4. L'ambiente roccioso delle pericolose cantine e cavità

Le rocce che racchiudono le rischiose cantine domestiche sono molto diverse, il che determina in modo significativo lo sviluppo dello stato pericoloso e quindi le attività di prevenzione. Dato che una descrizione generale dei vari tipi di roccia è reperibile in letteratura, presento le loro proprietà in termini di effetto sulle cavità sotterranee e le cantine.

4.1. Principali tipi di roccia che lo circondano 

4.1.1. La sabbia e l'argilla della Pannonia (Pécs, Erd-high shore, Eger) sono in genere a bassa stabilità, sensibili all'acqua e al rigonfiamento. La disidratazione totale e l'ammollo ripetuto possono causare danni molto gravi agli oggetti sotterranei. Le cavità create nella versione in argilla sono anche esposte al rischio del cosiddetto gonfiore del piede, che deve essere preso in considerazione durante il dimensionamento delle strutture di supporto e la revisione delle cavità. La rottura delle cavità può essere scorrevole o bloccata. In questi materiali le cantine venivano spesso costruite con una struttura portante, un arco.

4.1.2. La superficie a contatto con l'aria della cavità tagliata in calcare sedimentario (calcare "lime" e calcare "sarmatian") è danneggiata, muschiata e la roccia perde forza. La sua resistenza alla flessione è bassa, quindi è quasi inevitabile incrinarsi (a volte solo poche decine di metri) del soffitto formato durante l'estrazione. In genere, si verificano grandi crepe e spostamenti nel calcare, che inizialmente causano movimenti lenti. Si rompono in blocchi. Il problema è la grande dimensione delle cavità e l'installazione (e quindi il sovraccarico) della superficie sopra di esse. 110 km a Budafok e 32 km a Kőbánya.

Proprietà del calcare sarmato:

Densità apparente (γ): 2,0 - 2,07 t / m3

Resistenza a compressione uniassiale (σ_c): 3,6 – 8,0 MPa

Resistenza alla trazione (σ_t): 0,3 MPa

Resistenza al taglio (τ): 0,52 - 0,58 MPa      

Il calcare di Sarmatian è per lo più disomogeneo: dalla sospensione della calce al calcare duro, può essere trovato in tutte le varietà. Di conseguenza, i vari livelli possono essere facilmente separati, portando a livelli discreti. Questo fenomeno si verifica principalmente sul lato disegnato del corpo roccioso (nel piano inferiore della pietra tombale, nelle pareti laterali nel punto di sporgenza).

4.1.3. Le caverne del calcare d'acqua dolce (distretto di Budapest I., Eger) sono in genere formate naturalmente e in seguito hanno ricevuto varie funzioni (protezione, conservazione) a seguito dell'attività umana. La roccia che forma la cavità delle cavità è fragile e di bassa resistenza alla flessione. è sensibile al traffico stradale e alle vibrazioni e trasmette lontano le onde di vibrazione. La rottura di solito assume la forma di un coperchio di una bara. L'argilla, la marna, che appare come una roccia incrostante ed è incastonata tra i blocchi, è sensibile all'acqua e soggetta a gonfiore.

Caratteristiche del calcare d'acqua dolce:

Densità apparente (γ): 2,5-2,6 t/m³

Resistenza a compressione uniassiale (σ_c): 6,8 - 9,0 MPa

Resistenza al taglio (τ): 0,52 - 0,58 MPa      

4.1.4. Nei tufi di roccia vulcanica (tufo riolite, tufo rinodacite) le cavità si sono formate principalmente attraverso l'estrazione di pietre da costruzione. I tufi sono sensibili all'acqua, la loro forza nell'aria si deteriora notevolmente e sono caratterizzati da agenti atmosferici. Questo fenomeno si riscontra principalmente nell'entrata delle cantine legata alla superficie. Come le rocce sedimentarie, i ciuffi hanno una bassa resistenza alla trazione. Le proprietà di resistenza dei ciuffi variano ampiamente, a seconda delle loro condizioni e posizione.

Proprietà del tufo rinodacite (quando asciutto):

Densità apparente (γ): 1,33 - 1,45 t/m³

Resistenza a compressione uniassiale (σ_c): 2,25 – 7,09 MPa

Resistenza alla trazione (σ_t): 0,52 - 0,97 MPa

Resistenza al taglio (τ): 0,35 - 0,50 MPa      

(fonte: GEOSERVICE Gmk 1985)

Caratteristiche del tufo basalto (umido o asciutto):

Densità apparente (γ): 1,9 - 2,1 t/m³

Resistenza a compressione uniassiale (σ): 7,35 - 11,08 MPa

Resistenza alla trazione (τ): 0,25 - 1,57 MPa

(fonte: Réthelyi 1986)

è caratteristico del tufo rinodacite che i componenti principali del feldspato vengono convertiti in argilla dall'umidità. è importante sapere che non è solo l'acqua sotterranea o piovana che può causare questo, ma anche i vapori che si accumulano nello spazio aereo delle cantine. Di conseguenza, la loro forza è significativamente ridotta, fino al 20% della forza originale. La struttura rocciosa dei tufi consente alla radice della vegetazione di penetrare e questo fattore contribuisce anche al degrado della vegetazione.

Le cantine costruite nel solido ambiente roccioso sopra descritto sono caratterizzate dal fatto che le strutture portanti (murature, archi, barriere d'ingresso) sono realizzate con materiali estratti dal taglio. Pertanto, il processo e il corso del tempo del loro fallimento è quasi identico a quello della roccia madre, cioè si verifica con esso.

Anche tipico di tali cantine solide guidate da cantina è che la lapide sopra di loro è solitamente di basso spessore e presenta significativi strati naturali o artificiali. La ragione del piccolo spessore è che la maggior parte delle cavità sono state realizzate per l'estrazione di materiale, vale a dire che l'uomo di estrazione stava cercando di estrarre più materiale possibile dal sito. Un tipico esempio di questo, così come le dimensioni delle otturazioni naturali e artificiali, è il sistema di cantine situato sotto l'Old Hill Park nel X. distretto di Budapest. La cava, precedentemente utilizzata per l'estrazione e quindi l'estrazione dell'argilla, è stata riempita di immondizia comunale e detriti da costruzione dagli anni '60. I 12, talvolta 18 metri di spessore, riempiono un carico significativo sulla pietra tombale delle cantine profonde, che hanno uno spessore di appena 0,8-1,2 metri.

Budapest, Kőbánya sistema di cantine nel Óhegy-park

 

In un corpo roccioso così sottile, che è caricato di pietra tombale, le forze di flessione causano fessure verticali e, sul suo piano inferiore, depositi discreti. Questo processo si può trovare anche in cantine tagliate in calcare d'acqua dolce e tufo.

 

Separazione del disco Budapest, Kőbánya

 

4.1.5. Più di un terzo del nostro territorio è coperto da suoli loess. Il nostro loess può essere diviso in tre tipi. Il cosiddetto loess tipico (che si trova tipicamente in Transdanubio, nelle colline Somogyi e Tolna, lungo il Danubio, sull'estensione Balaton) è il tipo di terreno più problematico in termini sia di danni alla cantina che di ingegneria costruttiva. Sono note interruzioni bancarie dei loess in vaste aree (ad es. Dunaföldvár, Dunaújváros, il bacino orientale del lago Balaton) e ogni anno il livello richiede uno o due decessi a causa di una costruzione impropria del loess. La caratteristica più dannosa di un tipico loess è il suo collasso. Questo processo di solito inizia con l'acqua. Il motivo principale del crollo risiede nella struttura del loess. Contiene SiO2 come componente principale, insieme a feldspato, carbonati e mica. Il loess tipico nel nostro paese è costituito da polvere e sabbia trasportate e depositate dal vento nell'Olocene (cioè molto vicino ai nostri tempi nella storia geologica). I cambiamenti nell'era glaciale, durante i periodi più caldi, hanno portato alla vegetazione che si è depositata sui loess, con i tubuli lasciati al posto dei corpi morti, rendendo gli loess macroporosi. L'acqua o un carico significativo provocano il collasso di questi tubi e la dissoluzione della calce. Questo fa sì che il loess subisca una variazione del volume fino al 55-60% (collasso). Nel loess, il collasso si verifica su superfici libere verticali e oblique, motivo per cui la parte di ingresso delle cantine è in pericolo. In tali casi, le cantine vengono scavate sempre più in profondità nello stomaco della montagna. Bertalan Andrásfalvy descrive nel suo studio sul Monte Cantina Páty che una cantina scolpita in un loess è nota per essere entrata per tutta la sua lunghezza sotto un tombino, come era in origine.

 

Loess in superficie è caratterizzato da rotture a blocchi e le cantine presentano rotture e distacchi a forma di bara. Quest'ultimo porta a un disastro grave, spesso fatale. La distruzione delle cavità del loess è rapida. Un giorno, ci sono solo alcune crepe che possono rompersi in poche ore o un giorno. Dal punto di vista della prevenzione dei pericoli in cantina, è importante sapere che sebbene alcuni dei passaggi della cantina tagliati ai vecchi tempi siano stati distrutti oggi, i crolli non riempiono mai lo spazio sotterraneo nella loro interezza. Gli altri due tipi di loess ungherese, il buono loess sul terreno e le proprietà del loess infuso prevalenti nella Grande Pianura, differiscono da quanto sopra e non presentano lo stesso rischio del loess tipico. Ma le cantine stabilite in esse hanno lo stesso danno delle cantine di argilla discusse in precedenza.

 

L'ingresso della cantina scolpito in un loess con un muro rotto Kalaznó, Tolna

 

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4.2. Presenza di alcuni importanti tipi di roccia 

/ puoi leggere questo capitolo sulla pagina ungherese /  

4.3. Rapporti tra l'ambiente roccioso circostante delle cantine e la comparsa di danni alla cantina 

 

I seguenti fattori devono essere considerati nel determinare l'aspetto del danno da cantina e come trattarlo:

 

1. La profondità massima delle cavità sotterranee e delle cantine che sono oggetto della protezione della cantina è di circa 25 m, pertanto, oltre alle prove su roccia utilizzate nell'estrazione mineraria, dovrebbero essere applicati i metodi di ingegneria (ingegneria civile) della meccanica del suolo e della geotecnica. La ragione di ciò è che la maggior parte delle cantine in via di estinzione sono realizzate con materiali (ad es. Argilla, loess, rocce fuoriuscite) che le miniere di acque profonde non incontrano.  

2. La resistenza al taglio delle rocce che circondano le cantine e le cavità è significativamente ridotta dalle crepe in esse e dai materiali più morbidi che le riempiono (tipicamente argilla).

 

3. Anche il contenuto di umidità delle rocce circostanti è un fattore che riduce la stabilità. L'umidità di immersione o l'acqua in pressione nella roccia influiscono sulla stabilità.

 

4.                4. In Ungheria, la cosiddetta Qualificazione per la classificazione dei corpi rocciosi è attualmente sviluppata nella pratica ingegneristica. L'applicazione di RMR è il metodo generalmente accettato. L'essenza di RMR è misurare, classificare e quindi aggregare le seguenti sei proprietà delle rocce di confine:
- resistenza a compressione uniassiale della roccia (?c)
- indice di rottura del corpo roccioso (RQD)
- distanza del corpo roccioso (Jn)
- stato delle superfici di articolazione (Jr)
- condizioni dell'acqua, delle acque sotterranee e sotterranee (Jw)
- direzione e posizione delle partizioni (o)

Tenendo conto di quanto sopra con pesi diversi, imposta 5 classi di rocce e assegna loro diversi tipi di supporto e allungando liberamente le lunghezze di taglio. Il metodo è progettato principalmente per guidare nuovi tagli, ma può essere utilizzato con alcune aggiunte e modifiche per testare cantine esistenti, cavità senza strutture di supporto e per determinare il lavoro da eseguire. L'autore di questo sito ha preparato una versione modificata del metodo RMR per le cantine esistenti.