Sandomierski krajoznawca, Józef Pietraszewski, określa Sandomierz jako jedno z najpiękniejszych miast w Polsce. Położone jest ono na siedmiu wzgórzach, nad stromym brzegiem Wisły. Już w X wieku, ze względu na urodzajne gleby, dużą ilość lasów, czyste powietrze, położenie wzdłuż szlaków handlowych, Sandomierz stanowił interesujący teren do osiedlania. Osadnictwo skupiało się stopniowo w obrębie następujących wzgórz: Świętojakubskiego, Zamkowego, Katedralnego oraz Staromiejskiego. Zabudowa mieszczańska powstała po drugiej lokacji w 1244 roku.

Działalność człowieka wraz z uwarunkowaniami geologicznymi i przyrodniczymi powodują po dzień dzisiejszy stałe zagrożenie dla mieszkańców, w tym zwłaszcza dzielnicy staromiejskiej.

Tło geologiczne położenia miasta

Obszar starego miasta stanowi peryferyjne wyniesienie Gór Świętokrzyskich, którego podłoże zbudowane jest z utworów kambru środkowego. Na podstawie przeprowadzonych odwiertów wykryto ławice łupków ilastych i kwarcytowych. W tych drugich zanotowano liczne spękania wzdłuż powierzchni nieciągłych. 

Powierzchnia łupków odznacza się dużym stopniem zwietrzenia do poziomu kilku metrów. Zwietrzenie to nie jest jednorodne na całym obszarze. Waha się od 9,5 m w południowej do 1-3 m w północnej części wzgórza. Ich nachylenie skierowane jest na wschód pod kątem 23-38^o. Również położenie utworów kambryjskich jest urozmaicone. Przykrywają je iły krakowieckie, zwane również mioceńskimi. 

Sandomierz znajduje się w obszarze dyslokacji świętokrzyskiej i tektoniki podłoża co powoduje istnienie strefy skał o mniejszej gęstości (Ryc. 1).[8] W okresie trzeciorzędu prawdopodobnie wzgórze to znajdowało się w strefie abrazyjnej działalności morza mioceńskiego. Działalność jego wód mogła spowodować powstanie osuwisk na powierzchni jednego z uskoków.

Ryc. 1 Uproszczony przekrój geologiczny przez wzgórze sandomierskie

Bezpośrednio nad utworami kambryjskimi w obrębie Starego Miasta występują utwory czwartorzędowe. Ich miąższość jest zmienna i składa się z następujących profili: nieciągłych pokryw deluwiów zwietrzeliny, gliny zwałowej, gliny staropleistoceńskie, serii piasków średnich, seria mułków zastoiskowych, seria utworów lessowych. Powierzchniowa warstwa lessu jest uformowana w formie nasypów z różnymi domieszkami: organicznymi, gleby itp.

Właściwości fizyczne lessów

Według definicji Maruszczaka less jest utworem węglanowym, charakteryzującym się plastycznością. Jego miąższość oscyluje w granicach 2-3 m, przeważnie ma barwę żółto-szarą. Podatny jest, pod wpływem wilgoci, nawodnienia, do osiadania. Głównym składnikiem jest frakcja pyłów średnich, wyselekcjonowanych głównie na skutek działalności eolicznej.

W stanie suchym posiada skłonności do pękania oraz powstawania pionowych obrywów. Pod wpływem wody i wilgoci skłonności te zanikają. Średnia wilgotność lessu jest różna na poszczególnych poziomach. W dolnych częściach wilgotność jest większa niż w warstwach przypowierzchniowych – różnica dochodzi nawet do 15%.Zróżnicowanie wilgotności waha się również sezonowo, co ma bezpośredni związek z różnicą w sezonowej ilości opadów atmosferycznych. Ma to wpływ na wytrzymałość lessów, co skutkuje licznymi awariami budynków i urządzeń technicznych. Górny less, stanowiący podłoże dla fundamentów budowli, silnie reaguje na zmiany zawilgocenia. Powoduje to zmniejszenie wytrzymałości i zwiększenie deformacji lessu.

Czynniki zagrażające  Staremu Miastu

Zabytkowa dzielnica Starego Miasta położona jest w krańcowej strefie Wyżyny Sandomierskiej. Otoczona jest z trzech stron wysokimi skarpami. Już od czasów historycznych notuje się występowanie zapadlisk, spękań budynków, obsuwania się skarp na skutek podmywania przez wody z Wisły oraz awarii wodno-kanalizacyjnych (Ryc. 2).Wszystkie te zjawiska związane są bezpośrednio z niekorzystnymi warunkami lessowego podłoża, które posiada małą odporność na zmiany zawilgocenia i działalność wód. Kolejnym czynnikiem jest istnienie podziemnych wyrobisk, lochów, korytarzy wybudowanych przez człowieka. Istnieją również formy przyrodnicze: kawerny i kanały powstające na skutek awarii sieci wodociągów i kanalizacji. Również niewłaściwe odprowadzanie wód opadowych powoduje powstanie tych form. Zapadanie się wyżej wymienionych form skutkuje powstaniem groźnych awarii budowlanych.

Ryc. 2 Przykład spękania związanych z niestabilnością gruntu

Źródło: Inwentaryzacja fotograficzna, stan do września 1969 r., Pracownie Konserwacji Zabytków, Pierzeja zachodnia ul. Basztowej

Na omawianym obszarze dochodzi do rozwijania się przypowierzchniowych ruchów masowych. Wysoka porowatość lessów wraz z działalnością wody powoduje uaktywnienie się procesów deformacyjnych. Powodem takich szkód mogą być wadliwe działanie rynien deszczowych, źle zaprojektowana i nieszczelna sieć kanalizacyjna, brak szczelnej nawierzchni itp. Na terenie Starego Miasta i najbliżej okolicy dominują osuwiska mało aktywne, mające charakter cykliczny. Przykładem może być osuwisko uaktywnione 28 grudnia 1989 roku na skarpie od strony ul. Browarnej (Ryc. 3). Sandomierz jest gęsto zaludniony oraz zagospodarowany co powoduje, że nawet najmniejsze ruchy masowe mogą wywołać zagrożenie dla ludzi i infrastruktury technicznej.

Ryc. 3 Uaktywnione osuwisko przy ul. Browarnej w Sandomierzu
 Źródło: Urząd Miasta w Sandomierzu

 
W 1964 roku  rozpoczęto akcję zabezpieczająco-ratunkową dzielnicy staromiejskiej. Specjaliści z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie opracowali kompleksową metodę zabezpieczania miasta. Były to metody zarówno górnicze, jak i budowlane. Rozpoczęto zabezpieczanie podziemnych części obiektów (likwidacja wyrobisk) a następnie przystąpiono do zabezpieczania części nadziemnych wraz z ich odbudową i rewaloryzacją. Zabezpieczono i stworzono nowe odwodnienia powierzchniowe wraz z wymianą sieci wodociągowo-kanalizacyjnej (Ryc. 4). Wymiana tych sieci polegała na ułożeniu w dnie wykopu płyty żelbetonowej o przekroju zamkniętym. Na jej dnie układano rurę wodociągową. Stworzono również poprzeczne przegrody, z których wychodziła rurka na powierzchnię ulicy. W razie awarii woda wydostawała się na ulicę sygnalizując miejsce problemu. Ulepszono również rozwiązania kratek kanalizacyjnych oraz studzienek, które nie były przystosowane do funkcjonowania na gruncie lessowym. Dokonano uporządkowania odwodnienia przypowierzchniowego: podłączono spływającą wodę z rynien do kanalizacji zbiorczej.

Ryc. 4 Naprawa i budowa nowej sieci wodociągowo-kanalizacyjnej w obrębie starego miasta

Prace objęły również zabezpieczenie i wzmocnienie fundamentów budynków. Były one w złym stanie m.in. ze względu na dokonywane nadbudowy w minionych latach. Zasypując wyrobiska oraz wzmacniając stropy piwnic, tworząc obudowy ceglane bądź w szczególnych przypadkach opaski betonowe, stworzono sieć połączonych piwnic dając w 1977 roku początek funkcjonowania Podziemnej Trasy Turystycznej.

            Powstała również sieć reperów – punktów pomiarowych – mających na celu ocenienie deformacji terenu.            

---

Po ukończeniu akcji ratunkowej dochodziło do awarii sieci wodociągowo-kanalizacyjnej, zapadnia się terenu a nawet osuwisk dużej powierzchni skarpy. Związane było to z nieodpowiednią konserwacją (a nawet jej brakiem) urządzeń mających na celu odprowadzanie i doprowadzanie wody (Ryc. 5)

Ryc. 5 Awaria wodociągowa w grudniu 2007 roku – fragment zalanej Trasy Turystycznej
 Źródło: Urząd Miasta w Sandomierzu

Podsumowanie

           

Obszar Starego Miasta w Sandomierzu, otoczony z trzech stron skarpami o wysokości 20 – 50 metrów,  charakteryzuje się niekorzystnymi warunkami pod zabudowę.  Częste są awarie sieci wodociągowo-kanalizacyjnej, pomimo akcji ratunkowej rozpoczętej w latach 70 XX wieku. Fundamenty obiektów zlokalizowanych w tej dzielnicy położone są na podłożu lessowym. Zmiany zawilgocenia zmieniają parametry wytrzymałościowe tej warstwy. Kolejnym czynnikiem powodującym tworzenie się zapadlisk i katastrof budowlanych jest obecność piwnic, lochów, korytarzy, których nie zlokalizowano i zabezpieczono w czasie prac ratowniczych.

          
Istnienie wysokich skarp o nachyleniu 15-30^o powoduje wysoką podatność na deformację. Związane jest to z okresowymi zmianami zawilgocenia lessów wodą, co z kolei powoduje zmianę cech wytrzymałościowo-deformacyjnych gruntów. Z tego powodu dochodzi do licznych awarii wodociągowo – kanalizacyjnych i spękań budynków.

          
Jedynym możliwym rozwiązaniem w celu ograniczenia awarii i uszkodzeń budowlanych jest wymiana i odpowiednia konserwacja całej sieci przesyłania wody i jej odprowadzania. Należy ją odpowiednio dostosować do panujących warunków geologicznych tj. sieć musi być odporna na nagłe deformacje terenu, musi się charakteryzować wysokim stopniem szczelności. Woda opadowa powinna być bezpośrednio zbierana przez rynny i studzienki kanalizacyjne do głównej sieci.

         
  Jeżeli władze miasta nie zaczną przywiązywać większej uwagi do istniejącego zagrożenia może dojść do katastrofy – na skutek ruchów masowych zabudowania najbliżej skarp mogą zsunąć się w dół po skarpie, mogą powstać głębokie zapadliska, budynki mogą ulec popękaniu, a w konsekwencji zawaleniu.

Frankowski Z., Wpływ litogenezy na fizyczno-mechaniczne właściwości lessów określane metodami polowymi, Przegląd Geologiczny nr. 20

http://www.sandomierskie.com/Sandomierz/zabytki/trasa_podziemna/trasa_podziemna.htm

Projekt budowlany przebudowy infrastruktury technicznej zespołu staromiejskiego
w Sandomierzu, Autorska Pracownia architektury CAD SP. Z.O.O., tom  1, Warszawa, 2007

Autor artykułu: