Encyklopedia

Problem właściwych zabezpieczeń przeciwerozyjnych pojawia się szczególnie tam, gdzie pojawia się nadmierna filtracja i sufozja oraz gdy planujemy na nowo formowanie stoków, budowę skarp nasypów i wykopów, rowów drogowych, rekultywację wysypisk nadpoziomowych i budowę nowych składowisk, wylewisk oraz różnego rodzaju zbiorników wodnych z wałami przeciwpowodziowymi na czele.

Rys.  1.  Podstawowe przyczyny awarii wałów i podtopień

Najczęściej spotykane w praktyce przypadki zagrożenia stateczności korpusu, powodujące w okresie wezbrań lub wkrótce po nich uszkodzenia i awarie wałów, przedstawiono schematycznie na rys. 2.

Rys. 2. Schematy uszkodzeń korpusu wałów: a) zsuw, b) sufozja z deformacją skarpy, c) upłynnienie gruntu i zsuw, d) przebicie hydrauliczne, e) zsuwy poprzez pęknięcia, f) zsuw poprzez filtrację, 1- linia krzywej depresji, 2- powierzchnia poślizgu, 3- oberwania i zsuwy miejscowe, 4- upłynnienie gruntu, 5- grunt upłynniony, 6-nory gryzoni, 7- wkładki gruntów przepuszczalnych, 8,9- pęknięcia, 10- uprzywilejowany przepływ wód wewnątrz wału, 11- kanał w podstawie wału

Od przebiegu i czasu trwania wezbrań powodziowych oraz wodoprzepuszczalności gruntu korpusu zależy to, czy w wale wystąpi filtracja ustalona, czy nieustalona. Filtracja ustalona, powodująca ukształtowanie się niezmiennej krzywej depresji w wale, jest bardziej niebezpieczna dla stateczności jego korpusu ze względu na możliwość powstania i długi czas trwania wysiąków wody na skarpie odpowietrznej. W tym przypadku ciśnienie spływowe może rozluźnić grunt przy stopie skarpy, a gdy jest ona zbyt stroma - spowodować jego spływanie. Proces wypłukiwania cząstek gruntu może postępować coraz bardziej w głąb korpusu wału, przekształcając się w zjawisko erozji wstecznej. Erozja ta, jako wynik wysiąków skarpowych, może występować także lokalnie i ograniczać się do pojedynczych, niezbyt rozległych miejsc czy punktów. Obsunięcie się skarpy odpowietrznej po powierzchni cylindrycznej lub innej (rys. 2a i 2b) może nastąpić w wyniku: