REFERAT

“SISTEME ŞI MIJLOACE DE INTERVENŢIE ÎN CAZUL PRODUCERII ALUNECĂRILOR

DE TEREN”

Maior inginer NICOLAE SORICA

ACADEMIA TEHNICĂ MILITARĂACADEMIA TEHNICĂ MILITARĂFacultatea de Armament, Rachete, Muniţii şi GeniuFacultatea de Armament, Rachete, Muniţii şi Geniu

Curs postuniversitar de Protecţie CivilăCurs postuniversitar de Protecţie Civilă

- BUCUREŞTI 2001 -

C U P R I N SC U P R I N S

1. Introducere2. Tipuri de hazard care afectează versanţii3. Stabilitatea versanţilor şi terasamentelor privită ca problemă

de analiză de sistem4. Reglementări privind dezastrele provocate de deplasări5. Concepţia desfăşurării acţiunilor, sisteme şi mijloace de

intervenţie6. Concluzii7. Anexe

HAZARDE CARE AFECTEAZĂ VERSANŢII

DEPLASĂRILE DE TEREN = procesele de mişcare ale maselor de pământ şi roci, pe versanţi, sub acţiunea gravitaţiei, fără intervenţia directă a unui agent de transport cum este apa, gheaţa sau vântul.

TIPURI DE DEPLASĂRI DE TERENAlunecările de terenCurgerile de noroi şi grohotişuriPrăbuşirileCreep (târâre)Eroziunea în suprafaţă şi ravinarea

ALUNECĂRILE DE TEREN

După grosimea materialelor deplasate-superficiale – 1,5 m.; -cu profunzime medie – 1 la 3 m.;-profunde – peste 3 m.

CLASIFICAREA ALUNECĂRILOR DE TEREN

Sunt procese de deplasare ale unor mase coerente de pământ pe versanţi, în lungul unor planuri care le separă de partea stabilă a versantului, numite suprafeţe de alunecare.

După viteza de deplasare-extrem de rapidă;-foarte rapidă;-rapidă;-moderată;-lentă;-foarte lentă;-extrem de lentă.

După gradul de activitate-stabilizate;-parţial stabilizate;-active;

După poziţia de rupere faţă de stratificaţia rocilor-consecvente;-insecvente;-asecvente.

După natura rocilor-afectează deluviul;-la limita deluviului;-deluviul şi roca de bază.

După sensul de extindere-delapsive;-detrusive.

După forma suprafeţei de rupere-circular – cilindrice;-de translaţie;-cu o formă oarecare;-mixte;-retrograde.

CAUZELE PRODUCERII ALUNECĂRILOR DE TEREN

- modificarea stabilităţii versanţilor datorită:• subsăpării bazei prin eroziune sau prin activităţile omului;• supraîncărcarea versantului prin construcţii grele sau prin aport de materiale spre partea superioară a versantului.

- exces de apă pe versanţi datorat:•precipitaţii abundente •topirea zăpezii •Izvoare

- şocuri mecanice naturale

- modificarea utilizării terenurilor.

RECUNOAŞTEREA PE TEREN A UNEI ALUNECĂRI

• Râpa de desprindere - locul din care s-a desprins masa de pământ alunecată, • Patul alunecării - suprafaţa care separă materialul în mişcare de substratul rămas pe loc. • Corpul alunecării - masa de pământ deplasată.• Fruntea alunecării - este partea din aval a materialului deplasat

Versanţi cu: - conformaţie neregulată, - suprafeţe vălurite sau în trepte, - discontinuităţi şi diferenţieri mari pe spaţii restrânse- crăpături- mici depresiuni ocupate de ochiuri de apă şi de vegetaţie higrofilă.

Copacii sunt înclinaţi în toate direcţiile. Pădurea în această situaţie fiind denumită “pădure beată”.

CATEGORII DE ELEMENTE AFECTATE DE ALUNECĂRILE DE TEREN

Mediul natural

Mediul construit

Populaţia

Bunurile de valoare

Capacităţile productive şi funcţionale

Lucrările care includ surse de mare risc

IDENTIFICAREA ALUNECĂRILOR DE TEREN

Cartări geologice

Prospecţiuni prin metode geofizice

Lucrări miniere

Foraje

Teste de forfecări rotaţionale

INDICII ASUPRA PREZENŢEI UNOR ALUNECĂRI DE TEREN

- trepte de denivelare pe versanţi;

- zone vălurite pe versanţi;

- existenţa pe versanţi a unor suprafeţe, sub formă de limbă,;

- zone cu exces de umiditate pe pante;

- izvoare sau emergenţe difuze de apă în special în jumătatea inferioară şi la baza zonelor considerate ca fiind alunecate;

- copaci cu trunchiuri aplecate în direcţii diferite pe versanţi.

ANALIZA SISTEMICĂ ANALIZA SISTEMICĂ – cale de cunoaştere a realităţii obiective -– cale de cunoaştere a realităţii obiective -

Sistem = un ansamblu de elemente legate între ele prin forme de interacţiune şi de interdependenţă Se utilizează modelul cibernetic denumit „cutia neagră” .

INTRARE

INPUT

IEŞIRE

OUTPUT

CUTIE NEAGRĂ „BLACK BOX”

Factori cauzali externi Factori cauzali externi – intrările în sistemul “versant” -– intrările în sistemul “versant” -

factori climatologici;

factori ai activităţii umane (antropogeni);

factori biotici;

factori mecanici naturali;

alţi factori cauzali (în prezent pot fi necunoscuţi)

SISTEMUL VERSANT SISTEMUL VERSANT - caracterizare generală -- caracterizare generală -

Se compune din : subsistemul stării de rezistenţă a terenului; subsistemul stării de eforturi şi deformaţii în teren

Între subsisteme există conexiuni inverse (feed back)

Răspunsurile sistemului (ieşirile) pot indica:- stabilitate, - instabilitate. - stare limită,

SUBSISTEMUL STĂRII DE REZISTENŢĂ A TERENULUISUBSISTEMUL STĂRII DE REZISTENŢĂ A TERENULUI

- - elemente fizice structurale -elemente fizice structurale - starea macrofizică); compoziţia minerală; starea hidrologică ; starea electrochimică a pământurilor; starea biochimică (prezenţa şi acţiunea microorganismelor) starea electrofizică a pământurilor ;

- elemente de stare care influenţează rezistenţa sistemului -

unghiul de frecare interioară, coeziunea structurală şi hidrocoloidală la pământuri, module de deformaţie, coeficientul de presiune în stare de repaus etc.

SUBSISTEMUL STĂRII DE EFORTURI ŞI DEFORMAŢIISUBSISTEMUL STĂRII DE EFORTURI ŞI DEFORMAŢII

- - elemente fizice structurale -elemente fizice structurale -

greutatea volumetrică a rocilor in masiv; caracteristicile de formă ale conturului masivului; regimul apelor subterane; încărcările pe conturul masivului; omogenitatea masivului; anizotropia masivului.

REACŢIA SUBSISTEMELOR REACŢIA SUBSISTEMELOR la acţiunea factorilor perturbatorila acţiunea factorilor perturbatori

scăderea rezistenţei mecanice a terenului;

creşterea eforturilor unitare în masiv

microtensiuni în pământ

creşterea presiunii interstiţiale şi presiunii hidrodinamice etc.

RĂSPUNSUL SUBSISTEMULUIRĂSPUNSUL SUBSISTEMULUI

„Rezistenţa terenului” „Rezistenţa terenului” Constă în: variaţia componentelor corespunzătoare caracteristicilor rezistenţei variaţia deformabilităţii terenului în spaţiu şi timp.

Funcţie complexă care depinde de: numărul şi nivelul factorilor de intrare, numărul elementelor structurale afectate reacţia şi de interacţiunile ce se produc în subsistemul propriu influenţa exercitată de subsistemul „Eforturi – deformaţii”.

RĂSPUNSUL SUBSISTEMULUI RĂSPUNSUL SUBSISTEMULUI

„Eforturi – deformaţii în teren”„Eforturi – deformaţii în teren” Constă în variaţia în spaţiu şi timp a componentelor:

mărimii şi direcţiei eforturilor unitare,

mărimii, direcţiei şi vitezei deformaţiilor.

MODELAREA FIZICĂ ŞI MATEMATICĂ A SISTEMULUIMODELAREA FIZICĂ ŞI MATEMATICĂ A SISTEMULUI

Aplică teoria mulţimilor şi a teoria probabilităţilor deoarece: factorii cauzali ai elementelor fizice structurale şi parametrii de stare

ai sistemului sunt aleatori; factorii cauzali reprezintă mulţimi în sens matematic; elementele fizice macro şi microstructurale ale sistemului pot fi

concepute ca mulţimi în sens matematic; fenomenul de pierdere a stabilităţii unui versant sau terasament

poate avea loc fără a fi nevoie de toate mulţimile factorilor cauzali stabilitatea unui versant poate fi considerată ca o problemă de sistem

parţial controlabil. Se poate realiza o matrice care să evidenţieze relaţiile dintre factorii

exteriori şi elementele fizice structurale ale sistemului.

MATRICEAMATRICEArelaţiilor dintre factorii exteriori şi parametrii de stare ai relaţiilor dintre factorii exteriori şi parametrii de stare ai

sistemului.sistemului.

Coloanele matricei reprezintă factorii cauzali de intrare: Ex: grupa factorilor hidro-meteorologici va fi alcătuită din mulţimea:

F1 (ploi), F2 (zăpadă), F3 (îngheţ), F4 (dezgheţ), F5 (temperatură), F6 (presiune), F7 (vânt), F8 (secetă);

Liniile matricei reprezintă elementele fizice structurale ale subsistemelor

Termenii matricei reprezintă efectele asupra elementelor fizice structurale şi sunt notaţi convenţional astfel:

– X – influenţă cunoscută, exprimată matematic;– + – influenţă cunoscută neexprimată încă matematic;– – – influenţă posibilă însă necunoscută;– 0 – lipsă de influenţă;

Ajută atât la:- organizarea cercetărilor în continuare, - formularea unui model de ansamblu, prin valorificarea relaţiilor

matematice ale influenţelor cunoscute.

CONCLUZIICONCLUZII Abordarea sistemică a problemelor alunecărilor de teren poate

conduce la :– sistematizarea cauzelor pierderii stabilităţii şi a fenomenelor ce

au loc în versanţi;– posibilitatea stabilirii treptate a unor legături cauză-efect, ce vor

face sistemul detaşabil în elementele componente şi parţial controlabil;

– trecerea de la modele verbale la modele matematice;– o mai bună corelare a lucrărilor de consolidare cu fenomenele din

natură şi conceperea unor genuri noi de lucrări. Cercetările pluridisciplinare şi interdisciplinare vor conduce treptat

la precizarea şi detalierea modelului fizico-matematic prin procesul iterativ al apropierii cunoştinţelor noastre de realitatea obiectivă.

CARACTERIZAREA STĂRII SUBSISTEMULUI CARACTERIZAREA STĂRII SUBSISTEMULUI „Rezistenţa terenului”.„Rezistenţa terenului”.

Terenul poate fi alcătuit din roci compacte sau din pământuri; Caracterizarea elementelor fizice structurale ale rocilor:

– proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie rezistenţa la compresiune (Rc) rezistenţa la forfecare (Rf) modulul de elasticitate (E) coeficientul de deformaţie transversală ( μ)

– gradul de fisurare– gradul de alterare– stratificaţia

Se consideră că asupra masivului acţionează: – factori perturbatori naturali (factori hidrometeorologici şi seismici)– factori perturbatori artificiali (antropogeni)

Răspunsurile elementelor fizice structurale pot fi:– diminuarea proprietăţilor de rezistenţă ale rocii;– creşterea gradului de fisurare a masivului;– creşterea gradului de alterare;– reducerea rezistenţei mecanice între straturi şi blocuri

CARACTERIZAREA STĂRII SUBSISTEMULUI CARACTERIZAREA STĂRII SUBSISTEMULUI „Eforturi unitare în teren”.„Eforturi unitare în teren”.

stările de eforturi şi deformaţii sunt provocate de următorii factori :– greutatea rocilor situate deasupra secţiunii examinate, care

creează un câmp de eforturi gravitaţional;– eforturile reziduale (presiunile tectonice actuale care se dezvoltă

continuu, provocate de procese geologice de adâncime sau procese seismice

– eforturi datorate temperaturi interne a Pământului..– activitatea de construcţii a omului– zone unde această stare nu este atinsă şi roca dispune de o

rezervă de rezistenţă. determinarea stării de eforturi unitare şi deformaţii a unui masiv de

rocă se face prin simplificarea modelului fizic real

ACŢIUNI DE PREVENIRE, PROTECŢIE ŞI INTERVENŢIE- etapa predezastru -

- elaborarea regulamentelor şi reglementărilor privind prevenirea, intervenţia şi înlăturarea efectelor alunecărilor de teren;

- se stabileşte şi se asigură funcţionarea permanentă a sistemului informaţional pe plan local pentru alarmarea în caz de dezastre;- întocmirea planurilor de apărare împotriva dezastrelor şi a studiilor de caz pentru alunecările de teren la nivelul tuturor organismelor cu atribuţii şi răspunderi pe această linie;- informarea opiniei publice prin mass-media asupra zonelor de risc potenţial, iminenţei producerii alunecărilor de teren, a efectelor acestora, precum şi asupra măsurilor luate;- întocmirea şi punerea în aplicare a unor programe de cercetare, studii şi teme în domeniul prevenirii şi apărării împotriva efectelor alunecărilor de teren;- elaborarea de materiale necesare educaţiei sociale în ceea ce priveşte prevenirea şi apărarea împotriva efectelor alunecărilor de teren;- se constituie comisiile judeţene şi locale de apărare împotriva dezastrelor;- se inventariază şi supraveghează sursele potenţiale de producere a alunecărilor de teren;- alocarea fondurilor necesare pentru executarea lucrărilor specifice de prevenire, astfel:

- modificarea geometriei ;- drenaje- lucrări de susţinere ;- lucrări de ranforsare internă .

- măsuri şi acţiuni de protecţie individuală, familială şi de grup, precum şi unele acţiuni posibile de evitare a apariţiei unor efecte complementare (incendii, explozii), astfel:

- alarmarea populaţiei din zona de dezastru;- organizarea şi conducerea evacuării populaţiei şi a bunurilor

materiale afectate, din zona de dezastru;- organizarea cercetării în vederea culegerii datelor şi

informaţiilor.

ACŢIUNI DE PREVENIRE, PROTECŢIE ŞI INTERVENŢIE- În timpul dezastrului -

Se desfăşoară acţiuni de intervenţie şi se continuă aplicarea unor măsuri de protecţie şi realizarea unor acţiuni de prevenire a apariţiei unor accidente complementare, astfel:- inventarierea şi evaluarea efectelor şi a pagubelor produse;- cercetarea-căutarea şi deblocarea-salvarea, în funcţie de numărul şi tipul clădirilor prăbuşite, afectate de alunecările de teren şi al victimelor potenţial captive sub ruine sau mase de pământ;- limitarea avariilor la reţele şi instalaţii, în funcţie de caracterul efectelor;- sprijiniri şi consolidări temporare, în funcţie de numărul şi tipul clădirilor inspectate şi declarate nesigure;- intervenţii primare pentru stabilizarea şi monitorizarea proceselor de alunecare a versanţilor;- evacuarea, supravegherea şi controlul clădirilor şi zonelor nesigure, în funcţie de natura şi caracterul efectelor asupra mediului natural şi construit;- asigurarea numărului de unităţi locative pentru locuirea temporară, în funcţie de numărul de unităţi locative distruse şi numărul de sinistraţi; asigurarea asistenţei sociale şi psihologice pentru zonele afectate; necesităţi specifice pentru categoriile de populaţie defavorizate;- deblocarea unor căi de circulaţie, în funcţie de numărul şi tipul clădirilor prăbuşite, distruse sau acoperite de mase de pământ şi al efectelor asupra reţelelor;- primul ajutor medical, trierea şi transportul victimelor, ajutorul medical şi asistenţa medicală de urgenţă, profilaxia, în funcţie de numărul de persoane afectate sau expuse riscului şi condiţiile conjuncturale;- paza, ordinea, restricţii de circulaţie şi îndrumarea circulaţiei, în funcţie de natura şi mărimea distrugerilor;- operaţiuni specifice în zonele afectate de sursele de mare risc;- degajarea victimelor şi înhumarea cadavrelor, în funcţie de ritmul operaţiunilor de cercetare-căutare şi deblocare-salvare;- demolarea, transportul şi depozitarea materialelor rezultate, în funcţie de capacitatea de lucru a unităţilor specializate.

ACŢIUNI DE PREVENIRE, PROTECŢIE ŞI INTERVENŢIE- etapa postdezastru -

Se realizează acţiunile pe termen lung:- finalizarea acţiunilor de intervenţie;- desfăşurarea unor acţiuni de consolidare, curăţare-neutralizare;- reabilitare şi refacere-restabilire a infrastructurii economice şi sociale afectate.

ACŢIUNI DE PREVENIRE, PROTECŢIE ŞI INTERVENŢIE- etapa acţiuni pe termen lung -

În baza Hotărârii de Guvern nr.438 din 06 iunie 1996 privind aprobarea “Regulamentului de organizare şi funcţionare a Comisiei centrale pentru prevenirea şi apărarea împotriva efectelor seismice şi alunecărilor de teren” la nivelul acesteia este necesar să existe următoarea dotare pentru coducerea acţiunilor de prevenire, protecţie şi intervenţie, astfel:

a) Echipamente de telecomunicaţii:.b) Tehnică de calcul:c) Echipament pentru multiplicare:d) Documente operative:e) Alte dotări:

SISTEME ŞI MIJLOACE DE INTERVENŢIE

La nivelul judeţelor şi al municipiului Bucureşti sunt organizate formaţiuni de intervenţie care au în dotare următoarele mijloace de intervenţie, astfel:

a) Formaţiuni de cercetare-căutare:-detectoare acustice supravieţuitori;-detectoare de substanţe toxice;detectoare de gaze naturale;-panglică limitare zone dezastru; echipamente protecţie;-căşti de protecţie;-lanterne; radiotelefoane portabile;b)Formaţiuni de deblocare-salvare:-automacarale; excavatoare;-încărcătoare frontale;-buldozere; gredere;-stivuitoare; autocamioane; autocisterne;-motopompe; grupuri electrogene;-dispozitive hidraulice şi manuale de tăiat beton;-dispozitive de manipulat stâlpi şi panouri;-aparate portabile de sudură autogenă, popi distanţare pentru cric pernă, cricuri mecanice hidraulice;-autoscări şi scări telescopice;-unelte genistice, radiotelefoane, truse de scule.c)Prim ajutor şi transport vătămaţi:-genţi sanitare;-brancarde şi chingi transport vătămaţi;-truse resuscitare şi perfuzii;-corturi sanitare.Materiale pentru asigurarea sinistraţilor:-cazarmament (complet);-alimente;-materiale de strictă necesitate;d)Formaţiuni de Căi Ferate şi Drumuri şi Poduri cu dotarea specifică acestora pentru intervenţie în scopul deblocării şi repunerii în funcţiune a căilor de comunicaţii.

SISTEME ŞI MIJLOACE DE INTERVENŢIE

ASIGURAREA STABILITĂŢII SISTEMULUI “VERSANT”ASIGURAREA STABILITĂŢII SISTEMULUI “VERSANT”

Proiectarea judicioasă a construcţiilor amplasate pe versanţi;

Măsuri de împiedicare a micşorării în timp a rezistenţei terenului;

Echilibrarea sistemului prin lucrări de susţinere; Echilibrarea sistemului prin lucrări de consolidare

Asigurarea realizării acţiunilor de prevenire, protecţie şi intervenţie împotriva alunecărilor de teren şi accidentelor complementare, se referă la activităţi ce se desfăşoară în scopul de a crea cunoştinţele, deprinderile şi suporturile necesare desfăşurării acestor acţiuni.

Asigurarea materială şi financiară a acţiunilor de intervenţie desfăşurate de către inspectoratele, comisiile şi formaţiunile de protecţie civilă se realizează de către autorităţile administraţiei publice locale şi organele de conducere ale instituţiilor publice şi agenţilor economici prin bugetele locale sau din bugetele şi resursele proprii.

Aprovizionarea pe timpul desfăşurării acţiunilor de intervenţie se planifică şi se execută în baza concepţiei de acţiune de către inspectoratele de protecţie civilă şi comisiile de logistică prin subunităţile şi formaţiunile de specialitate, potrivit planului logistic, prin convenţii de cooperare cu agenţii economici în conformitate cu prevederile legale în vigoare. Aprovizionarea formaţiunilor de protecţie civilă cu materiale şi tehnică specifică se face de către comisiile de protectie civilă de specialitate, potrivit planurilor proprii.

Asigurarea unor acţiuni şi nevoi specifice

În ţara noastră, alunecările au o răspândire largă în unităţile de relief deluroase şi de podiş, fiind favorizate de prezenţa rocilor argiloase şi marnoase, de regimul ploilor (care generează o umiditate accentuată a versanţilor în anumite perioade din an) şi de activităţile omului. Alunecările afectează şi unităţile de relief montan, fiind răspândite cu precădere în estul Carpaţilor Orientali.Printre regiunile cele mai puternic afectate de alunecări se înscriu Subcarpaţii şi, în special, sectorul de la curbură.

În unele bazine despădurite, dezvoltate pe roci argiloase, alunecările ajung să afecteze aproape în întregime versanţii şi sunt asociate cu numeroase curgeri de noroi.

În Podişul Moldovei alunecările profunde care generează un microrelief cunoscut sub numele de “movile”, “ţiglăi” sau “hârtoape” sunt asociate adesea cu procesele de creep.

Alunecările profunde din Depresiunea Transilvaniei sunt cunoscute sub numele de “glimee”, terenurile afectate ocupând uneori sute de hectare, cum este cazul comunelor Saschiz (615 ha), Saeş (1500 ha), Movile (615 ha). În condiţii favorabile de umiditate, cu ploi de lungă durată şi cu topirea bruscă a straturilor de zăpadă, se înregistrează numeroase reactivări ale alunecărilor vechi care pun în pericol aşezări şi căi de comunicaţie.

Alunecări profunde cu dimensiuni mari se înregistrează în estul Carpaţilor Orientali alcătuiţi din roci sedimentare (fliş), cu o pondere mare a şisturilor argiloase.

Unele alunecări se extind pe mai mulţi kilometri în lungul unor văi, cunoscute sub numele de văi de alunecare. Alte alunecări afectează versantul în ansamblu, fiind separate în mai multe compartimente cu o dinamică diferită. Uneori sunt barate văile formându-se lacuri care reprezintă un pericol pentru localităţile şi terenurile agricole din aval. De aceea, prima grijă în cazul formării unor asemenea baraje este drenarea lacului şi înlăturarea obstacolului din calea cursului de apă.

În Munţii Carpaţi versanţii dezvoltaţi pe şisturi cristaline şi roci vulcanice sunt afectaţi de prăbuşiri şi rostogoliri ale rocilor însoţite de formarea unor trene de grohotişuri cu dimensiuni diferite. Căderile de roci sunt mai numeroase în perioadele cu alternanţe frecvente ale îngheţului şi dezgheţului, cum este primăvara. Aceste procese sunt un pericol pentru căile ferate şi şoselele care străbat regiunile muntoase, fiind necesare măsuri speciale de protecţie.

În România, datorită unor perioade ploioase cumulate cu topiri de zăpezi, care au mărit umiditatea versanţilor în perioada 1990-2000, au fost înregistrate numeroase alunecări şi curgeri de noroi care au generat numeroase pagube materiale şi chiar pierderi de vieţi omeneşti. Numai în anul 1999, de exemplu, au fost înregistrate pagube materiale de aproape 400 miliarde lei, în 17 judeţe, fiind înregistrate reactivări de alunecări pe suprafeţe întinse.

CONCLUZII