1

2.                Klasifikace a charakteristika svahových pohybů

Ke klasifikaci svahových pohybů je potřeba přistupovat uvážlivě vzhledem k tomu, že v převážné většině jde o komplexní procesy s projevy různých druhů a rychlostí pohybů. Tento názor demonstrují následující případy.

V případě sesuvu v Handlové 1) se v odlučné oblasti jedná o blokový pohyb porušených okrajů vulkanitů, zabořujících se do měkkého podloží. Porušené podložní jíly spolu s porušenými bloky vulkanitů postupně vytvářejí, ve smyslu charakteru pohybu, blokové pole až zemní proud. Rychlost pohybu na okraji vulkanitů je velmi pomalá, má charakter creepu, rychlost zemního proudu v obdobích útlumu lze předpokládat také velmi pomalou, v období oživení v letech 1960-61 dosahovala až několik metrů za den.

1) Katastrofální handlovský sesuv, při němž bylo zničeno 260 domů a vážně byl ohrožen provoz železniční trati, rovněž představoval významný mezník v rozvoji výzkumu svahových pohybů. Právě tehdy se započalo se systematickou registrací sesuvů v Československu. Celosvětový význam v tomto oboru pak přinesl sesuv přehrady Vaiont v Itálii v roce 1963.

Obdobně komplexně se vyvíjel také sesuv Mayunmarca v Peru. V odlučné oblasti docházelo k sesouvání svahů závěrů údolí přítoku řeky Mantaro podél rotačních ploch. Akumulovaný materiál, tvořený komplexem paleozoických slabě metamorfovaných fylitů a permských jílovců a pískovců, se pohyboval jako zemní proud velice pomalu směrem k údolí Mantaro spolu s vesnicí Mayunmarca. K oživení a zrychlení pohybu došlo pravděpodobně v důsledku abnormálních srážek na přelomu let 1969 a 1970. Tehdy rychlost pohybu dosáhla odhadem až desítky metrů za sekundu. Materiál zemního proudu přehradil údolí Mantary do výšky 160 m, všech 480 obyvatel vesnice zahynulo.

Komplexní byl i svahový pohyb v důsledku zřícení vrcholku Huascaranu v Peru v roce 1970. Ve vrcholové části šlo o řícení skalního masivu ledu, přičemž spouštěcím impulsem bylo zemětřesení. V oblasti transportu měl pohyb charakter velmi rychlého „suťového“ proudu (směs bloků žuly, ledu a vzduchu). V údolí Santi došlo k promísení tohoto materiálu s vodou a pohyb pokračoval jako typický suťový proud.

Díky různorodosti svahových pohybů existuje velké množství způsobů jejich klasifikace. Studiem svahových pohybů se zabývalo a zabývá mnoho autorů, z nichž každý přináší na problematiku vlastní pohled.

Již starší geologická literatura přináší zprávy o různých svahových pohybech. Zabýval se jimi například Hoff (1834) a Collin (1846). Avšak teprve počátkem 80. let 19. století se začínají svahové pohyby chápat jako důležitý geologický činitel. K významným badatelům té doby patří Tiefenbacher (1880), Reyer (1881), Heim (1882), Blanckenhorn (1896), později pak Braun (1908, 1912), Stiny (1910), Salomon (1917) a Penck (1924).

Terzaghi v roce 1925 představil svůj inženýrskogeologický pohled na klasifikaci, ve které zohlednil fyzikální vlastnosti hornin.

Řada autorů (např. Terzaghi, Heim, Braun, Penck, Pollack) se pokoušela přesně systematicky svahové pohyby rozdělit. Uvedení autoři vymezili dvě skupiny. V první skupině dochází k pohybu „za sucha“ a vznikající tření je statické. U druhé skupiny se děje pohyb vždy za součinnosti vody, která se stává aktivním činitelem, a tření je hydrodynamické.

Kromě Sharpeho klasifikace z roku 1938, v níž je zohledněn materiál sesuvu a rychlost pohybu, se ve třicátých letech minulého století objevuje Stejskalova klasifikace, vymezující pět hlavních skupin svahových pohybů podle petrografické a geologické povahy svážných hmot. Pohyby nerozbředavých hmot (skalní řícení, skalní sjíždění, mury), pohyby rozbředavých hmot (bahenní proudy, svážení rozbředavých hmot), pohyby svahových sedimentů (slézání drnové pokrývky v horách, slézání svahové suti, svážení svahové suti), pohyby způsobené rušivým zásahem moře a velkých řek (pobřežní řícení a svážení), svahové pohyby v cihelnách, železničních zářezech a průplavech (svážení v umělých zářezech). Do speciální technické kategorie zařadil ještě svahové pohyby v umělých náspech, pohyby způsobené malou únosností podkladu, tekoucími písky a poddolováním.

Savarenský (1939) si jako kritérium hodnocení zvolil průběh smykové plochy a vymezil sesuvy asekventní, u nichž je smyková plocha zakřivena přibližně do tvaru válce, konsekventní, kde k pohybu dojde po vrstevních plochách, po puklinách nebo plochách břidličnatosti, a insekventní, které dosahují velkých rozměrů a jejich smyková plocha zasahuje hluboko do svahu.

Regionální poměry byly důležitým kriteriem hodnocení pro Popova (1951). Uvědomoval si, že v závislosti na rozmanitosti faktorů, se mohou jednotlivé typy sesuvů projevovat rozdílně. Od regionálních poměrů se odvíjí klasifikace sestavená Hutchinsonem v roce 1968, aplikovaná na Anglii. Vymezil tři skupiny – ploužení, jevy vyvolané trvale zmrzlou půdou a sesouvání.

Nemčok společně s Paškem a Rybářem (1974) definují sesuv jako gravitační pohyb horninových hmot po svahu. Nezahrnují sem ale transport hornin sněhem, ledem, vodou a větrem. Podobně pojmenovali svahové pohyby Záruba a Mencl (1987) a jako sesuv v užším slova smyslu označili náhlý pohyb horniny, při kterém je hmota oddělena od pevného podloží smykovou plochou.

Většina autorů rozčleňuje sesuvy na čtyři hlavní skupiny: ploužení, sesouvání, stékání a řícení.

Výše uvedení autoři ve své klasifikaci vymezují dvě hlavní kritéria typizace sesuvů. Základem hlavních kritérii je mechanismus pohybu a rychlost pohybu (viz. tab. 2.3a,b,c,d). Zde vymezují výše uvedené čtyři hlavní skupiny, které jsou dále podrobněji rozčleněny. K vedlejším kritériím, stejně jako Řezníček, Pašek, Zeman (1980), zařazují věk, stupeň aktivity, genezi, vývojové stadium, opakovatelnost, směr narůstání pohybu, půdorys a výraznost morfologie (tab. 2.1).

Tab. 2.1  Kritérium pro charakterizování svahových jevů (Řezníček, Pašek, Zeman, 1980)

Kritérium

Charakteristika

věk

recentní

probíhá za současných klimatických a morfologických podmínek

fosilní

probíhal dříve (pleistocén)

aktivita

aktivní

probíhá

potenciální

v klidu, ale příčiny pohybu se mohou obnovit

stabilizovaná

v klidu, příčiny pohybu zanikly nebo byly odstraněny

geneze

přirozená

bez zásahu člověka

uměle vyvolaná

lidskou činností

vývojové stadium

počáteční

 

pokročilé

závěrečné

opakovatelnost

jednorázová

 

periodická

směr narůstání deformace

progresivní

po svahu

regresivní

postižená oblast se rozšiřuje dále po svahu

půdorysný tvar deformace

proudový

délka je značně větší než šířka

plošný

délka se přibližně rovná šířce

frontální

šířka jednoznačně větší délky

morfologické formy

zastřené

tvary porušené mladšími modelačními procesy

pohřbené

tvary jsou překryty mladšími sedimenty

Důležitými kritérii klasifikace sesuvů jsou podle Varnese (1978) způsob pohybu a typ materiálu. Podle způsobu pohybu rozčleňuje sesuvy na pět skupin – řícení, překlápění, sesouvání, laterální sesouvání, tečení. Vymezil ještě šestý typ – komplex, který byl ale z formální klasifikace vypuštěn. Chybí zde však termín ploužení, o kterém říká, že každý autor jej vysvětluje odlišně. Obecně se pod pojmem ploužení rozumí deformace probíhající za konstantního napětí. Varnes však doporučuje vyvarovat se používání termínu ploužení a nahradit jej pojmem pohyb velmi pomalý nebo extrémně pomalý, případně jej zmiňovat pouze v určitém a dobře definovaném smyslu. Podle rychlosti pohybu (tab. 2.2a,b) dále vymezuje svahové pohyby od extrémně rychlých po extrémně pomalé.

V literatuře často uváděnou klasifikací je výše zmíněná klasifikace Nemčoka, Paška, Rybáře (1974) (viz. tab. 2.3a,b,c,d), která je vhodně přizpůsobena na naše regionálně-geologické podmínky. Termínem ploužení autoři označují dlouhodobý nezrychlující se pohyb horninových hmot s rychlostí pohybu milimetry až centimetry za rok (viz. tab. 2.3a). Ploužení je podrobněji rozděleno na hlubinné a povrchové. Hlubinné ploužení má za následek rozvolnění a roztrhání horských masivů, ohýbání vrstev a blokové poruchy (obr. 2.1, 2.2). V povrchové zóně, kde působí vliv sezónních změn teploty a vlhkosti, dochází k pomalému nerovnoměrnému pohybu horninových hmot, který je označován jako povrchové ploužení. Tyto pohyby se projevují slézáním svahových hlín a sutí a hákováním vrstev.

Tab. 2.3a Klasifikace svahových pohybů typu ploužení (upraveno podle Nemčoka, Paška, Rybáře,1974 a Malgota, Klepsatela, Trávníčka, 1992)

Zákl. sku-piny

Základní typy svahových pohybů

Příklady nejrozšířenějších typů svahových pohybů a jejich charakteristika

Příklad

Název výsledné svahové deformace

ploužení

podpovrchové

tahové rozvolňování

rozvolňování skalního svahu vznikem puklin, které lemují tvary a dna erozního údolí

narušené svahy napětím

rozvol-

něné svahy

rozvolňování svahu otevíráním tahových trhlin v jeho horní části

narušené svahy tahovými trhlinami

 

gravitační roztrhání

roztrhání vysokých horských masivů s hrásťovými poklesy jejich svahů a roztrháním jejich hřebenů

rozpadlé svahy, potrhané svahy, svahy s roztrhanými hřebeny

gravitační shrnutí (zvrásnění)

shrnutí vysokých horských masivů zvrásněním jejich vrstev a se stupňovitými poklesy

shrnuté svahy se zohýbanými vrstvami

shrnování vrstev podél okrajů pánví

gravitační vrásy

vytláčení málo únosných a měkkých hornin na dně údolí

údolní antiklinály, vytláčení vrstev pode dnem údolí (bulging)

vytláčení

rotační vytláčení plastického podloží při blokových pohybech

bloková pootočení, bloková pole, cambering

laterální vytláčení při blokových pohybech po předurčené ploše

blokové posuny, blokové rozpadliny, bloková pole

povrchové

ploužení

dlouhodobé plazivé přetváření povrchových vrstev svahů v zóně vlivu sezónních klimatických změn

slézání suti a svaho-vých hlín, povrchové ohýbání vrstev, vyvle-čení a hákování vrstev, kamenná moře, kamenné ledovce

 

Pojmem sesouvání (obr. 2.3a,b,c) bývá označován krátkodobý rychlý pohyb (viz. tab. 2.3b). Horninová hmota se pohybuje podél jedné nebo více smykových ploch rychlostí řádově metry za den. Sesuvy jsou podrobněji rozděleny podle tvaru smykové plochy na rotační (obr. 2.4), planární, rotačně planární a translační (obr. 2.5), podle plošného tvaru na plošné, proudové a  frontální a podle aktivity na aktivní, uklidněné a stabilizované.

Fussgänger (1986) (in Hulla, Turček, Baliak, Klepsatel, 2002) rozšířil dělení sesuvů o smýkání zemin a skalních hornin, vytláčení (sesouvání podél smykové plochy v důsledku vytláčení méně únosné podkladové zeminy), prosedání a vyplavování (sesouvání v důsledku hydrodynamického působení podzemních vod).

Tab. 2.3b Klasifikace svahových pohybů typu sesouvaní (upraveno podle Nemčoka, Paška, Rybáře,1974, Fussgängera, 1986 a Malgota, Klepsatela, Trávníčka, 1992)

Zákl. typy

Příklady nejrozšířenějších typů svahových pohybů a jejich charakteristika

Příklad

Název výsledné svahové deformace

sesouvání

klouzání (smýkání)

klouzání zemin podél rotační smykové plochy

rotační sesuvy, sesuvy podél rotační smykové plochy, insekventní sesuvy

klouzání zemin podél rovinné smykové plochy

planární sesuvy, sesuvy podél rovinné smykové plochy,

konsekventní sesuvy,

skalní sesuvy po předurčené smykové ploše

sklouzávání skalních hornin

klouzání skalních hornin podél rovinné smykové plochy

klouzání podél složené, zakřivené a rovinné smykové plochy

rotačně-planární sesuvy

sesuvy podél složené smykové plochy

vytláčení

klouzání po převážně horizontální nebo mírně ukloněné smykové ploše, často spojované s vytláčením vrstev na úpatí

laterální sesuvy

translační sesuvy

laterální sesuvy s vytláčením

sesouvání podél zakřivené smykové plochy v důsledku vytláčení méně únosných podkladových zemin

sesuvy v důsledku vytláčení

prosedání

sesunutí v důsledku náhlého rozrušení původní struktury vrstvy prachovitých (sprašových) a citlivých disperzních zemin převlhčením, vyluhováním nebo seizmickými otřesy

sesuvy při prosedání nebo vyluhování

vyplavování

sesunutí v důsledku porušení struktury vrstvy stejnozrnných písčitoprachovitých a písčitých zemin při hydrodynamickém působení podzemních vod

sufózní sesuvy

sesuvy hydrodynamického vyplavování

 

Jako stékání jsou označovány rychlé krátkodobé pohyby o rychlostech metry za hodinu až kilometry za hodinu (viz. tab. 2.3c). Horninové hmoty jsou obvykle ve viskózním stavu a od podloží jsou ostře odděleny. Výsledkem stékání bývají zemní (v místech soustředěného toku povrchové i pozemní vody) a kamenité (vznikající na strmých svazích vysokých pohoří; v Alpách známé jako mury) proudy (obr. 2.6, 2.7).

Tab. 2.3c Klasifikace svahových pohybů typu stékání (upraveno podle Nemčoka, Paška, Rybáře,1974 a Malgota, Klepsatela, Trávníčka, 1992)

Zákl. typy

Příklady nejrozšířenějších typů svahových pohybů a jejich charakteristika

Příklad

Název svahových poruch

stékání

stékání povrchových částí pokryvných zemin při jejich velkém převlhčení a nasycení v období intenzivních srážek nebo jarního rozmrzání a tání

strže

stékání svahových neulehlých písčitoprachovitých zemin a mořských a jezerních disperzních zemin při náhlém rozrušení jejich struktury spojené s jejich ztekucením

zemní proudy v citlivých jílech, bahenní proudy, subakvální proudy

stékání svahových jílovitopísčitých a hlinitých zemin při jejich výrazném přesycení povrchovými i podzemními vodami

zemní proudy, rozbahněné proudy

stékání hlinitých a kamenitohlinitých svahových uloženin působením přívalových vod

hlinité přívalové proudy, kamenitohlinité přívalové proudy - mury

Při řícení (obr. 2.8a,b) se horninové hmoty pohybují rychlostí v metrech za sekundu (viz. tab. 2.3d). Tento pohyb vzniká na strmých svazích a alespoň část pohybu probíhá volným pádem. Při odvalovém řícení nejprve materiál padá volným pádem, hromadí se u paty svahu, odkud se dále pohybuje do údolí v podobě skalního proudu. Planární řícení začíná usmýknutím části skalní stěny po planární ploše na okraj strmého svahu, kde následuje volný pád materiálu.

Tab. 2.3d Klasifikace svahových pohybů typu řícení (upraveno podle Nemčoka, Paška, Rybáře,1974 a Malgota, Klepsatela, Trávníčka, 1992)

Zákl. typy

Příklady nejrozšířenějších typů svahových pohybů a jejich charakteristika

Příklad

Název výsledné svahové deformace

říceni

sesypávání

přemísťování drobných úlomků hornin kutálením, valením a poskakováním

sesypy

 

vydrolení

opadávání

náhlé přemísťování úlomků hornin volným pádem (v počáteční části dráhy padajících mas)

opadové kužely, suťové kužely, haldy, padání kamenů

odvalování překlopením

náhlé přemísťování bloků a stěn skalních hornin především volným pádem

odvalová řícení překlopením, skalní řícení, skalní odtržení

náhlé přemísťování zemin především volným pádem

odvaly zemních stěn

odvalování sklouznutím

náhlé přemísťování skalních bloků, při kterém se kombinuje klouzání po předurčené ploše s volným pádem

planární skalní řícení

skalní řícení kombinované se sklouznutím

odvalové řícení sklouznutím

Hsu (1975) mezi řícení začleňuje tzv. sturzstrom, který představuje extrémně rychlý proud suché drti, pocházející z obrovských řícení a sesuvů. Mohou dosahovat rychlosti více než 50 m za sekundu. Z historie jsou známy příklady sturzstromu ze Švýcarska, a to v Rossbergu v roce 1806 a v Elmu v roce 1881.

Na základě rychlostí pohybu horninových hmot lze podobně jako u zemětřesení vymezit sedm stupňů. Každý z nich je definován velikostí destrukce objektů (případně obětí na životech) od stupně jedna, kde jsou škody nepatrné, až po stupeň sedm, který  představuje katastrofální stav (Varnes, 1978).