Svahové pohyby

Svahovými pohyby se v širším slova smyslu rozumí přemísťování hornin z vyšších poloh svahů do nižších, podmíněné účinkem zemské gravitace.

Faktory porušující stabilitu svahu

Změna sklonu svahu

Změna sklonu svahu může být způsobena přirozenou cestou podemletím paty svahu erozní činností vodního toku nebo uměle podkopáním svahu. Výjimečně může být změna způsobena i tektonicky. Vzrůst sklonu svahu způsobuje v horninách změnu napětí ve smyku.

Sesuv způsobený zatížením koruny lesní cesty s nedostatečným odvodněním.
Sesuv způsobený zatížením koruny lesní cesty s nedostatečným odvodněním.

 

Přetížení násypy, haldami nebo skládkami

Přetížení násypy, haldami nebo skládkami způsobuje vzrůst smykových napětí a také nárůst napětí vody v pórech jílovitých zemin, která zmenšují smykovou pevnost.

Otřesy, vibrace

Vytváří v horninách kmity různé frekvence. Dochází k dočasným změnám napětí, které mohou porušit rovnováhu svahu. U spraší a málo zpevněných písků může dojít otřesy k porušení intergranulární vazby, u zvodnělého jemného písku a citlivých písčitých jílů může dojít k přemístění nebo pootočení zrn, které může vyvolat náhlé ztekucení zeminy.

Změny obsahu vody

  • Dešťová voda a voda z tajícího sněhu se dostává do puklin, v nichž vzniká hydrostatický tlak. V zeminách vzrůstá tlak vody v pórech a tím klesá pevnost ve smyku. Periodicky se opakující sesuvné pohyby se vyskytují právě v letech, kdy jsou nadprůměrně vydatné dešťové srážky.
  • Rozdíl elektrického potenciálu způsobuje elektroosmotické pochody na kluzné ploše mez dvěma různými vrstvami.
  • Vysychání a smršťování jílovitých zemin v období sucha způsobuje vznik hlubokých trhlin, které zmenšují soudržnost hornin na svazích a umožňují vnikání vody do jílovitých hornin.
Sesuvy se často objevují po odtěžení staršího porostu, který plnil funkci pumpy. Než začne stějně pracovat následující porost, dochází k zamokření a sesouvání.
Sesuvy se často objevují po odtěžení staršího porostu, který plnil funkci pumpy. Než začne stějně pracovat následující porost, dochází k zamokření a sesouvání.

Působení podzemní vody

  • Proudící podzemní voda působí tlakem na částice zeminy čímž zhoršuje stabilitu svahu. Rychlé změny vodní hladiny např. na březích umělých vodních nádrží způsobují vzrůst vodního tlaku v pórech, což se může projevit ztekucením písčitých zemin.
  • Podzemní voda může vyplavit rozpustný tmel, čímž se zeslabí intergranulární vazba a zmenšuje se pevnost ve smyku.
  • Proudící podzemní voda v jemném písku a siltu vyplavuje částice zeminy ze svahu. Touto formou eroze vznikají podzemní (sufózní) dutiny, které narušují stabilitu svahu.
  • Napjatá hladina podzemní vody působí na nepropustné vrstvy v nadloží vztlakem.

Činnost mrazu

Mrznutím se rozšiřuje objem vody v trhlinách, ty se rozšiřují a podporují vznik nových trhlin. V rozpukaných horninách je menší soudržnost částic. V jílovitých a jílovitopísčitých zeminách se tvoří ledové vrstvičky. Při jejich tání se zvětšuje obsah vody v povrchové vrstvě a ta rozbředá. Mrznutím vody na povrchu se zhoršuje odtok vody ze svahu, a tím se postupně vzdouvá hladina podzemní vody až k porušení rovnováhy.

Zvětrávání hornin

Mechanické i chemické zvětrávání porušuje postupně soudržnost hornin.

U mnohých sesuvů některé známky nasvědčují, že dalším faktorem jsou i chemické změny hornin (hydratační pochody, výměny iontů v jílech) vzniklé působením prosakující vody. Náchylnost k sesouvání se projevuje v oblastech, v nichž se vyskytují např. glaukonitické pískovce a jíly, tedy převážná většina oblasti moravských Karpat.

Sesuv způsobený mechanickým zvětráváním podloží v kombinaci s působením spodní vody.
Sesuv způsobený mechanickým zvětráváním podloží v kombinaci s působením spodní vody.

 

Rozdělení svahových pohybů

Velká rozrůzněnost sesuvných jevů poskytuje mnoho kritérií pro jejich klasifikaci. Mohou být tříděny podle způsobu a rychlosti pohybu, podle tvaru smykové plochy, podle druhu sesouvajícího se materiálu atp. Zažitou klasifikací v našich podmínkách je dělení svahových pohybů podle mechanismu a rychlosti pohybu. Vymezují se základní čtyř typy:

Ploužení

Ploužení (creep) zahrnuje širokou škálu pomalých pohybů od slézání svahových sutí až k dlouhodobým gravitačním deformacím horských svahů. Projevuje se řádově v cm za rok. Ploužení je vyvoláno řadou jevů ve zvětralinách: střídavé zamokřování a vysušování, růst jehlového ledu, zahřívání a ochlazování, působení živočichů nebo zemětřesné pohyby. Všechny tyto jevy způsobují tzv. vzdouvání.

Tečení

Tečení představuje svahový pohyb při které dochází ke stékání materiálu po svahu, ponejvíce v podobě proudu, v důsledku nasycení svahovin vodou; při tečení dochází k turbulentnímu proudění částic; zpravidla se jedná o rychlý pohyb. Tečení se podle druhu materiálu rozděluje na laviny, blokovo-bahenní proudy, zemní proudy a bahnotoky.

Sesouvání

Sesouvání představuje pohyb svahových hmot podél smykové plochy; částice se pohybují v bloku jako jeden celek. Sesuvy se dělí podle tvaru smykové plochy na laterální (rovná smyková plocha) a rotační (konkávně prohnutá smyková plocha). Sesuvy se morfologicky dělí na smykovou plochu, odlučnou hranu, sesuvnou akumulaci a čelo. Mělké sesuvy postihují pouze svahoviny (hloubka 2–3 m), hluboké sesuvy postihují i skalní podloží.

Sesuvy v podsvahových polohách jsou často způsobeny kombinací narušení erozní báze vodním tokem a podmáčením podsvahovými prameništi.
Sesuvy v podsvahových polohách jsou často způsobeny kombinací narušení erozní báze vodním tokem a podmáčením podsvahovými prameništi.

Řícení

Řícení představuje svahový pohyb při kterém dochází k volnému pádu úlomku horniny bez kontaktu s terénem. Nejvíce se odehrává na skalních stěnách vysokých horských svahů (tzv. skalní řícení). Suťová lavina se podobá se blokovo-bahennímu proudu, ale není saturovaná vodou.

Převážná část sesuvů moravských Karpat se se týká kvartérních pokryvných uloženin. Sesuvy v horninách předkvartérního podkladu se rozlišují podle charakteru postižených hornin a podle typu pohybu:

  1. Svahové pohyby pokryvných útvarů (svahových sutí, hlín a zvětralin). Vznikají hlavně působením povětrnostních činitelů:
  2. Sesuvy v pelitických (jílovitých) horninách (jílech, slínech, jílovcích, jílovitých břidlicích ap.):
  3. Svahové pohyby pevných skalních hornin

Geologicko–morfologický vývoj sesuvů

Při vzniku a vývoji svahových pohybů je důležitá funkce času. Některé faktory se postupem doby mění, takže každý svahový pohyb se postupně vyvíjí. Nejprve se projevují první známky porušení rovnováhy, vznikají trhliny v horní části svahu. Pak nastává vlastní pohyb uvolněných hmot a jejich postupné ukládání při úpatí svahu. Podle vývoje můžeme rozlišovat svahové pohyby v počátečním, pokročilém a závěrečném stádiu.

Podle stáří se rozeznávají svahové pohyby současné (recentní) a staré, z nichž ty, které se za dnešních klimatických a morfologických podmínek mohou opakovat, se nazývají fosilní. Pokud je starší sesuv překryt mladšími uloženinami je nazýván jako pohřbený sesuv.

Pro technickou praxi je důležité rozdělení svahových pohybů podle stupně stabilizace na aktivní (živé), potenciální (dočasně uklidněné) a stabilizované (trvale uklidněné). Aktivní sesuvy jsou charakteristické čerstvými výraznými tvary, neporušenými povrchovým ronem a erozí. Stromy jsou různě vychýlené z původní polohy, povrch území je roztrhán a v trhlinách se objevují napjaté kořeny. Technické objekty bývají porušené. Sesuvy potenciální bývají zarostlé nebo porušené erozí. Stopy posledních pohybů bývají málo znatelné. Příčiny vzniku dosud trvají, takže pohyb se může znovu obnovit.

Slézání suti a hákování vrstev

Slézání suti je výsledek různých drobných pochodů, které vedou k pomalému plíživému pohybu suti po svahu. V zimě je to nakypření suťových úlomků a zdvižení povrchových vrstev mrazem, při jarním tání se jednotlivé úlomky působením gravitace po svahu posunou. Volné kamenité suti se pohybují po svahu hlavně změnami teploty.

Povrchové vrstvy jílovitých sutí a zvětralin se posunují posunují po svahu účinkem pomalého plastického přetváření, které má charakter ploužení (creep). Při těchto pohybech se zpravidla nevytváří zřetelná smyková plocha, ale širší zóna, v níž dochází k mnoha dílčím posunům. Pohyby jsou omezeny na povrchovou vrstvu, jejíž mocnost nepřesahuje zpravidla hloubky, do níž zasahují změny teploty a vlhkosti způsobené klimatickými vlivy během roku.

Posouváním povrchových vrstev suti vzniká hákování vrstev. Mezi pohybující se vrstvou suti a povrchem skalního podkladu působí tření, které způsobuje postupné ohýbání vrstev. Vyvlečené a roztrhané podložní vrstvy se stávají součástí svahových uloženin, jejichž mocnost se tak zvětšuje. Na povrchu vyvlečených zvětralých hornin se vytvořily staré smykové plochy, na nichž se projevuje náchylnost k sesouvání.

Plošné sesuvy svahových sutí a zvětralin

Plošné suťové sesuvy mohou dosáhnout velkých plošných rozměrů, ale mocnost porušeného svahového pokryvu je obvykle malá, jen několik metrů. V době sucha bývají plošné sesuvy většinou v klidu, ale k novým pohybům dochází za deštivého počasí a v době jarního tání, zejména po dlouhotrvajícím mrazivém období. Po hlubokém promrznutí jsou povrchové vrstvy jílovitopísčitých a hlinitých sutí obohacovány vodou, která vzlíná k povrchu ze spodních, dosud nepromrzlých vrstev. Tato voda postupně namrzá ve tvaru ledových vrstviček, které při tání způsobují rozbředání povrchové vrstvy. Tento typ sesuvů je velmi často rozšířen v oblasti moravských Karpat.

Proudové sesuvy

Plošné sesuvy i sesuvy podél zakřivených smykových ploch mohou za určitých podmínek přecházet do sesuvů proudových, jestliže se sesuvné hmoty hromadí v erozní rýze potoka a při dostatečném provlhčení se pohybují k údolí jako úzký proud na značnou vzdálenost. Podle druhu materiálu a jeho konzistence se rozdělují na suťové, zemníbahenní proudy. Poloha sesuvu je předurčena rýhou potoka nebo erozní brázdou. Pohyb je obvykle vyvolán nadměrnými srážkami. Proudové sesuvy mají proti plošným sesuvům zpravidla rychlejší průběh. Tento typ sesuvů je opět velmi často rozšířen v oblasti moravských Karpat.

Suťové proudy, mury, vyplavování písku

Rychlé pohyby (stékání) svahových sutí při náhlých vodních přívalech. Vznikají v sypkých, málo soudržných horninách, do nichž vody rychle vsakuje. Tvoří se zpravidla nad hranicí lesů, v roklích vyplněných úlomky hornin, které mohou být za přívalových dešťů vodou strženy do údolí.

Sesuvy v pelitických horninách podél smykových ploch

Vznikají v nezpevněných nebo málo zpevněných jílech, slínech, jílovcích a jílovitých břidlicích na svazích překročením pevnosti ve smyku hluboké sesuvy podél nově vytvořených zakřivených válcových smykových ploch. Ve stejnorodých jílovitých horninách lze tvar smykové plochy pokládat za rotační válec. Poněvadž smyková plocha je zakřivena, dochází při sesouvání k rotaci. Odlučná oblast má typický konkávní tvar a sesuté hmoty se hromadí u paty svahu. Na sesuvu vznikají příčné trhliny, v nichž se hromadí voda, která zhoršuje rovnovážné podmínky svahu. Často bývá sesutá hornina tak nasycena vodou, že splaz má charakter zemního proudu.

Rozsáhlé sesuvy v pelitických horninách mají zpravidla v horní části nově vytvořené smykové plochy, kdežto v dolní části se sesuvné hmoty pohybují po některé vrstvě o menší pevnosti, která má vzhledem k pohybu vhodnou polohu. Jde pak o sesuvy se složenou smykovou plochou, které tvoří přechod k sesuvům po předurčených plochách. Velké sesuvy tohoto typu jsou známy z neogénu moravských úvalů.

Svahové pohyby vzniklé vytlačováním měkkých hornin

Náleží sem kerné sesuvy, vytlačování měkkých pelitických hornin na dně erozních údolí nebo umělých zářezů a některé poruchy náspů založených na neúnosném podloží. Jsou velmi variabilní v povaze a tvaru, jejich forma závisí na místních geologických a morfologických podmínkách.

Sesouvání pevných hornin skalního podkladu (sesuvy po předurčených plochách)

K sesouvání po vrstevních spárách, puklinách nebo dislokacích obvykle dochází tehdy, jsou-li vrstvy nebo jiné plochy dělitelnosti ukloněny po svahu a je-li porušena jejich souvislost při úpatí svahu. Velmi časté jsou v oblasti moravských Karpat. Karpatské potoky a řeky mají většinou velký spád, takže se rychle zařezávají do měkkých hornin skalního podkladu. Prohlubování údolí postupuje tak rychle, že sklon horských úbočí se nestačí přizpůsobovat erozní činnosti toku. Tak vznikají svahy s příkrým sklonem, často strmějším, než je sklon vrstev. Jsou-li vrstvy ukloněny k údolí, nastávají příznivé podmínky pro vznik sesuvů po vrstevních plochách.

Pozn.: velmi často bývá způsobeno také zásahem do přirozených poměrů svahu buď stavebními pracemi, nebo při těžbě nerostných surovin.
Dlouhodobé deformace horských svahů

Vedle náhlých sesuvů po předurčených plochách se vyskytují také pomalé dlouhodobé pohyby hornin na horských svazích, které mají charakter ploužení. Označují se jako gravitační vrásnění nebo gravitační posuny. Vykytují se v horninách, které jsou schopné plastického přetváření dílčími posuny podél elementárních ploch dělitelnosti bez vytvoření průběžné smykové plochy. Tyto jevy byly popsány v tektonicky mladých pohoří Karpat nebo Alp.

Skalní zřícení

Náhlé řítivé pohyby uvolněných bloků nebo komplexů pevných hornin ze strmých skalních stěn nebo ze stropů jeskyň. Převládá volný pád a pohyb probíhá velmi rychle. Kameny a bloky se hromadí na úpatí svahu jako suťové kužely, které mohou splývat v rozsáhlé osypy.

Soliflukce

Soliflukce je nejpomalejší typ tečení; jedná se o velmi pomalý pohyb vodou nasycených svahovin, který postihuje i velmi mírné svahy (o sklonu kolem 1°). Soliflukční jevy jsou známy hlavně ze subarktických a vysokohorských oblastí. Povrchové vrstvy jsou zde hluboko promrzlé a za krátkého letního tání rozmrzají jen do malé hloubky (asi 0,5 m).

Rozbředlé povrchové vrstvy se pohybují jako hustá kašovitá hmota i na velmi mírných svazích po zmrzlém podkladu. I v našich klimatických poměrech dochází někdy k soliflukci na horských svazích za zvlášť nepříznivých podmínek při náhlém jarním tání, ovšem jen v menším měřítku a zasahuje do malé hloubky.

Napsat komentář