Dæmningsbrud!

 

Der kan opstå problemer, hvis skråningerne langs reservoirets sider er ustabile. Den 3. oktober 1963 skred en del af Toc-bjerget på sydsiden af Vaiontreservoiret i Norditalien, ned i reservoiret og skubbede en ca. 200 m høj bølge hen over den 267 m høje buedæmning. Dæmningen modstod dette pludselige vandtryk, men der blev forvoldt store ødelæggelser i Longarone-dalen længere nede ad floden, hvor fem landsbyer blev skyllet væk og 2600 mennesker omkom.

Når det drejer sig om større reservoirer eller reservoirer i seismisk aktive områder, er der risiko for at forårsage jordskælv. Man er ikke helt klar over årsagen til denne fremkaldte seismiske aktivitet, men man mener, at den er forårsaget af ændringer af vandtrykket i dybden i forbindelse med fyldningen af reservoiret. Nogle af de mest kritiske geologiske betingelser for anlæggelse af fundamenter opstår i forbindelse med konstruktionen af dæmninger. Et brud kan resultere i pludselig frigørelse af enorme vandmasser, som kan medføre dødsfald og ødelæggelse af store områder. Da Malpasset-dæmningen i det sydlige Frankrig i 1959 brød sammen, betød det, at samspillet mellem betondæmninger og deres fundamenter blev taget op til fornyet overvejelse. Dæmningen var en 67 m lang buedæmning bygget på glimmerskifer. Den venstre del af buen brød sammen, da en kile af klippe under dæmningens fundament forsvandt. En del af dæmningen blev stående på dalens bund og en del på den højre bjergside. Undersøgelser af de tilbageblevne dele af dæmningen antydede, at en forskydning i strømmens retning havde fundet sted, og at den største bevægelse var sket i venstre side. Yderligere undersøgelser afslørede, at bjergarten på den venstre side var svagere end på den højre. Faktisk var dens styrke kun en I/.v af betonens. Det er muligt, at denne situation medvirkede til en ujævn belastning af buen, da vandtrykket øgedes på grund af stigende vandstand i reservoiret.

Placering og anlæggelse af en dæmning!
Anlæggelse af dæmninger resulterer i opstemning af vand i reservoirer, som skal holdes tilbage både af dæmningen og af reservoirets sider.

Reservoirets vandtæthed er en vigtig faktor, som kræver detaljerede geologiske studier, især hvor der findes dybt begravede kanaler, kalksten, andre gennemtrængelige bjergarter eller måske endog forladte minegange. Det eventuelle vandtab ved dæmningen eller i reservoiret kan forhindres eller kontrolleres ved at fylde en blanding af vand og cement i sprækkerne i bjergarten eller de øvrige materialer, som forventes at ville lække.

Latiyan-dæmningen er en 112 m lang støttepillestruktur anlagt på kvartsitsandsten og lerskifer fra devon. Den ligger i det nordlige Iran. Udvælgelsen af dæmningens placering skyldes dalens form

(som gjorde projektet rentabelt) samt de omfattende bjergskred langs dalens sider. På venstre side er dæmningen fæstnet på bjergsiden i en dyb udgravning i den foldede sandsten. Højre side er anlagt på en stejl bakkeskråning mod strømmens retning.

Normalt er denne geologiske sammensætning anvendelig, fordi lagene danner vinkler mod det tryk, som dæmningen udøver på underlaget. Men en stor del af den venstre side af underlaget udgøres af ustabile lerskifre, som er for svage til at bære belastningen af dæmningen. Dette geologiske problem er overvundet ved at anbringe en trykklods hen over lerskifterlagene på ydersiden af dæmningen. En dæmning er noget af det farligste, man kan anlægge på en ustabil undergrund, og dæmningsbrud har ofte forvoldt ødelæggelser og kostet tusindvis af menneskeliv.

Stabilitet i skråninger!
De fleste ingeniørprojekter omfatter en vurdering af skråningsstabiliteten i forbindelse med nyudgravede skråninger eller konstruktioner på delvis sammensunkne skrænter. Sammenstyrtninger af skråninger hænger nøje sammen med den type materiale, skråningen består af. Manglende stabilitet fremkaldes ved fjernelse af materiale fra foden af skråningen ved undergravning, forøgelse af belastningen højere oppe eller et stigende vandtryk inde i skråningen. Stabilisering af skråninger afhænger af de metoder, ingeniørerne anvender til kunstigt at modvirke skred.

Lerskråninger er berygtede for jordskred. Det typiske jordskred er forårsaget af en roterende bevægelse i den nedsunkne masse, således at den eksisterende overflade ved toppen af

skråningen synker sammen og danner en terrasse, mens foden af skråningen strækker sig længere frem. Brudfladen består af en krumning, langs hvilken leret er blevet poleret og furet af bevægelsen. Denne form for bevægelse kan bestå af en serie af nedskredne blokke, som tilsammen udgør et større skred. Hvis den skråning, der nu er dannet, nedbrydes af forvitring og yderligere bevægelse i skråningen, får skrænten en karakteristisk bølgende form. Udgravninger ved foden af jord- og bjergskred eller anlæggelse af en vold på toppen kan føre til en total sammenstyrtning.

Under perioder med store nedbørsmængder stiger grundvandsspejlet. Det kan føre til forøget vandtryk inde i skråningen og dermed tilbevægelse i jorden. Mange skrænter af den slags befinder sig i en tilstand af omtrentlig ligevægt. Hvis der kommer mere vand til, enten fra nedbør eller kilder, kan der især i områder med sand og silt dannes blødt mudder, som bevæger sig ned ad skråningen i en tynd mudderstrøm. Uvejr med heftig regn kan føre til katastrofale skred som det, der fandt sted i et slaggebjerg ved Aberfan i Wales den 2. oktober 1966, hvor dele af byen begravedes og 150 mennesker omkom. Sådanne katastrofer sker ofte i troperne i monsuntiden, hvor regnmængden er kolossal.

Jordskred kan stabiliseres ved at gøre skråningen fladere og dermed fjerne vægten på dens top ved tilføjelse af en støttevold ved foden af skredet samt ved fjernelse af vand ved dræning af jorden gennem borehuller og grus fyldte grøfter.

Bjergskråninger skrider sammen på grund af en kombination af fald efter undergravning, sammenstyrtning af blokke og søjler, brud langs fx svage lagflader eller langsom krybning. Forskellen mellem bevægelserne i de hårde bjergarter og dem, der foregår i svagere bjergarter, er, at de allerede eksisterende svagheder som sprækkezoner, forkastninger og lagflader i de hårde bjergarter bestemmer formen af den sammenstyrtede blok og har en vigtig indflydelse på sammenstyrtnings-mekanismen. Mange sammenstyrtninger udvikler en betydelig acceleration under faldet, som resulterer i et bjergskred med høj hastighed, som strækker sig over et betydeligt område ved skråningens fod. Bjergskråningernes størrelse gør det meget vanskeligt at stabilisere dem.