Obryw

Obryw – gwałtowne oderwanie się mas skalnych od stromego, urwistego stoku, częste przy trzęsieniach ziemi. Najczęściej przyjmuje formę lawiny kamiennej. Przykładem są Wantule w Dolinie Miętusiej w Tatrach. U podnóża stoku lub ściany skalnej powstaje duże nagromadzenie bloków skalnych, tworzące bezładne blokowisko, tzw. piarg. Piargi występują bądź w obrębie ścian skalnych (np. w żlebach), bądź u ich podnóża, gdzie tworzą stożki, hałdy i pokrywy usypiskowe. Składają się z materiału o różnej frakcji, od żwiru, przez kamienie po wielkie bloki skalne. Obrywy są naturalnym procesem geodynamicznym, stanowiącym olbrzymie zagrożenie dla ludzi oraz infrastruktury. W Polsce wiele dróg jest zagrożonych obrywami, a miejsca ich występowania oznaczane są przy pomocy znaku drogowego „Uwaga spadające odłamki skalne”.

Obryw to także nazwa materiału skalnego nagromadzonego w wyniku obrywu.

Obryw dzieli się na:

obrywanie
odpadanie

Oba zjawiska zachodzą bez kontaktu z podłożem (w fazie początkowej), ale różnią się wielkością materiału. Przy obrywaniu udział bierze wielka ilość materiału (np. duże fragmenty skał przy zboczach gór) a przy odpadaniu mała (np. pojedyncze bloki).

Czynniki warunkujące powstawanie obrywów

Zasadniczym elementem powodującym powstawanie obrywów jest erozja i wietrzenie, a więc procesy w pełni naturalne. Dodatkowo obrywy szczególnie często występują na terenach o dużej aktywności sejsmicznej (np. Japonia czy Włochy). Nie są to jednak czynniki gwarantujące powstanie obrywu. Czynnikami dodatkowymi, podnoszącymi prawdopodobieństwo powstania obrywu są:

rzeźba terenu i nachylenie stoku – stoki o nachyl. > 25° względem poziomu; stoki gładkie, pozbawione roślinności, porośnięte trawą, strome żleby, rynny, depresje, kotły oraz gładkie zbocza,
opady i wody wgłębne – woda jest elementem redukującym siły oddziaływania w górotworze,
gwałtowne zmiany temperatury, ekspozycja skarp (przegrzewanie skarp południowych) – długotrwałe mrozy od –10 do –30 °C powodują wgłębne rozsadzanie przypowierzchniowe masywów. Duże dobowe wahania temperatur również sprzyjają powstawaniu obrywów, co związane jest z cieplnym współczynnikiem rozszerzalności skał.

Przeciwdziałanie zagrożeniu wywołanemu obrywami

Stalowa bariera ochronna o wytrzymałości gwarantowanej na poziomie 5000 kJ. Zdjęcie z testów w skali 1:1 wykonywanych przez firmę Geobrugg ze Szwajcarii.

Mur oporowy po zatrzymaniu obrywu skalnego w Grecji. Wygląd muru po uderzeniu oraz jego geometria w porównaniu do geometrii skarp dają do myślenia.

Powierzchnia skarpy skalnej zabezpieczona kotwami biernymi (gwoździami firmy TITAN) w połączeniu z pokryciem siatką stalową wysokiej wytrzymałości TECCO^®

Część skarpy skalnej zagrożonej pojedynczymi obrywami o dużej masie, zabezpieczona kotwami biernymi (gwoździami) w połączeniu z pokryciem siatką stalową wysokiej sztywności i odporności mechanicznej SPIDER^®

Za najprostszą i jednocześnie najbardziej skuteczną metodę można uznać unikanie miejsc zagrożonych obrywami, zarówno w trakcie poruszania się po górach, jak i np. przy wyborze miejsca na lokalizację drogi. Obszary takie można określić na podstawie analizy ukształtowania terenu, bezpośrednich obserwacji czy innych symptomów oraz przede wszystkim na podstawie historii zdarzeń. W sytuacji gdy takiego zagrożenia nie można uniknąć, ryzyko można eliminować lub ograniczać stosując następujące rozwiązania:

1. Aktywne – niedopuszczające lub znacznie ograniczające możliwość wystąpienia obrywu. Wśród tego typu metod wyróżnić można między innymi:

stabilizacje biologiczną – pokrycie szatą roślinną (odpowiednią dla wysokości miejsca pokrycia), zalesianie (drzewa są najlepszą i praktycznie bezobsługową ochroną) itp.
stabilizację przy wykorzystaniu metod inżynierskich, polegającą na pokrywaniu skarp siatkami stalowymi, torkretem (betonem natryskowym), w połączeniu z odpowiednim kotwieniem luźnego materiału bądź pojedynczych formacji skalnych (przy wykorzystaniu kotew pasywnych (gwoździ) lub aktywnych.

2. Pasywne – przyjmujące na siebie siłę uderzenia lawiny bądź pozwalające kontrolować / zmieniać jej trajektorię. Można tutaj wyróżnić:

mury oporowe – konstrukcje wykonane z materiału rodzimego lub z betonu. Z reguły wymagające dużej ilości prac instalacyjnych oraz dość mocno ingerujące w krajobraz. Dodatkowo tego typu konstrukcje sztywne źle znoszą oddziaływanie dynamiczne o dużej energii.
wały ziemne i tarasy – bardzo dobre, bardzo odporne i zasadniczo bezobsługowe zabezpieczenia, wymagające jednak dość dużej ilości miejsca, w związku z czym rzadko znajdują zastosowanie np. jako ochrona ciągów komunikacyjnych. Często wykonywane przy użyciu materiału zgromadzonego w postaci piargu.
kurtyny skalne – pokrywanie zboczy siatkami stalowymi o odpowiedniej wytrzymałości, bez ich kotwienia w caliźnie. Zainicjowana lawina (skalna lub lodowa) w sposób kontrolowany sprowadzana jest do strefy deponowania. Metoda stosowana raczej w sytuacji, gdy powierzchnia do pokrycia kurtyną nie przekracza kilkudziesięciu tysięcy metrów kwadratowych. Przy większych powierzchniach stosuje się ze względów ekonomicznych bariery odłamkowe lub wały ziemne.
zadaszenia i galerie betonowe – drogie i wciąż dość powszechnie stosowane na świecie rozwiązania. Pewnym mankamentem jest ich mała odporność na mocno skupione udary mechaniczne. W trakcie takich zdarzeń, galerie ulegają często spękaniom, a ich naprawa jest mocno skomplikowana. W celu dodatkowej ochrony pokrywane są specjalnymi koszami stalowymi wypełnionymi materiałem amortyzującym. Dodatkową zaletą galerii jest zabezpieczanie przed zalewaniem dróg czy linii kolejowych spływającą po zboczu wodą (woda przepływa po nich).
bariery odłamkowe oparte na siatkach stalowych wysokiej wytrzymałości. Bardzo dobra, szybka i sprawdzona na świecie metoda ochrony przed zagrożeniami dynamicznymi. W zależności od konstrukcji stanowić mogą ochronę przed pojedynczymi uderzeniami. Cechą szczególną takich konstrukcji jest bardzo precyzyjnie określona odporność dynamiczna, a zatem można je dobrać do określonego rodzaju zagrożenia.
odstrzeliwanie bądź skuwanie – metody skuteczne w przypadku małej skali zjawiska, w dodatku podnoszące bezpieczeństwo jedynie tymczasowo.