Procjena podložnosti stijenskih kosina odronima

Poslijediplomski studij

Autor: Marin Sečanj, mag.ing.geol.

Odroni stijenske mase predstavljaju jedan od prirodnih hazarda jer uzrokuju značajnu štetu na infrastrukturi i drugim dobrima te predstavljaju opasnost za ljude. Odronima nazivamo sve pojedinačne odlomke stijenskih blokova koji su od kosine odvojeni mehanizmima klizanja, prevrtanja i odronjavanja nakon čega slijedi brzi pokret stijenskog bloka niz kosinu slobodnim padom, odskakivanjem, kotrljanjem i klizanjem (Varnes, 1978). Odroni predstavljaju čestu pojavu na strmim stijenskim kosinama u Dinaridima, a uzrokovani su nepovoljnim značajkama stijenske mase, trošenjem, intenzivnim oborinama i antropogenim utjecajem (Arbanas et al., 2012). Najpoznatije područje u Hrvatskoj s obzirom na pojavu odrona je grad Omiš i njegova povijesna jezgra koji su često ugroženi zbog svoje specifične lokacije u podnožju strmih padina Omiške Dinare. Upravo radi toga, stijenske kosine Omiške Dinare iznad grada Omiša izabrane su kao pilot područje za razvoj metodologije za procjenu podložnosti stijenskih kosina odronima.

 

20200515 8

Slika 1 Odron stijenske mase koji je uzrokovao štetu na stambenom objektu u staroj gradskoj jezgri grada Omiša .

Prvi korak u ublažavanju rizika od odrona predstavlja procjena podložnosti stijenskih kosina odronima, gdje je podložnost definirana kao mogućnost pojave odrona na određenom dijelu stijenske kosine s obzirom na lokalne uvjete (Brabb, 1984). Procjena podložnosti odronima u detaljnom mjerilu izravno je vezana za morfologiju kosine, značajke stijenske mase i geometrijske značajke diskontinuiteta (Matasci et al., 2017).

20200515 9
Slika 2 Karikaturni prikaz pitanja na koja procjena podložnosti stijenskih kosina odronima želi odgovoriti. 

Navedene značajke najčešće nije moguće odrediti tradicionalnim terenskim kartiranjem zbog otežanog pristupa određenim dijelovima kosina pa se zbog toga, prilikom procjene podložnosti odronima u detaljnom mjerilu, primjenjuju metode daljinskih istraživanja stijenske mase kako bi se odredili svi relevantni parametri. Terestričko lasersko skeniranje (TLS) i snimanje iz zraka bespilotnom letjelicom (UAV fotogrametrija) omogućava izradu visoko-rezolucijskih 3D modela oblaka točaka te 3D modela površine stijenskih kosina. U svrhu određivanja morfoloških značajki, značajki stijenske mase i geometrijskih značajki diskontinuiteta, provedeno je terestričko lasersko skeniranje i snimanje iz zraka bespilotnom letjelicom stijenskih kosina Omiške Dinare iznad grada Omiša (slika 3) te je izrađen visoko-rezolucijski 3D model istraživanih stijenskih kosina kosina, čija ukupna površina iznosi 6,5 ha (slika 4).

20200515 10

Slika 3 Fotografije: (a) terestričkog laserskog skeniranja Omiške Dinare i (b) dijela Omiške Dinare snimljenog bespilotnom letjelicom.

20200515 11

Slika 4 Visoko-rezolucijski 3D model oblak točaka dobiven terestričkim laserskim skeniranjem i snimanjem iz zraka bespilotnom letjelicom zraka

Služeći se različitim tehnikama, u računalnim programima Split-FX i CloudCompare identificirano je 2637 diskontinuiteta i određena je njihova orijentacija. Na temelju podataka o orijentaciji kosine i diskontinuiteta, provedene su automatizirane prostorne kinematičke analize za ukupno 131 515 poligona digitalnog modela površine stijenskih kosina te su za svaki od njih utvrđeni mogući mehanizmi sloma. Izračunom maksimalnog kinematičkog indeksa hazarda (MKIH), neovisno o tipu sloma, određena su područja visoke podložnosti odronima (slika 5) te su preklopljena s rezultatima ranijih istraživanja radi verifikacije. Identifikacija područja podložnih odronima, potencijalno nestabilnih stijenskih blokova i mogućih mehanizama sloma na istraživanim kosinama predstavlja ulazni podataka za projektiranje mjera sanacija kako bi se ublažile posljedice hazarda i umanjio rizika od odrona.

20200515 12

Slika 5 Prikaz rezultata automatiziranih kinematičkih analiza i izračuna maksimalnog kinematičkog indeksa hazarda. Veće vrijednosti MKIH ukazuju na veću vjerojatnost pojave određenog mehanizma, tj. na zone veće podložnosti odronima. Bijelim točkicama prikazani su potencijalno nestabilni blokovi, utvrđeni prijašnjim istraživanjima, kako bi se utvrdilo poklapanje sa procjenom podložnosti stijenskih kosina odronima.

Reference:

Arbanas, Ž., Grošić, M., Udovič, D., Mihalić, S. (2012). Rockfall hazard analyses and rockfall protection along the Adriatic coast of Croatia. J Civ Eng Arch David Publishing Company 6(3): pp. 344–355.

Brabb, E. (1984). Innovative Approaches for Landslide Hazard Evaluation. IV International Symposium on Landslides, Toronto, 307-323.

Matasci, B., Stock, G.M., Jaboyedoff, M., Carrea, D., Collins, B.D., Guérin, A., Matasci, G., Ravanel, L. (2017). Assessing rockfall susceptibility in steep and overhanging slopes using three-dimensional analysis of failure mechanisms. Landslides: 1-20.

Varnes, D. J. (1978). Slope movements: types and processes, in: Landslide analysis and control, Transportation Research Board, Special Report 176, edited by: Schuster, R. L. and Krizek, R. J., Washington, DC, 11–33.

 

_________________________________________________________________________________

Marin Sečanj, mag. ing. geol. je asistent na Zavodu za geologiju i geološko inženjerstvo na Rudarsko-geološko-naftnom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Član je Hrvatske grupe za klizišta i trenutno dovršava doktorski rad pod nazivom Kvantitativna procjena podložnosti stijenskih kosina odronima integracijom kinematičkih i statističkih analiza.

E-portfolio https://moodle.srce.hr/eportfolio/user/view.php?id=22061

ResearchGate https://www.researchgate.net/profile/Marin_Secanj

Google Scholar https://scholar.google.hr/citations?hl=hr&user=4DsfhIMAAAAJ&view_op=list_works

CROSBI https://www.bib.irb.hr/pretraga?operators=and%7CSe%C4%8Danj,%20Marin%20(347913)%7Ctext%7Cauthor

Hrvatska grupa za klizišta https://www.klizista-hr.com/