Factori care influențează stabilitatea versanților și a versanților în sol GeoQuantics

Factori care influențează stabilitatea pantelor și a pantelor din sol

Extras dintr-unul din modulele „Curs privind riscurile geologice ale versanților și pante instabile”, care este predat la centrul de instruire Ingeoexpert, condus de Juan José Pérez Santos.

Stabilitatea pantelor și a pantelor în materialele de tip sol este determinată de factori capabili să modifice forțele interne și externe care acționează pe sol. Acești factori care determină situația de echilibru a unei pante sau pante sunt grupați în:

Factori factori de condiționare (sau „pasive”): sunt intrinseci materialelor naturale, precum factori geometrici sau morfologici, geologici, hidrogeologici, geotehnici, structurali. În soluri, litologia, morfologia și condițiile hidrogeologice determină proprietățile rezistente și comportamentul terenului.

Factori declanșează (sau „active”): aceștia sunt factori externi care acționează asupra solurilor, modificându-le caracteristicile, proprietățile și condițiile de echilibru ale pantei sau pantei, provocând sau declanșând instabilități odată îndeplinite o serie de condiții. În general, sunt responsabili de amploarea și viteza mișcărilor.

Factori de condiționare

Dintre factorii de condiționare, proprietățile fizice și rezistente ale materialelor (strâns legate de litologie) și caracteristicile morfologice și geometrice ale versanților și versanților sunt fundamentale pentru predispoziția la instabilitate. Alți factori importanți sunt structura și discontinuitățile geologice, condițiile hidrogeologice, gradul de intemperii etc.

Următoarele secțiuni includ câteva aspecte ale factorilor de condiționare a instabilității terenului, pentru pante și pante în materiale de tip sol:

relief si geometrie ele joacă un rol definit în sensul că este necesară o anumită pantă pentru a se produce mișcări gravitaționale de masă. Regiunile muntoase sunt zonele cele mai predispuse la apariția mișcărilor de pe deal. Cu toate acestea, uneori, și în funcție de alți factori prezenți, o pantă foarte mică, de câteva grade, este suficientă pentru a se produce anumite tipuri de instabilități, cum ar fi fluxurile de noroi sau pământ. În cazul pârtiilor, înclinația lor este foarte importantă.

Stratigrafie și litologie.

Natura materialului care formează o pantă sau o pantă este strâns legată de tipul de instabilitate pe care îl poate suferi (figurile 3.1 și 3.2), diferitele litologii prezentând diferite grade de susceptibilitate potențială la apariția alunecărilor de teren sau a rupturilor. Proprietățile fizice și rezistente ale fiecărui tip de material, împreună cu prezența apei, guvernează comportamentul său de stres-deformare și, prin urmare, stabilitatea acestuia.

Aspecte precum alternarea materialelor de litologie diferită, concurența și gradul de alterare sau prezența straturilor de material moale sau straturi dure, controlează tipurile și dispunerea suprafețelor de avarie, care tind să fie orientate, de exemplu, de zonele superioare ale rocii perturbate sau prin zone cu soluri mai mult sau mai puțin omogene.

Structura geologică și discontinuități

Structura geologică joacă un rol definit în condițiile stabilității. Combinația elementelor structurale cu parametrii geometrici ai pantei, înălțimii și înclinației și cu lor orientare, definește problemele de stabilitate care pot apărea. Acești factori sunt mai influenți în masivele stâncoase decât în materialele de tip sol. Cu toate acestea, solurile pot fi, de asemenea, afectate de defecte și discontinuități (stratificare), deci este, de asemenea, important să se ia în considerare acești factori. În capitolul despre instabilitățile rockului, o atenție specială va fi acordată acestor tipuri de factori.

Condiții hidrogeologice.

Cele mai multe pauze sunt produse de efectele apei asupra solului, cum ar fi generarea de presiunile porilor, sau trasarea și eroziunea, superficială sau internă, a materialelor care formează panta sau panta. În general, se poate spune că apa este cel mai mare dușman al stabilității pantelor (pe lângă acțiunile antropice, atunci când săpăturile sunt efectuate fără criterii geotehnice).

Prezența apei pe o pantă sau pantă reduce stabilitatea acesteia prin reducerea rezistenței terenului și creșterea forțelor care tind spre instabilitate. Cele mai importante efecte ale sale sunt:

Reducerea rezistenței la forfecare a planurilor de avarie prin scăderea efortului normal efectiv (σn '):

Presiunea exercitată asupra fisurilor de întindere crește forțele care tind să alunece.

Creșterea greutății materialului datorită saturației:

Unde:

γdry = greutate specifică uscată;

S = gradul de saturație;

γw = greutatea specifică a apei.

Eroziune internă prin curgere subterană sau subterană.

Meteorizarea și modificările compoziției mineralogice a materialelor.

Deschiderea discontinuităților de către apă

Forma suprafața freatică pe o pantă sau pantă depinde de diferiți factori, printre care se numără permeabilitatea materialelor, geometria sau forma pantei și condițiile de limitare. Pe versanții din soluri, structura geologică și permeabilitatea materialelor au o mare influență asupra dispunerii pânzei freatice și, prin urmare, asupra distribuției presiunilor porilor pe orice potențială suprafață de alunecare pe o pantă (figura 1).

Figura 1. Scheme ale pânzei freatice într-o pantă în funcție de permeabilitatea și distribuția materialelor (Geological Engineering 2002).

Nivelul freatic poate suferi modificări sezoniere sau ca urmare a unor perioade lungi de ploaie sau secetă. Doar o parte din apa de ploaie sau scurgerea pătrunde în sol, iar o mică parte ajunge la pânza freatică. Deși modificarea nivelului freatic se datorează în general schimbărilor lente și perioadelor lungi, în cazul materialelor foarte permeabile, poate apărea o creștere relativ rapidă ca urmare a precipitațiilor intense punctuale.

În plus față de apa din pământ, este necesar să se ia în considerare rolul apei de suprafață (datorită precipitațiilor, scurgerilor etc.), care poate provoca probleme semnificative de stabilitate prin crearea unor presiuni puternice în discontinuități și fisuri prin care intră, și în zona cea mai superficială a terenului; de fapt, rupturile de pantă în soluri sunt mai frecvente în perioadele de ploaie intensă, după o furtună puternică sau în perioade de dezgheț. Fenomenele de eroziune și spălare în materiale moi sau nu foarte consistente sunt, de asemenea, asociate cu prezența apei de suprafață.