Abstract | Prometnice u Republici Hrvatskoj, a naročito autocesta A1, popularno zvana Dalmatina koja povezuje kontinentalnu i mediteransku Hrvatsku, a pri čijoj je izgradnji čovjek itekako intervenirao u prirodu, tj. stijensku masu (izgradnjom tunela, nadvožnjaka, podvožnjaka), osim udobne vožnje kriju i rizik od odrona stijenske mase, tj. hazarda.
Hazard od odrona stijenske mase može se izraziti kao vjerojatnost da će se odron stijenske mase određene magnitude pojaviti u određenom području u određenom vremenskom periodu. Definicija hazarda podrazumijeva koncept prostornog položaja definiranog vremenskom učestalošću i intenzitetom odrona stijenske mase. Rizik od odrona stijenske mase podrazumijeva posljedice ostvarenja odrona izražen u broju ljudskih života i ekonomskim gubicima.
Proteklih desetljeća dogodilo se nekoliko većih odrona stijenskih masa na prometnicama u Republici Hrvatskoj uzrokujući ozbiljne štete kako na građevinama tako i na prometnoj infrastrukturi. Osim velikih materijalnih šteta, uslijedili su i dulji zastoji prometa što je prouzrokovalo velike poremećaje u funkcioniranju lokalnih zajednica i operativnosti pojedinih regija. Temeljem tih događaja došlo se do zaključka o potrebi sustavnog rješenja problema.
U ovoj disertaciji provedena je analiza postojećih metodologija procjene opasnosti od odrona, osobito u karbonatnim stijenskim masama te prilagodba analizirane metode lokalnim uvjetima. Identificirana su područja koja su ugrožena i razvijena je strategija zaštite od odrona i upravljanje rizicima od odrona stijenske mase i hazarda u karbonatnim stijenskim masama u Republici Hrvatskoj.
Trenutno ne postoji klasifikacija odrona stijenskih masa prilagođena hrvatskom kršu. Analizirane su postojeće metode određivanja hazarda od odrona stijenske mase te su u konačnici odabrane tri metode koje su se pokazale kompatibilne našim lokalnim uvjetima. To su Rockfall Hazard Rating System - RHRS, modified Rockfall Hazard Rating System -mRHRS i Colorado Rockfall Hazard Rating System - CRHRS metoda. Nakon provedenih analiza ustanovljeno je da je metoda CRHRS objektivno najkompletnija metoda koja zbog niza parametara objektivno određuju egzaktan broj bodova koji nas navode na razinu hazarda i rizika od odrona stijenske mase. CRHRS metodom promatrane su četiri osnovne karakteristike kod analize pokosa: karakteristike pokosa, uvjeti klime, geološki uvjeti i promet. Jedan od većih nedostataka je taj što postojeće metode određivanja hazarda u stijenskim masama ne uzimaju u obzir metode zaštite pokosa što uvelike umanjuje veličinu rizika od odrona stijenske mase. Moderne mjere zaštite pokosa bitno utječu na smanjenje rizika i hazarda od odrona stijenske mase. Predložena je modifikacija CRHRS metode nazvana CROatian Rockfall Hazard Rating System - CRORHRS za uvjete u karbonatnim stijenskim masama gdje je napravljena klasifikacija mjera zaštite pokosa na bazi 13 mogućih mjera zaštite pokosa.
Na temelju analiza koje su provedene primijećeno je da pokosi koji su tretirani nekom vrstom zaštite pokosa nemaju iste karakteristike, odnosno, da ocjena ne bi smjela biti ista upravo zbog zaštite koja je integrirana na pokosu. Pilot projekt Raspadalica kod Buzeta uzet je kao referentan za primjenu i analize postojećih metoda i nove CRORHRS metode. Rizik od odrona stijenske mase izražen u bodovima od 75 do 2025 bodova. Iz provedenih analiza može se zaključiti da su sve dobivene ocjene za karbonatne stijenske mase uglavnom između 300 i 600 bodova, iako je suma mogućih bodova daleko veća. Na temelju dobivenih podataka napravljena je ljestvica ocjenjivanja i to na način da se sve ispod 250 bodova smatra niskim stupnjem hazarda od odrona stijenske mase, od 250 do 450 bodova srednjim stupnjem hazarda od odrona stijenske mase, od 450 do 600 visokim stupnjem hazarda od odrona stijenske mase, dok se sve ocjene preko 600 pa do 2025 bodova smatraju vrlo visokim stupnjem hazarda od odrona stijenske mase. Analizom je određeno da za različite visine zasjeka od 0 do16 metara, od16 do 23 metra, od 23 do 31 metar i visine preko 31 metar, ovisno o bodovima iz sustava procjene, određujemo razinu rizika od odrona u stijenskim masama. Primjenom odgovarajućih mjera zaštite nužno je umanjiti razinu rizika za barem jednu razinu. Znanstveni doprinos ove metode procjene hazarda od odrona stijenske mase leži u tome da je to prva predložena metoda koja obuhvaća lokalne uvjete (građenje, geološki uvjeti, klima) za prometnice u Republici Hrvatskoj, kao i prva metoda procjene hazarda od odrona stijenske mase na prometnicama uopće, a koja usvaja primjenu modernih mjera zaštite pokosa.
Praktični doprinos razvijene metode procjene hazarda od odrona stijenske mase leži u vrlo jednostavnoj primjeni za potrebe održavanja stijenskih zasjeka na prometnicama u Republici Hrvatskoj. Na osnovi utvrđenih utjecaja mjera zaštite pokosa razvijena je aplikacija za određivanje hazarda od odrona stijenske mase na prometnicama uz mogućnost unošenja neke od mjera zaštite čime se aplikativno automatski određuje i smanjenje hazarda, odnosno rizika od odrona stijenske mase. Software se bazira na unosu podataka u tablicu koja je određena novom metodom CRORHRS-a, a na bazi CRHRS metode s reduciranim brojem parametara u smislu sliva jarka, geoloških uvjeta i klimatskih uvjeta na temelju čega se dobiva konačan rezultat. Razvijena aplikacija za pametni telefon omogućit će široku primjenu, osobito tehničkim službama zaduženim za održavanje prometnica. |
Abstract (english) | Rockfall hazard can be expressed as the probability that a rockfall of a certain magnitude will occur in a certain area in a certain period of time. The definition of hazard implies the concept of spatial position defined by the time frequency and intensity of rockfall. The risk of rockfall implies the consequences of various landslides expressed by the number of human lives taken and economic consequences. In the past few decades, several major rockfalls have occurred on roads in the Republic of Croatia, causing serious damage to both buildings and transport infrastructure.
In addition to major material damage large traffic jams followed as a result and those caused major disruptions in the functioning of local communities and the functioning of various affected regions. Based on these events, it was concluded that it is necessary to figure out a systematic solution to this problem.
In this dissertation an analysis of the existing methodologies of rockfall hazard assessment (especially in carbonate rock masses) was performed, and the analyzed methods were adapted for local conditions. Areas that are jeopardized have been identified and a rockfall protection strategy and risk management of rockfall in carbonate rock masses in the Republic of Croatia has been developed. Currently, there is no classification of rockfalls adapted to Croatian karst. The existing methods to determine the rockfall hazard were analyzed, and finally three methods that proved to be compatible with local conditions were selected:the Rockfall Hazard Rating System - RHRS, modified Rockfall Hazard rating system - mRHRS and Colorado Rockfall hazard rating System - CRHRS method.
After the analysis, it was concluded that the CRHRS method is objectively the most complete method that, due to a number of parameters, objectively determines the exact number of points that lead us to the level of hazard and the risk of rockfall. The CRHRS method was used to observe four basic characteristics in slope analysis: slope characteristics, climate conditions, geological and traffic conditions. One of the major disadvantages is that the existing methods for determining the hazard in the rock masses do not take into account the slope protection, which greatly reduce the rockfall risk. Modern slope protection solutions significantly reduce the rockfall risk. A modification of the CRHRS method called CROatian Rockfall Hazard Ratung System - CRORHRS for conditions in carbonate rock masses has been proposed where a classification of slope protection has been made based on 13 possible slope protection solutions.
Based on the analyses performed, it was noticed that the slopes with some kind of slope protection do not have the same characteristics meaning that the assessment should not be valued on the same scale precisely because of the protection integrated on the slope. The pilot project Raspadalica near Buzet was taken as a reference for the application and analysis of existing methods and new CRORHRS method. Rockfall risk management is expressed in points from 75 to 2025. When analyzing the slopes in about a dozen cases it was noticed that the obtained estimates for carbonate rock masses are generally between 300 and 600 points, although the sum of possible points is much higher. Based on the obtained data, a rating scale was made in such a way that anything below 250 points is considered a low hazard of rockfall, from 250 to 450 points with a medium hazard of rockfall, from 450 to 600 with a high degree of hazard of rockfall, while all scores over 600 to 2025 points are considered a very high degree of rockfall hazard.
The analysis estimated that for different cut heights from 0 to 16 meters, 16 to 23 meters, 23 to 31 meters and heights over 31 meters, depending on the points from the assessment system, the level of risk of rockfall can be determined. By applying appropriate protection measures, it is mandatory to reduce the level of risk by at least one level. The scientific contribution of the developed method for the rockfall assessment lies in the fact that it is the first proposed method that includes local conditions (construction, geological conditions, climate) for roads in the Republic of Croatia, as well as the first method of rockfall hazard assessment on roads in general that adopts the application of modern slope protection measures.
The practical contribution of the performed rockfall hazard assessment method lies in a simple application for the purpose of maintaining rocky slopes on roads in the Republic of Croatia. Based on the determined impacts of slope protection measures, aplication to determine the hazard of rockfall on roads has been developed with the possibility of the protection measures input, which automatically determines the reduction of hazard, ie. the risk of rockfall. The software is based on data entry in a table determined by the new CRORHRS method, and on the basis of the CRHRS method with a reduced number of parameters in terms of ditch basin, geological conditions and climatic conditions, and with it all the final result is obtained. Developed software, including a smartphone application, will enable wide application, especially to technical services in charge of road maintenance. |