asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví
Partneři kategorie

Sanace skalního objektu P31 nad silnicí Děčín – Hřensko

20.11.2008
Vývoj skal je trvalým procesem, jehož přirozenou součástí jsou při překročení mezních posunů i pády a zřícení kamenů či bloků velikosti jednotek až desítek krychlových metrů. Každoročně je na území Národního parku České Švýcarsko a Chráněné krajinné oblasti Labské pískovce zaznamenáno několik takových událostí. V zónách mimo ohrožení zdraví a majetku se přirozený vývoj skal nereguluje. Naopak v místech s osídlením nebo dopravními cestami je třeba mít vývoj pod kontrolou. K tomu slouží geotechnický monitoring vybraných objektů a na základě získaných a vyhodnocených dat pak návrhy a realizace sanačních opatření (obr. 1, 2). Při zjištěném ohrožení se volí optimální metoda obvykle mezi odstraněním ohrožené části masivu nebo její stabilizací (podezděním, přikotvením apod.).

Postupný odnos velkého množství hmot z prostoru osy údolí působí odlehčování zbylých hornin, což vyvolává pružné i trvalé deformace pískovcového masivu. Dochází k oddělování bloků nejčastěji podél ploch oslabení předurčených změnou geostatické napjatosti, tektonikou a méně zpevněnými polohami. Obnažené plochy pak dále intenzivněji zvětrávají účinkem změn vlhkosti a teplot. Zatímco hluboké údolní oblasti Labských pískovců jsou relativně nejchladnější, teplota na povrchu osluněných skal dosahuje až 60 °C.

Labský kaňon je hluboce zaříznuté údolí mezi Děčínem a Hřenskem. Je široké průměrně 1 km a relativní převýšení činí až 300 m. Stěny údolí tvoří křídové křemenné pískovce, převážně bělohorského souvrství (spodní – střední turon), svrchní partie pak křemenné pískovce jizerského souvrství (střední – svrchní turon). Po ústupu křídového moře bylo pískovcové souvrství rozlámáno soustavou zlomů způsobených vulkanickou činností v sousedním Českém středohoří a ve čtvrtohorách pak byl kaňon vytvářen erozními vlivy, mezi nimiž podstatnou roli hrála řeka Labe.

Obr. 1, 2: Příklady menších nestabilních objektů

Monitoring
Naprostou převahu monitorovacích prací tvoří sledování změn vzdáleností mezi dvojicemi bodů instalovaných kolem rozhodujících trhlin. Díky dlouholeté systematické práci řady nadšenců a v posledním období také kvůli opakovanému vzniku havarijních situací jsou dnes k dispozici unikátní řady dat (obr. 5). Změny vzdáleností bodů na vybraných trhlinách jsou sledovány každé 2 týdny déle téměř 25 let.

Křivky vykazují výraznou periodickou závislost změny vzdáleností bodů na teplotách, a to jak v rámci jednoho dne, tak v průběhu roků. Proto je třeba se mimo těchto vratných změn zabývat zejména trendy v průběhu křivek a při překročení varovného stavu vyvolat jednání nebo navrhnout opatření.

Je třeba vzít v úvahu skutečnost, že hodnocení stability skalních svahů prostřednictvím stupně stability je navzdory pokroku výpočetní techniky diskutabilní. Mimo rozptylu pevnostních parametrů pro intaktní horninu a plochy oslabení jsou velkou neznámou geometrické parametry modelu skryté v masivu.

Proto za nezbytné sou­části hodnocení považujeme zvláště pozorování a měření – dlouhodobé činnosti s interpretací dat, vytvářením modelů a jejich průběžnou verifikací. Je zřejmé, že stupeň ohrožení nezávisí vždy na délce měřené dráhy pohybu, nýbrž na jeho aktivitě.

Řícení nemusí nastat po vodorovném posunu věže o desítky centimetrů, ale k havárii někdy postačuje náklon nebo posun o několik milimetrů. Při výběru nápravných opatření je nutné mít na paměti, že rozvolňování stěn labského kaňonu je neustálý přírodní proces. Odstraněním skalních věží nebo jejich částí proces urychlujeme, zabezpečením jej oddalujeme, ale trvale mu nemůžeme bránit.
   
Popis objektu P31
Objekt P31 je jedním z výrazných uskupení věží, stěn a bloků vystupujících z masivu do labského údolí. Nachází se na pravém břehu Labe přibližně naproti lomu státní hranice se Spolkovou republikou Německo, v blízkosti údolí Suché Kamenice (obr. 6). Monitoringem byl vyhodnocen jako aktuálně ohrožený, přičemž řícení až asi 3 000 m3 by podle výpočtů zasáhlo silnici I/62. Proto byl zpracován projekt sanace a následně správce komunikace, Ředitelství silnic a dálnic ČR, zajistil realizaci doporučených opatření. Jejich součástí byl mimo vlastních stavebních prací i monitoring s automatizovaným sledováním deformací a přenosem dat k bezpečnostnímu a varovnému systému napojenému přímo na světelnou signalizaci na ohroženém úseku silnice. Systém byl v provozu od srpna 2003.

Průzkumem a měřením byl vytvořen model, který je principiálně shodný s modely obdobných útvarů v okrajových částech masivu Labských pískovců. Relativně pevnější věže a stěny se v podélném směru střídají s částmi do větší míry postiženými zvětráváním nebo v krajním případě rozpadem na jednotlivé oddělené kameny nebo menší bloky o rozměrech jednotek metrů. Schéma skalního svahu v objektu P31 je na obr. 7 a 8. Čelní oblast A a vnitřní oblast C představují odolnější části masivu, které zadržují hmoty v oblastech B a D. Rozdělené pískovcové kameny a bloky působí nejen aktivním zemním tlakem, ale uplatňuje se zde i účinek podobný klínu (zvláště u oblasti B). Vytvořenému modelu působení jednotlivých oblastí odpovídá i dále popisovaný projekt sanačních prací.

 
Obr. 7, 8: Schéma skalního svahu v objektu P31


Návrh sanace
Vlastní sanační práce byly zahájeny vybudováním přístupové cesty (lanovky) a lešení. Dále proběhlo očištění skalního pilíře a kácení stromů v místě poruch. V narušenějších oblastech B a D vyvozujících tlak na stabilnější oblasti převládalo ze sanačních prací odstraňování labilních kamenů a bloků. V průběhu odstraňování byla bezpečnost zajištěna prostřednictvím plotů a sítí (obr. 3 a 4).

Obr. 3, 4: Zajištění bezpečnosti prostřednictvím plotů a sítí


Stabilita pevnějších oblastí A a C byla sanačními opatřeními posílena za pomoci kotvených zárubních zdí (obr. 9), dále bylo využito hřebíkování a kotvení bloků a zpevňování rozvolněných zón betonovými plombami.

Závěr
Prostřednictvím dlouhodobého pozorování a monitorování byl skalní objekt P31 na pravobřežní straně labského kaňonu vyhodnocen jako aktuálně ohrožený ztrátou stability. Skalní řícení, ve které by pokračující posuny vyústily, by ohrozilo provoz na silnici I. třídy č. 62. Byl vytvořen model rozdělený na více a méně stabilní oblasti. Podle předpokládaného chování pak byly navrženy a realizovány sanační práce. Z méně stabilních oblastí byla hornina odstraňována, stabilnější oblasti byly posíleny.

Cílem prací bylo mimo samotné stabilizace i dosažení stavu, kdy sanační zásahy nejsou prakticky znatelné . Toho je dosaženo například zapuštěním kotevních hlav pod povrch a barevnou a strukturní úpravou betonových ploch. Veškeré práce byly koordinovány se správou CHKO Labské pískovce. To zaručovalo dodržování pravidel minimálního narušení přírodního prostředí v průběhu prací i v jejich výsledku.

V regionu existuje velký počet skalních útvarů, které lze považovat za více či méně ohrožené a zároveň ohrožující svoje okolí. Je předmětem soustavného geomonitoringu vyhodnocovat průběžně jejich stav a u těch nejohroženějších zajistit ochranu zdraví a majetků návrhem a realizací přiměřených opatření podobně jak tomu bylo u objektu P31.


Ing. Jiří Zavoral, CSc.; Ing. Jan Kurka, CSc.; Ing. Jakub Zavoral, Ph.D.
Foto: archiv autorů
 
Jiří Zavoral působí ve společnosti AZ SANACE, a. s., Ústí nad Labem jako generální ředitel.
Jakub Zavoral působí ve společnosti AZ SANACE, a. s., Ústí nad Labem jako výrobní ředitel.
Jan Kurka působí ve společnosti AZ CONSULT, spol. s  r. o., Ústí nad Labem jako geotechnik.

Literatura
1. Komín, M.: Hřensko – sanace skalního masivu P31“, PD, AZ CONSULT, Ústí nad Labem, 2003.
2. Stemberk, J – Zvelebil J.: Skalní řícení v kvádrových pískovcích v první polovině roku 1998 na Děčínsku, Geotechnika 4/1998.

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media