GEOLOGIA 2009 Tom 35 Zeszyt 2/1 393 403 BADANIA GEOFIZYCZNE W BUDOWNICTWIE HYDROTECHNICZNYM Geophysical investigations to hydraulic engineering purposes Zbigniew BESTYÑSKI SEGI-AT Sp. z o.o.; ul. Baletowa 30, 02-867 Warszawa; e-mail: zbigniew.bestynski@segi.pl Abstract: Geophysical investigations are used at every stage of designing, building and exploitation of hydraulic objects. There are presented three examples of such investigations in this project: 1 investigation for recognition of geotechnical conditions of excavation and support hydraulic tunnels of Œwinna Porêba dam, 2 investigation for estimation of efficiency of works for Wapienica concrete dam sealing and strengthening, 3 investigation for estimation of landslides slope stability at the costal area of manmade water reservoirs of Czorsztyn, Niedzica and Œwinna Porêba. Key words: electrical resistivity, seismic wave velocity, geotechnical class, slide boundary S³owa kluczowe: opornoœæ elektryczna, prêdkoœæ fal sejsmicznych, klasa geotechniczna, powierzchnia poœlizgu WPROWADZENIE Badania geofizyczne dla potrzeb budownictwa hydrotechnicznego wykonywane s¹ w Polsce od przesz³o 40 lat. Badania takie wykonywane s¹ na wszystkich etapach realizacji obiektów hydrotechnicznych. Na etapie projektowania dla wyboru optymalnej lokalizacji i rodzaju konstrukcji, na etapie budowy dla okreœlenia warunków geotechnicznych, a na etapie eksploatacji dla oceny stanu technicznego obiektów. Badania geofizyczne wykorzystywane s¹ równie do oceny statecznoœci zboczy sztucznych zbiorników wodnych. W okresie ostatnich 20 lat Spó³ka SEGI-AT wiêkszoœæ badañ geofizycznych dla potrzeb budownictwa hydrotechnicznego wykonywa³a we wspó³pracy z Pracowni¹ Geofizyki In ynierskiej Katedry Geofizyki Wydzia³u Geologii, Geofizyki i Ochrony Œrodowiska AGH, kierowan¹ przez prof. Ryszarda Œlusarczyka. Wspó³praca ta umo liwi³a wykorzystanie potencja- ³u naukowego i technicznego Pracowni do doskonalenia metodyki badañ oraz poszerzenia zakresu stosowania metod geofizycznych w rozpoznaniu geotechnicznym.
394 Z. Bestyñski PRZYK ADY WYKORZYSTANIA METOD GEOFIZYCZNYCH W BUDOWNICTWIE HYDROTECHNICZNYM Rozpoznanie warunków geotechnicznych posadowienia zapory czo³owej Œwinna Porêba Podstawowym celem budowy zbiornika retencyjnego na rzece Skawie jest zaopatrzenie w wodê wodoci¹gów komunalnych i przemys³owych województw katowickiego i bielskiego. Rozwa- ane by³y dwa warianty konstrukcji zapory: ze sztolniami hydrotechnicznymi i przelewem bocznym, oraz ze zblokowanymi urz¹dzeniami przelewowo-spustowymi. Do realizacji wybrano wariant ze sztolniami hydrotechnicznymi (Fig. 1). Fig. 1. Plan sytuacyjny zapory rozwi¹zanie ze sztolniami hydrotechnicznymi; 1 zapora ziemna, 2 wie a zamkniêæ, 3 wie a ujêcia wody dla ruroci¹gów, 4 sztolnia spustowa, 5 sztolnia ujêciowa, 6 niecka wypadowa, 7 elektrownia, 8 kana³ odp³ywowy elektrowni, 9 przep³awka dla ryb, 10 kana³ dop³ywowy, 11 kana³ odp³ywowy, 12 jaz wlotowy przelewu powierzchniowego, 13 koryto zbiorcze, 14 sterownia jazu, 15 bystrze, 16 niecka wypadowa, 17 kana³ odp³ywowy, 18 zbiorczy kana³ odp³ywowy, 19 stacja rozrz¹du wody, 20 droga zaporowa Go³êbiówka, 21 droga Wadowice Sucha Beskidzka Fig. 1. Location plan of the dam solution with tunnels and side spillway; 1 earth dam, 2 closure tower, 3 water intake tower for pipelines, 4 outlet tunnel, 5 intake tunnel, 6 outlet trough, 7 electric power station, 8 electric power station outlet channel, 9 fish pass, 10 tributary channel, 11 outflow channel, 12 tributary weir of surface spillway, 13 cumulative trough, 14 weir pilothouse, 15 rapids, 16 outlet trough, 17 outflow channel, 18 cumulative outflow channel, 19 water distribution station, 20 Go³êbiówka dam road, 21 Wadowice Sucha Beskidzka road Realizacja tego wariantu wymaga³a uszczegó³owienia rozpoznania budowy geologicznej prawego przyczó³ka zapory, w którym zlokalizowane s¹ dwie sztolnie hydrotechniczne
Badania geofizyczne w budownictwie hydrotechnicznym 395 o œrednicy 6.5 m ka da. Budowa geologiczna tego niewielkiego obszaru, oko³o 200 300 m, jest skomplikowana do tego stopnia, e kilkanaœcie wykonanych tam otworów wiertniczych nie da³o jej jednoznacznego obrazu (Thiel 1990). Zdecydowano wiêc wykonaæ uzupe³niaj¹ce, szczegó³owe badania geofizyczne, a dla okreœlenia modu³ów sprê ystoœci i wytrzyma³oœci na œcinanie materia³u skalnego sztolniê badawcz¹. Badania geofizyczne wykonano metod¹ sejsmiczn¹ refrakcyjn¹ i geoelektryczn¹ elektrooporow¹ (Bestyñski, Bugajski, Dec, Œlusarczyk 1993, Dec 1992). W wyniku pomiarów elektrooporowych okreœlono zró nicowanie opornoœci elektrycznej, a w wyniku pomiarów sejsmicznych zró nicowanie prêdkoœci fal sejsmicznych w stropie litego masywu skalnego. Opornoœæ elektryczna fliszu, zbudowanego z naprzemianleg³ych warstw wysokooporowych piaskowców i niskooporowych ³upków, zale na jest g³ównie od jego sk³adu litologicznego. Kompleksy piaskowcowe charakteryzuj¹ siê wysokimi, a ³upkowe niskimi opornoœciami elektrycznymi. W niezaburzonym tektonicznie oœrodku izolinie opornoœci przebiegaj¹ zgodnie z granicami litologicznymi. Zaburzenie tego przebiegu zwi¹zane jest najczêœciej z tektonik¹. Dyslokacje naruszaj¹ ci¹g³oœæ warstw, a wiêc równie ci¹g³oœæ izoom odpowiadaj¹cych granicom litologicznym. Prêdkoœci fal sejsmicznych s¹ z kolei funkcj¹ parametrów mechanicznych oœrodka. Strefy tektoniczne, gdzie struktura oœrodka zosta³a naruszona, charakteryzowaæ siê wiêc bêd¹ obni- onymi prêdkoœciami fal sejsmicznych. Na figurach 2 i 3 przedstawiono mapy rozk³adu opornoœci elektrycznych i prêdkoœci fal sejsmicznych w stropie litego masywu skalnego. Mapy obrazuj¹ zaburzony przebieg izolinii opornoœci elektrycznych, oraz szereg stref obni onych prêdkoœci fal sejsmicznych. Wskazuje to na zaburzenia ci¹g³oœci warstw skalnych. Badaniami geofizycznymi potwierdzono stwierdzone wczeœniej uskoki a 2, b 3, b 4 i b 5 oraz stwierdzono dodatkow¹ strefê anomaln¹, charakteryzuj¹c¹ siê zaburzonym przebiegiem izolinii opornoœci i obni onymi prêdkoœciami fal sejsmicznych. Zaburzenia te wskazywa³y na istnienie nierozpoznanej dot¹d dyslokacji przebiegaj¹cej w przybli eniu równolegle do g³ównego uskoku Skawy; nazwano j¹ a 6. Istnienie tej dyslokacji zosta³o potwierdzone w sztolni badawczej, a jej wykrycie mia³o istotne znaczenie dla konstrukcji obiektu. Dyslokacja przebiega stycznie do sztolni spustowej, a wiêc sztolnia na d³ugim odcinku dr¹ ona by³aby w strefie dyslokacyjnej, w niekorzystnych warunkach geotechnicznych. Z wymienionego wzglêdu trasy sztolni hydrotechnicznych przesuniêto o 10 m w g³¹b masywu. Nastêpnym zadaniem, które nale a³o rozwi¹zaæ w ramach projektu technicznego obiektu, by³o okreœlenie warunków geotechnicznych wykonania i utrzymania sztolni. Dla okreœlenia warunków dr¹ enia podziemnych obiektów liniowych najczêœciej wykorzystuje siê klasyfikacje geotechniczne. Klasa geotechniczna jest syntetycznym wskaÿnikiem, okreœlaj¹cym warunki dr¹ enia i utrzymania wyrobisk. Klasê geotechniczn¹ masywu ocenia siê na podstawie grupy parametrów opisuj¹cych podstawowe charakterystyki oœrodka i okreœlanych w wyrobiskach górniczych. Ogranicza to mo liwoœæ stosowania klasyfikacji do etapu dr¹ enia wyrobisk. Istnia³a wiêc potrzeba utworzenia klasyfikacji geotechnicznej oœrodka ju na etapie projektu technicznego obiektu. Klasyfikacjê tak¹, opart¹ na dwóch parametrach geofizycznych V p (prêdkoœæ sejsmicznych fal pod³u nych) i (opornoœæ elektryczna), opracowano na podstawie dotychczasowych badañ geofizycznych i geotechnicznych wykonanych na terenie Karpat fliszowych. Klasyfikacjê utworzono w taki sposób, by klasa geotechniczna oparta na parametrach geofizycznych, nazwana KFG, by³a równowa na klasie geotechnicznej RMR
396 Z. Bestyñski klasyfikacji Z.T. Bieniawskiego (Bestyñski, Popio³ek, Sala 1991, Bestyñski 1992). Formu³a na okreœlenie klasy geotechnicznej KFG ma postaæ: KFG = 11.78 + 2.8 10 3 + 3.8 10 3 V p + 3.3 10 5 V p Fig. 2. Mapa opornoœci elektrycznych w stropie masywu w rejonie lokalizacji sztolni Fig. 2. Map of electrical resistivity in the top of rock mass at the tunnels site Fig. 3. Mapa prêdkoœci fal sejsmicznych Vp w stropie masywu w rejonie lokalizacji sztolni Fig. 3. Map of seismic wave velocity V p in the top of rock mass at the tunnels site Na podstawie klasyfikacji KFG okreœlono warunki geotechniczne na trasie projektowanych sztolni hydrotechnicznych zapory. Warunki te, przedstawione na figurze 4, zosta³y z dobr¹ dok³adnoœci¹ potwierdzone w czasie dr¹ enia sztolni.
Badania geofizyczne w budownictwie hydrotechnicznym 397 Fig. 4. Mapa klas geotechnicznych KFG masywu w rejonie lokalizacji sztolni Fig. 4. Map of geotechnical classes KFG at the tunnels site Klasyfikacjê KFG utworzono na podstawie badañ i obserwacji w p³ytkich, do g³êbokoœci oko³o 50 80 m p.p.t., wyrobiskach górniczych i taki jest zakres jej stosowania. Klasyfikacja KFG mo e byæ równie wykorzystywana do wstêpnej oceny statecznoœci zboczy, po wprowadzeniu wspó³czynników koryguj¹cych zale nych od wzajemnej orientacji zbocza ipotencjalnego zsuwu oraz sposobu urabiania materia³u. Ocena skutecznoœci prac uszczelniaj¹co-wzmacniaj¹cych korpus zapory w Wapienicy Zapora czo³owa na potoku Wapienica zamyka zlewniê o powierzchni 10.8 km 2 i s³u y retencjonowaniu wody pitnej. Zapora, o konstrukcji betonowej ciê kiej, zbudowana zosta³a w latach 1928 1932 i sk³ada siê z siedemnastu bloków o szerokoœci od 10 do 19 m. Ca³kowita d³ugoœæ zapory wynosi 253 m, a wysokoœæ 29 m. Utworzony sztuczny zbiornik ma ca³kowit¹ pojemnoœæ równ¹ 1 100 000 m 3 i maksymaln¹ g³êbokoœæ 21 m. W korpusie zapory, oko³o 20 m poni ej korony, usytuowana jest galeria kontrolno-pomiarowa o przekroju 1.8 1.2 m id³ugoœci 230 m. Zapora posadowiona jest na osadach fliszowych. Zapora, ju od chwili oddania do eksploatacji, wykazywa³a nieszczelnoœci korpusu, a zwiêkszaj¹ce siê z czasem przecieki spowodowa³y koniecznoœæ jej uszczelnienia. Analiza cyfrowego modelu zapory, wykonana przez Politechnikê Krakowsk¹, wykaza- ³a, e uszczelnienie i wzmocnienie powinno obejmowaæ ca³y betonowy korpus zapory oraz zalegaj¹ce bezpoœrednio pod nim fliszowe pod³o e. Zaporê uszczelniono i wzmocniono spoiwem u lowo-cementowym. Otwory cementacyjne tworzy³y jednorzêdow¹ przes³onê uszczelniaj¹c¹. Cementacjê, dla ka dego bloku oddzielnie, wykonano w trzech etapach, stopniowo zagêszczaj¹c otwory cementacyjne do koñcowej odleg³oœci 0.65 0.70 m.
398 Z. Bestyñski Skutecznoœæ prac uszczelniaj¹cych, oprócz tradycyjnego badania wodoch³onnoœci oœrodka, oceniano na podstawie wzrostu prêdkoœci fal sejsmicznych, spowodowanego zape³nieniem strefy porowej iniektem (Bestyñski, Bojarski 2000, 2003, Œlusarczyk 1992). Pomiary prêdkoœci fal sejsmicznych wykonano metod¹ przeœwietlania miêdzyotworowego z tomograficznym odwzorowaniem rozk³adu prêdkoœci. Pomiary wykonano miêdzy otworami pierwszego etapu cementacji, usytuowanymi przy bocznych œcianach ka dego z bloków. W wyniku tych pomiarów okreœlono, dla ka dego bloku oddzielnie, mapê rozk³adu prêdkoœci fal sejsmicznych V p na powierzchni pionowej wyznaczonej przez otwory pomiarowe i przecinaj¹cej badany blok oraz jego fliszowe pod³o e do g³êbokoœci kilkunastu metrów poni ej stopy bloku. Po zakoñczeniu ca³ego cyklu cementacji w danym bloku otwory, wykorzystane wczeœniej do pomiarów, przewiercano ponownie i powtarzano cykl pomiarów wykonanych przed cementacj¹. Porównanie map prêdkoœci okreœlonych przed i po cementacji, umo liwi³o okreœlenie zmian prêdkoœci fal V p spowodowanych cementacj¹, a na tej podstawie ocenê skutecznoœci prac remontowych. Dla zapewnienia pe³nej porównywalnoœci w obydwóch seriach pomiarowych stosowano identyczn¹ metodykê pomiarów i interpretacji. Wykorzystanie pomiarów sejsmicznych do oceny skutecznoœci wzmocnienia i uszczelnienia oœrodka, oparte jest na zale noœci prêdkoœci fal sejsmicznych rozchodz¹cych siê w tym oœrodku od jego w³aœciwoœci fizyczno-mechanicznych, w tym porowatoœci i modu³u sprê ystoœci, V p = f (K p) i V p = f (E d). W oparciu o te zale noœci mo na, na podstawie prêdkoœci fal sejsmicznych V p, wnioskowaæ o wytrzyma³oœci i szczelnoœci oœrodka. Fig. 5. Mapy prêdkoœci fal sejsmicznych V p w VI bloku zapory: A) przed cementacj¹ (9.04.1999); B) po cementacji (2.11.2000) Fig. 5. Maps of seismic waves velocity V p in VI dam block: A) before cementation (9.04.1999); B) after cementation (2.11.2000)
Badania geofizyczne w budownictwie hydrotechnicznym 399 Fig. 6. Mapa ró nicowa prêdkoœci fal sejsmicznych V p oraz histogramy prêdkoœci przed i po cementacji w VI bloku zapory Fig. 6. Difference map of seismic wave velocity V p and velocity histograms before and after cementation in VI dam block Rezultaty badañ, na przyk³adzie bloku VI, przedstawiono na figurach 5 i 6. Na figurze 5 przedstawiono mapy rozk³adu prêdkoœci fal sejsmicznych, okreœlone przed i po zakoñczeniu prac iniekcyjnych, a obejmuj¹ce zarówno betonowy blok, którego zarys zaznaczono na rysunku, jak równie jego fliszowe pod³o e. Na mapach tych, kolorami ó³tym i pomarañczowym, zaznaczono strefy najni szych prêdkoœci fal, czyli strefy potencjalnej filtracji wody przez korpus i pod³o e zapory. Na figurze 6 przedstawiono mapê ró nicow¹ prêdkoœci, obrazuj¹c¹ gdzie i w jakim stopniu, wyra onym wzrostem prêdkoœci fal V p, oœrodek zosta³ wzmocniony i uszczelniony. Najwiêksze wzmocnienie i uszczelnienie materia³u nast¹pi³o w górnej i œrodkowej czêœci bloku. Mia³a tam miejsce najwiêksza ch³onnoœæ iniektu i najwiêkszy wzrost prêdkoœci fal, przekraczaj¹cy 30% wartoœci pocz¹tkowej. Na mapie ró nicowej obszary te zaznaczono kolorami ó³tym i pomarañczowym. Na figurze 6 przedstawiono równie porównanie histogramów prêdkoœci, okreœlonych dla omawianego bloku, przed i po cementacji, obrazuj¹ce w sposób syntetyczny skutecznoœæ prac remontowych. Na figurze 7 przedstawiono wykres zale noœci œredniego wzrostu prêdkoœci fal sejsmicznych V p, dla ka dego z bloków zapory, od œredniej ch³onnoœci iniektu na 1 mb otworów cementacyjnych zlokalizowanych w tym bloku.
400 Z. Bestyñski Fig. 7. Zale noœæ œredniego wzrostu prêdkoœci fal sejsmicznych DV p od œredniej ch³onnoœci iniektu w ka dym z bloków zapory Fig. 7. Relationship between mean increase of seismic waves velocity DV p and mean iniect distribution in each dam block Prezentowane wyniki wskazuj¹ na du ¹ przydatnoœæ metody tomografii sejsmicznej, do kontroli i optymalnego przeprowadzenia prac remontowych betonowych konstrukcji hydrotechnicznych. Na podstawie map prêdkoœci, okreœlonych przed cementacj¹, mo liwe jest wyznaczenie zró nicowania stopnia os³abienia i nieszczelnoœci oœrodka i na tej podstawie optymalne zaprojektowanie prac iniekcyjnych. Pomiary w trakcie iniekcji umo liwiaj¹ ewentualn¹ modyfikacjê tych prac, a pomiary po zakoñczeniu uszczelniania ocenê jego skutecznoœci. Statecznoœæ zboczy osuwiskowych sztucznych zbiorników wodnych Karpackie zbocza fliszowe, ze wzglêdu na rodzaj buduj¹cego je materia³u skalnego, s¹ szczególnie podatne na utratê statecznoœci. Czynnikami aktywnymi, powoduj¹cymi zsuw, jest naturalne lub sztuczne podciêcie zbocza lub jego obci¹ enie wodami opadowymi lub zabudow¹. Szczególnie podatne na utratê statecznoœci, z powodu erozji brzegów i zmiany warunków wodnych, s¹ osuwiska znajduj¹ce siê w strefie brzegowej sztucznych zbiorników wodnych. Warunki statecznoœci stoków podatnych na utratê statecznoœci, a w szczególnoœci istniej¹cych ustabilizowanych osuwisk, okreœla siê na podstawie prognozy obliczeniowej. Prognoza polega na porównaniu sumy si³ zsuwaj¹cych z sum¹ si³ podtrzymuj¹cych materia³ skalny na zboczu. Do przeprowadzenia takiej prognozy konieczna jest znajomoœæ geometrii osuwiska, czyli przebiegu strefy poœlizgu oraz mi¹ szoœci i zasiêgu podatnych na zsuw koluwiów, oraz parametrów mechanicznych materia³u w strefie poœlizgu. Geometria osuwiska mo liwa jest do okreœlenia pomiarami geofizycznymi, a podstaw¹ fizyczn¹ ich wykorzystania, jest zmiana niektórych parametrów fizycznych materia³u, który uleg³ zsuwowi. Zsuw materia³u skalnego narusza jego pierwotn¹ strukturê obni aj¹c parametry mechaniczne, zwiêkszaj¹c porowatoœæ i zmieniaj¹c re im wód gruntowych. Zmiany te powoduj¹ spadek prêdkoœci fal sejsmicznych oraz w znacz¹cy sposób wp³ywaj¹ na opornoœæ elektryczn¹ (Bestyñski, Trojan 1975). Metody sejsmiczna i elektrooporowa umo liwiaj¹ wiêc okreœlenie geometrii istniej¹cych osuwisk, dostarczaj¹c danych niezbêdnych do wykonania prognozy obliczeniowej ich statecznoœci. W pomiarach sejsmicznych najczêœciej stosuje siê profilowanie refrakcyjne falami pod³u nymi V p i rzadziej falami poprzecznymi V SH.
Badania geofizyczne w budownictwie hydrotechnicznym 401 Na figurach 8 i 9 przedstawiono przyk³ad okreœlenia przebiegu powierzchni poœlizgu osuwiska w strefie brzegowej zbiornika wodnego Czorsztyn Niedzica. Osuwisko jest starym, ustabilizowanym zsuwem, w odleg³oœci oko³o 1 km od korpusu zapory. Istnieje wiêc niebezpieczeñstwo, e po spiêtrzeniu zbiornika osuwisko siê uaktywni i zak³óci jego pracê. Fig. 8 9. Lokalizacja profilów sejsmicznych i otworów wiertniczych na osuwisku nr 113. Przekrój sejsmiczny 113/2 okreœlony na podstawie pomiarów: A) fal pod³u nych Vp; B) fal poprzecznych VSH Fig. 8 9. Location of seismic profiles and boreholes at the landslibe number 113. Seismic cross section 113/2 defined on the base of registration of: A) V p seismic waves; B) V SH seismic waves Zdecydowano wiêc wykonaæ prognozê obliczeniow¹ statecznoœci osuwiska. Do okreœlenia przebiegu strefy poœlizgu wykorzystano sejsmiczne profilowanie refrakcyjne falami V p i V SH. Porównanie uzyskanych wyników przedstawiono na figurze 9. Pomiary z wykorzystaniem fal poprzecznych umo liwi³y dok³adniejsze, potwierdzone szybikami, odwzorowanie przebiegu powierzchni poœlizgu. Na podstawie prêdkoœci fal sejsmicznych i opornoœci elektrycznej oœrodka fliszowego mo liwe jest, jak ju wspomniano, okreœlenie jego klasy geotechnicznej KFG. Na tej podstawie, wykorzystuj¹c metodê M. Romana, mo na z kolei obliczyæ wskaÿnik SMR (Slope Mass Rating), okreœlaj¹cy szacunkowo podatnoœæ zbocza na utratê statecznoœci.
402 Z. Bestyñski WskaŸnik SMR oblicza siê na podstawie liczby klasyfikacyjnej KFG, poprzez wprowadzenie okreœlonych empirycznie wspó³czynników koryguj¹cych: F 1, F 2 i F 3, zale nych od wartoœci i wzajemnej orientacji upadu i rozci¹g³oœci zbocza i potencjalnej powierzchni poœlizgu, oraz wspó³czynnika F 4, zale nego od sposobu ods³oniêcia zbocza, ze wzoru SMR = RMR(KFG) + (F 1 F 2 F 3) + F 4. Wykorzystanie wskaÿnika SMR umo liwia wstêpn¹, szybk¹ ocenê statecznoœci zbocza jeszcze przed wykonaniem prognozy obliczeniowej i to jest g³ówn¹ zalet¹ tej metody. Ocenê tak¹ wykonano dla zbocza w rejonie prawego przyczó³ka zapory w Œwinnej Porêbie, gdzie zlokalizowane s¹ wie e wlotowe do sztolni hydrotechnicznych. Zbocze charakteryzuje siê tutaj stromym nachyleniem i upadem warstw zgodnym z nachyleniem zbocza. Istnia³o wiêc niebezpieczeñstwo naruszenia jego statecznoœci zarówno podczas wznoszenia wie wlotowych jak równie po nape³nieniu zbiornika (Mazurek, Zabuski, Bestyñski 1998). Geometriê zbocza i lokalizacjê wie wlotowych, w sposób schematyczny, przedstawiono na figurze 10. Fig. 10. Schematyczny przekrój i plan zbocza w rejonie wlotów sztolni hydrotechnicznych; s azymut rozci¹g³oœci zbocza, j azymut rozci¹g³oœci potencjalnej powierzchni poœlizgu, s k¹t zapadania zbocza, j k¹t zapadania potencjalnej powierzchni poœlizgu Fig. 10. Schematic cross section and plane of slope at inlet hydrotechnical tunnels location; s azimuth of course the slope, j azimuth of course the potential slide boundary, s dip of the slope, j dip of potential slide boundary Na podstawie wartoœci V p i okreœlono liczbê klasyfikacyjn¹ KGF materia³u buduj¹cego zbocze. Na podstawie wzajemnych relacji k¹tów rozci¹g³oœci i upadu zbocza oraz potencjalnej powierzchni poœlizgu okreœlono wartoœci wspó³czynników F 1, F 2 i F 3, a na podstawie sposobu ods³oniêcia zbocza wartoœæ wspó³czynnika F 4. Na podstawie tych danych okreœlono wartoœæ wskaÿnika SMR opisuj¹cego statecznoœæ omawianego zbocza. Wartoœæ wskaÿnika SMR zawiera siê w przedziale 0 100, a zbocza ze wzglêdu na stabilnoœæ dzieli siê na 5 klas statecznoœci, od bardzo niestabilnych SMR = 0 20, do w pe³ni stabilnych SMR = 80 100. Dolna czêœæ omawianego zbocza, charakteryzuje siê klas¹ geotechniczn¹ KFG = 38 oraz nachyleniem 40, a górna jego czêœæ klas¹ geotechniczn¹ KFG = 19 i nachyleniem 30. Odpowiednie wartoœci wskaÿnika SMR dla dolnej i górnej czêœci zbocza wynosz¹ SMR = 12
Badania geofizyczne w budownictwie hydrotechnicznym 403 i SMR=16. W obydwóch przypadkach zbocze nale y wiêc uznaæ za bardzo niestabilne, o prawdopodobieñstwie zsuwu wynosz¹cym 0.9. Ocena ta potwierdzi³a siê. Podczas robót ziemnych, w czasie budowy wie wlotowych, zaobserwowano uaktywnienie siê ruchu zbocza co spowodowa³o koniecznoœæ jego stabilizacji. Wykonano j¹ metod¹ kotwienia zsuwaj¹cego siê materia³u do litego skalnego pod³o a i torkretowania. Praca by³a prezentowana na VII Konferencji Naukowo-Techniczej pt. Geofizyka w geologii, górnictwie i ochronie œrodowiska organizowanej z okazji jubileuszu 90-lecia AGH na WGGiOŒ. LITERATURA Bestyñski Z., 1992. Geofizyczna klasyfikacja masywów fliszowych. Zeszyty Naukowe AGH, Geofizyka Stosowana, 12, 7 19. Bestyñski Z. & Bojarski A., 2000. Zastosowanie metody sejsmicznej do planowania i oceny robót uszczelniaj¹cych korpus i pod³o e zapory betonowej. Stabilizacja masywów skalnych w pod³o u budowli hydrotechnicznych. Konferencja PMS MKWZ, IMGW, 5 16. Bestyñski Z. & Bojarski A., 2003. Ocena jakoœci oœrodka metoda sejsmiczna i jej weryfikacja na podstawie wyników badañ bezpoœrednich. Stabilizacja masywów skalnych w pod³o- u budowli hydrotechnicznych. Konferencja PMS MKWZ, IMGW, 54 62. Bestyñski Z. & Trojan J., 1975. Metody geofizyczne w badaniu statecznoœci zboczy skalnych. Badanie i prognozowanie osuwisk na zboczach zbiorników wodnych we fliszu karpackim. Konferencja PK MKWZ, IMGW, 155 170. Bestyñski Z., Popio³ek S. & Sala H., 1991. Zastosowanie klasyfikacji geotechnicznych dla oceny masywu skalnego wzd³u trasy sztolni hydrotechnicznych prognoza i stan faktyczny. Konferencja PMS MKWZ, IMGW, 58 79. Bestyñski Z., Bugajski A., Dec J. & Œlusarczyk R., 1993. Okreœlenie przestrzennego rozk³adu parametrów fizyko-mechanicznych oœrodka skalnego. Zeszyty Naukowe AGH, Geofizyka Stosowana, 13, 45 52. Dec J., 1992. Przestrzenne okreœlenie statycznego modu³u Yonuga na podstawie badan sejsmicznych. Zeszyty Naukowe AGH, Geofizyka Stosowana, 12, 21 28. Mazurek J., Zabuski L. & Bestyñski Z., 1998. Metody i wyniki stabilizowania skarpy w rejonie wlotów do sztolni hydrotechnicznych. Stabilizacja masywów skalnych w pod³o u budowli hydrotechnicznych. Konferencja PMS MKWZ, IMGW, 99 108. Œlusarczyk R., 1992. Badanie zapór ziemnych i betonowych metodami sejsmiki powierzchniowej i otworowej. Zeszyty Naukowe AGH, Geofizyka Stosowana, 12, 29 47. Thiel K. (red.) 1990. Badania warunków geologiczno in ynierskich w rejonie zapory czo³owej zbiornika wodnego na rzece Skawie w Œwinnej Porêbie. Konferencja PMS MKWZ, IMGW, 1 128.