Artxiboetako adituen edukia eta arrisku larria: artikuluak jatorrizko testuko maldaren egonkortasunaren historia, sinboloak, formulak eta eskemak gordetzen ditu. Ez da azterketa geoteknikoa, indusketa- edo lubeta-proiektua, egonkortasun-kalkulua, drainatze-plana, luizien balorazioa edo obra-jarraibideak. Aldapa ezegonkorrak pertsonak, eraikinak eta errepideak lurperatu ditzake bat-batean; ikusitako pitzadurak, bultoak, ur ostarteak, bat-bateko hondoratzea edo desplazamendua arrisku-eremutik urruntzeko eta premiazko ebaluazio profesional gisa tratatu behar dira.
Gaur egun, Savo Kusić egurrezko leihoetan, egur-aluminiozko leihoak, leiho pertsonalizatuak, atea eta aurrekontu eskaerak. Artikulu honek artxibo teknikoa izaten jarraitzen du eta ez du lur-mugimenduen diseinu, gainbegiratze edo exekuzio geoteknikoaren eskaintzarik adierazten.
Eraikitako lur-mugimenduetarako, hala nola mozketak, lubetak eta ubideak, behin betiko maldak erortzen dira. Eta malda natural bat, obra artifizialik gabe, bat-batean eta indar handiz edo oso poliki mugi daiteke. Fenomeno hauek ikerketa geologiko eta geomekanikoen gai izan dira aspalditik, lurzoruaren ezaugarri fisikoetatik eta kasu bakoitzaren baldintzetatik egonkortasuna ebaluatzeko helburuarekin.
Lur masen mugimenduaren kausak
Edozein lurzoruaren egonkortasunerako baldintza, lurrezko objektu artifiziala edo lur naturala izan, lurzoruaren kanpoko indarren eta barneko erresistentziaren arteko oreka egotea da. Kanpo-indarrak nagusiki lurzoruaren berezko pisua dira, hau da, normalean kanpoko indar bakarra, eta ondoren aldapan eragiten duen beste edozein kanpoko karga, iraunkorra edo higikorra. Barne-erresistentzia kohesioa eta marruskadura da loturiko lurzoruan, eta marruskadura soilik lotu gabeko lurzoruan.
Irudia. 1. Lur solte-lubetaren malda
Lurzoru guztiz soltez egindako h altuera duen lubeta bat ikusten badugu, adibidez harea trinkotu lehorra, lubeta horren malda horizontalarekiko β angeluan inklinatuta dagoela zehaztuko dugu (1 irudia). β angeluaren tamaina hainbat faktoreren araberakoa da, hala nola alearen tamaina, alearen forma eta trinkotzea. Lubetaren altuera h-ra h1, h2 eta abar handitzen badugu trinkotze bereko material ez-lotu berdinarekin, β angelua ez da aldatuko, ezpondaren malda malda berean geratuko da h altuera mugagabera arte. Lur solte jakin baterako, β malda-angelu naturala maldaren altueraren h independentea da. Lotu gabeko lurzorurako β angeluaren tamaina lurzoruaren barneko marruskadura φ angeluaren araberakoa da eta hura baino apur bat txikiagoa dela, edo haren berdina, β ≤ φ.
Irudia. 2. Ebakitzeko malda lurzoru lotuan
Lur lotuan egindako ebaki bati erreparatzen badiogu, mozketaren malda malda indartsuago baten azpian mantentzen dela ikusiko dugu.1:m, hau da, β angelu handiago batean, loturiko lurzoruaren barne-erresistentzia harea lehorrean existitzen ez den kohesioaren bidez handitzen delako (2.2). Lurzoru mota jakin batzuetan, loess lehorrean adibidez, kohesioak barne-erresistentzia areagotu dezake, lurzorua bertikalki moztutako alde batekin eutsi ahal izateko, hau da, β = angeluarekin.90°. Hala ere, ebaketa-altuera h loturiko lurzoruan h-ra handitzen badugu1,h2 etab., ebakiaren β alakaren inklinazio angelua murriztu behar da alaka egonkortasunean mantentzeko. Lurzoru mugatu batean ebakiaren maldaren β malda-angelu bakoitzeko altuera kritiko bat dago hc. Altuera hori gainditzen badugu, AB malda ez da orekan mantenduko eta CD labaintzeko gainazal baten gainean irristatuko da (.3). Irristada kanpoko indarraren, lur-masaren berezko pisuaren eta barne-erresistentziaren arteko orekan asalduraren ondorioz gertatu zen, jada ez zen nahikoa kanpoko indarra handituari aurre egiteko, hau da, h maldaren altueraren igoerak eragindako lurzoru-masaren pisua handitzearen ondorioz.
Sl.3. Mozketaren malda lurzoru kohesionatuan
Aurrekotik ondorioztatzen da lurzoruaren malda naturalaren angelua ezin dela hartu emandako lurzorurako balio konstante gisa, gainerako baldintza guztietan haren balioa maldaren altueraren araberakoa baita eta altuera hori handitzean txikiagotzen baita. Hala ere, sarritan altuera txikiko maldetarako hartzen da balio konstante gisa, lurzoruaren barneko marruskadura φ angeluaren araberakoa.
Oreka asaldura ere gerta daiteke ebaketa-altuera h handitu gabe, adibidez lurzoruaren barne-erresistentzia jaisten denean. Lotutako lurzoruaren barne-erresistentzia-elementuak, kohesioa eta marruskadura, oso aldakorrak dira eta lurzoruko ur kantitatearen araberakoak dira. Hori dela eta, kasu askotan, irristatzearen kausa urez loturiko lurzoruaren gehiegizko saturazioa da, hain handia izan daitekeen lurzorua ez baita inongo maldaren azpian eusteko gai, baina bere pisuagatik irrist egiten du.
Irudia. 4. Lurzoruaren irristaketa gainazal irristagarrien eraketaren ondorioz
Barne-erresistentzia murriztearen ondorioz lurzoruaren irristatze-kasu desberdinak daude, eta horietatik ezaugarri batzuk aipatuko ditugu hemen.
Labaintzeko gainazalen heziketa
Lur iragazgaitzaren gainazaleko geruzaren azpian dagoen maldan buztin-geruza iragazgaitz bat badago (4a. irud.), edo buztin-geruzan hondar geruza inklinatu bat badago (4b. irudia), zeina atmosferatik ahuleziatik iristen den (adibidez, atmosferatik edo gainazaleko urritasuna) lur-jausiak gerta daitezke. Geruza iragazkorretik ur kopuru handiagoa pasatzen da buztinezko geruzaraino, eta biziki bustitzen du, gainazalean duen erresistentzia murriztuz, goiko geruza irrist egiten duen tokian.
Ebaki bat moztuz oreka nahastea
Trenbideak eta errepideak eraikitzean mozketak ebakitzeak aurreko oreka-egoera apurtzen du, ebakitako profilean lurzorua euskarririk gabe geratzen baita eta grabitatearen eraginez beherantz joan ohi baita. Oreka-egoera mantendu daiteke, baldin eta lurzoruaren barne-erresistentzia nahikoa handia bada joera horri aurre egiteko, eta hori ere posible da ebakitako lurzorua ebaketarantz biziki inklinatutako geruzaz osatuta dagoenean.
Irudia. 5. Lurzoruaren irristatzea lur geruzetan mozteagatik
Hala ere, lurzoru iragazgaitza eta iragazgaitza txandaka mozten badira (5 irudia), lur iragazgaitza lixibiatzeko eta lur iragazgaitza bustitzeko aukera dago, eta horren gainean irristatzea gerta daiteke.
Lurzoruaren homogeneotasuna
Lur iragazgaitzez egindako lubeta batean dagoen material iragazgaitzaren geruza meheek, buztinezko lenteak deritzonak (6 irud.), irristadura ere eragin dezakete, ur kopuru handi bat iristen bada eta irristatze-azalera eratzen badu.
Irudia. 6. Lubetaren irristatze kasua konposizio ez homogeneoagatik
Izoztearen eragina
Izoztearen eraginez, ura gainazaleko geruzan metatzen da izotz lente moduan. Desizoztean, izotz-lenteak ur bihurtzen dira, eta horrek lurra gainsaturatzen du izozteen ekintzaren sakoneraraino, eta horren ondorioz masa likido bihurtzen da eta egonkortasuna galtzen du.
Kasu hau izozteak arriskutsuak diren lurzoruetan eta izozteak irauten duen denbora luzeagoan bakarrik gertatzen da, izotz lenteak sortzeko denbora asko behar delako.
Lurpeko uren maila jaistea
Lurpeko uren maila etengabe jaisten denean, adibidez lurzoruan egindako lanak egiteagatik, lurra lehortu egiten da eta, hantura handia duen buztina bada, pitzadurak agertzen dira. Azaleko eta atmosferako ur kantitate handiagoak sartzen dira, lurra bustiz eta barne-erresistentzia murriztuz, eta horrek lur-jausiak ere eragin ditzake.
Lur-labaintzeko beste kasu asko ere badaude, beraz, kontuan hartu daiteke edozein lur koherenteak, egoera jakin batzuetan, barne-erresistentzia neurri handiagoan edo txikiagoan gal dezakeela eta, kanpo-indarren eraginez, martxan jarri daitekeela.
Lurzoru inkoherentea egonkorra da, maldaren inklinazio-angelua lurzoruaren barne-marruskadura-angelua baino txikiagoa bada. Lurzoru mota honekin, irristatzea gertatzen da malda-angelua barne-marruskadura-angelua baino handiagoa bada. Hala ere, lurzoru buztintsuaren gainean lotu gabeko materialarekin lubeta bat egiten bada, lurzoru buztintsuak irristatu eta lubeta erori egin daitezke, eta egonkortasuna egiaztatu behar da.
Lurraren malden egonkortasuna probatzen
Gainazala irristakorra forma
Kanpo indarren eta lurzoruaren barneko erresistentziaren arteko oreka-baldintza Coulomb-ek ezarri zuen bere ekuazioarekin
τ ≤ c + σ tgϕ
non τ lurzoruaren ebakidura-esfortzua den, c kohesioa den, σ irristatze gainazaleko tentsio normala den, ϕ barne-marruskaduraren angelua den.
Lurzoruaren barne-erresistentzia, c kohesioa eta σ tgϕ marruskadura nahikoa ez badira lurzoruaren ebakidura-esfortzuari aurre egiteko, irristatzea lurzoruaren barruko labain-azalera batean gertatzen da. Labaintzeko gainazal mota desberdinak daude, lurzoruaren propietate fisikoen, estratifikazioaren, hezetasunaren, kanpoko kargaren eta beste faktore batzuen araberakoak.
Ondoko labain-kasu tipiko hauek posizioaren arabera desberdinak dira:
Irudia. 7. Lur-jausien kasu tipikoak
a) Ebakiaren alde bertikalen irristaketa. Albo bertikalekin zulatzen diren ur-hornidurarako, estolderiarako eta abarren kanalen kasuan (7a irud.), lurzoruaren propietate fisikoen araberakoa den hc altuera kritikoa gainditzen bada, ADC gainazalean irristatzea gertatzen da. Irristadura hauek normalean ez dira kanalaren luzera osoan zehar, baina lokalizatuta daude, eta hori lurzoruaren ebakidura-erresistentzia irregularrean azaltzen da.
b) Aldapa partzialeko irristadak (7b. irud.). Irristadura hauek sarritan agertzen dira udaberrian trenbide eta errepide mozketetan eta lurzorua urez gainsaturatzearen ondorio dira.
c) Gauez aldapa irristatzea (7c irud.). Ebakiaren edo lubetaren malda osoaren irristatzea da C hankaraino.
d) Aldapa oinen azpian irristatzen (7d. irudia). Ebaki edo lubetaren malda osoaren eta oin azpiko lurzoruaren irristatzea da. Txirrista honi azpiko haustura edo haustura suediarra ere deitzen zaio, lehen deskribatu zuten suediarren omenez.
Labain-azaleraren formari dagokionez, lurzoru lotuan irristatze-azalera zuzena ez dela esan daiteke, gainazal kurbatua dela baizik. Zenbait autorek arku zirkularra (Fellenius), espiral logaritmikoa (Rendulić) edo lerro kurbatu horien konbinazioa (Brinch Hansen) hartzen dute irristatzearen gainazalaren forma gisa.
Uraren iragazketaren eragina maldaren egonkortasunean
N maila duen aldaparen aurrean kanpoko ura badago1 (irudia.8), ur-fluxua maldaren atzealdeko lurzoruan gertatzen da, eta horrek barne-presioa eragiten du poroetan, eta ondorioz partikula solidoen arteko marruskadura gutxitzen da eta lurzoruan ebakidura-esfortzua handitzen da.
Maila N bada1 Maldaren aurrean dagoen uraren H*γW ur-zutabe konstante batek lurzoruaren poroetan uraren presioa eragiten du, eta horrek partikula solidoen arteko marruskadura murrizten du, eta horren ondorioz malda labaintzeko arriskua areagotzen da. Hala ere, maila N denean1 konstantea, H*γW ur-zutabearen presioak partikula solidoak lurzoruaren barrualderantz bultzatzen ditu, eta, ondorioz, malda labaintzeko arriskua hein batean murrizten da. Kasu honetan, ur maila konstantean N1 ezpondaren aurrean, ibaian beherako malda irristatzeko arriskua dago, lurzoruan ura iragazitzearen eraginez partikula solidoak bultzatzea eragiten baitu ibaian beherako isurialdearen kanpoko aldean.
Sl.8. Iragazketaren eragina lurzoruaren maldaren egonkortasunean
Kanpoko ur-maila _N mailatik nabarmen jaisten bada1_n N2 orduan ibaian gorako ezpondaren egonkortasuna mehatxatuta dago. Kasu honetan, barne-poroen ura ibaian gorako isurialdearen kanpoalderantz doa, partikula solidoak alde horretara bultzatuz.
Horregatik guztiagatik, lurzoruaren malda uretan murgilduta badago, uraren iragazketaren eragina ere kontuan hartu behar da maldaren egonkortasuna probatzerakoan.
Lurzoruan ura iragaztzearen eragina hainbat faktoreren menpe dago, eta horien artean garrantzitsuenak lurzoruaren iragazkortasuna, kanpoko uraren presio hidrostatikoa, kanpoko ur-mailaren jaitsiera-abiadura eta lurzoruaren homogeneotasuna dira.
Suposatzen badugu irudiko lubeta. 8 masa homogeneoki isotropokoa, N1 mailako kanpoko uren presio hidrostatikoaren eraginez, ura isuriko da lubetaren poroetan ibaian beherako maldaren norabidean, eta, horrenbestez, lurpeko lurpeko uren maila jaitsi egingo da ibiltzen den errepidearen luzerarekin. Lubetean AA’, BB’ eta CC’ piezometriko hodiak sartzen baditugu (9. irud.), presio hidrostatikoaren eraginez poro-ura hodi horietan sartuko da eta N1 mailara igoko da, hodi guztietan berdina izan daitekeena, baldin eta A, B puntuak A, _B_ko altuerak A eta, beraz, B puntuak badaude. hodiak h1, h2 eta h3.
Irudia. 9. Ekipotentzial eta korronte lineak
N1 ur-mailaren kota _h_z adierazten badugu arbitrarioki aukeratutako O-O plano batekin, orduan 3 puntu guztien h potentziala, A, B eta C berdina da. Hiru puntu hauek lotzen dituen zuzena zuzen ekipotentziala da. Lurzoruko lurpeko urak ezin du lerro horretan zehar joan, potentzial txikiagoa duten puntuen norabidean baizik.
Antzeko modu batean masa berean hauta ditzakegu D, E eta F potentzial txikiagoa duten h ― Δh. Hiru puntu hauek batzen dituen zuzena potentzialaren h ― Δh_lerro ekipotentziala da. Uraren fluxua ABC lerro ekipotentzialaren A puntutik DEF lerro ekipotentzialaren D infinituki hurbileko puntu bateraino egongo da tanta hidrauliko handienaren norabidean imax, hau da, distantzia txikienaren norabidean =_ AD_ Δ min. Horrek esan nahi du ura zeharkatzen duen AD lerroa bi lerro ekipotentzialekiko perpendikularra dela,
imax = Δh / Δlmin
non Δlmin bi linea ekipotentzialetarako normala den. Lerro ekipotentzialen normal horiek masa iragazkorra den ur-fluxuaren noranzkoak dira eta korronte lerroak deitzen dira. Linea ekipotentzialen eta korronteen komunitateak, elkarren artean perpendikularki, fluxu-sarea osatzen du.
Emari-sareek forma desberdinak dituzte masaren iragazkortasunaren arabera. Kasurik ohikoena masa iragazgaitzaz egindako lubeta da lur iragazgaitzaren gainean, hau da, iragazgaitza egin daitekeen lurzoruaren gainean (10. irud.). Kasu honetan, kanpoko ur-maila konstantea bada, korronte-lerroak parabolaren erdiko zatian daude.
Irudia. 10. Emari sarea lurzoru iragazgaitzean dagoen malbeta iragazkorra
Urre gorako maldan, paraboltak maldarekiko perpendikularrarekin lotzen dira, hau da, lerro ekipotentziala adierazten du, maila konstantean N1 ura ez baita isurtzen maldan behera. Beheko maldarekin, paraboltak tangentzialki amaitzen dira maldarekin, ez baita ez lerro ekipotentziala ez korronte lerroa. Lubetaren azpian dagoen lurzoru iragazgaitzaren gainazala korronte bat da, lubetaren hondoko ura gainazal honen paraleloan isurtzen delako. Goiko aldean, fluxu-sarea iragazpen-lerroa izeneko oinarrizko parabolt batekin amaitzen da, lurzoruaren muga adierazten duena iragazpenaren eraginez. Muga horren azpitik, lurzorua H*γW kanpoko uraren presio hidrostatikoa dela-eta iragazketa-efektupean dago, haren gaineko lurzoruan filtraziorik ez dagoen bitartean. Iraupen-lerroari saturazio-lerroa ere deitzen zaio, azpian dagoen lurzorua urez guztiz asetuta dagoela suposatzen baita, eta gainean, berriz, partzialki.
Egiazko maldaren ebaluazioak ikerketa, estratifikazioa, erresistentzia-parametroak, lurpeko eta gainazaleko urak, maila-aldaketak, drainatze-, sismikoak, indusketa- edo betetze-faseak, aldameneko egiturak eta aldi baterako baldintzak izan behar ditu. Babes egokirik gabe induskatzea eta lur-mugimendu posiblearen eremuan sartzea ez da segurua testu orokorraren arabera edo ezpondaren beraren formaren arabera.