Analiza stateczności skarpy wiślanej na odcinku pomiędzy ulicą Lipkowską, a ulicą Wiślaną w Górze Kalwarii (województwo mazowieckie)

Celem pracy była ocena stateczności skarpy w Górze Kalwarii oraz określenie charakteru zachodzących w jej obrębie przemieszczeń. Analizę poprzedzono charakterystyką warunków przyrodniczych obszaru badań, ze szczególnym uwzględnieniem budowy geologicznej, warunków hydrogeologicznych i geomorfologicznych. Na podstawie badań terenowych i laboratoryjnych oraz materiałów archiwalnych opracowano interpretacyjny model geologiczny podłoża. Model ten wykorzystano do analizy stateczności metodą elementów skończonych (MES) w programie ZSoil. Obliczenia obejmowały warianty z podstawowymi i rezydualnymi parametrami wytrzymałościowymi gruntów oraz ocenę wrażliwości modelu na długotrwały opad. Do rozpoznania przemieszczeń wgłębnych wykorzystano wyniki ośmioletnich pomiarów prowadzonych w trzech inklinometrach. Zmiany wysokości powierzchni terenu określono na podstawie modelu różnicowego opracowanego z danych lotniczego skanowania laserowego (ALS) z lat 2011 i 2019. Przeanalizowano również satelitarne dane interferometryczne udostępniane przez European Ground Motion Service (EGMS) dla okresu 2020–2024, aby ocenić wielkość i kierunek przemieszczeń powierzchni terenu. Porównano wyniki uzyskane na podstawie ALS i EGMS oraz podjęto próbę określenia zależności między przemieszczeniami satelitarnymi a miesięcznymi sumami opadów z tego samego okresu. Wyniki wskazują na powolne przemieszczenia skarpy i obniżanie się powierzchni terenu. Pomiary w inklinometrze 7/2 wykazały występowanie strefy przemieszczeń wewnątrz serii iłów warwowych. Modelowanie MES pokazało istotny wpływ przyjętej wytrzymałości tych gruntów na ocenę stateczności: zastosowanie parametrów rezydualnych obniżyło współczynnik bezpieczeństwa z 2,25 do 1,15. W wariancie z parametrami podstawowymi hipotetyczny długotrwały opad spowodował spadek tego współczynnika do 2,00. Nie stwierdzono istotnej korelacji między opadem a analizowanymi przemieszczeniami. Łączne wykorzystanie pomiarów terenowych, danych przestrzennych i modelowania pozwoliło ocenić aktywność skarpy oraz wskazać możliwe uwarunkowania obserwowanych deformacji.

The aim of this thesis was to assess the stability of the escarpment in Góra Kalwaria and to determine the nature of the displacements occurring within it. The analysis was preceded by a description of the natural conditions of the study area, with particular emphasis on the geological structure and the hydrogeological and geomorphological conditions. An interpretative geological model of the subsurface was developed on the basis of field and laboratory investigations and archival materials. This model was used for a stability analysis with the finite element method (FEM) in ZSoil. The calculations included variants with peak and residual soil strength parameters, as well as an assessment of the model's sensitivity to prolonged rainfall. Subsurface displacements were identified from eight years of measurements in three inclinometers. Changes in ground surface elevation were determined from a difference model based on airborne laser scanning (ALS) data from 2011 and 2019. Satellite interferometric data provided by the European Ground Motion Service (EGMS) for the period 2020–2024 were also analysed to assess the magnitude and direction of ground surface displacements. The results obtained from ALS and EGMS were compared, and an attempt was made to determine the relationship between satellite-derived displacements and monthly precipitation totals for the same period. The results indicate slow movement of the escarpment and lowering of the ground surface. Measurements in inclinometer 7/2 revealed a displacement zone within the varved clay series. FEM modelling showed that the assumed strength of these soils has a significant influence on the stability assessment: applying residual parameters reduced the factor of safety from 2.25 to 1.15. In the variant with peak parameters, hypothetical prolonged rainfall reduced the factor of safety to 2.00. No significant correlation was found between precipitation and the analysed displacements. The combined use of field measurements, spatial data and modelling made it possible to assess the activity of the escarpment and to identify possible factors controlling the observed deformations.