Razoran potres koji je zahvatio Banovinu nije samo izmijenio izgled građevina, devastirao ih ili u potpunosti uništio, već je znatno izmijenio i izgled tla te doveo do pojava koje u Hrvatskoj desetljećima nisu zabilježene.
Uz otvaranje vrtača, pojavu klizišta i to čak tri vrste, od kojih neke do sada nisu bile poznate u Hrvatskoj, te odrona, pojavila se i likvefakcija koja u Hrvatskoj nije pak viđena punih 140 godina, odnosno od zagrebačkog potresa 1880. godine. Prema iskustvu stručnjaka upravo su uvjeti tla ti koji utječu na visinu i rasprostranjenost šteta, jer kako pojašnjavaju prof. dr. Željko Arbanas s Građevinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci i prof. dr. Snježana Mihić Arbanas s Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta u Zagrebu tijekom mnogih je potresa zapaženo da na visinu i rasprostranjenost šteta značajno utječu lokalni uvjeti tla, koji u konačnici određuju i rješenja za sanaciju šteta.

​Hazardni procesi

– U lokalne uvjete tla ubraja se nekoliko vrsta učinaka potresa koji proizlaze iz lokalnog sastava tla, reljefa, kao i pokrenutih opasnih (hazardnih) procesa. U slučaju jakih potresa, magnitude veće od 6 stupnjeva po Richteru, pod određenim okolnostima kod valova velikih amplituda nastaju hazardni procesi koji se u stručnoj literaturi nazivaju inducirani efekti, a to su klizišta i likvefakcija. Zadatak inženjerskih geologa i građevinara-geotehničara je evidentirati te procese neposredno nakon potresa, kako bi se mogla procijeniti šteta koju su prouzročili. Također je važno znati da određeno vrijeme nakon potresa ovi procesi mogu i dalje nastajati i pokrenuti druge štetne procese, te na taj način dodatno ugrožavati ljude i materijalna dobra na zahvaćenom području. Ove procese nužno je sustavno evidentirati nakon potresa na području na koje je potres utjecao, kako bi se mogle definirati mjere zaštite ljudi, a također i mogućnosti za kasnije mjere oporavka i sanacije. Razorni potres magnitude 6,2 zatekao nas je 29. prosinca na aktivnom klizištu u Prnjavoru Čuntićkom, samo 10 kilometara zračne linije udaljenom od epicentra potresa, ističe prof. dr. Mihić Arbanas.

U tom trenutku, za to selo i mještane, dodaje prof.dr. Arbanas, najveća opasnost od potresa bilo je aktiviranje klizišta zbog potresanja, jer postoji opasnost da se oko 300 tisuća metara kubnih klizne mase pokrene i da zatrpa desetak kuća koje se nalaze u podnožju klizišta.

snimio Davor Kovačević

– Na temelju vlastitog iskustva na klizištu u vrijeme potresa, očekivali smo aktiviranje i drugih klizišta na širem području oko epicentra, što je kasnije i potvrđeno. Međutim, na povratku iz Petrinje uočili smo i pojave likvefakcije kod sela Brest Pokupski. Znajući koliko je to štetan proces i da zahvaća vrlo velika područja, pregledali smo teren oko ulice Desni odvojak. Srećom, kolega Vedran Damjanović je imao dron s kojim je snimio cijelo zahvaćeno područje, te smo odmah utvrdili da je samo ova zona likvefakcije veličine oko 15 hektara te da je nužno koristiti i dron u terenskim izvidima, objašnjava prof. dr. Mihić Arbanas.

Njih dvoje bili su dio tima od 15 znanstvenika, nastavnika i studenata s dva fakulteta, Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta u Zagrebu i Građevinskog fakulteta u Rijeci, koji je obavio terenske izvide neposredno nakon potresa, na području približne veličine oko 1.250 četvornih kilometara oko glavnog rasjeda na kojemu je bio hipocentar potresa, a kako bi evidentirali seizmički inducirane efekti potresa, klizišta, zone likvefakcije i vrtače usijedanja. Inženjerski geolozi i geotehničari bilježili su lokacije opasnih pojava, štete i rizike, kako bi na temelju tih podataka mogli upozoriti nadležne institucije civilne zaštite i Ministarstvo prostornog uređenja, graditeljstva i državne imovine.

​Bočno razmicanje​

​​Sustavni izvidi šireg područja oko glavnog rasjeda pokazali su da su se na tom području pojavile vrste induciranih efekata potresa poput likvefakcije, tri tipa klizišta i to klizanje, bočno razmicanje i odronjavanje te vrtače usijedanja.

– Najveći broj identificiranih klizišta nastao mehanizmom klizanja nastao je u nasipima cesta, manji dio u prirodnom tlu, a uglavnom se radi o plitkim klizištima. Njihova sanacija moguća je standardnim inženjerskim metodama, a neposredno nakon nastanka nužna je signalizacija na prometnicama na mjestima oštećenja kolnika. Izrazito je opasno klizište u naselju Prnjavor Čuntićki zbog toga što je potres izazvao povećane pomake klizišta prema obiteljskim kućama koje su dobile zelenu markicu. Iako je proces vrlo spor, neizvjesno je kada će se klizište ubrzati toliko da klizna masa ošteti ili sruši kuće. Ova izrazito rizična situacija iziskuje rano upozoravanje, odnosno alarmiranje u svrhu evakuacije stanovnika, upozorava prof. dr. Mihić Arbanas.

Registiran je, dodaje, veći broj pojava klizišta mehanizmom bočnog razmicanja.

– Ova vrsta klizišta do sada u Hrvatskoj nije evidentirana, a sada je nastala isključivo pomacima tla na slojevima pijeska na većim dubinama, povezano s pojavom likvefakcije. Posljedično, pojave bočnog razmicanja su dubine nekoliko metara, moguće do 15 metara. Bočno razmicanje se na površini odražava otvaranjem subvertikalnih pukotina. Odronjavanje također predstavlja vrstu klizišta, a kao posljedica razornog potresa nastao je vrlo mali broj odrona. Jedan je registriran na prometici, a drugi je veći odron visoko u šumi iznad naselja, koji zbog svoje udaljene lokacije ne predstavlja prijetnju za ljude ili građevine, objašnjava prof.dr. Mihić Arbanas.

Stošci pijeska kraj Bresta Pokupskog. Rupe ukazuju na mjesta izbacivanja pijeska u liniji koja predstavlja pukotinu razmicanja.

Jedna od najopasnijih pojava, kaže prof.dr. Mihić Arbanas, nastala kao posljedica ovog potresa su i vrtače usijedanja koje se manifestiraju stvaranjem rupa okruglog ili elipsastog oblika na površini.

– Istraživači s RGNF-a i Građevinskog fakulteta u Rijeci ukupno su zabilježili osam vrtača koje su nastale uslijed prirodnih uzroka i dvije vrtače koje su nastale kao posljedica ispiranja materijala u blizini komunalne infrastruktre. Promjeri sedam vrtača nastalih u selu Mečenčani u Općini Donji Kukuruzari, neposredno nakon glavnog potresa do 5. siječnja du od 1,5 do desetak metara. Najveća vrtača promjera oko 15 do 20 metara i nastala je 6. siječnja, u vremenu od 12 do 14 sati, na temelju čega se zaključuje da postoji velika vjerojatnost nastanka novih pojava na tom području. S obzirom da je pojava vrtača vezana za područje specifične geološke građe materijala na površini i plitko ispod površine, ova opasnost je prisutna samo na određenim područjima. Iz rasporeda osam registiranih vrtača, vidljivo je da su sve nastale na području ukupne veličine oko jednog četvornog kilometra, što ukazuje na veliku potencijalu opasnost od nastanka novih vrtača u tom dijelu naselja, navodi prof.dr. Mihić Arbanas.

Opasan pijesak

Kao je posljedice potresa u Petrinji registrirana je i pojava likvefakcije slojeva pijesaka u podlozi površinskih naslaga na području gradova Petrinje, Siska i Gline i njihove okolice. Radi se, navodi prof.dr. Arbanas, o naglom gubitku čvrstoće rahlih slojeva pijeska zasićenih vodom uslijed djelovanja seizmičkih valova izazvanih potresom. Javlja se kod potresa magnitude 6.0 i više, a posljedice se očituju u tonjenju i naginjanu građevina na likvefiranom zemljištu, pojavi pukotina na površini tla, bočnom razmicanju tla, pojavi klizišta, izbacivanju vode i pijeska i formiranju stožaca pijeska na površini terena, izbacivanju ukopanih instalacija i rezervoara iz tla, rušenju obalnih konstrukcija i drugim pojavama.

– Pojednostavljeno opisano, sloj pijeska ispod površine tla i ispod razine podzemne vode se uslijed potresanja tijekom potresa pretvara u tekućinu, a gornji slojevi tla izazivaju pritisak u tom trenutno tekućem sloju. Tekućina pod pritiskom izbija na površinu povlačeći za sobom pijesak i to traje sve dok se ne uspostavi ravnoteža pritiska u vremenskom razdoblju od oko sat vremena nakon nastanaka potresa. Površinski čvršći slojevi tla praktično »zaplivaju« na tekućem sloju i nastupa njihovo pomicanje (bočno širenje) uslijed potresanja. Likvefakcija je dobro poznata pojava u svijetu, a najpoznatije pojave su bile u Niigati 1964. godine, Anchorage na Aljaski iste godine te u Christchurchu na Novom Zelandu 2011. godine. Prema povijesnim zapisima, kod nas se likvefakcija dogodila nakon zagrebačkog potresa 1880. godine i nikad kasnije. Važno je napomenuti da slabiji potresi koji slijede glavni potres ne mogu izazvati novu pojavu likvefakcije.

Tlo ispod površinskog sloja debljine oko šest metara na području gradova Petrinje, Siska i Gline izgrađuju naslage pijeska nastale stoljetnim poplavljivanjem Kupe, Save i Gline, a zbog visoke razine podzemne vode te naslage pijeska su zasićene vodom. Potres u Petrinji imao je dovoljno veliku magnitudu da pokrene takav proces i prema našim istraživanjima ustanovljene su za sada ukupno 32 zone zahvaćene likvefakcijom i to unutar urbanih dijelova gradova Petrinje, Siska i Gline, kao i u njihovim okolnim naseljima Brest Pokupski, Žažina, Letovanić, Palanjak, Hrastelnica, Erdedska Tišina, Dvorišče i druga. Najveća oštećenja likvefakcija je izazvala u naseljima Brest Pokupski i Bok Palanjački. U Naselju Brest Pokupski likvefakcija je zahvatila područje u duljini od oko 700 metara i širini od oko 120 metara. Uslijed potresanja dio naselja se pomaknuo po pukotini dugačkoj oko 400 metara kroz cijelo naselje, a pukotina je u dijelu prošla kroz građevine i izazivala odvajanje dijelova građevina. Dio građevina unutar likvefiranog područja je »potonuo« u tlo. U naselju Bok Palanjački dio naselja je pomaknut prema Savi za približno 30 centimetara, što je procijenjeno na osnovi vidljivih pukotina, a točnije vrijednosti znat ćemo nakon analize satelitskih snimaka koje provode naše kolege iz Italije. Područje naselja Palanjak je u cijelosti zahvaćeno likvefakcijom na području od približno 800 metara duljine i širine oko 600 metara i cijelo naselje je pomaknuto prema Savi za oko 20 centimetara, navodi prof.dr. Arbanas.

Velika šteta nastupila je i na nasipima uz Savu i Kupu. Bočno razmicanje na nasipima izazvalo je duboke pukotine koje značajno umanjuju funkcije zaštite nasipa, pa su nužno poduzeti radovi za njihovo pojačanje koje provode Hrvatske vode. Most Brest preko Kupe također je oštećen zbog likvefakcije ispod nasipa pristupnih cesta prema upornjacima mosta.

snimio Marko Gracin

– Štete uslijed likvefakcije uglavnom su nastupile za vrijeme i neposredno nakon potresa, ali se mogu očekivati i dugotrajna slijeganja građevina i tla kroz slijedeća dva mjeseca koja mogu izazvati i dodatne manje štete na građevinama, zaključuje prof. dr. Arbanas.

Iskustva za budućnost

S obzirom da likvefakcije u Hrvatskoj nije bilo posljednih 140 godina ta se pojava, kaže prof.dr. Arbanas, nije razmatra u inženjerskoj praksi, osim znanstvenih istraživanja i poznavanja iskustva u svijetu.

– S obzirom na iskustva u svijetu odlučili smo provesti detaljnu evidenciju svih nastalih pojava likvefakcije evidentiranih na području zahvaćenom potresom, kako bi se na temelju prikupljenih podataka mogla izraditi odgovarajuća baza podataka. Ovi podaci, prikupljeni u skladu s iskustvima zemalja s bogatim iskustvom u tom području kao što su Japan, Novi Zeland, Italija te USA, kao i poznati podaci iz provedenih istražnih radova na istom području, omogućit će provođenje detaljnih analiza nastalih pojava i posljedica likvefakcije. Također će se provesti i detaljna laboratorijska istraživanja ovih materijala. Pijesci uzeti na lokacijama likvefakcije već su djelomično ispitani u Geotehničkom laboratoriju Građevinskog fakulteta u Rijeci, koji je u potpunosti opremljen za ispitivanje dinamičkog ponašanja tla. To bi trebala biti osnova za izradu seizmičkog i geotehničkog mikrozoniranja na području ovog dijela Sisačko-moslavačke županije, podloge koja trebaju poslužiti za definiranje uvjeta gradnje na ovom prostoru uvažavajući uvjete mogućnosti pojave ovakve nepovoljne pojave kao seizmički induciranog efekta, odnosno posljedice jakih potresa, objašnjava prof.dr. Arbanas.

Ta saznanja, dodaje, svakako treba primijeniti i prilikom odabira mjera sanacije potresom oštećenih građevina i odabira novih lokacija za gradnju.

– Pojava likvefakcije kao posljedica petrinjskog potresa svakako bi trebala imati utjecaj i na procjenu rizika od katastrofa za Republiku Hrvatsku. U procjeni iz 2019. godine potres je usvojen kao jedna od katastrofa, ali likvefakcija nije razmatrana kao posljedica potresa. S obzirom na to da u Republici Hrvatskoj postoje i druga područja koja mogu doživjeti potres iste ili slične magnitude i intenziteta, a izgrađena su od naslaga koje posjeduju značajke da u istima može nastupiti likvefakacija, bilo bi nužno provesti zoniranje za opasnosti na likvefakciju u tim područjima. Takva zoniranja i uputstva za gradnju u takvim područjima, a kao bi se izbjegle buduće negativne posljedice i ljudske žrtve budućih jakih potresa u Hrvatskoj, bila bi možda i jedini pozitivan doprinos petrinjskog potresa. Ova iskustva ne smiju biti zanemarena i moraju biti iskorištena u cilju veće sigurnosti buduće gradnje u seizmičkim područjima u Hrvatskoj, upozorava prof. dr. Arbanas.