11. BUDOWA DOMU NA SKARPIE. ( "Murator" 2/96 )

Skarpy jako miejsca nietypowe wymagają szczególnego traktowania podczas projektowania i

budowy domu.

Skarpy występują nawet na obszarach nizinnych - przy krawędziach dolin wielkich rzek, oraz w

pobliżu moren czołowych. Człowiek integrując w świat przyrody, zmienia istniejące od wieków
warunki równowagi i przyczynia się do powstawania osuwisk. Corocznie słyszy się o tragicznych w
skutkach osuwiskach, które pochłonęły ofiary w ludziach. Często zdarzają się również mniej groźne
katastrofy.

Podczas budowy trasy W-Z i Trasy Łazienkowskiej, naruszone zostały równowagi skarpy u stóp

kościoła św. Anny w Warszawie (fot. 1).

Fot. 1 Widoczny na zdjęciu mur oporowy był jednym z elementów powstrzymujących ruch skarpy przy kościele św.

Anny w Warszawie.

Przesuwające się masy gruntu spowodowały oderwanie północno - wschodniej części absydy i

wschodniej części Kaplicy Loretańskiej. Powstały szczeliny, których szerokość dochodziła nawet
do 3 cm. 

Kilka lat temu na terenie Łazienek, w pobliżu północnego przyczółka Trasy Łazienkowskiej,

zaobserwowano ruch skarpy warszawskiej (fot. 2 i 3). 

Fot. 2 Szczeliny w asfalcie na skarpie w pobliżu Ujazdowa to pierwsze oznaki powstającego osuwiska.

Fot. 3 Przesuwające się masy ziemi w pobliżu Trasy Łazienkowskiej spowodowały deformację schodów.

W   roku   ubiegłym  zagrożone   zostały  budynki   położone   w   pobliżu   Gnojnej   Góry  na   Starym

Mieście w Warszawie.

Działania   człowieka   spowodowały   powstawanie   osuwiska   przy   ulicy   Agrykola.   Ulicę   tę

zbudowano w latach 1778 - 79. Miała służyć jako droga dojazdowa do Łazienek. Do jej budowy
wykorzystywano naturalny wąwóz. Przez blisko 200 lat skarpy wzdłuż ulicy były stateczne. Po raz
pierwszy w roku 1963, a powtórnie w 1979 nastąpiło osuwisko (fot. 4 i 5). Do drugiego znacznie
przyczynił się ruch ciężkich pojazdów obsługujących budowę Trasy Łazienkowskiej.

Konstruktor projektujący budynek na terenie płaskim wymiaruje fundamenty - sprawdza nośność

gruntu pod stopą lub ławą fundamentową. Jeżeli budowa usytuowana jest na zboczu lub w jego
sąsiedztwie, przed wyborem lokalizacji budynku konieczne staje się sprawdzenie stateczności, czyli
równowagi skarpy obciążonej wznoszoną konstrukcją. 

Fot. 4 Archiwalne zdjęcie osuwiska przy ulicy Agrykola w Warszawie.

Fot. 5 Uporządkowany w latach osiemdziesiątych teren dawnego osuwiska przy ulicy Agrykola. Nieckę osuwiska

wypełniono gruntem, skarpę umocniono i zabezpieczono palami.

JAK OCENIAĆ STATECZNOŚĆ SKARPY?

Kształt  drzew porastających zbocze może świadczyć o ruchach gruntu, jakie występowały w

przeszłości. Jeżeli główne pnie drzew są proste i pionowe, to znaczy, że zbocze było stateczne.
Drzewa   o   pniach   pokrzywionych,   rosnących   w   różnych   kierunkach   świadczą   o   ruchach,   jakie
występowały na zboczu. Świeże pęknięcia darni, szpary i szczeliny widoczne na powierzchni gruntu
to ślady niedawnych ruchów gruntu. Jeżeli głębokość szczelin jest niewielka, można spodziewać się
niewielkiego   przemieszczenia,   zwanego   zsuwem   powierzchniowym.   Gdy   szczeliny   są   duże   i
głębokie, możliwe są osuwiska sięgające głęboko pod powierzchnie terenu. Szczeliny najczęściej
pojawiają się w pobliżu korony zbocza.

O istniejącym w przeszłości osuwisku możemy się dowiedzieć studiując mapę wysokościową

terenu.   Osuwisko   pozostawia   po   sobie   charakterystyczny,   przedstawiony   na   rysunku   przebieg
warstwic (rys. 1).

Rys.1 Plan warstwicowy skarpy z osuwiskiem.

Stateczność   skarpy   określa   współczynnik   stateczności   F.   Jest   to   wartość   wyznaczona   jako

stosunek sił utrzymujących do sił przesuwających mas gruntu. Gdy wartość współczynnika F jest
mniejsza od jedności, skarpa nie jest stateczna.

DOPUSZCZALNE NACHYLENIE SKARPY

Skarpy zbudowane z suchych gruntów piaszczystych są stateczne, gdy ich kąt nachylenia jest

mniejszy:

•

od 27

O

 - gdy zbocza zbudowane są ze słabo zagęszczonych piasków drobnych,

•

od 31

O

 - gdy w zboczu znajdują się dobrze zagęszczone piaski grube.

Znacznie większe nachylenia zboczy możliwe są w gruntach spoistych. Gdy skarpa zbudowana

jest   z   twardoplastycznej   gliny   pochodzenia   lodowcowego,   bezpieczny   kąt   nachylenia   zbocza
wysokości   6m   równy   jest   70

O

.   Gdy   zbocze   ma   wysokość   10m,   dopuszczalny   kąt   nachylenia

zmniejsza się do 50

O

. 

JAK ZABEZPIECZYĆ SKARPĘ?

Budowa   na   skarpie   czynnej,   czyli   będącej   w   ruchu,   jest   przedsięwzięciem   trudnym   i

kosztownym.   Na   takim   terenie   konieczne   jest   wykonanie   precyzyjnych   badań   geologicznych,
lokalizujących   przebieg   płaszczyzny   poślizgu   jednej   części   gruntu   względem   drugiej.   Badania
umożliwiają ocenę stateczności zbocza oraz wybór i zaprojektowanie odpowiednich zabezpieczeń.
Najprostszym rozwiązaniem jest 

zmniejszenie nachylenia skarpy.

Zazwyczaj jednak konieczne jest przeprowadzenie skomplikowanych prac inżynierskich. Skarpy

można   zabezpieczyć  

murami   oporowymi,   palami   lub   kotwami

  (rys.   2).   Ostatnio   stosuje   się

gwoździowanie

,   które   polega   na   łączeniu   sąsiednich   partii   gruntu   siatką   stalową   umocowaną

cienkimi prętami wbitymi w grunt.

Rys. 2 Sposoby zabezpieczania skarp.

WODA NA SKARPIE

Fachowcy twierdzą, że suche zbocze jest stateczne. Rzeczywiście, warunki wodne panujące na

zboczu mają bardzo duże znaczenie dla stateczności zbocza.

Woda,   filtrując   w   zboczu,   zbiera   się   na   stropie   głębiej   zalegającej   warstwy  gruntów   słabo

przepuszczalnych i działa jako swoisty smar. Poślizg zwykle odbywa się na styku dwóch rodzajów
gruntów. Przemieszczaniu sprzyja przepływająca woda.

Budowa domu w pobliżu skarpy lub bezpośrednio na zboczu zmienia panujące warunki wodne.

Nowo zbudowany dom musi być, zatem otoczony drenażem. Należy projektować drenaż opaskowy,
otaczający cały dom, a także drenaż powierzchniowy - pod budynkiem (rys. 3). Drenaż umożliwia
odprowadzenie wody napływającej w kierunku budynku i gromadzącej się w dawnym wykopie
fundamentowym. Wodę z drenażu należy odprowadzać na odległość kilkunastu metrów od podnóża
skarpy. Odprowadzenie wody na skarpę czy do jej podstawy może przyczyniać się do powstania
osuwiska.

Rys. 3 Dom zbudowany na zboczu musi być otoczony drenażem.

Szczególną uwagę należy poświęcać również odprowadzeniu wody deszczowej spływającej z

dachu. Woda ta nie powinna przedostawać się do gruntu przy ścianach budynku.

ROŚLINNOŚĆ A STATECZNOŚĆ SKARPY

Istotną funkcję w utrzymaniu stateczności zboczy spełnia roślinność. Absorbuję wodę opadową,

zmniejsza   energię   uderzeń   kropli   deszczu   o   grunt,   oraz   zmniejsza   prędkość   przepływu   wody.
Zabezpiecza to skarpę przed powierzchniowymi spływami gruntu. Jednocześnie korzenie wiążą

masy   gruntu,   przenikają   w   głąb   i   powodują   ograniczenie   ruchu   mas   gruntu   oraz   wzrost
wytrzymałości skarpy.

Interesujące   są   wyniki   przedstawiające   zmianę   współczynnika   stateczności   w   zależności   od

typów roślin występujących na skarpie oraz sposobu jej zagospodarowana. Określono współczynnik
stateczności wybranej skarpy: F=1,36. Wzrasta on do wartości F=1,39, gdy skarpa porośnięta jest
trawą   i   krzewami,   lub   do   wartości   F=2,18,   gdy  zbocze   jest   porośnięte   gęstą   szatą   roślinną   i
drzewami. Po ścięciu drzew początkowo współczynnik stateczności osiąga wartość maksymalną
F=2,9. Spowodowane jest to odciążeniem skarpy (konary nie obciążają zbocza i nie przenoszą sił
parcia   wiatru)   oraz   pracą   korzeni   drzew,   które   zachowują   się   jak   swoistego   rodzaju   pale.   Z
upływem czasu, na skutek gnicia korzenie ściętych drzew, współczynnik stateczności maleje. Po
kilku miesiącach zmniejsza się on do wartości F=1,73, a w niektórych przypadkach może osiągnąć
nawet wartość F=1,13.

Niezmiernie ważne jest zasadzenie na skarpie odpowiednich gatunków roślin. Trawy absorbują

wodę opadową i zmniejszają prędkość przepływu. Drzewa i krzewy zabezpieczają skarpę swym
systemem   korzeniowym,   sięgającym   często   do   głębokości   trzech   metrów   poniżej   powierzchni
terenu. Przy wyborze odpowiednich w danych warunkach klimatycznych gatunków roślin należy
pamiętać o niekorzystnym wpływie dużych drzew lokalizowanych w środkowych częściach skarpy
(w tej części skarpy płaszczyzna poślizgu usytuowana jest najgłębiej). Obciążają one skarpę swym
ciężarem,   a   ponadto   przenoszą   na   grunt   siły   pochodzące   od   obciążenia   wiatrem.   Zebrane
doświadczenia wykazały, że dobór odpowiednich gatunków roślin i umiejętne zagospodarowanie
skarpy zwiększają bezpieczeństwo nawet o 30%.

Dr inż. Krzysztof Traczyński.