Inženjerska geologija i geodinami čki...
Transcript of Inženjerska geologija i geodinami čki...
1
Inženjerska geologija i geodinamički procesi
GEOHAZARDI
Snježana Mihalić
Uvod
• Inženjerski radovi i geodinamički procesi međusobno utječu jedni na druge na 2 načina:
1) prirodni procesi utječu na projektiranje, izvođenje i funkcioniranje građevine;
2) pogodnost lokacije za gradnju, tj. projektiranje i cijena sam građevine ovise o prirodnim procesima
2
PrimjerKoliko je potrebno udaljiti građevine od ruba klizišta ili strme obale ovisi o tome kako proces obalne erozije može utjecati na samu lokaciju?
3
osim toga…
• građevine i urbanistički razvoj mogu prouzročiti nepovoljne promjene prirodnih procesa
• Primjer: promjene vodostaja rijeke/potoka kao posljedica građenja
Role of Base Level in Controlling Longitudinal Profile of Rivers
Fig. 13.17
4
Effects of Building a DamOriginal Profile Graded to Regional Base
Level
Fig. 13.18a
Effects of Building a DamDam Forms New Local Base Level
Fig. 13.18b
5
Effects of Building a DamDeposition Upstream
and Erosion Downstream
Fig. 13.18c
Primarna odgovornost inženjerskog geologa
• procjeniti KAKO PRIRODNI PROCES MOŽE UTJECATI na odre đeni projekt?
• kod inženjerskih radova bez geoloških informacija postoji opasnost da će:
- koštati više nego što bi trebali;- neće optimalno funkcionirati- doći će do sloma (npr. Kupska)To ne znači da su geološki faktori jedini relevantni faktori za lociranje, projektiranje i izvođenje
inženjerskih radova!!!
6
SIGURNOST, RIZIK I GEOLOŠKO PREDVIĐANJE
• Predviđanje interakcije inženjerskih radova i geodinamičkih procesa neophodno je da se postigne SIGURNOST i POUZDANOST.
• Biti siguran ili bez rizika ne znači da se radi o apsolutnoj sigurnosti, već o određenom stupnju.
• Kod predviđanja je potrebno osigurati da je stupanj rizika prihvatljiv, što uključuje 2 komponente: (1) ‘mjerenje’ rizika; (2) procjenu koliki rizik je prihvatljiv
7
Procjena rizika
• procjena rizika geoloških procesa zasniva se na znanju o tim procesima i principima procjene
• određivanje prihvatljivosti (procijenjenog) rizika uglavnom ovisi o socijalnim, političkim i ekonomskim kriterijima
• zadatak inženjerskog geologa je sudjelovanje u formuliranju javne politike upravljanja rizicima
KLIZANJE =
pokreti na padinama
(Cruden, 1991).
HAZARD =
vjerojatnost pojavljivanja potencijalno štetnih prirodnih pojava
(Varnes, 1984).
RIZIK =očekivani stupanj gubitka kod pojavljivanja hazarda
(Varnes, 1984).
8
HAZARD = vjerojatnost pojavljivanja potencijalno štetnih prirodnihpojava (Varnes, 1984).
klizanja
vulkani
poplave
potresi GEOHAZARDI(prirodni hazardi)
procjena hazarda i rizika klizanja: KOMPONENTE
1. TIP KLIZANJA?
2. GDJE?
3. KADA?
4. DOKLE?
5. KOGA?
ŠTO?KAKO?
6. KOLIKA ŠTETA?
1. poznavanje mehanizma klizanja?
3. istraživanje događaja kojipokreću klizišta (oborine, itd.)?
4. mogućnostinapredovanjaklizišta?
5. moguće štete?
6. vrijednosti?
2. kartiranje klizišta?
CIJENA
RANJIVOST
HAZARD*
*
= RIZIK
9
procjena hazarda klizanja
1. TIP KLIZANJA?
2. GDJE?
3. KADA?
4. DOKLE?
1. poznavanje mehanizma klizanja?
3. istraživanje događaja kojipokreću klizišta (oborine, itd.)?
4. mogućnostinapredovanjaklizišta?
2. kartiranje klizišta?
HAZARD
U DOMENI INU DOMENI INŽŽENJERSKE GEOLOGIJE!!!ENJERSKE GEOLOGIJE!!!
ZONIRANJE PO OPASNOSTI OD KLIZANJA:
hazard i rizik
10
REZULTATI ISTRAREZULTATI ISTRAREZULTATI ISTRAREZULTATI ISTRAREZULTATI ISTRAREZULTATI ISTRAREZULTATI ISTRAREZULTATI ISTRAŽŽŽŽŽŽŽŽIVANJA:IVANJA:IVANJA:IVANJA:IVANJA:IVANJA:IVANJA:IVANJA:istraistraistraistraistraistraistraistražžžžžžžživanje pojedinaivanje pojedinaivanje pojedinaivanje pojedinaivanje pojedinaivanje pojedinaivanje pojedinaivanje pojedinaččnih lokacijanih lokacijanih lokacijanih lokacijanih lokacijanih lokacijanih lokacijanih lokacija
KLIZANJE = pokreti na padinama (Cruden, 1991).
ODRONJAVANJE (eng. Fall)
0 m
20 m
3 m0
PREVRTANJE (eng. Topple) KLIZANJE (eng. Slide)
20 m
0 m
TEČENJE (eng. Flow)
0 m
20 m
BOČNO RAZMICANJE (eng. Lateral spreading)
500 m0
11
KARTE HAZARDA KLIZANJA
Metode za procjenu hazarda klizanja koje odgovaraj u na pitanje: GDJE je vjerojatno da će se dogoditi klizanje?
Područje izvanzone rizika
Područja u kojima jeF<1.5.
F=1.25
F=1.5
1:10
ZONA AZONA B
Područja u kojima je F>1.5, ali s površinom iznad linije1:10. Inicijalno klizanje u ZONI A može prouzročitiretrogresivno klizanje u ZONI B.
Zaravnjenapodručja izgrađenaod gline.
zona ugrožena klizanjem
Hansen (1984) Carrara (1984)
IZRAVNO KARTIRANJE
NEIZRAVNOKARTIRANJE
GEOMORFOLOGEOMORFOLOŠŠKIKI
EMPIRIJSKIEMPIRIJSKI
STATISTISTATISTIČČKIKI
Pristupi procjeni hazarda klizanja• procjena relativnog utjecaja faktora klizanja na nestabilnost• klasifikacija područja s obzirom na stupanj hazarda (zone
hazarda klizanja)
12
Hansen (1984) Carrara (1984)
IZRAVNO KARTIRANJE
NEIZRAVNOKARTIRANJE
GEOMORFOLOGEOMORFOLOŠŠKIKI
EMPIRIJSKIEMPIRIJSKI
STATISTISTATISTIČČKIKI
Pristupi procjeni hazarda klizanja
13
REZULTATI ISTRAŽIVANJA:regionalno istraživanje
karta osjetljivosti na klizanjekarta osjetljivosti na klizanjekarta osjetljivosti na klizanjekarta osjetljivosti na klizanjekarta osjetljivosti na klizanjekarta osjetljivosti na klizanjekarta osjetljivosti na klizanjekarta osjetljivosti na klizanje
mjerilo: 1:5.000
primjena: urbanizam
namjena: detaljni plan uređenja Grada Slatine
sadržaj karte: kategorizacija prema stabilnosti padina
Hansen (1984) Carrara (1984)
IZRAVNO KARTIRANJE
NEIZRAVNOKARTIRANJE
GEOMORFOLOGEOMORFOLOŠŠKIKI
EMPIRIJSKIEMPIRIJSKI
STATISTISTATISTIČČKIKI
Pristupi procjeni hazarda klizanja
14
Inženjerskogeološka kartografija:TRENDOVI
• METODE NEIZRAVNOG KARTIRANJA
• IZVORI PODATAKA
• PRIMJENA REZULTATA
15
KORIŠTENJE ZEMLJIŠTA
GEOMORFOLOGIJA
UDALJENOST OD RASJEDA
VRSTA TLA
pijesaklaporglina
KARTA KLIZIŠTA
KORIŠTENJE ZEMLJIŠTA
GEOMORFOLOGIJA
UDALJENOST OD RASJEDA
VRSTA TLA
KLASA TEŽINA
pijesak
lapor
glina
-0.406
-2.620
+0.381
• FAKTORIKLIZANJA
prosjek
klase
%
•KLIZIŠTA
•težinefaktora
TEŽINA: korištenje zemljišta
TEŽINA: geomorfologija
TEŽINA: udaljenost od rasjeda
TEŽINA: vrsta tla
-2.620-0.406+0.381
KARTAKARTAKARTAKARTAHAZARDAHAZARDAHAZARDAHAZARDA
VISOK
SREDNJI
NIZAK
ANALIZA HAZARDAstatistička metoda
(metodauvjetne vjerojatnosti
na jedinicama
jedinstvenih uvjeta)
detaljno mjerilo 1:5.000
KADA je vjerojatno da će se dogoditi klizanje?
PROCJENA HAZARDA KLIZANJA
UVJETI NA PADINI
GEOMORFOLOŠKI PROCESI
FIZIČKI PROCESI
ANTROPOGENI UTJECAJ
INICIJALNI PROCESI
PREDUVJETIKLIZANJA
vrsta stijene koja izgra đuje padinu;značajke stijena (strukturne, mehani čke,hidrogeološke)
padinu čine osjetljivom na klizanje, s time da ga ne iniciraju; zbog njih je padina u stanju granične ravnoteže
iniciraju klizanje. Padinu iz stanja granične ravnoteže dovode u aktivno nestabilno stanje
procesi koji uzrokuju morfološkepromjene padine (tektonska zbivanja irazni oblici erozije)
ekstremni hidrološki doga đaji(obilna oborina), potresi
oprere ćenja padina, navodnjavanje,uklanjanje vegetacije
16
.
Ulazni podaci za analize hazardaklizanja
• rasprostranjenostklizišta i
• podaci potrebni zaodređivanje uvjeta i uzroka klizanja
• geološki (litologija, strukturna obilježja, neotektonika)
• inženjerskogeološki• geotehnički
• geomorfološki• hidrogeološki• klimatski• hidrološki• podaci o vegetaciji i
korištenju zemljišta
17
Σ = 270 KLIZIŠTA 1,09 km2 = 8,91% POVRŠINE SLIVA
trenutačno neaktivno
privremeno umireno
trajno umireno
WorkingWorking PartyParty forforWorld World LandslideLandslideInventoryInventory::
UPUTE ZA OPIS UPUTE ZA OPIS KLIZIKLIZIŠŠTATA
18
MORFOLOŠKI FAKTORI
Digitlani model reljefa
19
�15 razreda nagiba: po 5o od 0-60, ostali po 10o.
ANTROPOGENI FAKTORI
�12 klasa pokrova zemljišta prema CORINE nomenklaturi.
20
(3) VISOK HAZARD / uvjetna vjerojatnost >10.67%
nestabilno podru čje
(2) SREDNJI HAZARD / uvjetna vjerojatnost = 3.56-10.67%
upitno stabilno podru čje
(1) NIZAK HAZARD / uvjetna vjerojatnost <3.56%
stabilno podru čje
KARTA HAZARDA KLIZANJA:
prosječna gustoća klizanja 7.11%
21
karta hazarda klizanjakarta hazarda klizanja
• karta hazarda klizanja sastavni dio prostornog plana- prikazuje zone/kategorije stabilnosti padina na osnovi kojih se određuje opseg geotehničkih istraživanja
•• PROSTORNO PROSTORNO PLANIRANJEPLANIRANJE
•• GEOTEHNIGEOTEHNIČČKO KO ISTRAISTRAŽŽIVANJE IVANJE KLIZIKLIZI ŠŠTATA
karta hazarda klizanja
• I. kat: Stabilni tereni su područja stabilna u prirodnim uvjetima...
• II. kat: Uvjetno stabilne padine su područja stabilna...
• III. kat: Uvjetno nestabilne padine su područja...
• IV. kat: Nestabilne padine su područja zahvaćena klizanjem...
• iz PROSTORNOG PLANA GRADA ZAGREBA
22
karta hazarda klizanjakarta hazarda klizanja
•• -- na osnovi podataka o klizištima iz baze podataka moguće odrediti opseg područja geotehničkih istraživanja KLIZIŠTA
•• karta hazarda klizanja karta hazarda klizanja sastavni dio prostornog sastavni dio prostornog planaplana-- prikazuje prikazuje zone/kategorije zone/kategorije stabilnosti padina na stabilnosti padina na osnovi kojih se određuje osnovi kojih se određuje opseg geotehniopseg geotehniččkih kih istraistražživanjaivanja
•• PROSTORNO PROSTORNO PLANIRANJEPLANIRANJE
•• GEOTEHNIGEOTEHNIČČKO KO ISTRAISTRAŽŽIVANJE IVANJE KLIZIKLIZI ŠŠTATA
23
• uvjeti u kojima nastaju klizišta u slivu Starča potoka istovrsni su uvjetima u podsljemenskoj zoni (naseljena područja izgrađena od neogenskih i pliokvartarnih naslaga)
KARTE HAZARDA KLIZANJA podloga su zaKARTE RIZIKA KLIZANJA koje prikazuju:
područje i/ili populaciju koja je izložena hazardu klizanja;
"ranjivost" tog područja i/ili populacije;
očekivane posljedice na ljude i građevine, ako se klizanje dogodi.
24
KARTE RIZIKA KLIZANJADefinicije za procjenu RIZIKA (FELL, 1993):
RANJIVOST(Vulnerability - V)
stupanj gubitka pojedinog elementa (čovjek, područje i sl.) ili skupineelemenata na području zahvaćenom klizanjem. Izražava se na ljestviciod 0 (nema oštećenja) do 1 (potpuni gubitak). U slučaju kada je čovjekelement izložen riziku ranjivost je vjerojatnost da netko smrtno nastradazbog klizanja.
ELEMENTI IZLOŽENI RIZIKU
(Elements at risk - E)
populacija, dobra, ekonomske aktivnosti, uključujući javne službe itd. kojise nalaze na području utjecaja postojećeg ili potencijalnog klizanja.
SPECIFIČNI RIZIK(Specific risk - Rs)
vjerojatnost (P) x ranjivost (V) promatranog elementa.
UKUPNI RIZIK(Total risk)
Rt=Σ(ExRs)=Σ(ExPxV)
očekivani broj izgubljenih života, ozlijeđenih osoba, šteta na dobrima, šteta nastalih uslijed prekida ekonomskih aktivnosti ili šteta u okolišu. Ukupni rizik je produkt specifičnog rizika (Rs) i elemenata izloženih riziku(E) svih klizanja, postojećih i potencijalnih, na istraživanom području.
primjeri analize hazarda klizanja za različite scenarije:
25
primjeri analize hazarda klizanja za različite scenarije:
procjena hazarda i rizika klizanja: KOMPONENTE
1. TIP KLIZANJA?
2. GDJE?
3. KADA?
4. DOKLE?
5. KOGA?
ŠTO?KAKO?
6. KOLIKA ŠTETA?
1. poznavanje mehanizma klizanja?
3. istraživanje događaja kojipokreću klizišta (oborine, itd.)?
4. mogućnostinapredovanjaklizišta?
5. moguće štete?
6. vrijednosti?
2. kartiranje klizišta?
CIJENA
RANJIVOST
HAZARD*
*
= RIZIK
URBANO PLANIRANJESOCIJALNA GEOGRAFIJA
EKONOMIJA I DR.
26
MJERILOanalizehazarda
ULAZNI PODACI•vrsta podataka•metoda prikupljanja
podataka•količina i detaljnost
podataka
METODAanalizehazarda
CILJanalizehazarda
Odabir metode analize hazarda
Mjerila zoniranja hazarda klizanja
u skladu s mjerilima predloženim za izraduinženjerskogeoloških karata
- REGIONALNO MJERILO (≤≤≤≤1:100.000);
- SREDNJE MJERILO (1:25.000-1:50.000);
- VELIKO MJERILO (1:5.000-1:10.000).