AMENAJĂRI PENTRU COMBATEREA ALUNECĂRILOR DE TEREN

VI.1. ALUNECĂRI DE TEREN sI PANTE

Studiul pantelor si al configuratiei lor i-a ajutat pe oamenii de stiinta sa înteleaga cum se produc alunecarile de teren. S-au descoperit noi date despre fenomenele naturale care duc la eroziunea solului si la alunecari de teren, iar cunoasterea acestora poate ajuta la prognozarea catastrofelor naturale.

Exemplu: "În octombrie 1963, un val imens de apa a trecut peste digurile barajului Vaiont, situat în nordul Italiei. Un perete de apa, înalt de peste 70 de metri, transportând milioane de tone de mâl si pietris, a inundat statiunea învecinata, Longarone si 2000 de oameni au fost ucisi. O ancheta ulterioara a demonstrat ca inundatia a fost provocata de o alunecare de teren (masiva) care, a antrenat milioane de tone de roci sfarâmate în interiorul barajului, fortând apa sa se reverse peste digurile barajului".

În timpul alunecarilor de teren rocilor se deplaseaza de-a lungul pantelor pe distante de pâna la 4 km. Pe pantele abrupte, mai a 525b13f les când solul este suprasaturat cu apa, rocile se deplaseaza cu viteza mare, cauzând dezastre masive. Calamitati ca cea de la barajul Vaiont se produc rar, însa fenomenele care le cauzeaza sunt aceleasi (chiar daca la o scara mai mica) cu cele care produc alunecarile de teren pe orice panta cu un anumit unghi de înclinare.

presiunea exercitata de cladiri asupra solului  FORŢELE CARE ACŢIONEAZĂ

PE O PANTĂ

umezirea si uscarea solului ca

urmare a precipitatiilor si a evapo-

rarii si care provoaca o afânare a

solului.

miscarile oamenilor si a animalelor

perturba solul.

curentii de apa de suprafata

provoaca o miscare a solului si

a pietrelor în aval.

curentii de apa din canale

duc la largirea si adâncirea

vailor, provocând transpor-

tul de aluviuni.

alunecarile de

teren sunt îm-

piedicate de

vegeta-

tie.

fluctuatii ale

nivelului supe- infiltratii

rior al rocilor de apa infiltrare râurile erodeaza

saturate freatica subterana de apa deplasare de teren baza pantelor

Pantele apar în toate regiunile Globului. Ele pot fi abrupte sau line, necultivate sau cultivate. Ele confera peisajului varietate si aduc dovezi despre modul de formare al reliefurilor.

În ultimii ani, geomorfii - oamenii de stiinta care studiaza formele de relief - au masurat cu grija cum se modifica pantele, înregistrând ratele de deplasare ale rocilor în jos. Una dintre metodele utilizate este aceea de a masura deplasarile pe care le executa o linie de jaloane încastrate pe suprafata unei pante, de-a lungul unei linii de contur - o linie care leaga toate punctele pantei, de aceesi înaltime. Ei înregistreaza si deplasarile care se produc mai în adâncime, prin înfigerea unor piroane sau a unor tarusi din lemn, cu toate ca, dupa un anumit timp, acestea devin greu de detectat.

Geomorfii au încercat sa determine unghiul pantei la care solul si rocile ramân stabile, fara ca sa se produca alunecari. Ei studiaza si modul în care diferitele roci sau structuri de roci influenteaza pantele de teren.

Deplasarile de mase ale pamântului. Deplasarea masei sau pierderea de masa sunt termeni pe care geomorfii îi utilizeaza pentru a descrie deplasarile sub influenta gravitatiei. În general, deplasarile apar când forta datorita greutatii rocilor, a solului si a apei pe care o contin acestea, împreuna cu atractia gravitationala, depasesc fortele de frecare dintre roci si sol. Deplasarile se produc atunci când tensiunea din interiorul rocilor si a solului creste sau când frecarea scade. Cresterea tensiunilor poate avea mai multe cauze.

VI.2. DEPLASĂRILE DE TEREN

De exemplu, când malurile marii erodeaza baza unei stânci, partea superioara ramâne nesustinuta. Astfel, pe portiunea de deasupra locului de eroziune iau nastere tensiuni foarte mari, care duc la prabusirea unei portiuni din coasta. Astfel de alunecari de teren sunt vizibile de-a lungul multor coaste marine.

O greutate mare, plasata pe o panta, are acelasi efect. În urma unor ploi abundente, apa se infiltreaza în roca sau pamânt, marindu-i greutatea. Cutremurele si deplasarile care înclina terenul, duc si ele la cresterea tensiunilor. Interventia umana poate avea efect similar.

De exemplu, când se construieste un drum pe panta unui deal, se pune în pericol panta respectiva. În 1966, lucrarile la o sosea în Marea Britanie au trebuit sa fie oprite, atunci când constructorii au perturbat un relief stabil. Materia, care fusese stabila timp de 11.000 de ani, a început sa se deplaseze si constructorii au fost obligati sa modifice ruta noii sosele.

Mormanele de roca de steril (sau haldele de steril) din preajma exploatarilor miniere sau construirea unor cladiri mari pe vârfurile unor pante cresc si ele tensiunile din pante, cauzând instabilitatea acestora. Modificarile datorate interventiei omului sunt, de obicei, usor de observat. Micsorarea rezistentei rocilor situate la adâncime sau a masei solului, datorate unor fenomene naturale, trec adesea neobservate. De exemplu, în regiunile calcaroase, apa se infiltreaza în roca si o spala, sapând galerii sau cavitati. Acest proces nu poate fi vazut de la suprafata decât atunci când partea superioara se prabuseste.

Apa de ploaie dizolva si distruge si alte minerale din roci, spre exemplu feldspatul din roca de granit. Desi acest gen de eroziune chimica nu produce cavitati, în timp, ea poate slabi progresiv rezistenta rocilor, devenind din ce în ce mai putin capabile de a prelua tensiunile.

Apa si pantele terenului. O deplasare brusca a rocilor, numita surpare, nu apare imediat ce tensiunile interne depasesc rezistenta rocilor. Daca ar fi asa, pantele s-ar modifica în ritm constant. Desi multe pante sunt instabile, alunecarile de teren sunt stimulate de factori declansatori, cum ar fi cutremurele sau apa.

Apa este un factor principal care provoaca deplasarile de masa. Deplasarile mai bruste sunt cauzate de ploile abundente sau prelungite, de topirea zapezilor, care se infiltreaza în solurile pantelor. Apa mareste greutatea care apasa pe pante. Ea se infiltreaza în porii rocilor si în sol slabind legatura dintre minerale.

Uneori, trecerea apei poate lubrifia suprafete de separatie dintre sol si diferite structuri de roca. Aparent, aceasta a provocat alunecarea terenului din spatele barajului de la Vaiont (Italia). Geomorfii considera ca ploile abundente care cazusera cu doua saptamâni înainte de dezastru, au dus la o marire a alunecarilor învelisurilor abrupte de calcar, argila si marna. În plus, apa a actionat si ca un lubrifiant între diferite straturi, permitând alunecarea acestora, unul fata de celalalt. Totusi, cei mai multi geomorfi considera ca apa mareste de fapt frecarea dintre particule. Aceasta ar însemna ca ea ar trebui sa se opuna unor deplasari majore.

Avalansele. Zapada care se topeste este si ea foarte importanta. Dezghetul poate crea suprafete alunecatoare sub care mari mase de zapada se pot pune în miscare provocând asa-numitele avalanse, cu viteze foarte mari. În trecerea lor, avalansele antreneaza mari bucati de roca si de bolovanis. Primavara este anotimpul avalanselor, mai ales când temperaturile cresc rapid. Avalansele pot fi provocate si de vibratiile cauzate de cutremure, sau chiar de împuscaturi.

Caderi de roci si surpari de sol. Alunecarea de teren desemneaza orice fel de deplasare brusca, ce are loc pe o panta. Geomorfii clasifica tipurile de deplasari de mase în: caderi de roci, surpari ale solului, scurgeri de pamânt sau de mâl.

În regiunile montane, reci, actiunea ghetii farâmiteaza rocile. Aceasta se petrece atunci când apa se infiltreaza în crapatura rocilor si apa îngheata. Gheata are un volum mai mare decât aceesi cantitate de apa, provocând o tensiune în interiorul rocilor, largindu-le pâna la clivarea completa si rocile astfel eliberate se pot prabusi. Caderile de roci sunt deplasari rapide de mase de roci, de cele mai multe ori de-a lungul unor pante de mica rezistenta. Ele produc, de obicei, pante inegale, neregulate.

Caderile de roci produc mormane de roci, grohotis sau taluz, care acopera bazele pantelor. Mormanele de grohotis sunt instabile. Materia noua continua sa cada si grohotisul continua sa se deplaseze în jos. În mod normal, grohotisul formeaza mormane cu un unghi destul de abrupt fata de panta. Ploile abundente sau zapezile care se topesc pot strica echilibrul. Uneori, întreaga masa de grohotis formeaza un conglomerat, al carui liant este gheata. Când gheata se topeste, tot grohotisul se pravaleste acoperind pantele cu roci si pietre.

Surparea solului se produce treptat. Este un fenomen mai mult sau mai putin continuu si poate fi sesizat doar prin masuratori detaliate. Surparea solului apare atunci când particulele componente ale solului se dilata sau se contracta, în urma proceselor de umezire si uscare, înghet si dezghet sau încalzire si racire.

Deplasarea în jos apare deoarece la înghet particulele de pamânt sunt împinse în sus din cauza dilatarii la care sunt supuse. La dezghet particulele se stabilesc undeva mai jos, pe panta. Surparea solului deplaseaza particulele în jos, în zig-zag. Viteza de deplasare nu depaseste mai mult de 1 cm la fiecare 10 ani. Pe pantele abrupte, actiunea repetata a înghetului urmata de topirea brusca a zapezilor, poate mari aceasta viteza pâna la 5 sau 10 cm / an. Suprafetele acestor pante se surpa adesea, producând o serie de trepte numite terasete. Forme similare sunt produse de trecerile repetate ale animalelor pe dealuri.

Surparile de pamânt. Surparile de pamânt implica deplasari de materiale fine, cum ar fi argila sau sisturile argiloase. Uneori acestea devin atât de saturate cu apa pluviala încât cea mai mica vibratie poate provoca prabusirea pantei. Alunecarea de teren de la Aberfan, în sudul Ţarii Galilor, cea mai dezastruoasa înregistrata în Marea Britanie, o fost o imensa surpare de pamânt. A avut loc în octombrie 1966, când dealul de steril din preajma unei mine a devenit instabil, ca urmare a ploilor abundente. Dealul s-a prabusit si a acoperit o portiune dintr-un sat învecinat omorând 144 de oameni, printre care 116 copii.

Surparile de mâl. Surparile de mâl din regiunile desertice sau semi-desertice sunt similare cu surparile de pamânt, însa se produc atunci când una din rarele furtuni inunda vaile, de obicei uscate, transformând nisipul si praful într-un torent de mâl. Acesta va curge si va matura tot ce-i sta în cale.

Un alt gen de deplasare masiva de mâl se produce pe pantele vulcanilor. Ea se compune din apa provenita din ploile abundente, amestecata cu cenusa vulcanica si cu praf. De exemplu, în anul 1991, la eruptia vulcanului Pinatubo, din nordul Filipinelor, a avut loc o astfel de deplasare masiva a straturilor groase de cenusa gri. Ploile torentiale aduse de taifunuri, împreuna cu patura de cenusa, au provocat mari inundatii cu mâl care au acoperit drumurile si podurile si au îngropat sate întregi. Sute de mii de oameni au fost obligati sa-si paraseasca locuintele.

Apa poate proveni din distrugerea lacurilor vulcanice, din torente vulcanice, din topirea ghetarilor sau a zapezilor. La 13 noiembrie 1985, vulcanul Nevado del Ruiz, în nordul Columbiei, a erupt aruncând în aer un nor de gaze fierbinti, cenusa si roci care s-au pravalit pe pantele muntelui topind zapada si gheata. Apa amestecata cu grohotis a provocat o inundatie mare, care a lovit orasul Armero, cauzând moartea a 20.000 de oameni. Alte inundatii din regiune au ridicat numarul mortilor la 25.000.

Actiunea apelor pluviale. Multe din pantele regiunilor aride sunt lipsite de protectia vegetatiei. Picaturile de ploaie lovesc solul neprotejat, cu o forta considerabila provocând mici explozii la baza solului. Impactul picaturilor de ploaie împrastie particulele de sol în toate directiile, dar mai ales în jos, pe panta. Rapaitul ploilor este foarte eroziv, mai ales pe pantele abrupte, cum ar fi crestele dealurilor. El poate produce uneori pante convexe - usor protuberante.

Pantele neprotejate sunt afectate si de spalarile de suprafata. Acestea pot provoca eroziunea în pelicula. Spalarea de suprafata poate apare atunci când apa nu se infiltreaza în pamânt, ci curge pe o anumita suprafata, prin mii de mici canale. Între doua furtuni, aceste canale se umplu, dar la aparitia unei noi ploi abundente se formeaza alte canale, pe traiectorii complet diferite. Ca urmare, o pelicula subtire de pamânt este înlaturata de pe o suprafata de teren sub actiunea spalarii de suprafata.

Agricultura în panta. Pasunatul animalelor pe pante sau defrisarea pantelor împadurite pentru a creea teren prielnic agriculturii, a cauzat, în multe locuri, mari dezastre ecologice. Eroziunea solului este mult mai pregnanta pe pantele abrupte expuse decât pe podisuri sau câmpii. Oamenii de stiinta care studiaza pantele, au sugerat mai multe metode de agricutura care micsoreaza viteza de eroziune a solului. Aceste metode includ si vechile practici de construire a teraselor orizontale, în trepte. Aratul pe linia de contur este important, deoarece brazdele pot încetini viteza de scurgere a apei. Aratul pe linia de contur reduce la jumatate viteza de eroziune a solului. Pe pantele abrupte zonele defrisate trebuie foarte strict limitate si torentii de apa directionati în apeducte.

VI.3. MĂSURI sI LUCRĂRI DE STĂVILIRE A ALUNECĂRILOR

Terenurile afectate de procese de deplasare sunt, de cele mai multe ori, lasate în parasire. Numai în cazuri izolate, când se produc degradari pe portiuni reduse din interiorul unei folosinte intensive se fac amenajari speciale.

Având în vedere însa tendinta actuala de a introduce în circuitul productiv terenuri noi, terenurile degradate prin deplasari vor trebui amenajate si valorificate corespunzator.

Modul de valorificare adecvat pentru suprafetele ce ocupa portiuni importante din versantii degradati este utilizarea acestor suprafete ca pasuni, fânete si plantatii pomicole sau silvice.

Pentru a nu se produce o agravare a proceselor care au afectat deja astfel de terenuri sunt necesare unele lucrari.

Masurile si lucrarile ce trebuie aplicate sunt determinate de stadiul de dezvoltare a porniturii.

În stadiul de micsorare a stabilitatii trebuie înlaturate cauzele. Se fac neteziri ale versantilor, eliminari ale excesului de apa si consolidarea bazei de sustinere.

În stadiul de declansare, de miscare se foloseste un complex întreg de masuri.

În stadiul de consolidare se aplica masuri profilactice de prevenire a unei noi activizari si de aparitie de noi alunecari, pe cele vechi.

Lucrarile ce trebuie sa fie executate pe versantii afectati sau periclitati de alunecari pot fi clasificate dupa cum urmeaza:

lucrari pregatitoare de amenajare;

lucrari de consolidare;

lucrari de valorificare.

Lucrari pregatitoare de amenajare.

Lucrarile pregatitoare au scopul de a curati terenul de toata vegetatia ierboasa si lemnoasa putin valoroasa. Aceste lncrari se executa mecanizat sau manual si constau în taierea buruienilor si a tufisuriior, strângerea si evacuarea materialului rezultat. Terenul astfel curatat prezinta foarte multe neregularitati ale suprafetei. Pentru a-l face usor de exploatat si mai ales pentru a controla regimul scurgerilor superficiale, evitând stagnarile de apa, se executa lucrari terasiere de astupare a depresiunilor, a gropilor si de netezire a denivelarilor. Aceste lucrari se executa cu ajutorul buldozerelor care dau randament bun pentru depresiuni pâna la doi metri. 

Finisarea lucrarilor de astupare a gropilor se face cu ajutorul grederelor.

Executarea manuala a acestor lucrari este prea scumpa si deci nejustificata pentru viitoarea folosinta a terenului.

În cazul suprafetelor mai reduse din interiorul plantatiilor de vita de vie sau de pomi unde s-au produs deplasari locale se poate folosi si munca manuala pentru corectarea deformatiilor produse.

În celelalte cazuri însa trebuie folosite numai mijloace rnecanizate fie ca sunt utilizate în masinile grele, fie cele usoare sau improvizate, în functie de amploarea deformatiilor care trebuie corectate.

Lucrari de consolidare.

Lucrarile de consolidare au scopul principal sa stabilizeze, pe cât posibil, alunecarea activizata. Aceste lucrari au un caracter mai tehnic si consta, în general, din lucrari de interceptare si conducere a scurgerilor, precum si din lucrari de spijinire.

Primele lucrari necesare sunt lucrarile care au rolul sa impiedice afluxul scurgerilor superficiale pe terenurile amenajate si care sa preia si sa evacueze dirijat scurgerile de pe snprafata interesata. Aceasta functiune o poate îndeplini o retea de canale bine amplasata. Canalele au sectiune trapezoidala sau, daca folosinta terenului o cere, sectiune albiata, pentru a nu se îngreuna circulatia. Deoarece apa trebuie evacuata cât mai repede, iar infiltratia sa fie cât mai mica, fundul acestor canale trebuie sa fie cât mai impermeabil.

Cea mai usoara consolidare este realizata prin inierbare. Bineînteles ca înierbarea da rezultate bune daca sunt întrunite conditiile pentru cresterea si dezvoltarea satisfacatoare a covorului ierbaceu.

Nu se recomanda folosirea tronsoanelor prefabricate care, pe lânga faptul ca sunt greu de manipulat, prezinta si dezavantajul ca la cea mai mica deplasare a terenului se produc discontinuitati ale fundului. Aceste denivelari ale fundului atrag dupa sine mari neajunsuri în ceea ce priveste circulatia apei care poate patrunde, pe aceasta cale, pe sub piesa prefabricata si sa îmbibe terenul. Din cauza miscarilor care se produc cu timpul în teren, canalele executate în beton monolithic, turnat pe loc, sunt total interzise. Atunci când lemnul se gaseste în cantitati suficiente, consolidarea acestor canale se poate face cu lemnarie neecarisata. Indiferent de deplasari, conditiile pentru o buna functinarea cer ca acest canal sa nu fie rigid, sa aiba fundul impermeabil, iar peretii sa permita drenarea apei din zona apropiata.

În combaterea marii majoritati a alunecarilor de teren, un rol decisiv îl poate avea captarea si evacuarea dirijata a apelor subterane din zona instabila. Aceasta operatie este adeseori dificila din urmatoarele motive: este foarte greu de stabilit în amanunt modul cum circula apa subterana mai ales pe versantii cu pamântul miscat din loc, unde scurgerea apei prin pamânt este haotica; la alunecarile din profunzime, captarea apei subterane obliga la executarea de drenuri foarte adânci (uneori de 10-20 m adâncime) încastrate în stratele stabile, neafectate de alunecari, pentru a-si face efectul.

Lucrarile atât de dificile nu pot fi executate decât pe baza de proiecte si de catre unitati specializate de constructii.

Drenurile pot sa aiba si rolul de pereti rezistenti care opresc sau  îngreuneaza miscarea pamântului. Ele asigura acest rol atuuci când sunt executate din piatra, fiindca piatra reprezinta un material mai rezistent, mai greu deformabil decât pamântul argilos înmuiat din jur.

O alta cale eficienta si des folosita pentru combaterea alunecarilor o constituie constructiile de sprijin (bancliete, ziduri de sprijin, piloni si colane de rezistenta înfipte în pamânt etc.) capabile sa preia împingerea exercitata de masivul de pamânt care încearca sa se miste. si acest fel de lucrari necesita de obicei proiecte si unitati specializate de executie. Sunt însa si unele lucrari usoare de spijinire, accesibile unitatilor agricole si a caror executie poate avea un rol foarte important în impiedicarea pornirii alunecarilor sau în oprirea unor alunecari mici. Trebuie avut mereu în vedere faptul ca adeseori este mult mai usor de impiedicat pornirea unei alunecari, decât de oprit un versant în miscare.

Între lucrarile de sprijin relativ usor de executat se poate cita:

banchetele din piatra sau pamânt.

Daca bancheta se executa din pamânt, în zonele în care musteste

apa din versant (permanent sau numai în perioadele de precipitatii) trebuie intercalate între bancheta si pamântul natural un strat drenant care sa colecteze apa si sa o evacueze prin drenuri transversale prevazute din loc în loc în bancheta, la distante de 10-20 m. De asemenea, trebuie captate izvoarele si apa colectata condusa în exterior prin drenuri transversale banchetei. Astfel de banchete sunt utile atunci cand se constata ca un versant începe sa dea semne de instabilitate ca umrare a unor sapaturi sau unor eroziuni la piciorul lui.  |

mici constructii de sprijin la baza versantului, din beton sau din materiale locale;

piloti infipti în pamânt astfel încât sa patrunda în stratul stabil cu cel putin 0.5-1.0 m.

Acestia se înfig pe 1-3 linii paralele, la distantele de 3-6 m pe rând si de 2-3 m între rânduri (pilotii din rândul urmator se înfig în dreptul jumatatii distantei dintre cei din rândul precedent) si se leaga între ei cu moaze.

Deoarece adeseori alunecarile sunt provocate de erodarea piciorului versantului de catre torenti sau cursurile de apa, de mare importanta sunt lucrarile de aparare si consolidare a malurilor râurilor. În anumite cazuri, lucrari usoare de acest fel, realizate din timp, evita declansarea unor alunecari de mari proportii. Apararile si consolidarile de mal pot fi facute prin simpla acoperire a malului cu un strat de protectie din blocuri de piatra, din fascine din pereuri, sau prin executarea unor lucrari mai voluminoase, din casoaie de lemn umplute cu piatra sau din gabioane.

TEMĂ:

Din cele studiate si dezbatute la orele de curs, lucrari de laborator si seminarii, raspundeti la urmatoarele întrebari, dupa cum urmeaza:

Ce sunt deplasarile de masa ale pamântului?

Care sunt factorii care produc deplasarile de masa ale pamântului?

Contributia apei la alunecarile de teren.

Cum influenteaza despaduririle versantilor alunecarile de teren?

Care sunt pe scurt cauzele naturale si antropice ale alune-carilor?

Ce sunt si cum se produc avalansele?

Ce sunt caderile de roci si surparile de sol?

Ce sunt si cum se produc surparile de pamânt?

Ce sunt si cum se produc surparile de mâl?

Cum actioneaza apele pluviale pe pantele versantilor?

Ce masuri si lucrari sunt necesare pentru stoparea fenomenelor de alunecare?