Najważniejszym efektem prac było opracowanie przestrzennego modelu Kopca wskazującego strefy zagrożone utratą stateczności. Analizy deformacji wykazały lokalne przemieszczenia gruntu dochodzące do 20 cm w ciągu roku. Jeszcze większe zmiany zaobserwowano podczas porównania aktualnych danych z pomiarami wykonanymi w 2014 r. przy użyciu skanera laserowego.

Kluczową rolę w projekcie odegrały badania sejsmiczne. Wykorzystano specjalnie zmodyfikowane, kompaktowe urządzenie do wzbudzania fal sejsmicznych, przystosowane do pracy na ścieżkach Kopca. Analiza prędkości propagacji fal pozwoliła określić miejsca osłabienia struktury gruntu oraz strefy podwyższonego zawilgocenia, które mogą inicjować procesy osuwiskowe.

Kopiec Kościuszki. Fot. kilhan/Adobe Stock

Jak podkreślają badacze, przewagą tomografii sejsmicznej jest możliwość uzyskania ciągłego obrazu wnętrza obiektu, a nie jedynie punktowych danych z odwiertów. Dzięki temu możliwe było wskazanie obszarów, w których dochodzi do rozluźnienia gruntu i akumulacji wody – głównego czynnika destabilizującego konstrukcję Kopca Kościuszki.

Istotnym elementem projektu był także monitoring geometryczny realizowany metodą skanowania laserowego 3D. Studenci wykonali szczegółową „chmurę punktów” obiektu z dokładnością do 5 mm. Modele różnicowe opracowane na podstawie kolejnych pomiarów umożliwiły identyfikację zarówno osuwania, jak i lokalnych nasunięć mas ziemnych.

Fot. Politechnika Krakowska

Na podstawie zgromadzonych danych przygotowano również koncepcje zabezpieczenia obiektu. Analizowano m.in. możliwość punktowego wzmacniania gruntu metodą iniekcji cementowych oraz warianty łączonych metod poprawy stateczności skarp.

Zdaniem zespołu badawczego opracowana metodologia może znaleźć zastosowanie nie tylko przy ochronie zabytkowych budowli ziemnych, ale również w geotechnice infrastrukturalnej. Zintegrowane wykorzystanie sejsmiki, skaningu 3D i modeli numerycznych może wspierać monitoring nasypów drogowych i kolejowych, skarp oraz innych obiektów narażonych na deformacje i utratę stateczności.

Fot. Politechnika Krakowska

W projekt „Odkrywcy Kopca Kościuszki” zaangażowani byli naukowcy i studenci Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej. Opiekę naukową nad pracami sprawowali prof. dr hab. inż. Elżbieta Pilecka oraz dr inż. Mirosława Bazarnik z Katedry Geotechniki i Wytrzymałości Materiałów PK. W badaniach uczestniczył także dr inż. Rafał Sieńko z Katedry Konstrukcji Żelbetowych i Sprężonych PK, członek Komitetu Kopca Kościuszki. Partnerem przemysłowym projektu była firma Geopartner Geofizyka.

Przeczytaj także: Kraków z naukowym wsparciem dla metra. Powstaje konsorcjum