SVAHOVÉ DEFORMACE Ivo Baron -syllabus kurzu- 1. Úvodní část, klasifikace -co jsou svahové deformace -stručná historie výzkumu S.D. -typy svahových pohybů -typy smykových ploch a zón -morfologické typy deformací, jednotlivé tvary 2. Dynamika -faktory vzniku S.D., spouštěcí mechanizmy -cykličnost v průběhu porušení svahů -stabilitní analýzy -modelování svahových deformací (na bázi GISu - mělké sesuvy, kinetické modelování, numerické modelování hlubokých svahových deformací) Syllabus kurzu 3. Metody průzkumu, stabilizace a monitoringu S.D. přímé a nepřímé metody průzkumu: • kopané sondy, vrtné práce geofyzikální metody • geomorfologické metody • bioindikační metody • datovací a paleoenvironmentální metody stabilizace svahových deformací metody měření pohybů 4. Svahové deformace jako zdroj přírodních rizik - příklady: - ČR (Český masiv, Karpaty, mapování stabilitních poměrů, projekt „Svahové deformace v ČR") - Evropa - svět 5. Terénní exkurze - Vsetínsko 13. - 15. 5. 2006 (terénní základna České geologické služby v Hutisku-Solanci), svahové deformace: Vaculov-Sedlo, Bystřička, Malá Brodská, Kobylská, Jezerné, Kopce, Oznice Literatura Bláha P., 1993: Geofyzikální metody při výzkumu svahových deformací. Díl 1: Textová část. -MS. Geotest Brno, a.s., NIS ČR - středisko Geofond, 71 pp. Brno. rčimiiiMiMJ^i:r«ir*M^ircmtjNiikijr»itjikiir.r4^«]ii^TiT*mfT;rčM»i In: Rybář J., Šternberk J., Wagner P. (eds.): Landslides - Proceedings of the 1st European Conference on Landslides, Prague, Czech Republic, June 24-26, 2002. - Swets & Zeitlinger, Lisse, 111-116. Casale R., Margottini C, 1999: Floods and Landslides: Integrated Risk Assessment. -Springer, 373 pp. Dikau, R., Brunsden, D., Schrott, L., Ibsen, M.-L., (eds.), 1996: Landslide Recognition, Identification, Movements, and Causes. -John Wiley Sons, 251pp. Chichester. Hladík V., Hruška J., Hubatka F., 1998: Georadar - výhody a úskalí metody. -Geotechnika, 98 (4): 7-9. Praha. miwZl%lZ4J^iyÁm ■^tiiCJlil ĽimVK\t\KW»H\toYAZltlWmHtWtfWlWAHtim'AZ\K\Z\ÍMK\tt\l Sborník ČGS, 1994 (3): 201-214. Anwendung der Felsmechanik, Felsmechanik Kolloquium Karlsruhe, 191 -205. Clausthal. Košťák B., Rybář J., 1984: Cykličnost v průběhu porušení svahů. -Acta Polytechnica - Práce ČVUT v Praze, 4 (1): 85-90. Praha. fr»^TiT*HlftEaaiPS^ l*]i^lil»l^nrT*řn<[>]iBKl«ltjHFnir<^«l>]g#>^fil National Academy Press, 673 pp. Washington, D.C. WP/VVLI et Canadian Geotechnical Society, 1993: Multilingual Landslide Glossary. Richmond, British Columbia, Canada. Záruba Q., Mend V., 1969: Sesuvy a zabezpečování svahů. -Academia, 222 pp. Praha. Záruba Q., Mencl V., 1974: Inženýrská geologie. -Academia, 511 pp. Praha. -BiTech Publishers, SVAHOVÉ POHYBY A SVAHOVÉ DEFORMACE •svahové pohyby: gravitační pohyby horninových hmot na svazích s výjimkou těch, kde materiál odnášejí transportační média, tzn. voda, led, sníh, vítr. Výslednou formou je svahová deformace (Nemčok et al. 1974); ■ běžně je užíván (morfologický) termín "sesi/v", tzn. těleso hornin, suti nebo zemin které bylo deponováno po svahu dolů bez dominantní účasti transportačních médií (Cruden 1991), který je možná výstižnější, ale vylučuje řadu dalších procesů a jevů spojených s gravitačním deformováním svahů. Proto bude užíván širší termín 'svahová deformace", jako soubor geologických struktur a forem reliéfu středního a malého měřítka vzniklých v důsledku gravitačně podmíněného deformování zvětralin, deluvia, sedimentů i horninového podkladu na svazích. přednáška si neklade za cíl uvést veškeré dosavadní poznatky o problematice svahových deformací, spíše seznámí s různými úhly pohledu na svahové deformace nástin historie studia S.D. První seriozní popisy a studie o sesuvných událostech pocházejí již z doby před průmyslovou revolucí z přelomu 18. a 19. století, a to většinou ze západní Evropy, hlavní zájem o S.D. však způsobil až rozvoj výstavby průplavů, silničních komunikací, mostů a železnice právě v souvislosti s průmyslovou revolucí Zay (1807) zpracoval 1. monografii, která pojednávala o rozsáhlém skalním sesuvu na hoře Rossbergu ve středním Švýcarsku ze 2. srpna 1806. Při sesuvu se tehdy uvolnilo 10 až 20 mil. m3 suti i podloží a pohřbilo městečko Goldau důležité práce, které ovlivnily i vývoj geologických věd, byly publikace Conybeare et al. (1840) a Robertse (1840) o sesuvu Bindon na jižním pobřeží Anglie z 29. prosince 1839. Roberts upozornil, že se jedná o závažný zdroj rizik. Conybeare et al. provedli první analýzy mechanizmu celé deformace, včetně výpočtů hmotnosti a stability porušených hmot a posouzení vlivu hydrostatického tlaku na rozvoj sesuvu • Dalšími významnými autory 19. století byli Švýcaři Buss a Heim, nebo Francouz Collin Světové osobnosti 20. století: Varnes, Ter-Stepanian, Terzaghi, Cruden, Hutchinson, Savarenskij, Varnes, Záruba a další Vvzkumv svahovvch deformací v našich zemích První skalní řičení zaznamenáno v r. 1132 v Chuchli, první sesuv v roce 1531 u Záhořan na Litoměřicku (Špůrek 1972). Koncem 18. stol. v okolí Ústí n. Labem a Děčína registrováno 13 sesuvů. Soustavné výzkumy svahových deformací však až na přelomu 19. a 20. století, v centru zájmu již všechny hlavní české k sesuvům náchylné oblasti (Valašsko, Mladoboleslavsko, České středohoří a Pavlovské vrchy); Osobnosti: Václav Dědina, Filip Počta, Jan Stejskal, Otakar Matoušek, Quido Záruba, Antonín Culek, Karel Žebera, Jan Krejčí, Karel Patočka, Vojtěch Mencl, Blahoslav Košťák, Arnold Nemčok, Stanislav Novosad, Jaroslav Pasek, Jan Rybář a nebo Lumír Woznica. Světově uznávaným se stal zvláště Quido Záruba. Kde se řeší problematika svahových deformací??? Svahovými deformacemi se u nás zabývají pracoviště Akademie věd ČR, jmenovitě Ústav struktury a mechaniky hornin v Praze a Ústav geoniky v Ostravě a její pobočky v Brně. Česká geologická služba řešila v souvislosti se zvýšeným zájmem o sesuvy po roce 1997 projekt "Svahové deformace v ČR", nyní v rámci programu ISPROFIN zpracovává podprogram „Řešení nestabilit svahů". Mimoto se svahovými deformacemi v rámci svých zakázek zabývá řada soukromých průzkumově-geologických a stavebních firem (Geotest, S.G.-Geotechnika, Unigeo, A-Z Sanace...) Z mezinárodních institucí je asi nejvýznamnější "Commision on Landslides and other Mass Movements" při lAEG (Mezinárodní asociace inženýrské geologie). Ta měla za úkol sjednotit terminologii na mezinárodní úrovni. Organizace spojených národů ustanovila "Pracovní skupinu pro katalogizaci sesuvů" (WP/WLI) při Mezinárodní geotechnické společnosti UNESCO. Tato pracovní skupina vydala Vícejazyčný Výkladový Slovník SeSUVŮ (WP/WLI et Canadian Geotechnical Society 1993). Svahové pohvbv, ieiich klasifikace: •svahové pohyby: gravitační pohyby horninových hmot na svazích s výjimkou těch, kde materiál odnášejí transportační média, tzn. voda, led, sníh, vítr (Nemčok et al. 1974); geodynamický proces vznikající působením gravitace na horninový materiál ,na svazicf • materiál musí mít dostatečný energetický (gravitační) potenciál ke vzniku nestability, dostatečná „energie reliéfu" Svahové pohyby, jejich klasifikace • dle rychlosti (Turner, Schuster 1996): > třída 7: extrémně rychlé (< 5 m/s), skalní řičení, lahary, suťové proudy > třída 6: velmi rychlé (3 m/min až 5 m/s), suťové a bahenní proudy > třída 5: rychlé (1,8 m/h až 3 m/min), mělké sesuvy v deluviu > třída 4: středně rychlé (13 m/měsíc až 1,8 m/h), mělké a středně h. sesuvy > třída 3: pomalé (1,6 m/rok až 13 m/měsíc), hluboké sesuvy > třída 2: velmi pomalé (16 mm/rok až 1,6 m/rok), hluboké sesuvy > třída 1: extrémně pomalé (> 16 mm/rok), h. sesuvy, toppling, lateral spreading Svahové pohyby, jejich klasifikace • dle mechanizmu I. (Varnes 1978): (a) 20* ox falling / řičení (b) Toppling / odklánění (c) 70mr sliding / sesouvání (d) (lateral) spreading / rozvolňování ttŮFn flowing / tečení (e) JO* i o-1 Svahové pohyby, jejich klasifikace «IlifcMJ.IMVmiir.fcl ploužení (creep), řádově až mm/den; sesouvání (sliding), řádově m až km/den; stékání (flow), řádově m až km/h; řičení (fall), řádově jednotky až stovky km/h Členění do podskupin (viz tabulka): Svahové pohyby, jejich klasifikace: kombinace dle rychlosti a mechanizmu (Nemčok et al. 1974): základni skupiny svahových pohybů .£ 3 2 -U > O o ft základni typy svahových pohybů rozvolňováni svahů gravitační vrásněni blokové pohyby príklady nejrozšířenějších typů a jejích charakteristika rozvolňováni skalního svahu vznikem puklin lemujících tvary svahu a dna erozJvního údolí rozvolňováni svahu otevíráním tahových trhlin v jeho horni části deformace vysokých horských svahů provázené roztrháním horských hřbetů a stupňovitými poklesy svahů shrnováni vrstev podíl okrajů pánví vytlačování mék-kýcrh hornin ve dne údolí blokové pohyby po plastickém podtón blokové pohyby podél předurčené plochy povrchpvé plouženi % 1. 7* 9. názvy výsledných svahových deformací rozvolnéni svahu roztrháni horských masivů - zdvojené hfbctv ■ projevy uvolňovaní napěti -něm. „Entspannung*-klufte" otevřeni tahových trhlin - rozpad horského hřebenu ■ ném, „Sackung11 * shrnutí ■ hlubinné ohýbání vrstev ■ gravitační vřesy - gravitáciu vraay -shrnutí - údolní antiktinály - bulging - nadufování vrstev pode dnem údolí - bloková pole - cambering - rozsedliny - bloková pole -posuvy - slézání suti - slézáni svahových hlín - povrchové ohýbáni vrstev -vyvlečeni a hákováni vrstev - plošná soliflukce - kamenné ledovce základni skupiny svahových pohybu sesouváni stékání základní typy svahových pohybů príklady nejrozšířenějších typů a jejich charakteristika sesouváni podél rotační smykové plochy sesouváni podél rovinné smykové plochy sesouvání podél složené smykové plochy stékání svahových ulo£tnin sesypáváni opadáváni úlomků od valové řičeni p binární řičení sesouváni zemin podél rovinné smykové plochy sesouváni skalních hornin podél rovinné smykové plochy sesouvání podél složené* zakřivené a rovinné^ smykové plochy____________ sesouvaní po horizontální nebo mimi uklončné smykové ploscl strkáni iilovitých a hlinitjopísčirých zeman stékáni hlinitých a úlomkovitých zemin působením přívalových vod stékáni povrchových partií pokryvných útvarů v období táni nebo po nadmerných srážkách přemisťováni drobných úlomků polo-skalnich hornin až zemin kutálením a valeni m po svahu náhlé pf emísténi úlomků skalních hornin volným pádem* poté valením a posouváním po svahu náhlé přemístění skalních stfin preváž-ně volným pádem náhlé prcmísiéni skalních sten, přičemž se kombinuje kluzný pohyb po předurčené plose s volným pádem 3 T3 53 o, 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17, 18, 19. 20. 21. názvy výsledných svahových deformací - rotační sesuvy - sesuvy podle rotační smykové plochy - planámi sesuvy - sesuvy podle tovinné smykové plochy - sesuvy podle predurčené (pře* disponované) smykové plochy - planárni sesuvy ve skalních horninách - sjíždénl po předurčené ploše - skalní sjiidéní -sjíždénl____________________ ■ rwačné planárni sesuvy ■ sesuvy podél složené smykové plochy laterálnl sesuvy - zemní proudy ■ bahnité proudy - zemni proudy v citlivých jilech| soliflukčni proudy_________ - kamenité (balvanité) přívalové proudy - hlinitokamenité přívalové proudy - hlinité a bahnité přívalové proudy -múry______________________ - rusky ^oplyviny" -angl. „flowagc" ■ droleni * sesypy -opadové kužele - suťové kužele - haldy -ůsypy -osypy - kamenná moře -padání kamenů - skalní zříceni - odvafové zříceni - odvaly - planárni skalní zřicení - skalní zřícení kombinované se sjížděním - slovensky zlomtská uvolnění napjatosti po odlehčení erozí, křehké horniny Otevírání tahových trhlin Zdvojování horských hřbetů Zdvojování horských hřbetů Gravitační vrásnění „údolní antiklinálv" (rigidní na plastické) :Ú Blokové pohyby po plastickém podloží Btí$Eti& -+-r ' -I Blokové pohyby podél předurčené plochy Povrchové ploužení (hákování vrstev) Klasifikace svahových pohybů: ses 10 sesouvání podél rotační smykové plochv 11 sesouvání podél rovinné smykové plochv 13 sesouvání podél složené smykové plochv lOUVani (Nemčok et al. 1974) '; 12 / sesouvání podél rovinné smykové plochv (předurčené polohy) paralelní se svahem 14 sesouvání podél (sub-) horizontální smykové plochv Klasifikace svahových pohybů: stékání (Nemč 15 Stékání deluvia v nížinách až hornatinách 16 tj \y-| Stékání deluvia na strmých svazích (murv) Soliflukce: stékání zvodnělého deluvia aktivní vrstvy po zmrzlém podloží (permafrostu) 17 Stékání deluvia po nadměrných srážkách v období tání sněhu a ledu Klasifikace svahových pohybů: řičení (Nemčoketai. 1974) 18 Prolení a saltace drobných částic poloskalních hornin a zemin W 4 Osypávání drobných úlomků skalních hornin 20 Odvalové řičení skalních stěn a věží v horských a vysokohorských oblastech 21 1^ V^ v. Planární řičení skalních stěn a věží po předurčených plochách Svahové deformace, ieiich klasifikace: V^i svahová deformace: soubor geologických struktur a forem reliéfu středního a malého měřítka vzniklých v důsledku gravitačně podmíněného deformování zvětralin, deluvia i horninového podkladu na svazích. E#* __JĚ1 Svahové deformace: klasifikace dle průběhu smykové plochy (Savarenskij): > asekventní, rotační smyková plocha v homogenním materiálu; > insekventní, hluboké svahové deformace, sm. plocha napadá vrstevnatost; > konsekventní, smyková plocha sleduje vrstevní plochy; Svahové deformace: klasifikace dle věku: >mlade (juvenilni) X stare (senilní)... X pohrbené (fosilní); Svahové deformace: klasifikace dle tvaru > frontální X plošné X proudové; Svahové deformace: klasifikace dle hloubky: > povrchové (do 1 m) X mělké (do 10m) X hluboké (do 20m) X velmi hluboké (nad 20m); Svahové deformace: dle rozmístění aktivity (Turner, Schuster 1996) V confined (uzavřený) 4 ^ 4 aktivní potenciálni m^ 4,, H reaktivovanv * >f 4- stabilizovaný fosilní aktivity (např. toppling): stuoeň aktivitv: u reaktivovaný uklidněný -DOIMANTj aktivn —ACTrví potenciální SUSPENDED— potenciální |*-SUSrtN0H>^ fosilní = pohřbený, v souč. podmínkách neaktivní -+——*- -t----------1- ime in yeorj (a) lOm-f (b) (c) »-j O1 (e) 20»-r Svahové deformace * dvouslovná klasifikace (Varnes 1978) Fall Topple Slide Spread Flow Type of Movement Type of Material Bedrock Engineering Soils Predominantly Coarse Predominantly Fine Rock fall Rock topple Rock slide Rock spread Rock flow Debris rail Debris topple Debris slide Debris spread Debris flow Earth fall Earth topple Earth slide Earth spread Earth flow Svahové deformace: dvouslovná klasifikace (Dikau 1996): Table 1.1 Classification of mass movements used in this volume (EPOCH, 1993) Type Rock Debris SoU Fall rockfall debris fall soil fall Topple rock topple debris topple soil topple Slide (rotational) single (slump) multiple single multiple single multiple successive successive successive Slide (translational) Non-rotational block slide block slide slab slide Planar rockslide debris slide mudslide Lateral spreading rock spreading debris spread soil (debris) spreading Flow rock flow (Sackung) debris flow sou flow Complex (with run-out or change of behaviour downslope, note that nearly all forms develop complex behaviour) e.g. rock avalanche e.g. flow slide e.g. slump-earthflow Noře: A compound landslide is one that consists of more than one type» e.g. a rotational-translational slide. This should be distinguished from a complex slide where one form of failure develops into a second form of movement, i.e. a change of behaviour downslope by the same material. Svahové deformace: formv řičení / fall (Varnes 1978): FIGURE 2.2 Block diagram of a typical coastal rock fall (drawn by B. Martin) Svahové deformace: formv nceni / fall (Dikau et al. 1996): Track g^B Run Scar -^^ A i out angle) ŕ ES1 h-jf I S Ht ,!E9|H Br ^Hf b d t^-4 ___■___ S jB< 1 C ) 5 ' 10 m computed FlGURE 2.10 Comparison between observed and computed trajectories of rockfall s in the Bedrina area, St Gotthard, Switzerland (from Bozzolo et al., 1988) Svahové deformace: formy řičení / fall (Dikau et al. 1996): (a) ^ HÉteiw9 m Rockfal tatusl Svahové deformace: formv řičení / fall (Dikau et al. 1996): Svahové deformace: formv řičení Tě r^l ■Mt lL^ Recentní skalní řičení (Křížový vrch-Vsetínsko) m. A ■"^ PI .1 l w - ■ iS Ém\^ ♦ L ^a*^^^^1 v^r *^i ^w r - ;. ** *?!? fo U Wfi ^ *%Ž± -1 - a *&•& • ;< T i í ■„ žl,.,/:J ťu Ji i TSOhM 1^*". T i •■*? *í * ^r Sfiľ^L L, L L ^ b' ■■ M>mw"^i é « TjH B,!^5 «9^ ll* F JUT ***» * r IL _ t *Ĺ _^*ŕ Recentní skalní řičení - duben \ 2001 (Zámčisko-Vsetínsko) J4s-l Rock Avalanches (Davies & McSaveney 2004) MtČook^13Deč.Í991 ■-!■■_ I ■_*■■'■■■-ť ■!■■ ±'jj L 1^ MJJ.J, ^ . Mt Fletcher -2 May 1992 Mt Fletcher-16 Sept 1992 f-JfJĽ,'V.-**-+-í.*j^mWÍ ■^■arfk\vTj^j-ľ-^V^V|JWp»' Mt Adams- 5 Get 1999 ^yvV^^'^^^ : i 1QQ Seconds J FigurĚ 4. Verriß* L -ľ on p or. a it oeicuioeiTJUĽ: of four luge noclt avalauoker: ľľl New Zealand "s ^oaitkeni AJpo JoowJie evidence of di^fereu:plia-ajis of mace release in the vaňou: ľock a.v:.La:r_chÉr, "If]. All frorr. die oue ■rtstiou iBe]-ive:r_J :nd displayed a: equal s:.lu . -A*?* -w Jw Directed stress from resisting kinetic energy ,of moving mass Local isotropic stress at H ugoniot elastic limit of grain Sliding block > Stationary substrate Figure 6. Concept of how dispersive pressure from fragmentation of larger clasts supports the weight of block, and so reduces the direct stress on adjacent non-fragmenting debris. Hugoniot elastic limit -500 MPa 1 grain in 100 fragmenting = ~5 MPa Normal load = -5 MPa Bloc^breaks up as iťflexes Figure 9. Source area of The 1929 Falling Mountain rock ava-lanche. New Zealand, showing profiles of the release surfaceI and reconstruction of The original land surface. We suggest that| initial motion was as a blockslide. that broke up through flexure. Svahové deformace: formv řičení (Dikau et al. 1996): TABLE 2.2 Diagnostic features of falls Potential Relict 1. Nature of rock face. Steep to vertical: overhanging; undercut; open cracks close to slope face. 2. Rock structures. Dip of bedding or the orientation of primary joints, faults and thrusts dipping or opening toward the free slope face, are vulnerable locations. 3. Joints lined with gouge or other soft infillings and interbedded materials are common locations. 4. Falls occur where high water pressures are possible. Melting permafrost or seasonally frozen faces are vulnerable areas. 5. Any eroded slope in debris or soil is vulnerable to boulder fall or collapse of fissured ground. Such slopes rapidly unload or weather so that boulders fall in heavy rain or similar disturbances. I Nature of scars; where rockfalls have taken place these may be curved hollows, * bridges' or 'beams* of rock on buttresses. Wedge-shaped hollows are typical. Polished surfaces are diagnostic. 2. Look for piles of debris, loose rock, scree slopes, open-work rock textures in colluvium, detached boulders, massive debris in valley floors, valley dams. 3, If the fall source is mainly debris then the relict form may be boulders set in a redistributed matrix or coll u v tum. Such debris slopes are typical of previously glaciated areas where moraine follows ice retreat. ^3 pTTThTi 1 HL _________________________________________________________ _^^jB * j J MC ^H JH J ■r __________________________________________________________ Topple 31 Figure 3.2 Typical block diagram of a topple on a Jurassic cuesta scarp slope. The geological situation is generally characterised by hard rocks (e.g. limestone) covering softer rocks (e.g. marls). The figure also illustrates that a topple is very often associated with other types of mass movement, like rockfalls (Chapter 2), rock spreading (Chapter 6.2), translational sliding along the base (chapter 5) and clay extrusion. Because movement takes place in the clays before large-scale slope failure, the required shear strength is reduced from the peak to the residual value Figure 3.4 An example of toppling without sliding where the ratio b/h < tan a is given. The influence of basal erosion on the initiation of toppling failure is shown, (a) Toppling will occur above a surface inclined at the angle a when the ratio b/h < tan a\ units B. C and D are capable of toppling but are prevented from moving by unit A. H WM = high water mark; LWM = low water mark; (b) marine erosion removes A and B falls; C and D follow but E remains by reason of its connection to a wider basal unit (after de Freitas and Watters, 1973). Table 3.1 Potential 1. A free facef steep slope or cliff, 2. A sufficient unloading potential, 3. Sufficient height (weight) relative to the width of base to provide disturbing force. 4. Sufficient rock strength to allow a column to stand. Usually hard or coherent rock layer overlying a weaker stratum but may be a uniform material, e.g. loess. 5. Strong vertical joint development which divides face into columnar units. 6. Strong jointing or unloading tension cracks parallel to face. 7. Critical dip in basal materials. ic features of topples Relict 1. Cliff top may be marked by residual, unemployed tension cracks» partially detached columns, and other decompression features. The depth of affected ground can be measured by seismic velocities. 2. Rock face will show open vertical cracks. Cracks may have chaotic infill from overlying material. 3. Base of cliff shows disturbed strata or bulging material. 4. Where a column has fallen the weathering detail on the face may be less well developed. Very fresh scars will be smooth. 5. Debris will be very chaotic. Huge boulders or partially broken columns will be scattered across the lower slopes. 6. The texture will be coarse with open work and extensive voids. Svahové deformace: sesuvy s.S.: (a) rotační jednoduchá Sartdatoof Shtto rCJ-r (b) rotační složená (c) planární (d) translační - mělká Bedrock translační - hluboká ROTATIONAL SLIDE Svahové deformace: rotační sesuvy (Dikau et al. 1996): single slope toe base failure failure failure multiple sparse or absent v eg e ration cover cm "nse" I read ot negotii ŕt bounded by vegetation mat successive I 0.25 m slip surface FIGURE 4,2 (a) Typical block diagram of a rotational slide. The important morphological features are marked (after Vames, 1978). (b) Single, multiple (from Hutchinson. 1988. reproduced by permission of A.A. Balkema) and successive landslides (from Clawes and Comfort, 1982, reproduced by permission of Addison Wesley Longman Ltd) Svahové deformace: rotační sesuvy (Varnes 1978): («) SLOPE FAILURE IN HOMOGENEOUS MATERIAL. CIRCULAR ARC. H) SLIDE WHOLLY ON SLOPE AND (2) SURFACE OF RUPTURE INTERSECTS TOE OF SLOPE. Ic) BASE FAILURE IN HOMOGENEOUS CLAY. SLIP CIRCLE TANGENT TO FIRM BASE, CENTER ON VERTICAL BISECTOR OF SLOPE. I w^immmmmĚmmĚm&šm (9) SLIDE BENEATH SIDE HILL FILL. SLIP CONTROLLED BY WEAK SOIL ON WHICH FILL WAS PLACED. vShole (g) FAILURE OF EMBANKMENT. GRAVEL COUNTER WEIGHT ON LEFT SIDE PREVENTS SLIDE. • Grovel or slog counterweight^ . /_________/ Fi (b) SLOPE FAILURE IN NONHOMOGENEOUS MATERIAL. SURFACE OF RUPTURE FOLLOWS DIPPING WEAK BED. (d) BASE FAILURE IN NONHOMOGENEOUS MATERIAL. SURFACE OF RUPTURE FOLLOWS BED OF VERY SOFT CLAY. if) FAILURE WITHIN A SIDEHILL FILL. £ut\ .Original ground I (h) SLIDE IN FILL INVOLVING UNDERTHRUSTING OF FIRM SURFACE MATERIAL DOWN SLOPE. Svahové deformace: rotační sesuvy (Varnes 1978): vector of horizontal movement scale - = subsidence (m) + = rise (m) OZmery (Varnes 1978) 1. šířka tělesa sesuvu ...W. 2. šířka smykové plochy...Wr 3. délka tělesa sesuvu...L 4. délka smykové plochy...Lr 5. hloubka tělesa sesuvu...D, 6. hloubka smykové plochy...Dr 7. celková délka...L 8. Délka „střední čáry"...Lcl Svahové deformace: rotační sesuvy - objem sesuvu (Turner, Schuster 1996) (a) Ellipsoid (b) Landslide Obiem elipsoidu: Veps=4/3.7T.a.b.c Obiem sesuvu (před pohybem): VLs= Vi. 4/3.7c.a.b.c = 4/6 % Dr. Wr/2 . Lr/2 = 1/6 n D.. W.. L. f J u [g i i ESiHiBm Si dochází k nakypření hmoty sesuvu VL = 1/6 jt D... W... L. Svahové deformace: sesuvy - terminologie tvarů (Varnes 1978) wmmm crown / „koruna" main scarp / hlavní odlučná stěna top / vrchol head / odlučná oblast minor scarp / dílčí odl. stěna main body / hl. část tělesa sesuvu foot / báze tip / čelo toe / pata surface of rupture / smyková plocha toe of surf. of rupt. / pata srn. plochy surf. of separation / plocha pohrbení displaced material / těleso sesuvu zone of depletion / oblast vyprázdnění z. of accumulation / o. akumulace depletion / vyprázdnění (evakuace) depleted mass / úbytek hmoty accumulation / akumulace flank / okraj orig. ground surface / původní povrch Svahové deformace: rotační sesuvy - terminologie tvarů (Varnes 1978) ORIGINAL GROUND , SURFACE -A-rí^ Horninové kry, srázy odlučných stěn a týlní deprese s jezírky (Vaculov-Sedlo) Horninové kry, srázy odlučných stěn a týlní deprese s jezírky (Vaculov-Sedlo) »/" I "UTř HU u V* Sf v. TíJ 'v T t* H ^ ^H W i" i*# r i * Rotovaná horninová kra (Vaculov-Sedlo) á Relativně mělké frontální sesuvy na čele rotované kry (Vaculov-Sedlo) ns I!1 Itou ÉM. \ 1 Čelo sesuvu mělkého translačního sesuvu (Vaculov-Sedlo) T-Vto « " >* Akumulační čela mělkých sesuvů (Vaculov-Sedlo) . ** Různé generace akum. čel a výtlačných vrás mělkých frontálních sesuvů (Vaculov-Sedlo) *.">_ ■~^ ■ .■ . ■ , i ■■ lit ^^^ ^^. ■rt*-*^l^^^"^#*1.*.Ä - wyfĚŠÍÍ ^^^■••^fc ■Hill V w^m ^"""^ . ^ :* -jfcfcL • ?ľ^ 4 ■' *^t — i Výtlačné vrásy (Vaculov-Sedlo) i r* L - -- *f ^ *^-- ■ Výtlačné vrásy (Vaculov-Sedlo) Slope failure features: pressure anticlines o 10 20 30 Slope failure features: pressure anticlines 20 m 0 10 20 30 40 50 60 70__75 Slope failure features: pressure anticlines nw ■>V.Í ! 'Wl> *,»^ »£>*£■ ***>! ;ař*= ■í •^■H it ft,iř*fj W KÉ ~^lS ^#- j*. .-*!« Sfcŕfc ■■'■ ' ^ffr**^ * ite %:^,i ^1 Slope failure features: pressure anticlines mm v » ir rf Slope failure features: pressure anticlines nUt Ju P^H , jf„ Wil ^ ^ ^■^y *L. - ■ v^^ -jf- ■ JT : ™3 "■*■ * ;5F-~ k ■ j^ML^PvCS - ■ -' 4 pf ■^ i^" l!^N|^HrttT9% 3^^ *j V- "V ' "I ' -* >\ ^ &s ^V*H ■•' fii. *' V . r^.^v. Kolenovité kořeny mezi výtlačnými vrásami (Vaculov-Sedlo) IS ^r1 ^ ,.-a •VVJ S3 Idealised sketch of a rotational deep-seated slope failure Svahové deformace: rotační sesuvv (Dikau et al. 1996): Table 4.5 Diagnostic i features of rotational slides Potential Relict 1 Single rotational slides require steep 1. Hummock)'ground. slopes, undercut areas, erosion by streams 2. Toe area recognisable as a pronounced and the sea. lobe with a steep front. 2. Rise in piezometric surface or change in 3. Crown will have a back-tilted or the water regime. horizontal surface. 3, Usually, consolidated clays and uniform 4. Hollows infilled with washed debris and clay outcrops. organic material common at the head. 4. Multiple slides commonly occur where 5. All irregularities will be smoothed out and permeable rocks overly impermeable infilled in time. Form may be completely materials. erased to a smooth slope, but the structure 5l A weak layer Is usually required to allow and shear surface will remain beneath the development of a common shear surface ground. for multiple slides. 6. Tension cracks may be visible at the head. 6. Retrogressive unloading could generate new slides. Svahové deformace: translační sesuvy (Dikau et al. 1996): Bindon block slide, Devon, UK Svahové deformace: translacni SeSUVy (Dikau et al. 1996): Crown ■ Grabci rj j^ v i _ 1 . l I Figure 5.2.1 Schematic block diagram of a typical block slide, a failure on a near planar surface with I title rotational movement (after GSLT 1987) (a) N S 200-] Rear scarp 150-i 100« 3 >^ Ridge Ridge Graben fgjK^ ' r a. j. Mudslides T>V Anmn Dated Yew log line \ ^Éšy' / ^ •vr v^. 1 ■■■■■■J» ............TWWTWTTW1—WJL^J c* Hjw or nJ >^ . —^^^,______ * * . * ^: ľ *!T ". 1" 1 ^ *■**-"".---it: *. ■■:-'■ -------------------------------------------------------------------------------------------*^g ■■■■11?-1 r í: *, ■ ■ . i * ■. - ■ i. Probable basal slip surface "5UÍ 1 1 1 i 1 1 | 0 100 200 300 400 500 600 700 Metros r 1 Landslide debris HU Chert Beds |[[ Carstone (Fittons XVII) Svahové deformace: translační sesuvy (Dikau et al. 1996): b) SSW NNE Planet Sandstone eo-TTV l ' f Collapse ♦ Previous profile Raising and shearing Tidal flat 0 Mcuts jQ I_____________I (c) Ctaywiih finis Chaprŕ Rock 150 H 100 AOO «■O 100 tn*H"#í. F i G i J R E 5.2.2 For caption see facing page Original profile prior to 1839 slip Erosion of toe by agencies until F= Tension crack Backscarof secondary subsidence failure Backscar of Chalk Primary planar failure Failure of toe slip at F=l precipitating forward movement of Goat Island Reef Svahové deformace: translační sesuvy (Dikau et al. 1996): Erosion oľ rccf: decrease u> F = < 1 M type failure of toe mass Marine erosion Reduction of toe weight decrease in F Accumulation of scree Slumping and toppling Forward creep of Goat Island Movement of chasm blocks Chalk FIGURE 5.23 Diagrammatic reconstruction of the development of the Bindon block slide, Devon, UK- The initial failure was non-rotational removing the support at the toe. Subsequently a planar slip occurred and finally subsidence as material moved into the Chasm. Note: the exact position of the shear surface and the structure of the graben is unknown (after Pitts and Brunsden, 1987). F = Factor of safety; F = 1-49 immediately after failure; F = 1 -23 at present M = Multi-rotational slide Svahové deformace: translační sesuvy v zeminách / slab translational slides (Dikau et al. 1996): Ocr-ihníSiing Dccol lenient Svahové deformace: translační sesuvy v zeminách / slab translational slides (Dikau et al. 1996): ,Graded slope before slide Rcgraded slope surface Slide from 1965 W5r i m V,. k Svahové deformace: planární sesuvy v zeminách / mudslides (Dikau et al. 1996) s' , Levee i . 5r n i racK $F:j& Later ^ i iĽt oar ■m,:
  • J \ ____iV^Cl ft*JP surface -^~^^=^ ^^r-_^^?ďrfíefential~aettlement----------^s^š^S»^ © Svahové deformace: skalní proudy / rock flows - sagging (Diaku et al. 1996) MV m W.T TL . -ľj j* ■■>■ -■ :#J||' _Ä ^^^Uj^^^* á *T r> * IVET T7 ^icr Jfc^M^i Pí-P-fc. n ■ v |^rif\T í-, .i£jr JWBfc vri- ŕ- M^« P 5* I A* r!?-- tÉ ■ ■" *V; "í.- <- V:" lJ*».'ÍÉ#. L i ^™=-' s ■ í P ■ ■V ^ 4■ ^ * * i m i . Svahové deformace: skalní proudy / rock flows - sagging (Dikau et al. 1996) Flow voids or joint» mountoln rfdgo Svahové deformace: skalní proudy / rock flows - sagging (Dikau et al. 1996): (a) Rotational - sagging (c) Double - sided compound - sagging Svahové deformace: bahenní proudy / mud (soil) flows (Dikau et al. 1996) 4 mí -^^ř*^ • 3ľ **&'- tlr***"*^ iff ^ ^sTl Svahové deformace: bahenní proud1 Sou r c« area Main track Deposnional area (b) Loess (c) Dry sand / mud (soil) flows (Dikau et al. 1996) pomalé zemní proudy zemní proudy ve spraších zemní proudy v suchých píscích Svahové deformace: suťové proudy / debris flows (Dikauetal. 1996) Debr isl flow track !i Ú l>ľl ín OF I* Svahové deformace: suťové proudy / debris flows (Dikau et al. 1996): Figure 7.3,2 Interpretative block diagram of a debris flow showing morphological features: A, scarp; B and F, surface of rupture; C, channel of erosion; D, levee; E, deposit Suťové proudy / debris flows v oblasti Ocotepeque (Honduras) v r. 1934 Peliqros exoqeodinámicos: • originate on the slopes of Montechristo (out of the study area) ,-, . . • rapid movement (the last event in 1934); Fluios de escombros: K v h • high hazard in the eastern part! ■ ^Source area Ik The 1934 accumulation (hsteienda^an Jose) / ^ *~ *¥ tipn zone á í *4f Fluios de escombros cerca de Metaoán: Vř Is %■ Source of the past and future avalanches: • large deep-seated slope failure in tuffs and ignimbrites on S slopes of Mt. Miramundo; • length = 2650 m, width = 1350 m, elevation = 750 m, max. expected depth of failure = 375 m; • several smaller slope failures superimposed on the main one, source of the debris avalanche in 1934, which destroyed hacienda San Jose and killed several hundreds of people; • in case of reactivation of the whole area movement of mass 702,5 mil, m3 large (formula of Tumer&Schuster 1996); • 30 000 inhabitants of Metaoán endanaered! v. +51 4 .. %r J 1 1» 1-^ —ľ-----""T*"" Peliaros exoaeodinamicos: >#-^ Fluios de escombros cerca de Metaoán i% w^J r .i'V V ml • j Vň Meta I ■ ■■n ,...****■ ?______■ ■n r >