000 m2 (18%). Geometrijski elementi, odnosno dimenzije klizišta s obzirom na duljinu ( L L), širinu ( B B) i dubinu ( D D) kao postotak pojave iz baze podataka su: - L <100 m 73 % - 100< L<300 m 8% - B<100 m 82 % - 100< B<200 m 15 % - 1 m < D < 5 m 74 % - L > B 74 % - L < B 26 % Nagibi padina ( β ) na kojima su formirana klizišta: - β < 5° 7% - 5° < β < 12° 41 % - 12° < β < < 32° 45 % Kinematika klizišta: - rotacijska .... 45 % - translacijska .... 40 % - složena .... 15 % Brzina pokreta: - trenutačno 3% - brzo 14 % - polagano 77 %
GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
I. Jašarević, Ž. Lebo
Sanacija plitkih kanala
Tablica 1. Popis klizišta s karakteristikama i projektnim rješenjima a k a n z o
» I N O R D O «
Š-1 B-1 B-2 VL2 B-3 GB1
. J I R P
G-1 G-2
ŠTURLIĆ ŠTURLIĆ –1 BUK – 1 BUK –2 VELAGIĆ VELAGIĆI –2 [Biha –2 [BihaćSanski Most] BUK – 3 GORNJI BRIGOVI
GATA –1 GATA –2 LJUSINA – 1
LJ2
LJUSINA – 2
Š-3
ŠTURLIĆ ŠTURLIĆ – 2 ŠTURLIĆ ŠTURLIĆ – 3 JOHOVICA
V-1 V-2 V-3 M H
F k k
VRSTA - 1 VRSTA - 2 VRSTA - 3 MORANJCI HAZNA
Cijena koštanja [EUR /m2]
Projektno rješenje Površ. drenaže
Površ. gab.zid
Koef. drenaž
Koef. gab.zid
Dre
Gab
Ukup. C d d+C +C gz
[m2]
[m2]
[%]
[%]
k 2
C d d
C gz
480
274
108
57
22.5
30
38
68
702
316
168
45
24
28
64
92
540
184
173
34
32
35
65
100
840
605
378
72
45
50
80
130
390
157
114
41
30
36
59
95
520
348
120
67
23
40
47
87
340
102
51
30
15
28 28
39
67
512
96
108
18.8
21
22
48
70
2800
1064
255
38
9,1
24
13
37
1700
442
145
26
8,5
20
12
32
3200
768
0
24
0
20
0
20
1188
380
121
32
10,2
20
14
34
3604
2739
0
76
0
40
0
40
4500
2160
171
48
3,8
30
10
40
3300
1898
238
57,5
7,2
34
11
45
5280
1429
164
27
3
23
8
31
2500
280
0
11,2
0
19
0
19
3000
465
123
15,5
4,1
18
10
28
[m2]
LJ1
Š-2 » A T Š I Z I L K «
Naziv klizišta [cestovni pravac]
Uk. površ. kliz.
F d d
Na osnovi dugogodišnjeg istraživanja pojave klizišta s lokaliteta sjeverne Bosne (Tuzlanski kanton) i terena za padne Bosne (Unsko-sanski kanton), pri nagibu prirodnih padina prevladavaju p revladavaju relativno tanki slojevi deluvijaldeluvijalnoga mlađega kvartalnog pokrova, neogenetski sedimenti prekonsolidirane ispucane ili relativno intaktne gline visoke plastičnosti. U dubljem dijelu one prelaze u jako glinaste lapore, laporovite vapnence, a katkad sa slojevima pjeskovitih naslaga ili ugljevitih glina miocenske starosti. Također strukturno tektonski odnosi nisu složeni, a slojne su plohe najvećim dijelom s me đuslojnim ravninama s niskim parametrima posmi čne čvrstoće. Te su međuslojne ravnine op ćenito subparalelne s površiGRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
F gz
k 1
Opaska
C u
Sanirano Sanirano Sanirano Projektira no 2001. Projektira no Sanirano Sanirano Sanirano Sanirano Sanirano Sanirano Sanirano 98/99. Projektira no 00/01. Projektira no 98/99. Projektira no 98/99. Sanirano 2001. Sanirano Sanirano 1984.
nom terena i potencijalno su klizne plohe. Na osnovi inženjerskogeološkog kartiranja na terenu, mjerenja atmosferskih padalina, mjerenja oscilacija podzemnih voda u piezometrima i bunarima te analizama utvr đenih koeficijenata vodopropusnosti, stvorena je geološka slika klizišta iz koje se mogu izdvojiti inženjerskogeološki i geotehnički modeli (na osnovi baze podataka za klizišta u glinama visoke plasti čnosti). Iz rezultata laboratorijskih ispitivanja glina visoke plasti čnosti mogu se izdvo jiti granične vrijednosti pokazatelja kao što su: - γ = 18 – 19 kN/m3 - w = 55 – 85% - Ip = 25 – 50%
155
I. Jašarević, Ž. Lebo
Sanacija plitkih klizišta - c = 10 – 40 kN/m2 - ϕ = 10 – 25° - kv = 10-8 – 10-9 cm/s
4 Postupak racionalne sanacije klizišta
(1) i (2), izračunaju vrijednosti normaliziranih utjecajnih koeficijenata k 1 i k 2 (slika 1.) Definiranje normaliziranih utjecajnih koeficijenata tehničkih rješenja:
Cilj je klasifikacijskog postupka ustanoviti koliko analizirano klizište odnosno odron, koje se namjerava sanirati, odgovara “modelskom”, dobivenom na osnovi analize i sinteze baze podataka saniranih klizišta u glinama visoke plastičnosti. Ako je postignuta zadovoljavaju ća usklađenost između analiziranog klizišta u usporedbi s “modelskim”, onda se može primijeniti postupak racionalne sanacije klizišta koji se provodi u nekoliko koraka Slika 1. Shematski prikaz tehnič tehni čkog rješenja sanacije klizišta
4.1 Prvi korak Na geodetskoj podlozi (najpovoljnije mjerilo 1:200, a eventualno 1:500) provodi se detaljno inženjerskogeološko kartiranje svih relevantnih pojedinosti, na užem istraživanom područ ju, koje je potrebno za izradu odgovarajućega inženjerskogeološkog i geotehni čkog modela. Posebna pažnja posve ćuje se bilježenju deformacija uo čenih na terenu i objektima, mjerenju dubina razina podzemnih voda u istražnim bušotinama, postoje ćim bunarima, te sondažnim jamama iskopanima za potrebe utvr đivanja ploha sloma te za uzimanje uzoraka za laboratorijska geotehnička ispitivanja. Nužno je provesti i istražna bušenja te eventualno odgovaraju ća geofizička istraživanja s osnovnim ciljem da se ustanove dubina i oblik klizne plohe. plohe. Na osnovi osnovi snimlje snimljenih nih tragova tragova klizanj klizanjaa ucrta se se kontura klizišta i izra čuna površina zahvaćena klizanjem ( F F k k). Na terenu se tako đer utvrde morfološki oblici, i to na padini, koji su povoljni za odvodnju površinskih i podzemnih voda. Pri prikupljanju podataka u sklopu prethodnih istraživanja klizišta radi utvr đivanja položaja, oblika i dubine kliznih ploha te geotehni čkih svojstava materi jala na kliznoj plohi, potrebno je orijentacijski odrediti položaj i visinu budu ćih gabionskih zidova koji su nužni u koncepciji rješenja sanacije klizišta (na čelu, nožici ili na dijelu uz vlačne tangencijalne pukotine), a štite određene građevinske objekte niskogradnje ili visokogradnje. Također se trebaju predvidjeti položaj i dubine rovova budućega drenažnog sustava.
4.2 Drugi korak Za utvr đenu vrijednost površine zahva ćene klizanjem ( F F k k) koja se odredi s geodetske situacije gdje su registrirani tragovi klizanja ili pak uvidom na terenu, analizira ju se i sintetiziraju prikupljeni terenski podaci, odabiru (procjenjuju) duljina i dubina drenažnih kolektora te duljina i visina gabionskih zidova. Na taj se na čin dobivaju vrijednosti F gz i F d d na osnovi kojih se, s pomo ću izraza
156
n
k 1 =
∑ ld i ⋅ hd i i =1
%
F k
(1)
normalizirani utjecajni koeficijent drenažnog sustava n
k 2 =
∑ l gzi ⋅ h gzi i =1
F k
%
(2)
normalizirani utjecajni koeficijent gabionskih zidova gdje su: hd i – prosječna visina drenažnog kolektora, l d d i – duljina pojedinog drenažnog kolektora, h gzi – prosječna visina gabionskog zida, l gzi – duljina pojedinog gabionskog zida. F k k: ukupna površina zahva ćena klizanjem (odronom) F gz: ukupna površina gabionskih zidova F d d : ukupna površina drenažnog sustava
4.3 Treći korak Za utvr đeni drenažni sustav i za odabrane gabionske zidove, obave se odgovaraju će analize stabilnosti (metodom graničnog stanja ravnoteže ili metodom kona čnih elemenata) nata) za najnepovoljnije najnepovoljnij e profile. Rezultat je zadovoljavaju ći ako je utvr đeni faktor sigurnosti F s≥ 1,20 1,20. Međutim u slučaju da je postignut faktor sigurnosti F s<1,20 potrebno je ponoviti proračun za iste analizirane profile naravno uz promijenjene utjecajne koeficijente tehničkih rješenja (na primjer pove ćanje dužine i/ili dubine drenažnih kolektora odnosno pove ćanje visine i/ili dužine gabionskih zidova).
GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
I. Jašarević, Ž. Lebo
Sanacija plitkih kanala
Jedino je prihvatljivo rješenje sanacije klizišta ili odrona ako usvojeni model zadovoljava osnovne uvjete stabilnosti kosina. Dalje se za odabrani model provjerava ukupna jedini čna cijena koštanja sanacije klizišta ( C u) za prethodno usvo jen model model za koji je dobiven dobiven zadovoljav zadovoljavaju ajući faktor sigurnosti. Ako je dobivena cijena znatno ve ća u odnosu na dijagrame (slike 11. do 15.) potrebno je korigirati model radi optimizacije troškova. Prihvatljiv je, dakako onaj model za koji se dobije najmanja ukupna jedinična cijena sanacije uz zadovoljavaju ći faktor sigurnosti.
Odrone bi predstavljao odnos gdje je B-širina zahvaćena klizanjem veća od L-duljine zahvaćene klizanjem ( B > L) i gdje je površina zahva ćena klizanjem relativno mala ( F k k < 1000 m2 ). Tipičan odron tijekom sanacije prikazan je na slici 4. Me đutim ako je B < L, a površina zahva ćena klizanjem relativno velika ( Fk Fk > 1000 m2), tada bi takvo klizanje tla smatrali klizištem. Površina zahvaćena klizanjem koja je granica izme đu odrona i klizišta ( Fk Fk = 1000 2 m ) nije strogo definirana, što će se pokazati u daljnim analizama troškova sanacije (to čka 5.2.), gdje će se kao rezultat formirati tzv. prijelazna zona .
Vidi se da je predloženi postupak racionalne sanacije klizišta iterativan i provodi se u dvije ili više iteracija dok se ne dobije najmanja ukupna jedini čna cijena sanacije klizišta ( C u), uz uvjet da su postignuti faktori stabilnosti F s≥ 1,20 1,20 za usvojene analizirane profile. Description : KLIZIŠTE GORNJI BRIGOVI BRIGOVI NESANIRANO : ANALIZA STABIL NOSTI File Name: stabilnost 02.slp Analysis Metho d: Bishop Slip Surface Option: Grid and Radius P.W.P. Option: Piezometric Lines / Ru
1.038
15 14 13
CESTA
12 11
NPV - 1 - 1
10 9 8
Soil: 1 Description: Glina CH s primj. šljunka Soil Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 18 Cohesion: 10 Phi: 12
7 6 5 4 3 2 1 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
Slika 2. Primjer Primjer analize stabilnosti nesaniranog stanja odronaklizišta Slika 4. Karakteristič Karakteristi čan odron uz prometnicu u fazi sanacije Description: KLIZIŠTE GORNJI BRIGOVI SANIRANO SANIRANO : ANALIZA ST ABILNOSTI File Name: stabilnost 03.slp Analysis Method: Bishop Slip Surface Option: Grid and Radius P.W.P. Option: Piezometric Lines / Ru
1.206
15 14 13
U tablici 1. da se uo čiti da vrijednost k 2 može biti nula, što znači da je cijeli sanacijski zahvat projektiran i rješavan samo na principu drenažnog sustava.
CESTA
12
5 Analiza i sinteza baze podataka
11 10
Soil: 1 Description: Glina CH s primj. šljunka Soil Model: Mohr-Coulomb omb Unit Weight: 18 Cohesion: 10 Phi: 12
9 8 7 6
NPV - 2
5.1 Statisti č ka ka analiza elemenata, tehni č kih kih rješenja u funkciji površine klizišta
5
Rezultati geometrijskih elemenata s cijenama koštanja projektiranih i saniranih klizišta prikazani su u tablici 1 .
4 3 2 1
Slika 3. Primjer analize stabilnosti saniranog stanja odronaklizišta
Provedana je statisti čka obrada rezultata baze podataka koji se odnose na geometrijske elemente i tehni čka rješenja projekata sanacije. Rezultati ove analize prikazani su na dijagramima slike 5., 6., 7., 8. i 9.
Baza podataka (tablica 1.) dobivena je iz radova više autora [1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ].
Zajedničko za sve dijagrame jest činjenica da se odvo jeno grupiraju grupir aju rezultati odrona od klizišta. To potvr đuje
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
19
20
21
22
23
24
25
26
157
I. Jašarević, Ž. Lebo
Sanacija plitkih klizišta opravdanost izdvajanja odrona od klizišta koja se potvrđuje i kroz troškove sanacije (to čka 5.2).
3000
Na slici 7. uočava se velika linearna ovisnost odrona dok se to s istom pouzdanoš ću ne može reći za klizišta. Na slici 6. uo čava se da s porastom površine zahva ćene
2500
Y = 0.0826952 * X Coef. R = 0.905451
VL2 GB1
70 60
V1 2000
20
LJ2
0
Slika 7.
V3
Š2
odroni
2000
3000
Fk (m2)
4000
5000
) 300 m (
70
LJ1 B2 B1
Y = 0.0485158 * X Coef. R = 0.952266
odroni
2
30
B2 B3
20
B1 GB1 Š1 G2
Y = -0.00164784 * X + 9.71016 Coef of det. R = 0.751311
Š3 LJ2 0
0
0
V3
H klizišta odroni
1000
2000
M Š2 J 3000 4000
Fk (m2)
5000
6000
Slika 8. Odnos F k i i Fgz
G1 10
6000
Y = 0.0352246 * X Coef. R = 0.600866
G1
klizišta
VL2
V2
V1 LJ2
Š3 GB1 B3 Š1 G2
100
50 ) % ( 40
5000
2
z g F 200
60
4000
VL2
6000
80
0
3000
Fk (m2)
Y = 0.302073 * X Coef. R = 0.90177
400
Slika 5. Odnos F k i i k 1
H M
Odnos Fk i i Fd
klizišta
M
1000
0
Š3 LJ2 GB1 Š1B1 B2 B3 G1 G2 1000 2000
500
H
10
VL2
500
Š3
G2
0
LJ1 Š2
LJ1
B2 G1
30
V3
1000
V1
B1 B3
1
1500
V2
Š1
) % ( 40
k
V2 Y = 0.510884 * X Coef. R = 0.888133
d F
Y = 0.0105996 * X Coef. R = 0.760337
50
0
Y = 0.384128 * X Coef. R = 0.802574
) m (
J
J
odroni
2
80
k
klizišta
1000
2000
LJ1 LJ1 V2 H M Š2 J 3000 4000
Fk Slika 6. Odnos F k i k 2
(m2)
V1 5000
500
V3
Y = 0.565755 * X Coef. R = 0.9296
400
VL2
6000 ) 300 m (
2
LJ1
z g F 200
B2B1 LJ2 H Š3 GB1 B3 G2 Š1
100
= 0.0736341 * X V2YCoef. R = 0.482736
V1
V3
klizišta
G1 0
0
odroni
M
Š2 1000
Fd (m2)
2000
J 3000
Slika 9. Odnos F d i Fgz
158
GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
I. Jašarević, Ž. Lebo
Sanacija plitkih kanala
klizanjem F k k opada vrijednost normaliziranog utjecajnog koeficijenta k 2. Kod površine zahva ćene klizanjem, F k k ≅ 1 000 m2 dolazi do bitne promjene vrijednosti normaliziranoga utjecajnog koeficijenta k 2 za odrone i za klizišta Ovdje se može raspravljati o tome koliko je ta granica fleksibilna, odnosno je li ta granica upravo 1000 m2 ili pak nešto manja ili ve ća. Precizniji odgovor na to pitanje dala bi analiza s ve ćim brojem podataka. Me đutim evidentno je da ta granica postoji i da se može pretpret postaviti postaviti u funkciji funkciji površi površine ne klizan klizanja. ja. Stoga Stoga se odnos odnos povrpovršine klizanja ( F k k) i normaliziranog utjecajnog koeficijenta tehničkih rješenja k 2 može odrediti bilinearnim zakonom.
5.2 Statistič ka ka analiza troškova sanacije klizišta u funkciji odnosa k 1 i k 2 Provedena je statistička obrada podataka troškova sanacije klizišta ( C u ,C gz ,C d d ) u funkciji normaliziranih utjecajnih koeficijenata tehni čkih rješenja k 1 i k 2 i prikazana na slikama 10., 11., 12., 13. i 14., gdje su: jedinična cijena koštanja drenažnog susC d d : tava jedinična cijena koštanja gabionske konC gz: struckije ukupna jedinična cijena koštanja troškoC u=C d d+C gz: va sanacije. Za slučajeve gdje su vrijednosti k 2 jednake nuli ( k 2 = 0), značilo bi da je i jedinična cijena koštanja gabionske konstrukcije jednaka nuli ( C gz = 0), odnosno da je ukupna cijena troškova sanacije ovisna samo o cijeni utjecajnog koeficijenta k 1, odnosno samo o cijeni drenažnog sustava ( C u = C d d). 140
klizišta
100
B2
)
2
m / R U E ( u C
B3B1
80
LJ2 V3 Š3
m / R U E ( u C
10
20
"ODRONI"
G2 G1 Š1 60
"PRIJELAZNA ZONA" "KLIZIŠTA"
V2 V1 J LJ1 Š3 LJ2 H V3
40 20
klizišta
Š2 M
odroni
0
0
10
20
30
40
50
60
Cd (EUR/m2)
70
80
Slika 11. Odnos Cu i k 2 140 VL2
Y = 1.59809 * X Coef. R = 0.994135
120
LJ1
V1
V2
Y = 3.09172 * X Coef. R = 0.757582
2
J "KLIZIŠTA"
m / R U E ( u C
30
40
k1 (%)
50
60
70
GB1
B2 B3 B1
80 Š1 G1
60
G2
"ODRONI"
"PRIJELAZNA ZONA"
40 J 0
Y = 1.28137 * X Coef. R = 0.967391
80
)
X a 3 8 * 1 7 7 5 t a iz i 7 z .9 0 k l i .7 9 2 0 9 0 Y = f. R = e C o
Š2
M
20
2
100
"PRIJELAZNA ZONA"
H
B2 B1 B3 GB1
100 )
Š1
G1
60 40
VL2
"ODRONI"
G2
0
4 5 * X 1 0 1 1 i 7 6 8 0 . 9 n . = r o 1 7 d o = f R . e Y o C GB1
Y = 2.60441 * X Coef. R = 0.984267
120
VL2
odroni
120
140
80
V2 V1LJ1 Š3 LJ2 V3 H
"KLIZIŠTA"
klizišta
20 Š2 M
odroni
Slika 10. Odnos Cu i k 1 0
GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
0
10
20
30
40
50
Cgz (EUR/m2)
60
70
80
159
I. Jašarević, Ž. Lebo
Sanacija plitkih klizišta Slika 12. Odnos Cu i Cd
Za preglednije prikazivanje prethodnih analiza ura đena je i tzv. 3D analiza. Za ovu analizu iskorištena je inter polacijska ploha paraboloida. Naravno da pri pr i interpretaciji rezultata iz 3D dijagrama stalno moramo voditi računa o grešci koju ne možemo izbjegnuti i koja se pojavljuje pri interpolaciji rezultata.
Slika 13. Odnos Cu i Cgz
Na temelju provedenih analiza općenito se može zaključiti na svim dijagramima odvojeno grupiranje odrona od klizišta. Kako smo u prethodnom poglavlju 5.1. opravdali postupak podjele odrona od klizišta na osnovi površine zahvaćene klizanjem ( F k k), te odredili površinu koja 2 ih dijeli ( F F k k ≈ 1000 m ), tako se u ovim prethodnim dijagramima (slike 10, 11, 12 i 13) u pogledu analize troškova sanacije klizišta odnosno odrona može odrediti granica između odrona i klizišta u funkciji ukupne jedini čne ci jene koštanja ( C u). Ukupna jedinična cijena koštanja ko ja razdvaja odrone od klizišta nije fiksna, ve ć predstavlja jedno šire područ je koje se proglašav proglašavaa tzv. prijelazn prijelaznom om zonom i ukupna jedinična cijena koštanja C u = 50÷70 EUR/m2.
Na prostornom dijagramu troškova tr oškova sanacije klizišta (slika 14.) u funkciji normaliziranih utjecajnih koeficijenata k 1 i k 2, uočavaju se odvojene zone: - zona smanjenih troškova koja odgovara klizištima - zona povećanih troškova sanacije klizišta koja odgovara odronima - prijelazna zona između ovih dvaju, po bitnim tehni čkim i ekonomskimskim pokazateljima razli čitih područ ja.
160 140 120
) m100 / R U 80 E (
2
u C
60 40 20
α1
0
10
20
tg α1 = 0,375
Prostorni dijagram Cu : k1: k2
40 50 k1 (%)
60
70
80
Spektar vrijednosti za k1 i k2
50
160 VL2
" I I z zo l o l i in n i i j e e" " C u u ( E EU R U / R m 2 ) m 2
40
140 120
) m100 / R U 80 E (
2
"ODRONI" B2
) 30 % (
B3 B1
2
k 20
Š1
G2 G1
"KLIZIŠTA"
10
H 0
30
0
M 10
LJ2
P R R I I J JE L E AZ N N A Z O O N N A
Š3 LJ1
V3 Š2 20 30
u C
GB1
V2
50
60
40 α2
20 50
V1 40
60
70
J
80
40
30 20 k2 (%)
10
0
tg α2 = 2,20
k1 (%) Slika 14. Prostorni dijagram troškova sanacije klizišta klizišta (Cu) u funkciji normaliziranih utjecajnih koeficijenata tehni čkih rješenja (k 1) i (k 2) i njihov spektar
160
GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
I. Jašarević, Ž. Lebo Dopuštena nesigurnost procjene troškova ( C u) za iskazane zone opravdana je iz op ćeg razloga, jer se radi o inter polaciji polaciji plohom složenoga matematičkog oblika. Iako je odabir te interpolacijske plohe proizvoljan, ovdje smo se odlučili za paraboloid, jer smatramo da najbolje aproksimira vrijednosti dane u 3D dijagramu, a nadovezuje se na slikama 10. i 11. gdje se vidi linearna ovisnost ukupnih troškova sanacije i normaliziranih koeficijenata k 1 i k 2. Izbor interpolacione plohe vezan je za bazu podataka koja je relativno mala prema promatranom područ ju normaliziranih utjecajnih koeficijenata k 1 i k 2. Na istoj je slici (slika 14.) mapa tzv. izolinija cijena ukupnih jediničnih troškova sanacije C u, za međuovisnosti normaliziranih utjecajnih koeficijenata k 1 i k 2. Ova dopuštena nesigurnost procjene troškova za iskazane zone umanjila bi se s pove ćanjem baze podataka za cjelokupno promatrano područ je. Napominjemo da je stvaranje ove baze podataka (tablica 1.) zapo čelo tek prije desetak godina.
Sanacija plitkih kanala sumi najmanjih kvadrata i ukazuju na relativno visoku povezanost razmatranih varijabli. •
Za odrone: k 1 prosj = 55%; k prosj = 27%, 2 Za klizišta:, k 1 prosj = 36%; k prosj = 5%, 2 Prosječne vrijednosti troškova sanacije: prosj Za odrone:, C prosj = 38%C u ; C gz = 62%C u , d
odnosno C u prosj = 88,6 EUR/m2 prosj Za klizišta: C prosj = 76%C u ; C gz = 24%C u , d
odnosno C u prosj = 32,6 EUR/m2 •
6 Zaključak •
•
•
S obzirom na štete nastale od klizanja terena koje donose gospodarstvu pojedinih teritorijalnih zajednica odnosno regiona pristupilo se nakon analize i sinteze dogođenih klizanja definiranju metodologije racionalne sanacije plitkih klizišta u visokoplasti čnim glinama koja je dijelom prikazana i u ovom članku. Uspostavljene su korelacijske ovisnosti ekonomskih pokazatelja troškova sanacije u funkciji normaliziranih koeficijenata tehni čkih rješenja. Utvr đeno je bitno različito ponašanje tzv. odrona od klizišta u svim korelacijskim ovisnostima. Iz svega prethodnog se može zaklju čiti da se klizanje tla može pre poznati i definirati kao odron ili klizište i to ne samo po geometriji, odnosno površini zahva ćenoj klizanjem F k k, odnosom širine i duljine klizišta ( B:L), već i po ukupnoj jediničnoj cijeni koštanja sanacije C u , (EUR/m2). U ovim analizama odroni imaju prosje čnu površinu zahvaćenu klizanjem od F k k prosj =540 m2, a klizišta površinu od F k k prosj = 3107 m2. Prosječna vrijednost koeficijenata korealcije razmatranih varijabli geometrijskih elemenata za odrone iznosi R = 0,88 , a za klizišta R = 0,70. Prosječna vrijednost koeficijenata korealcije za varijable koje uključuju troškove saniranja za odrone iznosi R = 0,96 , a za klizišta R = 0,80. Ovi koefici jenti korelacije dobiveni su po poznatoj metodi tzv.
GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
Prosječne vrijednosti normaliziranih utjecajnih koeficijenta tehničkih rješenja k 1 i k 2 :
Uočljiv je bitniji porast troškova sanacije klizišta s porastom normaliziranog utjecajnog koeficijenta tehničkih rješenja (k 2) u odnosu na normalizirani utjecajni koeficijent tehni čkih rješenja (k 1). To se vidi iz prirsta ukupne cijene C u kroz prosječan nagib α 1 i α 2 (slika 14. spektar vrijednosti k 1 i k 2,), odnosno iz njihovog međusobnog odnosa tg α 2 2,20 = = 5,87 tg α 1 0,375
Drugim riječima to bi značilo da su prosje čni jedinični troškovi gabionskog zida (C gz) daleko veći od prosječnih jediničnih troškova drenažnog sustava (C d d) i to u odnosu od oko 5,8 : 1. •
S obzirom na dugogoodišnje iskustvo u primjeni metodologije racionalne sanacije klizišta utvr đena je potreba proširenja, odnosno nadopuna ove baze podataka (tablica 1.) kako bi se umanjile greške ili il i pak potvrdile eventualne promjene utvr đenih korelacijskih ovisnosti. Ovo se prvenstveno odnosi na vrijednosti koje su slabo “pokrivene” u podru č jima s vrlo malim ili pak vrlo velikim vrijednostima k 1 i k 2 (slika 14.).
•
Tijekom 2001. godine urađena su još četiri projekta sanacije klizišta od čega dva klizišta i dva odrona. Rezultati tehničkih i ekonomskih pokazatelja novo projektiranih sanacija klizišta vrlo dobro d obro se uklapa ju u ranije uspostavljene korelacijske ovisnosti.
•
O uspjehu sanacije odrona ili klizišta može se govoriti tek nakon provedenog sustava opažanja (monitoringa), odnosno geodetskog mjerenja pomaka sta biliziranih točaka po profilima u periodu vremena od najmanje dvije hidrološke godine.
161
Sanacija plitkih klizišta IZVORI [1] Čačković, I.: Racionalna sanacija plitkih klizišta primjenom
drenažnog sustava i gabionskih zidova, Disertacija, Rudarskogeološko-građevinski fakultet Univerzitet u Tuzl, 152. str., Tuzla 2000. [2] Hudec, M.; Jašarević, I.: Gabionske konstrukcije , Građevni godišnjak ′99, Zagreb, 1999. str. 220-296. [3] Jašarević, I.; Redžepagić, M.: Program i rezultati istraživanja istraživanja kao osnova za izradu sanacije klizišta u ulici Muharema Merdži ća u
I. Jašarević, Ž. Lebo [6] Jašarević, I.; Ortolan, Ž.: Sanacija klizišta uz prometnice na područ ju Bihaća. Scientific Symposium Rock Mechanics and
Tunnelling, proceedings, vol.1, Zagreb, 1999., pp. 101.-108. [7] Jašarević, I.; Lebo, Ž.: Possibilities of improving large
retrogressive landslides-mud flows , CALAR Coference, Living with natural hazards, Vienna, 2000. [8] Jašarević, I.; Čačkovi ć, I.; Lebo, Ž.: Saniranje klizišta-odrona uz
prometnice primjenom drenažnog sustava i gabionskih zidova , Istraživanje i sanacija klizišta –multidisciplinarni pristup, Naučno stručno savjetovanje, str.134-146, Tuzla 2000.
Tuzli, Zbornik radova 2. Jugoslavenskog Jugoslavenskog Simpozija o hidrologiji i inženjerskoj geologiji, Sarajevo, 1972., str. 101.-115.
[9] Jašarević, I.; Lebo, Ž.: Gabionski zidovi pri saniranju odrona uz
[4] Jašarević, I.: Istraživanje, projektiranje, izvedba i kontrola
prometnice, Interdisciplinarno znanstveno stručno savjetovanje ′′Cestovne veze dalmacija-Zagreb′′, Hrvatski inženjerski savez, str.157-165, Plitvice, 2000.
asanacije jednog kompleksnog klizanja , Zbornik radova 2. Jugoslavenskog simpozija: Istraživanje i sanacija klizišta, Bled, 1981. str. 261.-276. [5] Jašarević, I.; Ortolan, Ž. (1998): Izvještaj o stanju klizišta u ulici
[10] Tonejec, M.;T., Jurak, V., Kanajet, B: Prijedlog uputa za
registriranje i straživanje nestabilnih padina i klizišta SFRJ , Zbornik referata VIII.jugosl.simp. o hidrogeologiji i inženjerskoj geologiji, knj. 2., Budva, 1984.
Husinskih rudara, Građevinski fakultet, Zagreb
162
GRAĐEVINAR 54 (2002) 3, 153-162
