Svahové pohyby – Příklady řešení stability svahů

Příklady řešení stability svahů

SVAHOVÉ POHYBY

2

SVAHOVÉ POHYBY - Příklady řešení stability svahů Kolektiv autorů

Text neprošel odbornou ani jazykovou úpravou.

Za původnost a správnost odpovídají autoři.

Vydal: Ing. Vladislav Pokorný-LITERA BRNO, Tábor 43a, 612 00 Brno

Sazba a grafická úprava: Ing. Vladislav Pokorný-LITERA BRNO

Počet stránek: 98

První vydání, Brno 2014

3

Fakulta stavební Vysokého učení technického v Brně zahájila 1. 6. 2012 řešení projektu

„OKTAEDR – partnerství a sítě stavebnictví“. Projekt je spolufinancován Evropským

sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky a je zaměřen na tvorbu a

udržování partnerské sítě. Tato síť bude vzájemně propojovat Fakultu stavební Vysokého

učení technického v Brně, významná výzkumná a vývojová pracoviště, partnery z oblasti

podnikatelského sektoru i oborová sdružení. Cílem sítě je umožnit rozšíření vzájemné

spolupráce, vytvoření nových podmínek pro přenos teoretických i praktických znalostí a

zkušeností mezi výzkumem a stavební praxí.

Partnery projektu „OKTAEDR – partnerství a sítě stavebnictví“ jsou:

MOTRAN Research, s. r. o.,

Českomoravský cement, a.s.

Centrum dopravního výzkumu, v. v. i.,

OHL ŽS, a.s.,

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava,

ESOX, spol. s r.o.,

Svaz vodního hospodářství ČR.

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/2.4.00/31.0012

Název projektu: OKTAEDR – partnerství a sítě stavebnictví

Realizace: 1. 6. 2012 – 31. 5. 2014

4

Obsah

Příloha 1 - Zástavba území vystavených riziku sesouvání ležících na okraji Karpatské

předhlubně 5

Příloha 2 - Sanace sesuvu v Budkovicích 13

Příloha 3 - Zkušenosti ze stabilitních řešení odřezu v křídových jílovcích Kopřivnice 25

Příloha 4 - Vliv nesprávně provedeného a udržovaného odvodňovacího zařízení na

stabilitu dálničního násypu 29

Příloha 5 - Dálnice D47, stavba 4704 v úseku Lipník nad Bečvou-Bělotín v km

90,766-106,153 37

Příloha 6 - Inženýrskogeologický průzkum sanace svahu 43

Příloha 7 - Morkůvky - geofyzikální průzkum v širším okolí sesuvu 56

Příloha 8 - Stabilita území v okolí ponoru Bílé vody v Moravském krasu 67

5

Příloha 1 - Zástavba území vystavených riziku sesouvání ležících

na okraji Karpatské předhlubně

Vojtěch Mencl, Zdeněk Papoušek, Antonín Paseka

Převzato z:

Mencl, V., Papoušek, Z., Paseka, A.: Building-up a Landslide Area Situated on the Boundary of the

Carpathian Foredeep, Syposium Landslides and other Mass Movements, Praha, 15.-16 Sept., 1977.

1. Úvod

Snaha o zástavbu území s nižší bonitou vede k využívání svahů se spornou stabilitou.

Stabilitu svahu je nutno zvýšit odvodněním, stabilizačními přísypy, atd. a budovy by měly

mít co nejhlubší základy. Je-li svah vytvářen jílovitou půdou, neměl by být úhel jeho

sklonu větší než 8°. Důležitost této otázky podnítila autory tohoto článku, aby podali

informaci o příkladu zástavby svahu z rozhraní České vysočiny a Karpat se sklonem 10°

a budovaném jílem.

Oblast severozápadně od Brna je pokryta svahy s dobrými základovými půdami,

tvořenými granodioritem; jsou však zde místa budovaná denudačními nebo tektonickými

polohami neogénních jílů. Tyto oblasti jsou značně rozsáhlé, většinou nejsou zalesněné

a jejich okolí je dostatek lesů.

2. Geomorfologie a geologie

V tomto pojednání jde o plochu sídliště stavby VII a VIII obvodu Bystrc 1 (obr. 1)

a tato oblast města Bystrce je umístěná na levém svahu údolí potoka Vrbovce. Pravý

údolní svah ohraničuje na západě podstatně vyšší oblast Kohoutovické komplexní

vyvýšeniny (Krejčí 1964) tvořené dioritovými a granodioritovými horninami brněnského

masívu patřícího k České vysočině. Naproti tomu oblast levého svahu tvoří většinou slínité

jíly neogénní lanzendorfské série badenu, pokryté zbytky pleistocénních terasových štěrků

a spraší. Tyto třetihorní a čtvrtohorní zeminy jsou uloženy na horninách brněnského

masivu. Následkem tektonických pohybů a denudace jsou povrchy jednotlivých bloků

brněnského masivu v různých výškách. Maximální výška území sídliště činí pouze 291 m,

ve srovnání s výškou 391 m v oblasti Kohoutovic.

6

Obr. 1 Situace staveb VII a VIII Bystrc - Brno se zakresleným systémem zlomů (Papoušek a kol.,

1977, upraveno). A, B, C, D - sesuvné oblasti, E - oblasti výchozů skalního podloží, H -

horizontální odvodňovací vrty; S - pramen; V - potok Vrbovec

Výsledkem tohoto složitého geologického vývoje je asymetrie údolí Vrbovce: Jeho

levý svah je mírnější, v rozšířené oblasti VII. a VIII. stavby jsou v něm však tři satelitní

vyvýšeniny E1, E2 a E3. V prvních dvou vystupují skalní horniny na povrch, u poslední je

skalní hornina pokryta spraší. Mimo tyto vyvýšeniny leží skalní povrch v daleko větší

hloubce. V areálu stavby VII (řez I – I‘, obr. 2a) nebylo tohoto povrchu dosaženo ani

zkušebními vrty dosahujícími úrovně 207 m n. m. V areálu stavby VIII (řez II – II‘,

obr. 2b) skalní povrch vystupuje do výšky 226 m n. m. Většina areálu stavby VII a VIII je

tvořena sedimenty lanzendorfské série badenu reprezentovanými tuhými slínitými jíly

s brněnskými písky a štěrky v podloží. Je zajímavé, že převládají na VII. stavbě, přičemž

polohy nadložního jílu jsou značně nepravidelné v důsledku fosilních svahových pohybů.

Naopak na VIII. stavbě v podloží jílu písky zjištěny nebyly. Zbytky fluviálního terasového

štěrku jsou zjištěny in situ pouze na vyvýšenině E1; jinde byly rozvlečeny po svahu

soliflukcí a starými svahovými pohyby. Mocnost pokryvu spraše a sprašové hlíny je různá

a všeobecně vzrůstá směrem k jihu a západu, kde dosahuje i více než 10 m.

7

3. Tektonika

Typickým rysem oblasti je hustý systém zlomů. Ráz reliéfu širšího prostoru je

výsledkem posttortonských zlomů před i popliocénní deformace byly podmíněny polohou

území na poměrně pohyblivém rozhraní České vysočiny. Vznikl složitý tektonický reliéf

hrástí a příkopů (Demek et al. 1965, Ivan 1973). Jedná se především o linie směru SSZ –

JJV. Tektonické linie kolmo na tento směr jsou méně významné.

4. Hydrogeologie

V dané oblasti existují přinejmenším tři vodní horizonty. Nejhlubší, ležící na skalním

povrchu brněnského masivu, vystupuje ve vrtech téměř až na povrch území. Tento vodní

horizont je charakteristický pro oblast stavby VIII (obr. 2b). Značný zdvih hladiny

podzemní vody byl zjištěn zkušebními vrty situovanými na jižní hranici vyvýšeniny E2.

Pravděpodobně je výskyt vody ve spojitosti se zlomem, pro což svědčí také trvalý pramen

při dně údolí (obr. 1). Méně evidentní je přítomnost hlubokého vodního horizontu v řezu

I-I‘ (obr. 2a). Relativně nižší poloha vodní hladiny se dá vysvětlit přítomností drénujících

neogenních písků a také intenzivním odčerpáváním vody majiteli zahrádek v dolní části svahu.

Druhý vodní horizont je vázán na komplex neogénnch písků, jílů a pleistocénních

štěrků přemístěných svahovými pohyby. Tento horizont je napájen rovnoměrně z velké

a relativně ploché sběrné oblasti na západě. Konečně je zde mělký horizont podzemní vody

na povrchu nepropustné vrstvy slínitého jílu.

Mezi chemickým složením vody všech tří horizontů není podstatný rozdíl. Voda

celého území patří typu vod kalcium – sulfátových.

5. Inženýrská geologie

Nejdůležitějším znakem této oblasti je její tendence k sesouvání vyvolaná erozí

potoka Vrbovce. Je možno zaznamenat dvě generace sesuvů: Zatímco území VIII. stavby

bylo postiženo jediným hlubokým sesuvem, v území VII. stavby došlo ke dvěma

hlubokým sesuvům A a B včetně sekundárního sesuvu C (obr. 1). Z obou prvně uvedených

sesuvů je sesuv A starší a mělký ve srovnání se sesuvem B, který je mladší a hlubší.

Vrbovecký potok byl masou sesouvajících se hmot přemístěn a celý svah deformován.

Následkem odvodňování potokem a částečného snížení hladiny podzemní vody je možno

označit tyto sesuvy za fosilní. Zóna s útržky poloh hornin zjištěná během průzkumu udává

hloubku, do níž pohyb zasáhl. Výsledkem přetváření svahu a složitého drenážního systému

následovaly po hlubokých sesuvných pohybech relativně mělké plošné sesuvné pohyby.

Opakovaly se několikrát a změnily zcela reliéf vytvořený staršími hlubokými sesuvy.

K recentnímu sesuvu tohoto druhu došlo při hloubení rýh pro kanalizaci na VII. stavbě.

8

Obr.2 Profily I-I‘ a II-II‘.: 1 - Původní povrch, 2 - granodiorit, 3 - eluvium granodioritu, 4 -

brněnské písky a drobnozrnné písčité štěrky (neogén), 5 - prachovitý písek s jílovitou příměsí, 6 -

prachovitý jíl (neogén), 7 - fluviální terasový štěrk (pleistocén), 8 - spraše a sprašové hlíny

(pleistocén), 9 - suť granodioritu s hlinitou výplní, 10 - hlína nánosů Vrbovce, 11- porucha, 12 -

původní hladina podzemní vody, 13 - současná hladina podzemní vody, 14 - hladina vody v

neogenních píscích, 16 - smyková plocha sesuvu

9

6. Geotechnika

Slínitý badenský jíl je CH-zemina s podílem illitového jílu. Jeho plasticita se

pohybuje mezi 22 a 39%, mez tekutosti pak od 59% do 98%. Vysoké extrémní hodnoty

jsou zapříčiněny přítomností organických látek v materiálech sesuvů. Index plasticity se

pohybuje mezi 38 a 59%. Přirozená vlhkost je pak 17 až 24%, v místě sesuvů i 29 až 37%.

Laboratorní smykové zkoušky ukázaly efektivní kohezi 0,017 MPa a úhel vnitřního tření

18°. Odpovídající reziduální hodnoty jsou 0,004 MPa a 9°.

Zpětným výpočtem stability sesouvajících se mas (viz obr. 2) a pro úroveň hladiny

podzemní vody označenou číslem 12 lze obdržet hodnoty pro úhel vnitřního tření 11°15‘

a 11°20‘. Jelikož byla hladina podzemní vody dříve vyšší, bude reziduální úhel pevnosti ve

smyku o něco vyšší – mezi 12° a 13°. Rozdíl mezi běžnými laboratorními výsledky

a výsledkem zpětného výpočtu je u neogénních jílů běžný (viz také Hitchinson, 1977).

K snížení nebezpečí sesuvu svahu bylo provedeno několik opatření. Za prvé byl

recentní sesuv půdy zpevněn zřízením kotvené pilotové stěny. Oblast sesuvu byla

odvodněna pěti horizontálními vrty. Poloha destruované kanalizace byla zvýšena a to

vedlo i ke zvýšení projektovaných úrovní základů budov. Tato okolnost tedy vyvolala lepší

přizpůsobení projektu ke geologickým podmínkám staveniště. Zvýšení kanalizačního

systému jakož i ostatního vedení bylo zrevidováno s cílem snížit hloubku výkopu. To opět

vedlo ke změně výšky umístění ulic a budov. Snažili jsme se, aby na žádném trvalém

svahu nevycházel na povrch slínitý jíl. Terasovité výkopy ve svahu určené pro jednotlivé

domy byly zakončeny svahy, takže konstrukce domů nebyla vystavena tlaku horniny.

Jílovité svahy, kterým se nebylo možno vyhnout, byly pokryty štěrkovými lavičkami.

Základy budov a kanalizační výkopy byly opatřeny drenážemi.

Aby se v budoucnu zamezilo možnosti zvýšení hladiny podzemní vody, bylo

provedeno 15 horizontálních vrtů drénujících na úroveň dna údolí (obr. 1) aniž by se

ovšem očekával okamžitý účinek. Přesto je většina vrtů aktivních, zvláště ty, které

dosahují až na povrch skalního podloží (stavba VIII). Vydatnost těchto vrtů dosahovala až

3 l/min. Několik vrtů bylo ukončeno štěrkovými stěnami (konstruovanými jako systém

vertikálních vrtů velkého průměru tak, aby povrch horniny byl odvodněn na hlubší úrovni, než

je dno údolí.

Nejvyšší účinnost byla zjištěna u vrtu 264 A (obr. 2a), kde byla hladina vody snížena asi

o 7 m. Snížením vztlaku způsobeným dřívějším i nedávným odvodňovacím procesem se

zvýšila stabilita svahu v řezu I-I‘ 1,18-násobně, v řezu II-II‘ 1,67-násobně. Ke zlepšení

stability v řezu I-I‘ přispěje v roce 1978 nová regulace Vrboveckého potoka a na patě

svahu bude založena drénovaná posilovací lavice.

10

Obr. 3 Sesuvem ze srpna 1974 poškozená vozovka smyčky podmiňující komunikace mezi stavbou

VI a VII

Obr. 4 Detail obrázku 3

11

Obr. 5 Fosilní sesuv odřezu pro blok 96. Světlý klín uprostřed miocenní jíl, vlevo spraš, vpravo

chaotická směs fluviálního písčitého štěrku a sprašové hlíny

Obr 6. Jihovýchodní roh výkopu pro blok 96. Smyková plocha fosilního sesuvu

12

Obr. 7 Celkový pohled k SZ k opěrné zdi na staveništi bloku 96. Zprava vystupuje ochranný písčito

štěrkovitý přísyp k smršťování silně náchylných zemin. Ve střední části patrné destrukce stupně v

důsledku objemových změn jílů a borcení poloh fluviálních štěrků (ronem) chaoticky uložených ve

fosilním sesuvu

Specifický problém je obvykle spojen se zakládáním staveb na svazích tam, kde se

dají očekávat vysoké smykové síly. V daném případě zvýšení kanalizačního systému i ulic

vedlo, jak již bylo řečeno, ke zvýšení základů budov. Proto bylo použito založení na

pilotách. Také území recentního sesuvu půdy si vyžádalo užití pilotových základů.

Nejlepší metodou jak určit problém zatížení pilot smykem se ukazuje výpočtová metoda

konečných prvků.

Průzkumné vrty byly provedeny jádrově, nasucho, národním podnikem Geotest Brno.

Horizontální odvodňovací vrty a piloty prováděl n. p. Geoindustria.

Literatura

[1] Demek, J., et al.: Geomorfologie českých zemí, ČSAV, Praha, 1965

[2] Ivan, A.: Některé geomorfologické problémy okraje České vysočiny v okolí Brna,

studia Geographica, Brno, 1973

[3] Krejčí, J.: Relief brněnského prostoru, Folia Přírodovědecké fakulty UJEP, 5-

Geografia 4, Brno, 1964

[4] Hutchinson, J. N.: Generální zpráva k sekci III, Sympozium o sesuvech, Praha, 1977

13

Příloha 2 - Sanace sesuvu v Budkovicích

Hana Drobníčková, Antonín Paseka

Převzato z:

Drobníčková, H., Paseka, A.: Sanace sesuvu v Budkovicích, GEOTECHNICKÉ SYMPOSIUM

u příležitosti 85. Narozenin Prof. Ing. Dr. Vojtěcha Mencla, DrSc., Brno, 1992.

1. Úvod

V předkládaném článku popisujeme provádění inženýrskogeologického průzkumu

s návrhem sanace sesuvného území v k. ú. Ivančice - Budkovice v trati zvané “Svízla“

Sesuv ohrožuje asi 1/3 jmenované obce a koryto řeky Rokytné.

1. Přírodní poměry

Zájmové území leží v jižní části Boskovické brázdy na levém nárazovém břehu řeky

Rokytné. Celkové, převýšení sesuvného území je 40 m při generelním sklonu 20°.

Skalní podklad tvoří permokarbonské slepence rokytenské facie, silně tektonicky

porušené a na povrchu zvětralé. Reliéf podloží je zvlněný. V prostoru sesuvu vytváří úzkou

depresi, která je vyplněna neogenními sedimenty pravděpodobně ottnangského stáří. Na

bázi je zpravidla zachována poloha světle zelenošedého rozpadavého pískovce

s rozvětralými valouny permokarbonských slepenců. Následuje komplex zelenošedých

prachovitých jílů s vložkami písku. Ve svrchních polohách byla zastižena vrstva uhelného

jílu až 3 m mocnosti. Celková mocnost neogenních sedimentů se v zájmovém území

pohybuje od 3 do 39 m.

Kvartérní pokryv je zastoupen zbytky říční terasy s relativní výškou 35 - 55 m nad

úrovní dnešního toku. Na bázi terasy je uložena vrstva hrubého štěrku s valouny do 15 cm,

svrchní polohu tvoří hrubozrnný písek, často zahliněný. Celková mocnost terasy se

pohybuje od 3 do 6 m. V SZ části zájmového území je terasa zakryta vrstvou sprašové

hlíny jílovitopísčité o mocnosti 5 - 12 m. Nejmladší sedimenty zastupují svahové

a humózní hlíny. V zastavěné části byl terén často vyrovnáván navážkou.

Hydrogeologické poměry je možné klasifikovat jako složité. Nejhlubší horizont

podzemní vody je vázán na skalní podklad tvořený permokarbonskými slepenci a má

puklinový charakter. Jeho vyústění v akumulační části sesuvu není vyloučeno. V souvrství

neogenních sedimentů jsou zvodnělým kolektorem písčité vložky, přičemž okolní

14

neogenní jíly působí jako izolátory. V průběhu průzkumných prací byly zastiženy tři

horizonty podzemní vody. Dva se projevují jako tlakové. Spodní z nich (III.) ústí do

sesuvu pod stávajícím bazénem, svrchní (II.) stéká v odlučné části aktivního sesuvu po

smykové ploše. Nejvyšší horizont podzemní vody (I.) se udržuje na bázi kvartéru

v terasovém štěrku. Jeho hladina se projevuje jako volná a kolísá během roku v závislosti

na množství atmosférických srážek.

2. Inženýrskogeologické poměry

Z provedených průzkumných prací je zřejmé, že ve studovaném území se jedná

alespoň o tři generace sesuvů různého rozsahu, dosahujících max. hloubky 5,0 m. Průběh

smykových ploch odvozujeme nepřímo z charakteru postižených zemin ve vrtech

i v otevřených smykových plochách v oživené části sesuvu a z výsledků geofyzikálního

měření. Střídají se hlíny s příměsí humusu a valounů z terasy prohnětené s neogenním

jílem s útržky až bloky zvětralého neogenního jílu. Na styku s neporušeným podkladem se

často objevuje voda, což je doprovázeno zjištěnou zvýšenou vlhkostí zemin na smykové

ploše. Význam má také uhelná poloha průběžná v celém sledovaném území, horizontálně

uložená, z jejíž pozice ve vrtu se dá usuzovat na změnu původního uložení a porušení

vrstev. Z geofyzikálního měření byla stanovena tahová zóna vázaná na odlučnou oblast

sesuvu. Její šířka je 50 m (Viz obr. 1). Tahová zóna vymezuje území se zvýšeným

nebezpečím svahových pohybů.

Podle hloubky smykových ploch se jedná o mělké sesuvy. Vzhledem k uložení vrstev

v území nezasaženém sesuvem lze usuzovat, že k prvním svahovým pohybům došlo až po

uložení spraší, tj. na konci pleistocénu až v holocénu. Podle stupně stabilizace se jedná

o sesuvy dočasně uklidněné, tj. takové, u kterých příčiny vzniku trvají, takže pohyb se

může znovu obnovit. Svahové pohyby vznikaly po déle trvající intenzivní srážkové

činnosti (např. v r. 1830, 1870). Svahové pohyby jsou i dnes patrné na morfologii území.

V roce 1985 došlo k oživení svahových pohybů v oblasti bazénu. Vzniklý sesuv se po

určitém pohybu dočasně uklidnil. Odlučná oblast byla zasypaná štěrkem. K dalšímu ožive-

ní tohoto sesuvu došlo v květnu 1987. Ke svahovým pohybům v této oblasti značně

přispěla v roce 1973 vybudovaná dešťová kanalizace, která propouštěla, v důsledku

poruch, vodu do smykové plochy a tím podstatně zhoršovala stabilitu území. Vzniklý

sesuv lze charakterizovat jako proudový, současný (živý). Podle rychlosti pohybu lze

současný sesuv označit jako sesouvání a stékání, které je ověřeno v transportní oblasti od

bazénu směrem k řece. Transportní oblast je z převážné části vyklizena, takže smyková

plocha se blíží dnešnímu povrchu území. (Viz obr. 2). V situaci (obr. 1) rozlišujeme plochy

/2/3/ dočasně uklidněných a živých /1/3/ sesuvu. Podle vývojového stadia můžeme

studované sesuvy označit jako pokročilé.

15

Obr. 1: Budkovice – sesuv - situace

16

Obr.2: Geologické řezy

17

Obr. 3 Vysvětlivky ke geologickým řezům

18

Jednou z hlavních příčin svahových pohybu jsou geomorfologické poměry, kdy řeka

Rokytná erodovala levý nárazový břeh a tak stále vytvářela příznivé podmínky

pro sesouvání svahu. Další významnou příčinou jsou hydrogeologické podmínky,

t.j. celkem tři zjištěné vodní horizonty (viz kap. 2.). Jiným faktorem ovlivňujícím svahové

pohyby jsou účinky klimatické, které působí zejména na objemově nestálé jílovité zeminy

jak neogenní tak i kvartérní. I nepromyšlená lidská činnost přispěla značným podílem na

sesuvné činnosti. Máme na mysli vybudování dešťové kanalizace středem sesuvného

území v roce 1973. Jinou závažnou a nepříznivou úpravou bylo zasypání odlučné oblasti

sesuvu oživeného v roce 1985 štěrkem. Dále je třeba uvést omezení čerpání vody ze studní

po zavedení obecního vodovodu ve čtyřicátých letech.

3. Geotechnika

Neogenní jíl je CH zemina s převahou illitu nad montmorillonitem a ostatními

jílovými minerály (V. Lach, 1988 - OTA a rtg. analýzy). Jeho vlhkost na mezi plasticity se

pohybuje mezi 28,6 a 43,1 %, vlhkost na mezi tekutosti pak od 61,5 do 117,8 %. Vysoké

extrémní hodnoty jsou zapříčiněny přítomností organických látek v materiálu sesuvu.

Index plasticity se pohybuje mezi 31,5 a 84,0 %. Laboratorní smykové zkoušky ukázaly

efektivní kohezi 0,009 až 0,019 MPa a úhel vnitřního tření 17,0 - 19,9°.

Odpovídající residuální hodnoty jsou 0 - 0,01 MPa,a 3,5 - 6°. Zpětným výpočtem

stability sesouvajících se hmot podle Petterssona na nejnepříznivějším řezu 1-1 (viz

obr. 1 a 2) lze obdržet hodnoty pro úhel vnitřního tření 4,4°.

Ke snížení nebezpečí sesuvu jsme doporučili několik opatření:

- Podchycení pramenů podzemních vod vybudováním cca 7 studní o hloubce

0,5 - 1,0 m. Toto pak bylo nahrazeno odvodňovacími žebry.

- Vzniklé trhliny ve svahu utěsňovat jílovitou zeminou. Terén upravovat tak, aby

nemohla vzniknout zamokřená místa.

- Přitížení akumulační oblasti sesuvu provést lomovým kamenem na výšku cca 5,0 m

a délku 120 m - měřeno od levého břehu nového koryta Rokytné. Po vybudování

opěrné paty svahu na délku cca 50 m proti svahu od levého nového břehu Rokytné

bylo třeba s povrchu sesuvu v transportní oblasti odstranit rozbředlé zeminy až pod

smykovou plochu, tj. do hloubky 0,5 - 2,0 m a nahradit je lomovým kamenem.

- V severní části živého sesuvu jsme provedli odvodňovací žebra zasahující až pod

smykovou plochu. Tato žebra byla vedena zásadně ve směru spádnice a napojena na

níže provedený přísyp.

19

- Úprava jižního svahu pod rodinnými domky v místě živého sesuvu. Ve svahu

vystupující jílovité zeminy k povrchu území bylo třeba přikrýt propustným

materiálem (štěrkem, lomovým kamenem). Mocnost tohoto přísypu jsme volili 1,5 m

při jeho výšce 6,0 m.

- Úprava povrchu výše doporučených přísypů z lomového kamene. Aby srážková voda

neprosakovala přísypy až na jejich bázi, je třeba jejich povrch přikrýt např. výsyvkou

z lomů a humusem s následným zatravněním.

Výše navrženými úpravami jsme docílili jednak určitého odvodnění sesuvu

a současně zvýšili pevnost na smykové ploše a to v oblasti od bazénu k řece na ef = 35°

a v oblasti od bazénu proti svahu (prostor odvodňovacích žeber) pak lze uvažovat ef

úměrně vyšší v závislosti na celkové půdorysné ploše odvodňovacích žeber. Celková

stabilita se pak zvýšila 2,5 násobně.

Účinnost provedených sanačních opatření sledujeme geodeticky pomocí vybudované

sítě pozorovacích a pozorovaných bodů.

Obr. 4 Bílý dům - zvětšené trhliny u rohu

20

Obr. 5 Pohled JV, u protějšího svahu je patrna opěrná zeď a schodiště - odlučná oblast sesuvu

oživeného v roce 1985, zasypaná štěrkem, ze kterého vystupuje porušená dešťová kanalizace,

vybudovaná v roce 1973.

Obr. 6 Pohled SZ, u bílého domu porušená cesta sesuvem, nakloněný sloup elektrick6ho vedení

21

Obr. 7 Zřícená jižní část bílého domu

Obr. 8 Pokračující devastace bílého domu (Sklenských)

22

Obr. 9 Detail odlučné oblasti na JV svahu

Obr. 10. Pohled JV, vlevo dole vzniklé jezírko, odlučná oblast sesuvu

23

Obr. 11 Pohled na transportní oblast sesuvu pod bazénem, kde chybí zeminy o mocnosti cca 4 m.

Pod rekreační chalupou je zřetelná smyková plocha.

24

Obr. 12 Měření tří vodních horizontů na pozorovacím objektu PJ 31

Obr. 13 Pevný bod č. 5 geodetické pozorovací sítě ke sledování svahových pohybů

25

Příloha 3 - Zkušenosti ze stabilitních řešení odřezu v křídových

jílovcích Kopřivnice

Jaromír Nešvara, Antonín Paseka

Převzato z:

Nešvara, J., Paseka, a.: Zkušenosti ze stabilitních řešení odřezu v křídových jílovcích Kopřivnice

Geotechnické symposium, Brno, 1982.

Motto: "Dostatečné a včasné pokrytí větší části svahu pokládám za velmi důležité jak ke zvětšení

stability svahů, tak i k jejich ochraně proti destrukci po promrznutí.

prof.Dr. Ing, V. Mencl, DrSc., posudek 1972

1. Úvod

Při výstavbě závodu Tatra v Kopřivnici v roce 1973 se Geotest n. p. Brno zabýval

stabilitou projektovaných odřezů ve dlouhém přímém svahu o hloubce okolo 10 m.

Zásadním problémem bylo určit parametry smykové pevnosti křídových, silně tektonicky

porušených jílovců. Pevné úlomky jílovce jsou totiž obaleny měkčí zvětralou zónou

přecházející v detailu až do sítě vrstviček tuhých jílů. Mají tak podobnou strukturu jako

potrhané jíly.

2. Geotechnické vlastnosti hornin

Určit vlastnosti podobných zemin je obtížné, protože:

a) fyzikální vlastnosti těchto zemin závisí na velikosti odebraného vzorku (objemová

hmotnost, vlhkost, …)

b) "průměrné" hodnoty fyzikálních vlastností není možné porovnávat běžnými

korelacemi s mechanickými vlastnostmi.

c) běžné laboratorní zkoušky nereprezentují horninový masív. Z tohoto důvodu jsme

sice realizovali řadu zkoušek (Ročenka Geotestu 1973 - J. Homola, A. Paseka), ale do

výpočtu stability jsme použili pevnost reziduální ve dvou alternativách ( rez' = 11°,

rez' = 13°, crez' = 0 MPa). Tento postup doporučuje anglická geotechnická škola.

26

Pro informaci: laboratorně určená průměrná hodnota efektivní pevnosti eluvia jílovců

byla ' = 28°30', crez'= 0,045 MPa a průměrná hodnota totální pevnosti (UU triaxiál)

u = 4°40' a cu = 0,081 MPa. Výpočet stability odřezu byl proveden podle metody prof.

Bishopa na počítači MINSK za těchto předpokladů:

a) jílovité zeminy jsou plně nasycené; hladina podzemní vody ve vlhkém klimatickém

období dosahuje až úroveň terénu

b) objemová hmotnost zeminy je 2 g.cm-3

c) pevnost efektivní reziduální (s ohledem na množství ohlazových ploch mezi

jednotlivými úlomky) jsme uvažovali alternativně rez' = 11° a rez' = 13°,

crez' = 0 MPa).

d) předpokládaná nejnebezpečnější smyková plocha je rotačně válcová

e) zeminy nemají horizontální zbytkové předpětí

Za těchto předpokladů vyšel stupeň stability přímého sklonu odkopu:

Pevnost rez'=11° rez'=13° rez'=17°

crez' = 0,005 MPa

Uvažovaný sklon Stupeň stability

1:3,3 0,26 0,28 0,81

1:4,25 0,43 0,52 0,92

1:5,25 0,51 0,61 1,13

Při neobyčejně nízkém stupni stability (0,61) jsme od nevěrohodných výsledků

ustoupili a odvodili jsme pevnost ze zpětných výpočtů pevností na existujících sesuvech

v analogických křídových jílovcích (lokalita Paskov). Zvolili jsme pevnost rez' = 17°,

crez' = 0,005 MPa. I po této úpravě zůstal stupeň stability nízký (viz tabulka výše). Přijali

jsme návrh svahu (viz obr. 1) o sklonu 1:4,25 s tím, že v době výstavby se spokojíme se

stupněm stability 0,92 a okamžitě po výkopu (po úsecích) se realizuje přísyp písčitým

štěrkem, čímž se zvýší stupeň stability na 1,18. Podle sledování svahu po realizaci výkopu

je celková stabilita svahu vyhovující a neobjevují se tu deformace.

27

Obr. 1 Výsledný svah ze stabilitního řešení roku 1973

V červnu 1981 jsme měli možnost si ověřit nosnost dřívějších stabilitních úvah

v blízkém zářezu sklápěčkového okruhu. V kritickém místě pro stísněnost prostoru mezi

dvěma komunikacemi vybudoval závod Tatra odřezy hloubky cca 10 m ve sklonu 1:2

ve stejném geologickém profilu svahu, jako byl odřez v roce 1973. Podle provedeného vrtu

V26 je cca do hloubky 2,8 m pod terén rozpadlý a měkký jílovec (obecně jílovitá hlína

pevné a tuhé konzistence), hlouběji byl již tektonicky porušený navětralý, ale hutný a těžce

rozpojitelný jílovec. Stavebník je při výkopu označil jako „tvrdou“ horninu a předpokládal,

že může bez rizika provést velmi strmý svah. K ocenění svahu nepřizval geotechnika. Dva

roky po výstavbě jsme byli přizváni na obhlídku tohoto svahu, protože se začal na povrchu

viditelně vlnit, ve svahu se objevily trhliny a ve spodní třetině výrazné zamokření. Protože

na strmém svahu nebyla možná vrtná sondáž, realizovali jsme na svahu 4 sondy lehké

dynamické penetrace.

Obr. 2 Porušený svah sklápěčkového okruhu

28

Na obr. 2 je vidět výsledek této sondáže. V horní části svahu ukázala penetrační

sonda P4 zcela stejný profil jako dřívější průzkumná sonda V26. Rozdíl v určení povrchu

"pevných" jí1ovců 1 byl jenom cca 0,2 m, t.j. zanedbatelný.

Obr. 3 Příčný řez návrhu sanace svahu

Veliký rozdíl v charakteru zemin se ale projevil v zóně výkopu "pevných" jílovců. Tu

za dva roky došlo k odlehčení jílovců do hloubky až 2 m a tím k otevření trhlin

a nabobtnání uvolněné jílovité zeminy. Proto prudce klesla pevnost, zvýšila se stlačitelnost

a změnila se i propustnost této vrstvy. Proud podzemní vody, který stékal po porušených

jílovcích ve sklonu paralelním s terénem se jednak projevil soustředěným průsakem ve

svahu odkopu, a jednak vtékal do narušené vrstvy. Podle průběhu hladiny podzemní vody

je vidět, že ve vrchní části porušeného svahu se voda těsně nad prakticky nepropustnými

jílovci (vyšší propustnost v tahové zóně), ve spodní zóně se voda vzdouvá a prosakuje

z terénu.

Podle penetrační sondáže je jasné, jaká je mocnost a tvar deformující se zeminy.

Podle průběhu deformace předpokládáme, že stupeň stability se blíží jedné. Při zpětné

analýze pevnosti vychází tato zhruba na rez' = 18°, crez' = 0,005 MPa, tj. podobně jako

u dříve analyzovaného případu s odlišným tvarem smykové plochy.

Při návrhu sanace jsme uvážili, že proces zvětrávání bude v čase pokračovat, sesuv se

bude prohlubovat a svým účinkem na zeminy v podloží může iniciovat hlubší sesuv.

Při přepočtech alternativních návrhů sanace se znovu potvrdilo, že:

a/ výpočet stability v křídových jílovcích není potřebné provádět s nulovou kohezí

a reziduálním úhlem tření; výsledné svahy vychází nereálně ploché.

b/ v křídových jílovcích je potřebný přísyp filtračního materiálu, i když zdánlivě v době

výstavby jsou odkryté "pevné" horniny. Vynechání přísypu a příliš strmý svah vedou

jenom k nutnosti nákladné sanace po několika letech provozu.

c/ tvar smykových ploch sesuvu, které se vytváří v odřezech křídových jílovců, se výrazně

liší od představy kruhových smykových ploch.

29

Příloha 4 - Vliv nesprávně provedeného a udržovaného

odvodňovacího zařízení na stabilitu dálničního násypu

Antonín Paseka, Milena Šamalíková

převzato z:

Paseka, A., Šamalíková,M.: Vliv nesprávně provedeného a udržovaného odvoďňovacího zařízení na

stabilitu dálničního násypu, Zakládání staveb, Brno, 1998.

1. Úvod

V posledních dvou letech došlo k porušení svahů, násypu na dálničních přivaděčích

v Brně - Starém Lískovci.

K prvnímu porušení došlo na větvi IV v roce 1996 a předpokládalo se, že porušení

násypu bylo způsobeno nevhodným složením násypového materiálu, v němž převažoval

neogenní slín. Dalším nepříznivým vlivem bylo zatékání srážkové vody do násypu

z poškozeného povrchového odvodnění vozovky.

K druhému poškození svahu násypu došlo na větvi III. v roce 1998. Charakter

porušení, výrazně zvýšená vlhkost zemin v násypu a průběh smykové plochy však

nasvědčovaly i jinému možnému vlivu, např. porušeném odvodňovacím zařízení uvnitř

násypu.

2. Geologie a hydrogeologie podloží násypu

Zájmové území leží v okraji Karpatské předhlubně v blízkosti jižního okraje

brněnského masívu. Předkvartérní podloží tvoří neogenní jílovité sedimenty, které však

provedenými vrty nebyly zastiženy.

Násypy jsou vybudovány na dostatečně mocné vrstvě sprašoidních sedimentů

kvartéru, okrové barvy, vápnitých a konsolidovaných. V nejsvrchnější vrstvě byla

zastižena asi 1,0 m mocná vrstva tzv. pohřbeného humózního horizontu, která byla rovněž

velmi hutná a pro vodu téměř nepropustná. Mocnost tohoto sprašoidního souvrství je větší

než 4 m.

Z hlediska hydrogeologického je spraš propustná, ve svislém směru několikanásobně

větší než horizontálně. V "rostlém" terénu pod násypem byla hladina podzemní vody

zastižena v hloubce 2,6 a ustálila se v hloubce 1,9 m. Voda je značně mineralizovaná

a velmi tvrdá. Není agresivní na betonové konstrukce. Má poměrně vysoký obsah chloridů,

30

dusitanů a mírně zvýšený obsah fosforečnanů. Voda může být kontaminovaná odpadní

vodou.

Podzemní voda, která byla zastižena v tělese násypu v místě sesuvu (12) má podobné

složení, obsahuje navíc amoniak v toxické formě NH3, což ukazuje na možnost znečištění

odpadními vodami. To podporuje i zjištěný obsah dusitanů.

3. Geotecnické charakteristiky násypového materiálu a podloží

Tab. 1

Podloží násypu Těleso násypu

Klasifikace dle ČSN 73 1001 F6 CI F6 CI-Y

Mez tekutosti wL (%) 39 - 52 43 - 77

Mez plasticity wP (%) 19 - 21 17 - 24

Číslo plasticity IP (%) 19 - 27 24 - 53

Hustota zeminy (kg.m-3) 1917 - 2037 1929 - 1974

Hustota suché zeminy d (kg.m-3) 1557 - 1598 1506 - 1559

Hustota pevných částic d (kg.m-3) 2692 - 2734 2742 - 2778

Pórovitost n(%) 42 - 43 44 - 45

Stupeň nasycení Sr (%) 85 - 100 91 - 100

Reziduální soudržnost c(kPa) 0 6

Reziduální úhel vnitřního tření r (°) 30 7

Vlhkost zemin" *) w(%) 20 - 24 21-31

Kriterium namrzavosti (dle Scheibleho) nebezpečně až

vysoce namrzavé

nebezpečně až

vysoce namrzavé

*) Průběh vlhkosti v násypu i podloží je uveden v přehledném geologickém řezu

4. Zhodnocení stavu odvodňovacího zařízení

Firma WOMBAT spol. s r. o. Brno prověřila stav kanalizace ležící ve středovém

pruhu DIv oblasti řešeného sesuvu televizní sondou.

K prohlídce byl určen úsek kanalizace dlouhý 300 m. Avšak prohlédnout bylo možné

jen 30 % této délky; jedna šachta nebyla vůbec nalezena. Zjištěné poruchy lze

charakterizovat jako porušení střihem, některé části nebylo možno kamerou projet, profil

potrubí byl zborcený a zploštělý, celé potrubí bylo popraskané s přesazenými spoji

a vadnými hrdly.

31

Z provedeného šetření jednoznačně vyplývá, že prověřované odvodňovací zařízení je

zničeno a neplní tudíž svou funkci. Je příčinou zavodňování zemin v násypu a tím

snižování jeho stability za vzniku sesuvů.

5. Návrh sanace

Na základě provedených kontrolních vrtů a srovnání s výsledkem průzkumu v rostlém

terénu a podle výsledku prohlídky kanalizačního potrubí se konstatuje, že jak sesuv

současný, tak i sesuv, kterým jsme se zabývali v roce 1996, souvisí s porušením

kanalizačního potrubí umístěného ve středovém pásu Dl.

Voda z kanalizace prosakuje různě propustným násypovým materiálem za vzniku

rozměklých zón zemin, podle nichž dochází k sesouvání. Tento stav je dokumentován

v přehledném geologickém řezu na obr. 1.

Sesuv z roku 1996 na IV. větvi vznikl z obdobných příčin. (V současné době je již

sanován). Jako sanační opatření je navrženo ihned zabezpečit stabilitu sesutého úseku na

větvi III. Doporučuje se výměna rozměklých sesutých hmot za drobně drcené kamenivo.

Práce je třeba provádět etapově po úsecích max. 4 m dlouhých. Patu svahu bude třeba

odvodnit. Kromě tohoto zabezpečení je třeba ihned detailně prověřit stav celého

odvodňovacího zařízení a bezpodmínečně zahájit jeho opravu.

Literatura

[1] Šamalíková M., Paseka A.,: Závěrečná zpráva o geotechnickém průzkumu sesuvu

svahu násypu na větvi III Dl u Starého Lískovce, 1998

32

Obr. 1 Mapa zájmového území

33

Obr. 2 Situace zájmového území

34

Obr. 3 Přehledný geologický řez 1-1'

35

Obr. 4 Pohled na odlučnou oblast sesuvu z dubna 1996

36

Obr. 5 Pohled na odlučnou oblast sesuvu a vrtnou soupravu (vrt J1) z dubna 1998

37

Příloha 5 - Dálnice D47, stavba 4704 v úseku Lipník nad Bečvou-

Bělotín v km 90,766-106,153

Antonín Paseka

Převzato z:

Paseka, A.: Závěrečná zpráva o geotechnickém dozoru výstavby D47, stavby 4704 v úseku Lipník

nad Bečvou-Bělotín v km 90,766-106,153, Brno, 2009

1. Úvod

V rámci geotechnického dozoru výstavby dálnice, byla řešena stabilita svahu

poškozeného sesouváním.

2. Sesuv svahu zářezu vlevo v km 102.780

Předkvartérní podklad tvoří neogenní sedimenty, tj. jíly a prachovité jíly, na jejichž

povrchu leží kvartérní deluviální hlinité sedimenty, zastoupené zde jílovitou hlínou.

Podzemní voda se zdržuje v hloubce kolem 4,0 m.

V závěrečné zprávě o podrobném geotechnickém průzkumu (A. Paseka, 2001) se

uvažovalo, že po otevření zářezu a výskytu podzemní vody se vybudují odvodňovací

žebra. Zářez však byl prováděn v období sušším (r. 2007) a tudíž podzemní voda nebyla

ověřena. Z tohoto důvodu se odvodňovací žebra nenavrhla.

Do 27. 3. 2009 uvedený zářez nevykazoval žádné poruchy. Tento stav se však změnil

v důsledku vyšších úhrnů srážek dotovaných ještě táním sněhové pokrývky na jaře 2009.

Dne 27. 3. 2009 se uvedený svah zářezu začal sesouvat. Jako sanační opatření se

navrhla odvodňovací žebra. Svahový pohyb se však projevoval tak, že 8. 4. 2009 se

rozhodlo celou sesutou hmotu odstranit až pod smykovou plochu na hloubku min. 0,5 m

a nahradit ji lomovým kamene a písku na výšku cca 2,0 až 3,0 m. Vrstvu lomového

kamene napojit na hloubkovou drenáž. Svah potom dosypat zeminou vytěženou ze sesuvu,

ohumusovat a oset.

3. Závěr

Vybudováním vrstvy 2,0 až 3,0 m mocné lomového kamene až pod smykovou plochu

se na této ploše zvýší pevnost na cca ef = 35° a výrazně se zvýší stupeň stability svahu.

38

Stupeň bezpečnosti sanovaného svahu jsme ověřili ve spolupráci s Ing. Hynkem Janků,

Ph.D. užitím výpočetní metody "phi/c reduction". Dosažený stupeň stability má v současné

době hodnotu F = 1,82.

Obr. 1 Stav sesuvu svahu zářezu 31. 3. 2009, vzniklého 27. 3. 2009

Obr. 2 Detail obr. 1

39

Obr. 3 Detail sesuvu, 7. 4. 2009

Obr. 4 Pohled na sesuv a na SO218, 9. 4. 2009

40

Obr. 5 Odtěžení zeminy pod smykovou plochou a postupné nahrazování lomovým kamenem,

14. 4. 2009

Obr. 6 Obnažená smyková plocha, 15. 4. 2009

41

Obr. 7 Dokumentace smykové plochy


42



43

Příloha 6 - Inženýrskogeologický průzkum sanace svahu

Antonín Paseka, Alexandra Erbenová

Převzato z.:

Paseka, A. Erbenová, A.: Inženýrskogeologický půzkum a sanace svahu, Zakládání staveb, Brno,

2008.

1. Úvod

K nejrozšířenějším typům svahových pohybů v České republice náleží sesuvy, které

jako jeden z celorepublikově nejčetnějších geohazardů ohrožují kromě životů a zdraví lidí

bezprostředně i různé složky životního prostředí. Dokladem závažnosti dopadů těchto

geodynamických jevů je rostoucí objem finančních prostředků uvolňovaných v poslední

době státem na jejich řešení. K účelnosti vynakládaných prostředků směřuje spolupráce

Odboru geologie Ministerstva životního prostředí ČR a České geologické služby. Evidence

sesuvů byla zahájena v roce 1962 a na základě výsledků celostátní registrace byl vytvořen

registr těchto jevů. V roce 1976 byl registr převeden do databázové formy. Aktualizace

databází sesuvů probíhá v ČR zejména od povodní v r. 1997; k 1. 1. 2010 byl podle České

geologické služby - Geofond stav celkem 8893 objektů.

Podmínky stability svahů ovlivňuje řada geodynamických faktorů, z nichž se

v posledních letech uplatňují opět vyšší měrou nadměrné srážky, a v souvislosti s rostoucí

stavební aktivitou přibývá případů, kdy příčinou narušení stability je antropogenní činnost,

zejména neodborné zásahy do tělesa svahu a přesuny hmot, vedoucí ke změnám napjatosti.

Jednou z podmínek efektivní realizace preventivních i sanačních opatření pro

zabezpečení stability svahů je inženýrskogeologický průzkum prováděný v postižených

oblastech. Ke geologickým strukturám náchylným k svahovým pohybům patří v České

republice oblast flyšového pásma Západních Karpat, kde leží i lokalita, kterou se

zabýváme v tomto příspěvku. V souvislosti s řešením příčin poruch vozovky před

veřejným pohřebištěm v Milonicích, okres Vyškov byl proveden inženýrskogeologický

průzkum, jehož součástí byl i ideový návrh pro stabilizaci území postiženého sesouváním

(obr. č. 1).

44

Obr.1 Milonice - hřbitov. Zvětšující se poruchy vozovky před veřejným pohřebištěm. Vrtná

souprava se boří do neulehlého násypu

2. Stručný přehled geomorfologických, geologických a

hydrogeologických poměrů

Obec Milonice náleží podle správního členění k okresu Vyškov, kraj Jihomoravský.

Zástavba obce je protažena podél vodního toku Hvězdlička SSZ-JJV směrem a nachází se

v nadmořské výšce ca 250m. Veřejné pohřebiště leží přibližně uprostřed této zástavby, při

jejím západním okraji, ve svahu exponovaném k jihovýchodu. Podle geomorfologického

členění ČR ( P. Boháč, J. Kolář, 1996) leží lokalita při SZ okraji geomorfologického celku

IIhB-I Ždánický les.

Podle stratigrafické příslušnosti je zájmové území součástí paleogénu vnějšího

flyšového pásma Západních Karpat. Oblast flyšového pásma je složitou soustavou

pahorkatin, hornatin a vrchovin, jejichž uspořádání je výsledkem miocénních tektonických

pohybů a následného erozního vývoje. Orografickou osu studovaného území představuje

pohoří Bílých Karpat a další, sníženinami oddělené horské jednotky. V modelaci terénu se

uplatňují horniny antiklinálních pásem při čele karpatského nasunutí. V prostoru

bělokarpatské jednotky vznikla hornatina a část vrchoviny horského pásma Bílých Karpat.

Četné sesuvy náleží k nejmladším drobným tvarům reliéfu.

45

Paleogénní horniny flyšového pásma jsou zde zastoupeny sedimenty vnějšího flyše ve

vývoji ždánickém, přičemž plošně nejrozšířenějšími výchozy ždánické jednotky jsou

výchozy ždánicko-hustopečského souvrství, ve kterém dominují paleogenní vápnité jíly,

slíny a pískovce, místy drobivé slídnaté pískovce (ždánické) a výchozy slepenců ždánicko-

hustopečského souvrství. Území má složitou tektonickou stavbu podmíněnou vrásnitými

a přesunovými pohyby v geologické minulosti (akvitán/ burdigal). Tektonická stavba je

vyznačena ústředním synklinoriem detailně provrásněného ždánicko-hustopečského

souvrství Ždánického lasa, jehož hlavní osa se zvedá k SV. Při s. okraji synklinoria

nasunutého na karpatskou formaci předhlubně jsou západně od příčného nemotického

zlomu vyvrásněny vrstvy v podélných antiklinálních, k severu přesmykovaných pásmech -

zde pásmo Černčín - Milonice.

Kvartérní pokryv tvoří pleistocénní spraše a sprašové hlíny značného plošného

rozsahu. Holocén je zastoupen sedimenty písčitohlinitého charakteru fluviálního

a deluviofluviálního původu, které se vyskytují v okolí vodních toků či občasných vodních

toků. Na parkovišti před márnicí byly ověřeny neulehlé navážky.

Z hydrogeologického hlediska je tato oblast rovněž velmi složitá, což je podmíněno

střídáním hornin s různou propustností a tektonickou stavbou (antiklinály, synklinály,

vrásové přesmyky, zlomy). Ve zvětralých připovrchových partiích a psamitických

horninách je podzemní voda infi1tračního cyklu ka1cium-bikarbonátového typu.

Vydatnost pramenů zřídka dosahuje 1 l.s-1 a silně kolísá. Hladina podzemní vody je volná

i napjatá, intenzívní je i povrchová erozívní činnost vody.

Kvartérní sedimentární horniny charakterizuje propustnost průlinová, jejich

mechanické vlastnosti jsou pro oběh podzemní vody velmi dobré. Nejpropustnější z nich

jsou písčitokamenité deluviální sedimenty. Jsou-li přikryty hlínami, množství vsakované

vody se podstatně snižuje.

3. Provedené práce

Součástí průzkumu byly níže uvedené práce:

- Geodetické práce: Byly zaměřeny části postižených pozemků, provedené jádrové vrty

J1, J2, J3 a poruchy (trhliny) ve vozovce a vypracována účelová mapa M 1 :250, která

byla podlkadem pro geofyzikální měření a dále bude sloužit při návrhu sanačních

opatření.

- Vrtné práce: Tři jádrové vrty J1, J2, 13 provedené bez použití výplachu, jejichž

celková metráž činí 30 bm. Při hloubení vrtů byl průběžně prováděn odběr

dokumentačních vzorků zemin. Dále se odebíraly zvláštní vzorky zemin pro zjištění

jejich fyzikálné-indexových vlastností.

46

- Geofyzikální průzkum v širším okolí sesuvu: Úkolem měření bylo ověřit geologickou

stavbu území postiženého sesouváním za současného využití výsledků vrtných prací.

Současně bylo třeba zjistit polohy smykových ploch pro bezpečný návrh sanačních

opatření. Geofyzikální průzkum v širším okolí sesuvu byl provedený metodami

pulzního georadaru, dipólového elektromagnetického profilování (DEMP)

a vertikálního elektrického sondování (VES).

- Zjištění geotechnických vlastností hornin a jejich geotechnické zhodnocení: U 15 ks

odebraných vzorků zemin byly ověřeny jejich fyzikálně indexové vlastnosti.

- Ověření chemických vlastností podzemní vody: Zkrácené chemické analýzy u 2 ks

odebraných vzorků podzemní vody z vrtů J2 a J3.

- Fotodokumentace: Provedená při rekognoskaci území a při hloubení vrtů.

4. Náchylnost území k sesouvání

Na podkladě vzájemné korelace vrtných údajů, odporových a georadarových rozhraní

byl sestaven geologickogeofyzikální řez, který řeší litologické poměry na lokalitě. Tento

geologickogeofyzikální řez je znázorněn na obr. č. 2. Z uvedeného řezu vyplývá, že

zkoumaný prostor tvoří převážně jílovité zeminy. Tyto zeminy jsou cca do hloubky 10 m

narušeny systémem listrických - válcových smykových ploch. V akumulační části jsou

vymezena dílčí, navzájem naložená sesuvná tělesa.

Z výsledků GEORADARu a DEMPu byla sestavena mapa detekovaných

geologických rozhraní a sesuvných těles (obr. č. 3).

V rámci starého sesuvného území se aktivují mladší - recentní smykové plochy,

jejichž délka je cca 50 m a hloubkový dosah 6 m.

K nestabilitě zájmového území přispěla zvýšená mocnost neulehlých navážek

na horní hraně sesuvu a případná dotace vodou z prostoru přístupové cesty na hřbitov.

Nelze vyloučit poruchu na trase vodovodu.

Pevnost na aktivní smykové ploše, při stupni stability F = 1,0, jsme podle Petterssona

zpětným výpočtem ověřili hodnotou rez = 7,5°. Podle fotodokumentace svahových

pohybů provedené v časových intervalech je zřejmé, že studované území je stále v pohybu.

5. Doporučení a závěr

Řešení stabilitních problémů v lokalitě Milonice vyžaduje realizaci pilotové stěny

hluboké 13 až 15 m o délce cca 100 m, s případným kotvením. Průměr pilot i užití kotev

určí statický projekt.

47

0br.2 Milonice- hřbitov. Geologickogeofyzikální řez

Obr.3 Milonice-hřbitov. Plošná korelace. Prostor odlučné zóny je z jihozápadu omezen systémem

liniových diskontinuit, pravděpodobně tahového charakteru.

48

Obr. 4 Mapa zájmového území

Dále doporučujeme:

Po vybudování pilotové stěny odstranit část neulehlých navážek na parkovišti pod

márnicí. Vzniklý nový povrch zhutnit statickým hutnícím prostředkem a vytěžený prostor

doplnit hutněným písčitým štěrkem nebo recyklátem. Pak opravit povrch vozovky.

Trhliny ve vozovce v současné době průběžně utěsňovat jílovitou zeminou, aby se

zabránilo vniku srážkové vody do zjištěných smykových ploch.

Stávající vodovodní trasu na hřbitov prověřit, poněvadž je podezřelá z úniků vody

do území náchylného k sesouvání.

Při sanačních pracích vykonávat občasný geotechnický dozor.

Literatura

[1] Boháč, P., Kolář, J.: Vyšší geomorfologické jednotky České republiky, Český úřad

zeměměřičský a katastrální, Praha 1996.

[2] Buday, T. a kol.: Vysvětlivky k přehledné geologické mapě ČSSR 1 :200 000. M -

33 XXX Gotlwaldov. Vydal Ústřední ústav geologický, nakladatelství ČSAV, Praha

1963.

[3] Geologická mapa ČR. List 24 - 41 Vyškov. Měřítko 1:50000. Český geologický

ústav, 1994.

[4] Minář, L., Hubatka, F. - KOLEJ CONSULT & servis spol.s.r.o: Milonice - hřbitov.

[5] Geofyzikální průzkum v širším okolí sesuvu. Zpráva, Brno 2010.

[6] Paseka, A.., Erbenová, A., Bláhová, K., Milonice, hřbitov - posudek stability území.

49

Obr. 5 Situace

50

Prvotní geologická dokumentace vrtu (kopané sondy) Sonda J1

Úkol, název: Milonice - hřbitov Hloubeno dne: 29.6.2010

Číslo zakázky: 08/10 Souřadnice y: 565188.48

Kóta terénu 271.93 Souřadnice x: 1168091.64

0,00-0,04 Vozovka, obalovaná drť

0,04 -0,30 Navážka hlinitopísčitá s úlomky do 3 cm, ojediněle 8 cm, středně

ulehlá

0,30- 0,60 Navážka hlinitá, hnědá s úlomky cihel, středně ulehlá

0,60-1,00 Navážka hlinitá s úlomky kamene a cihel, hlína tuhá až pevná

1,00-1,70 Jílovitá hlína prachová hnědožlutá, vrstevnatá v laminách do mocnosti

5 mm, vápnitá tuhá až pevná, paleogén

1,70 -6,10 Jíl šedožlutý se zeleným odstínem, vápnitý s polohami jemného

limonitického písku do mocnosti 10 - 20 mm, pevný, paleogén

6,10 - 8,00 Jíl šedohnědý, prachový, vápnitý, rezavě mramorovaný, tuhý až pevný,

paleogén

8,00 -10,00 Jíl prachově písčitý, šedožlutý, vápnitý, obsah krystalků sádrovce

do 4 mm, pevný, paleogén

Hladina podzemní vody navrtaná 8,7 m pod terénem

Obr. 6 Vrt J1: Fotodokumentace vzorků hornin

51





0,00-0,20 Hlína, ornice, vegetace

0,20 -0,40 Hlína šedočerná, tuhá, ornice

0,40- 1,00 Jílovitá hlína prachová, vápnitá, šedožlutá, CaC03 ve formě žilek

a zrn 8 mm, rezavě skvrnitá, drolivá, pevná, paleogén

1,00-1,40 Dtto, černě žíhaná, tuhá

1,40-3,10 Jíl šedožlutý se zeleným odstínem, prachovitý, vápnitý, rezavě

laminovaný, tuhý až pevný, paleogén

3,10-7,00 Jíl tmavě šedý, světle šedě smouhovaný, vápnitý se zrny limonitu

do 5 mm (Iaminy), tuhý až pevný

7,00 -1,00 Jíl prachovitý šedočerně skvrnitý, s hrubými zrny, pevný, paleogén

Hladina podzemní vody navrtaná 5,7 m pod terénem, 9,5 m za 3 hodiny


52





0,00-0,50 Hlína šedočerná, vegetace, ornice

0,50 -2,20 Jíl písčitý až jílovitý písek, hnědožlutý, vápnitý, s šupinami, muskovitický

do průměru 5 mm, tuhý, paleogén

2,20- 4,80

Jíl šedožlutý, rezavě a tmavě šedě vrstevnatý, vápnitý, s obsahem

limonitického písku do mocnosti 20 mm, zrna limonitu průměru 10 mm,

pevný, paleogén

4,80-6,50 Dtto, tuhý až pevný

6,50-10,00 Jíl prachovitý, šedočerný, světle šedě žíhaný, s obsahem bělavých žilek

CaC03, vápnitý, tuhý až pevný, paleogén

Hladina podzemní vody navrtaná 7,5 a 8,7 m pod terénem, 7,8 m za 1 hodinu


53

Obr. 9 Vozovka před márnicí porušená svahovými pohyby

Obr. 10 Márnice – porušené zdivo trhlinami v souvislosti se svahovými pohyby

54

Obr. 11 Zvětšené poruchy vozovky před márnicí

Obr. 12 Zahájení prací na vrt J1 před márnicí a mimo ulehlý násyp. Vrtná souprava se boří do

neulehlého násypu

55

Obr. 13 Pohled na JV svah postižený sesouváním

Obr. 14 Pohled na JZ svah postižený sesouváním

56

Příloha 7 - Morkůvky - geofyzikální průzkum v širším okolí

sesuvu

Josef Frolka, František Hubatka, Ladislav Minář

Převzato z:

Frolka, J., Hubatka, F., Minář, L.: Morkůvky - geofyzikální průzkum v širším okolí sesuvu, KOLEJ

CONSULT & servis spol. s.r.o., Brno, 2011.

1. Úvod

Na základě objednávky doc. ing. Antonína Paseky CSc. bylo provedeno geofyzikální

měření v širším okolí sesuvu na lokalitě Morkůvky. Sesuv se vytvořil na kraji místní

komunikace situované na severní straně svahu nad RD č.p. 109. Zájmové místo již bylo

v minulosti sanováno masivní betonovou opěrnou stěnou (OS) v délce 12,5 m a hloubce

4 m. V době měření bylo ve vozovce několik viditelných zátrhů a centimetrový posun na

vnitřní hraně opěrné stěny.

Úkolem měření bylo ověření geologické stavby území postiženého sesouváním

a zjištění polohy smykové plochy za účelem návrhu sanace.

K měření bylo použito minimalizovaného komplexu tří geofyzikálních metod –

pulzního georadaru, metody dipólového elektromagnetického profilování (DEMP)

a elektrické tomografie (MULTIKABEL). Geofyzikální měření bylo realizováno na ploše

150 x 90 m.

Měření bylo provedeno georadarem kanadské výroby PulseEKKO PRO s centrální

vysílací frekvencí 100 MHz. Krok měření byl 0.5 m, rozestup antén 2 m. Bylo proměřeno

11 radarových profilů L0 – L10. Změřeno bylo 487 m profilů.

K měření metodou DEMP byl použit přístroj CM-031 české výroby, s krokem měření

2 m. Změřeno bylo celkem 260 bodů DEMP.

Metodou MULTIKABEL byl dále odměřen jeden profil přístrojem ARES firmy

GEInstruments. Měření bylo provedeno 11. července 2011. Mapovým podkladem byl plán

geodetického zaměření, který vytvořil ing. Jaroslav Sáček, viz obr. 1.

57

Obr. 1 Situace měření

Vzhledem ke komplikované přístupnosti lokality, bylo měření rozděleno na tří části:

- v prostoru zahrady ve svahu nad RD č.p.109 (profily L0-L4),

- na cestě mezi parcelou nad RD č.p.109 a řadou rodinných domů č.p.160, 112, 137

(profily L5 – L8),

- na horní cestě za RD č.p. 160, 112 a 137 byl odměřen profil L9 a profil L10 svazující

dolní a horní cestu.

1. 1. Popis metod

Při měření geofyzikálním pulzním radarem se po trase geofyzikálního profilu

pohybuje přijímač a vysílač signálu. Jejich vzdálenost a krok měření po profilu závisí

na povaze řešeného úkolu (očekávaná hloubka hledaných těles, jejich rozměr apod.).

Vysílaný signál přijatý po odrazu od těles v zemi je aparaturou dále zpracováván a je

možné jej sledovat na obrazovce připojeného počítače, kde se postupně přímo v terénu

58

vykreslí celý geofyzikální řez po profilu. Další systém zpracování pak umožňuje

zvýrazňovat struktury v různých částech řezu, zatímco jiné jsou potlačovány.

Výsledné profily poskytují obraz o rozložení objektů v hloubkovém řezu a o jejich

vzájemných vztazích (výše a níže uložené objekty, sledování vzájemné polohy vrstev atd.).

Pro převod časových radarových řezů na hloubkové se přímým měřením CMP/WARR na

lokalitě zjistí rychlost šíření elektromagnetické vlny v daném prostředí.

Hloubkový dosah měření lze do jisté míry ovlivnit výběrem frekvence, neboť vlny

o nižší frekvenci pronikají do větších hloubek. V zásadě je však dosah ovlivněn

geologickým složením řezu, konkrétně koeficientem útlumu elektromagnetických vln

v jednotlivých horninách. Obecně je hloubkový dosah několik metrů až několik desítek

metrů.

Metoda dipólového elektromagnetického profilování (DEMP) vytvoří plošný snímek

fyzikálního stavu připovrchové části horninového masívu. Metoda používá aktivního

zdroje elektromagnetických vln, který vysílá směrovaný signál do země a přijímá jeho

odezvu. Tak je možné velmi podrobně a rychle získat snímek fyzikálního stavu

horninového masívu, konkrétně rozložení hodnot zdánlivé měrné vodivosti σz a fázového

posunu sekundárního pole IF. Z rozdílů vodivosti pak je možno usuzovat na změny

litologie hornin, změny vlhkosti, stupeň porušení, přítomnost cizích těles jako jsou dutiny,

inženýrské sítě atd. Fázové změny pak odrážejí magnetické vlastnosti hornin, což opět

umožňuje jejich detailní rozčlenění, a dále je možné detekovat kovové předměty, cihelné

zdivo a jiné umělé magneticky aktivní materiály. Hloubkový dosah metody u běžně

užívaných aparatur je kolem šesti metrů.

Metoda mnohaelektrodového kabelu – MULTIKABEL – dává představu o detailním

rozložení měrných odporů směrem do hloubky. Tato metoda je někdy nazývána jako

geoelektrická 2-D tomografie. Systém sběru dat spočívá v postupném proměření linie

profilu po jednotlivých hloubkových úrovních odpovídajících násobkům rozestupu

elektrod do požadované hloubky. Naměřená data vstupují do programu RES2DINV,

kterým je proveden přepočet měřených hodnot do odporového modelu prostředí se

skutečnými hloubkami geoelektrických horizontů. Tento program je považován

za současný světový standard v geoelektrickém průzkumu.

1.2. Geologická situace

Podle geologické mapy serveru ČGS se lokalita nachází ve flyšových jednotkách,

zastoupených pískovci a jílovci. Pokryvné útvary tvoří spraše a písčito-hlinitý sediment.

59

Obr. 2. Geologická situace

2. Výsledky měření

Výsledky radarového měření byly zpracovány s použitím software EKKO TOOLS

4.23, EKKO View Deluxe 1 (zesílení signálu, filtrace šumu, rušivých signálů a frekvencí)

a REFLEX 6 (nadstavbové zpracování). Pro převod časových řezů na hloubkové byl použit

1D rychlostní model, vypočítaný na základě měření CMP/WARR na lokalitě.

2. 1. GEORADAR

Georadarové záznamy odrážejí stav horninového prostředí v době měření.

Ve vlnovém obrazu vidíme průběh hlavních geologických rozhraní. Jako hlavní rozhraní je

korelována bazální smyková plocha (viz červené šipky), která zřetelně vymezuje prostor

rotačního sesuvu. Černou tečkovanou čarou je vymezen povrch neporušeného flyšového

podloží, viz obr.3a .

60

Obr. 3a. Georadarový záznam na profilu L015

Profil L015 je spojený profil z linií L0, L1 a L5. Různé povrchové poměry na dvoře

RD č.p. 109, v zahradě ve svahu na RD a na cestě nad sesuvem mají vliv na dynamický

projev smykové plochy. Vlastní smyková plocha je válcovitého tvaru a ukazuje na rotační

charakter sesuvu.

Horizontální řezy jsou vypočteny ze všech georadarových profilů za účelem

sledování rozložení kladných a záporných amplitud georadarového signálu v ploše.

Na obrázku je bílou tečkovanou linkou vymezena pozice aktivní zóny za horní hranou

sesuvu. Hnědou čarou je ideově vymezen akumulační prostor staršího sesuvu. Černě je

okonturován výchoz podložního (flyšového) komplexu.

2. 2. Dipólové elektromagnetické profilování

K orientačnímu určení změn vodivosti bylo změřeno 260 bodů metody dipólového

elektromagnetického profilování (DEMP) s krokem 2 m. Byly proměřeny dva pruhy na

horní a dolní cestě tak, aby bylo možné sledovat potenciální přítoky vody. Naměřená data

byla zpracována programem Surfer 8.03 do map izolinií. V nich jsou jednotlivé měřené

body vyznačeny malým křížkem, měřené hodnoty jsou rozlišeny barevnou škálou.

61

Obr. 3b. Horizontální georadarový řez v hloubce h = 2 – 8 m

V metodě DEMP jsou měřeny dva základní parametry:

- zdánlivá měrná vodivost σz [mS/m]

- soufázová složka – Inphase [rel. jedn.].

Sledované veličiny reagují na změny geologické stavby zkoumaného prostředí a

přítomnost rušivých kovových předmětů v určitém hloubkovém horizontu (cca do 5 m).

62

Obr. 4. Mapa izolinií zdánlivé měrné vodivosti σz

V mapě izolinií σz se vodivost mění v rozmezí 25 – 200 mS/m. Nejvyšší vodivost je

způsobena přípovrchovými rušivými předměty na kraji vozovky (železa, pravděpodobně

starší opravy vnější hrany komunikace, cca 18 m od kraje parcely nad RD č.p. 109).

V místě vlastního sesuvu, v prostoru za opěrnou stěnou leží rozsáhlá anomálie zvýšené

vodivosti, která ukazuje na zadržování vody v místě stávajícího sanačního opatření. Na

horní cestě byla detekována lokální anomálie, vykazující jistou návaznost na zvodnělou

polohu za opěrnou stěnou na dolní cestě, viz modrá šipka.

2. 3. MULTIKABEL

Metoda geoelektrické 2D tomografie byla aplikována na jedné samostatné linii, která

byla vedena vzhledem ke špatným uzemňovacím podmínkám na lokalitě, kose přes

komunikaci.

63

Profil M1 začínal v zahradě nad RD č.p. 109, za opěrnou stěnou přešel na vnitřní

stranu vozovky a pokračoval v přirozeném prostředí v předzahrádce RD č.p.139.

K měření bylo použito 5 sekcí s osmi elektrodami se vzdáleností 2 m. K registraci dat

byla použita aparatura ARES v režimu Wenner – Schlumberger N6 a délkou pulzu 0.5 s.

Zpracování dat metody multikabel bylo provedeno programem Res2DInv se

zavedením reliéfu terénu. Pro prezentaci ve zprávě je použita 4-tá iterace.

Výsledný tomografický řez je zobrazen na obr. 5 jeho výsledky jsou použité v

geologicko - geofyzikálním řezu pro korelaci georadarového profilu a zpřesnění

litologických poměrů, viz příloha 2, obr. 6b.

Obr. 5. Odporový řez

Měrné odpory se pohybují v rozmezí 10 až 200 Ωm, přičemž celkový obraz řezu je

poměrně složitý a lze jej interpretovat jen s pomocí georadarových profilů.

Na začátku profilu, v prostoru zahrady nad RD. č.p. 109 jsou pod pokryvem nízké

měrné odpory, které detekují jílovitá a vlhká tělesa sesuvného charakteru.

Za opěrnou stěnou, která se projevuje mezi metrážemi 30 až 35, leží rozsáhlá

anomálie vysokých odporů, které s největší pravděpodobností odrážejí větší mocnost

narušeného a nezpevněného pokryvu.

Směrem do vyšších partií svahu se rozložení měrných odporů opět mění a naznačuje

přechod do podložního flyšového komplexu, ve kterém dochází ke střídání jílovců

a pískovců (nižší a vyšší měrný odpor).

2. 4. Geologicko – geofyzikální řezy

Na základě vzájemné korelace jednoho vrtu a odporových a georadarových rozhraní

byl sestaven geologicko - geofyzikální řez, který řeší litologické poměry na lokalitě, viz

obr. 6.

Z příčného geologicko - geofyzikálního řezu je patrné, že smyková plocha probíhá

mezi opěrnou stěnou a RD č.p. 109 a pomalu prograduje do horních partií svahu. Vlastní

sesuvná tělesa jsou tvořena jílovitými a vodou nasycenými zeminami. V prostoru

za opěrnou stěnou leží zóna silně narušených zemin, jejíž báze sahá 1 až 2 m pod stávající

sanační opatření.

64

Obr. 6a. Geologicko - geofyzikální řez na spojeném profilu L0, L1, L5 a L9

Obr. 6b. Geologicko - geofyzikální řez na geoelektrickém profilu M1

Z podélného geologicko - geofyzikálního řezu dobře je patrné, jak směrem k patě

svahu narůstá mocnost pokryvu.

2. 5. Plošná korelace

Z výsledků GEORADARu a DEMPu byla sestavena mapa detekovaných

geologických rozhraní a sesuvných těles, viz obr. 7.

Z mapy plošné korelace je patrné, že se jedná o lokální sesuv vázaný na dotaci vodou

z horních partií svahu, který se pravděpodobně vytvořil v místě starší erozní rýhy.

65

Obr. 7. Plošná korelace

3. Závěr

Geofyzikální průzkum v širším okolí sesuvu na lokalitě Morkůvky byl proveden

metodami georadaru, elektrické tomografie (MULTIKABEL) a dipólového

elektromagnetického profilování (DEMP). Hlavním výstupem jsou dva geologicko -

geofyzikální řezy v podélném a příčném směru a mapa plošné korelace geofyzikálních

anomálií, ve které jsou vymezeny interpretované struktury sesuvu. Výsledky lze shrnout do

následujících bodů:

66

- Podle geologické mapy je zemní těleso v místě sesuvu tvořeno pokryvnými útvary,

které jsou zastoupené sprašemi, sprašovými hlínami a zvětralou částí podloží. V

podloží jsou flyšové horniny, ve kterých se střídají polohy jílovců a pískovců. V

západní části zájmového území se flyšový komplex dostává blíže k povrchu, což

dokládá i geologická mapa. Odkrytí podložních vrstev je erozního charakteru, tzn. že

podložní vrstvy vystupují k povrchu v místě starších erozních rýh.

- Podle georadarového měření se mocnost spraší a zvětralin zvětšuje směrem po svahu

a maxima dosahuje v místě stávajícího sesuvu, respektive po jeho stranách, kde může

dosahovat až 10 m.

- V patě svahu byly dále na základě georadarového profilu L0, který vedl až k páteřní

komunikaci, procházející obcí Morkůvky, detekována starší sesuvná tělesa. Jedná se o

deluviální písčito-hlinitý sediment, který je vymapován téměř ve spojitém pásu pod

patou svahu. Z tohoto pohledu je zřejmé, že stávající sesuvné aktivity probíhají v

místě staršího sesuvu. S velkou pravděpodobností zde dochází k dosouvání dílčích

sesuvných těles.

- Hlavní smyková plocha byla detekována v prostoru mezi jižní stranou RD č.p. 109 a

severní hranou existující opěrné stěny. Délka smykové plochy činí 30 m a zabíhá do

hloubky 7 m. Z geologicko geofyzikálních řezů je patrné, že pomalu prograduje do

vyšších partií svahu a probíhá pod opěrou stěnu.

- Podle měrných odporů lze konstatovat, že zeminy za a před opěrnou stěnou mají jiný

charakter a vlastnosti. V prostoru zahrady mezi OS a RD č.p. 109 se nacházejí

převážně jílovitá a vodou nasycená tělesa, v kterých sledujeme projevy svahových

deformací.

- Za opěrnou stěnou, tj. v místě cesty, se nacházejí vysokoodporové polohy, jejichž

mocnost je větší než hloubka OS. Na profilu L2 dosahuje 5,5 m. Podle dynamických

změn georadarového signálu se domníváme, že se jedná o nezpevněné a porušené

zeminy, které jsou náchylné k sesouvání, a to v okamžiku zvýšené dotace vodou.

- Voda se do sesuvu dostává po bázi spraší a zvětraliny z vyšších partií svahu.

Pravděpodobně se jedná o starší erozní rýhu, nebo jiný podzemní přírodní koridor.

Částečně se hromadí za OS a částečně ji obtéká. Současně se ukazuje, že v okrajových

místech OS může docházet i k jejímu podtékání a sycení dílčích sesuvných těles v

zahradě RD č.p. 109 To by vysvětlovalo zvýšenou vlhkost zemin, plíživý pohyb a

deformace povrchu terénu.

- V delším časovém horizontu je též ohrožena stabilita RD č.p. 112 a 160, částečně i

RD č.p. 139.

67

Příloha 8 - Stabilita území v okolí ponoru Bílé vody v Moravském

krasu

Antonín Paseka, Milena Šamalíková, Vlastimil Hanzl

Zpracováno podle:

Paseka, A., Šamalíková, M., Hanzl, V.: Holštejn – Nová Rasovna. Brno Akademické nakladatelství

CERM, 2009. ISBN 978-80-7204-668-3.

1. Úvod

Stabilita skalních stěn v krasových územích je zpravidla narušována přírodními

klimatickými vlivy, které se projevují jednak změnami v teplotě včetně účinku mrazu,

jednak erozní činností způsobenou deštěm i účinkem povrchových a podzemních vodních

toků. V případech, že se skalní stěny nacházejí v blízkosti dopravních staveb, přistupují

k přírodním faktorům i negativní účinky silničního provozu.

Příkladem může být skalní stěna pod silnicí č. III/3783, která vede nad ponorem Bílé

vody v Nové Rasovně v Moravském Krasu. Toto území je trvale ohrožováno opadáváním

skalních bloků vlivem mrazového zvětrávání a erozní činností srážkové vody na svahu

i hloubkovou erozí potoka v okolí ponoru. Změny úrovně vodní hladiny potoka v době

jarního tání a při letních povodních způsobují rovněž změny ve zkrasovatělém podzemí,

které se nachází pod silnicí.

Stabilita skalní stěny u Holštejna nad ponorem Bílé vody v Nové Rasovně byla autory

sledována po dobu posledních patnácti let. Důvodem k zahájení průzkumných prací bylo

zajištění stability území z hlediska vedení silnice č. III/3783. V době její stavby, v roce

1899, se silniční okraj nedotýkal horní hrany skalní stěny nad propadáním Bílé vody, jak je

tomu v současnosti.

Do roku 1993 byla silnice součástí dopravní trasy vytypované pro přepravu výškově

nadměrných nákladů ze severu na jih Evropy (spojení Balt – Jadran). Silnice však byla

málo široká a její okraj zasahoval již do horní části skalní stěny nad propadáním. Navíc

bylo území nad ponorem trvale ohrožováno opadáváním skalních bloků a dešťovou erozí.

Z let 1910 a 1965 jsou vědecky doložena velká skalní řícení. Spadlé bloky z posledního

řícení v roce 1965 je možno dosud vidět v korytě Bílé vody před ponorem.

Z těchto důvodů bylo rozhodnuto se pokusit silnici zrekonstruovat. Vznikly však v té

době neřešitelné problémy, jednak se stavbou v chráněné krajinné oblasti, jednak

s nedostatkem finančních prostředků pro realizaci stavby. Proto bylo rozhodnuto celé okolí

68

nestabilního území inženýrskogeologicky zdokumentovat a dlouhodobě sledovat stabilitu,

a to jak z hlediska stavu a změn na skalní stěně, tak i z hlediska stavu silnice.

Inženýrskogeologický výzkum na této lokalitě byl prováděn postupně a byl

realizován podle finančních možností. Rekonstrukci výše uvedené silnice bylo třeba

posuzovat jak z hlediska dopravního, tak i turistického v rámci CHKO Moravského krasu.

2. CHKO - Moravský kras

Moravský kras je v ČR největší krasovou oblastí s nejlépe vyvinutými krasovými

podzemními i povrchovými jevy. Na současné morfologii Moravského krasu je patrný

složitý geologický vývoj, který souvisí s několikanásobným, tzv. polyfázovým

krasovatěním.

Obr. 1 Geologický vývoj Moravského krasu

Z geomorfologického hlediska lze dle J. Otavy, 2006 charakterizovat toto území sérií

plošin, které postupně klesají k jihu. V nadmořské výšce cca 500 m jsou na severu plošiny

69

Ostrovská, Harbechy a Rudická, které jsou rozbrázděny krasovými kaňony a hlubokými

údolími, tzv. žleby. Z hlediska geologického vývoje (obr.1) je Moravský kras územím

složitým.

Skalní podloží tvoří granitoidy brněnského masívu a siliciklastika – křemenem bohaté

úlomkovité sedimenty. Devonská mořská transgrese je charakterizována souvrstvím

vápenců. Podle novějších výzkumů se vápencový komplex dělí na čtyři jednotky. Každá

z nich začíná tmavšími vápenci a končí světlejšími. Devonské vápence přecházejí zcela

plynule do nadložních jílovitých vápenců karbonských. V období jury bylo území opět

zalito mořem a jeho sedimenty lze nalézt již jen v denudačních zbytcích, např. v okolí

Rudic a Olomučan. V období křídy bylo celé území zatopeno a křídové sedimenty

v některých depresích dosahují mocnosti až 100 m. Období paleogénu bylo z hlediska

krasovatění velmi důležité. Vznikaly jeskyně a údolí. Jsou to např. dnešní Pustý, Suchý

a Lažánecký žleb. V této době rovněž začínaly vznikat podzemní toky. Poslední mořská

záplava proběhla v neogénu. Usadily se zde jílovité sedimenty v mocnosti až 200 m.

V kvartéru vznikaly mohutné vrstvy štěrků a písků, které zaplnily některá údolí a dosahují

mocnosti až 50 m. Jedním z nich – dnes slepým údolím, protéká potok Bílá voda

od Holštejna k ponorům u Nové a Staré Rasovny.

3. Nová Rasovna

Jako Nová Rasovna se označuje dnešní ponor potoka Bílá voda, který se nachází

na levém břehu slepého údolí u Holštejna. Původní ponor – Stará Rasovna, který byl pod

skalní stěnou na konci tohoto slepého údolí je v současné době vyschlý a ani při velkých

vodách, např. při jarním tání nebo letních lijavcích, tudy voda neodtéká do podzemí.

Jak již bylo uvedeno, stabilita skalní stěny u Holštejna nad ponorem Bílé vody

v Nové Rasovně byla autory sledována od roku 1994.

3.1. Geologické poměry zájmového území

Zájmové území se nachází na severovýchodním okraji Moravského krasu, který je

tektonicky oddělen od kulmu Drahanské vrchoviny dvěma zlomovými liniemi směru ZSZ-

VJV. Hranice devonu s kulmem na východě probíhá ve vzdálenosti cca 500 m SZ obce

Holštejn (obr. 3).

70

Obr. 2 Horní vstup do podzemí – současný stav

Karbonáty Moravského krasu jsou zastoupeny vilémovickými vápenci středního až

svrchního devonu. Jsou to světlešedé až bílo šedé, místy bělavé, poměrně masivní horniny

s četnými kalcitovými žilkami bílé a narůžovělé barvy. Nepravidelně, v decimetrové

mocnosti, jsou zastoupeny vápence šedorůžové, které se podobají hlíznatým vápencům

křtinským.

Zkrasovatění je nepravidelné, od centimetrových dutinek až po metrové chodby

a kaverny. Povrch dutin je většinou dokonale vyhlazen tekoucí podzemní vodou. Některé,

tektonicky podmíněné diskontinuity, jsou vyplněny šedorůžovým až nafialovělým kalcitem

se stopami výrazných tlakových ohlazů. Pukliny jsou převážně velmi strmé (až 80°)

a kopírují směr výše uvedených zlomových linií. V jejich okolí jsou vápence

mikroprovrásněny a tlakově prohněteny. Na většině diskontinuit se projevuje limonitizace.

Sevřené pukliny jsou vyplněny limonitem, trhliny rozevřené až na několik cm obsahují okr

až rezavou jílovitou, měkkou výplň.

V jedné z průzkumných šachtic, které byly provedeny na silnici, byl zastižen velmi

jemnozrnný bílý křemenný písek, který se velmi podobal křídovým pískům z nedalekých

Olomučan. Dodatečnou penetrometrií byla ověřena jejich mocnost 3,8 m. Pravděpodobně

jde o výplň skrytého závrtu a jedno z nejvíce oslabených míst na silnici nad ponorem.

71

Obr. 3 Situace zájmového území (1)

Kvartér je zastoupen jílovito-písčitými a hlinitými sedimenty, které se vyskytují

i v širších puklinách vápenců a v některých kavernách. Dále jsou zastoupeny svahové hlíny

a hlinitokamenité sutě. Štěrky v korytě potoka Bílá voda jsou složeny převážně

z kulmských hornin, při velké vodě jsou zanášeny do ponoru a přilehlých jeskynních

prostor.

3.2. Hydrogeologie

Potok Bílá voda protéká od obce Holštejn slepým údolím mezi vápencovou krou, na

které stojí hrad Holštejn a územím, na kterém je postavena silnice č. III/3783. Vodní stav

v potoce Bílá voda je značně proměnlivý, závisí na množství dešťových srážek i na ročním

období. Nejvyšší stav vodní hladiny bývá v únoru a dále při stoleté vodě a povodních.

Za těchto podmínek dochází k přelivu vody přes kótu 450,0 m n.m. a voda odtéká

72

do propadání u Staré Rasovny. Za suchého období je otvor propadání suchý a umožňuje

vstup do jeskynních prostor.

Na grafu na obr. 4 jsou uvedeny výšky hladiny v období stoleté vody v letech 1968 až

2007 zjištěné na měřicí stanici Holštejn. Tato stanice byla v roce 2008 zrušena z důvodu

stavby nového mostu do Holštejna a dosud nebyla obnovena.

Z hlediska hydrogeologického lze Moravský kras považovat za území s typickou

krasovou propustností a nepravidelným hydrogeologickým režimem.

Obr. 4 Průtok vody v Bílém potoce na měřicí stanici Holštejn. Průtok vody po jarním tání (modrá),

Průtok vody při letních povodních (červená)

3.3. Geodynamické jevy

Od dob pozorování a fotodokumentace Absolona v roce 1910 doznala skalní stěna

pod silnicí podstatné změny (obr. 5). Údolí Bílé vody je hluboko zaříznuté a vyplněné až

50 m (ústní podání p. Moučky) mocnou vrstvou kvartérních sedimentů. Přilehlé strmé

svahy nesou stopy fosilních skalních řícení. Lze je pozorovat jak v závěru slepého údolí

nad vyschlým ponorem u Staré rasovny, tak i nad ponorem u Nové Rasovny.

Pravděpodobně největší recentní řícení se stalo nad ponorem Nová Rasovna v roce

1965. Obyvatelé z nedalekého Holštejna byli probuzeni hlukem, který popisovali jako

bombardování a další den zjistili, že se zřítila část skalní stěny nad ponorem pod silnicí.

Stabilita skalní stěny nad propadáním je rovněž ohrožována mrazovým zvětráváním.

V důsledku této činnosti vznikla po vypadnutí několika menších bloků ze skalní stěny po

letní povodni v roce 1998 erozivní rýha, která se postupně prohlubuje a propaguje se ve

směru skrytého závrtu pod silnicí. V současné době zasahuje rýha již pod asfalt vozovky

a postupně obnažuje stabilizační vrstvu silnice. Rýha nabývá charakteru strže, rozšiřuje se

do stran a ohrožuje stabilitu přilehlého svahu i samotné vozovky.

73

Hlavními geodynamickými jevy jsou skalní řícení, mrazové opadávání a dešťová

a říční eroze.

Obr. 5 Skalní stěna pod silnicí – současný stav

4. Provedené průzkumné práce

Časový přehled provedených prací včetně použitých metod je v tab. 1. Jak z tabulky

vyplývá, jako první bylo provedeno inženýrskogeologické mapování. Sloužilo jako

podklad pro rozmístění průzkumných děl (12 jádrových vrtů, 3 kopaných šachtic

a 1 dynamické penetrometrie). Dále pro usazení měřicích bodů pro dlouhodobé geodetické

sledování. Postupně byl první průzkum doplňován o geofyzikální a geodetické měření.

Situace průzkumných děl je na obr. 6.

74

Tab. 1 Časový přehled prací na lokalitě Nová Rasovna

Rok Typ práce a použitá metoda

Od 1993 dosud IG mapování, ověření geotechnických typů, vykreslení profilů a

vytypování nestabilního území, odhad nárůstu svahových sutí, změna

vegetace, fotodokumentace, vývoj erozivní rýhy nad ponorem.

1993, 1994 Nové speleologické mapování v okolí ponoru, zjištění čtyř pater

krasovatění a průběh tektonicky oslabených zón.

1994 Odkryvné práce, provedení 12 jádrových vrtů (J1 – J12) a tří mělkých

šachtic (Ša1 – Ša3).

1994 První laboratorní rozbory MZ z hlín a písků i MH z vrtných jader

vápenců.

1994, 1995 Deformetrické měření měřidlem HOLLAN na skalní stěně v místech

aktivních puklin – nemohlo být pokračováno, poněvadž došlo

k vypadnutí měřených bloků.

1994 dosud Geodetické měření na silnici nad ponorem a na spadlých blocích

v korytě Bílé vody v blízkosti propadání, modelování skalní stěny a

řečiště potoka v souvislosti se záplavami stoleté vody.

1995 První geofyzikální měření za účelem vytypování možných míst pro

založení nového mostního objektu.

2002, 2003 Druhé geofyzikální měření pro vytypování oslabených zón nad i pod

silnicí a sestrojení příčných a podélných řezů v zájmovém území.

2003 Měření teploty v celém zájmovém území a srovnání těchto výsledků

s fotodokumentací jinovatky v místech výchozu krasových dutin na

povrch.

2003 Druhé laboratorní rozbory - ověření vlastností písků z kopané sondy

provedené v místě pravděpodobné výplně skrytého závrtu a jejich

srovnání s písky z křídových vrstev z blízkého okolí.

2009 Dynamická penetrometrie, ověření mocnosti písků v místě

předpokládaného závrtu na krajnici silnice nad ponorem, geodetické

měření na blocích.

4.1. Vrtné práce a laboratorní rozbory

Jádrové vrty byly provedeny firmou TOPGEO, s.r.o. Brno vrtnými soupravami

WIRTH B1 a WIRTH B0, vrtný průměr 47.5 mm, hloubka vrtů 9 až 25 m. Vrty byly

provedeny na základě objednávky Správy a údržby silnic Jihomoravského kraje. Účelem

75

bylo objasnit rozsah krasových dutin pod silnicí. Příklad výnosu vrtného jádra z vrtu J15

je na obr. 7 a 8.

Obr. 6 Situace průzkumných děl a měřicích geodetických bodů

76

Obr. 7 Vrtné jádro z vrtu J 15 – kvartérní pokryv do 5.8 m

Obr. 8 Vrtné jádro z vrtu J 15 – kaverna a pevný vápenec

Z vrtných jader vápenců byla zhotovena tělíska pro mechanické zkoušky hornin.

Podle výsledků terénního, vrtného i laboratorního průzkumu byly v zájmovém území

vyčleněny tyto geotechnické typy (tab. 2).

- pevné vápence třídy R3

- zkrasovatělé vápence třídy R4

- tektonicky rozpukané vápence

- písky v pravděpodobné výplni závrtů třídy S5 SC

- jílovité svahové hlíny třídy F4 CS a F8 CH

- jíl se štěrkem v říčním korytě třídy F2 CG

77

Tab. 2 Charakteristika geotechnických typů

Geotechnický typ GT 1 GT 2 GT 3 GT 4 GT 5

Zatřídění dle ČSN 73 1001 R3 R4 S5 SC

F4 CS a

F8 CH F2 CG

Objemová hmotnost ρ (kgm-3) 2708 2687 1850 2000 1950

Pevnost v prostém tlaku (MPa) 36 až 47 16 až 22 - - -

RQD 58 až 90 0 až 27 - - -

Nasákavost po 48 hod. (%) 0 až 0,11 0 až 0,14 - - -

Mez tekutosti wL (%) - - 30,8 44,0 39,4

Mez plasticity wP (%) - - 16,6

19,6 až

23,8 18,6

Číslo plasticity IP (%) - - 14,2

24,4 až

34,2 20,8

Obr. 9 Výřez z geologického profilu mezi vrty J15 a J4 dokumentující přítomnost krasových dutin

pod silnicí

78

Dále byly na základě vrtných prací sestrojeny charakteristické geologické profily,

příklad je uveden na obr. 9. Bylo ověřeno, že pod silnicí se nacházejí četné kaverny

a oslabená místa se silně rozpukanými a zkrasovatělými vápenci, která neposkytují dobré

podmínky pro založení provizorního mostu.

Po této základní etapě průzkumu následovalo první geofyzikální měření. Podle

výsledků průzkumných prací byla určena pevnější místa horninového prostředí pod silnicí

pro stavbu provizorního mostu. Stavba provizorní mostu byla realizována v roce 1995

a od té doby byl most již několikrát rekonstruován. Jeho současný stav je na obr. 10.

Obr. 10 Provizorní most – současný stav

4.2. Speleologický průzkum

Souběžně s výše uvedenými pracemi probíhal kontrolní speleologický průzkum Nové

rasovny. Na jeho provádění se zúčastnilo několik předních speleologů, mj. pan J. Moučka

z Holštejna. Z jeho zprávy, která je podrobně uvedena ve zprávě z roku 2006 vyplývá

velmi zodpovědný přístup a vysoká odborná znalost území i mnohaleté zkušenosti ve

speleologii. Příkladem výsledků může být mapa podzemních prostor na obr. 11, která

zobrazuje poměry krasových dutin nad ponorem pod silnicí. V rámci tohoto průzkumu

byly ověřeny kaverny ve vytypovaných profilech pod silnicí a nad místem ponoru.

Charakteristické řezy tímto zkrasovatělým územím jsou na obr. 12 a 13.

79

Obr. 11 Hloubková úroveň zkrasovatění pod silnicí

80

Obr. 12 Krasové dutiny pod silnicí navazující na horní vstup

81

Obr. 13 Zkrasovatění pod silnicí

82

4.3. Dilatometrické měření

V další etapě se průzkum zaměřil na sledování stability uvolněných bloků na skalní

stěně. K tomuto účelu bylo použito dilatometrické měření příložným deformetrem podle

HOLLANA. Měření probíhalo nejprve velmi nadějně, ale během jarního tání došlo

v důsledku mrazového zvětrávání k odpadnutí bloků, na nichž byly instalovány měřicí

základny a tím k ukončení měření.

4.4. Geofyzikální průzkum

Vzhledem k dalším změnám na povrchu skály i v korytě Bílé vody, bylo rozhodnuto

provést druhé geofyzikální měření. Bylo využito měření dvou rozdílných fyzikálních

parametrů, a to měrného elektrického odporu a teploty půdy v hloubce 1 m. Plošné

odporové měření indukční bezkontaktní metodou bylo aplikováno v síti bodů 5 x 1 m.

Délka měřených profilů byla 200 m (obr. 14). Dvojrozměrná inverze naměřených dat byla

provedena metodou konečných prvků programem RES2DINV. Vzdálenost elektrod byla

2 m, vzdálenost odporových řezů 10 m. Hloubkový dosah měření byl 20 m. Délka

jednotlivých měřených profilů byla 200 m. Byl získán model reliéfu povrchu terénu.

Výsledky geofyzikálních prací

Ve skalním podkladu byly podle snížení měrného odporu interpretovány

subhorizontální, strmé nebo šikmé polohy oslabené vlivem intenzivního zkrasovění,

rozpukání a tektonického porušení. Mapa izolinií ukazuje měrný odpor v rozsahu 120 až

480 m.

Naměřené hodnoty měrného odporu lze interpretovat takto:

- Masivní vápence 320 m

- Vápence rozpukané a zkrasovatělé 200-320 m

- Svahové sedimenty, výplň deprese skalního podkladu 120-200 m

V místě strže – erozivní rýhy je měrný odpor nízký a odpovídá hlinité až jílovité

zemině se zvýšenou vlhkostí. Ve vyznačené oblasti se soustřeďuje podzemní voda.

Povrchová voda se zde přednostně vsakuje do podzemí. V extrémních případech srážková

voda proudí po povrchu do strže a způsobuje erozi. Proto je zde silnice ohrožena možným

vypadnutím velkého bloku ze skalní stěny.

Podle výsledků měření měrného odporu lze rovněž uvažovat o svahových

deformacích paralelních se směrem údolí.

Dalším strukturním prvkem je tektonika směru SZ-JV, která se rovněž projevuje

snížením měrného odporu vápenců.

83

Obr. 14 Mapa izolinií měrného odporu

Nově aplikovanou metodou bylo měření teploty. Byla měřena teplota půdy v hloubce

1 m za účelem zjištění kaveren a jeskyní v blízkosti pod povrchem vozovky. Na teplotní

křivce jsou vyznačeny úseky se zvýšenou teplotou půdy, způsobenou ohřevem zeminy

84

teplejším vzduchem vystupujícím z jeskynních prostor. Hlavní anomálie zvýšené teploty je

v okolí horního vstupu do Nové Rasovny. Šířka anomálie odpovídá šířce jeskynního

systému v podzemí. Kromě teplotní anomálie nad Novou Rasovnou byly zjištěny tři

anomálie směrem k Holštejnu a několik anomálií směrem k Ostrovu.

Výstup teplejšího vzduchu z podzemí bylo možno sledovat v zimním období při

tvorbě jinovatky (obr.15).

Obr. 15 Ojínění okolního terénu

Nad odporovým řezem na obr. 16 je znázorněna křivka teploty v hloubce 1 m

a křivka měrného odporu dle dipólového elektromagnetického profilování. Graf teploty je

uveden pouze pro srovnání s chodem odporové křivky. Horní křivka ukazuje průběh

měrného odporu dle elektromagnetického indukčního profilování. Na odporovém grafu

jsou vyznačeny úseky vysokého odporu odpovídající výchozům vápenců. Důležitým

výsledkem je anomálie nízkého odporu (P.t.r) navazující na erozní rýhu nad skalní stěnou

(strž). Jak již bylo uvedeno, je to nebezpečné místo z hlediska možné nestability skalní

stěny a silnice. Dále je na odporové křivce vyznačena oblast deprese skalního podkladu

vyplněná hlínou a jílovitým pískem.

85

Obr. 16 Vztah teploty a měrného odporu

86

4.5. Geodetické měření

Na základě dosažených výsledků dlouhodobého inženýrskogeologického sledování

a speleologického výzkumu bylo rozhodnuto pokračovat i v geodetickém měření. Byly

sledovány pohyby nejen na silnici, ale i na skalní stěně, i na skalních blocích v korytě Bílé

vody. Výsledek fotogrammetrie skalní stěny je na obr. 17. Měřicí body na skalní stěně jsou

na obr. 18.

Dále byly sledovány pohyby na blocích, které spadly při skalním řícení v roce 1965

a dosud leží v korytě Bílé vody před ponorem.

Jedním z cílů bylo určení trajektorie pohybu těchto skalních bloků u propadání Bílé

vody a stanovení pravděpodobných příčin jejich pohybu. Velikost, směr a rychlost pohybu

byla určena z výsledků měření.

Obr. 17 Fotogrammetrie skalní stěny

Identifikátorem pohybu největšího bloku bylo porovnání měřených dat mezi body 33

na nestabilním největším skalním bloku (bod 33) a na stabilní skále (bod 39). Výsledky

jsou v tabulce 3.

Měření z období 1994 až 2002 bylo provedeno s přesností cca 5 až 10 mm, proto jsou

data uvedena na 2 desetinná místa. Je zřejmé, že blok klesá a naklání se.

87

Obr. 18 Měřicí místa na skalní stěně

88

Tab. 3 Porovnání vodorovné vzdálenosti a převýšení mezi body 33 a 39

Měřená hodnota - rok 1994 2002 2004 2009

Vodorovná vzdálenost 33-39 (mm) 26,76 26,68 26,66 26,64

Převýšení 33-39 (mm) -3,60 -3,48 -3,46 -3,42

Na skalních blocích bylo v červnu 2004 osazeno dalších 29 bodů (č. 6 až 31 a 34 až

36). v blízkosti propadání. Jejich stabilizace byla provedena měděnými nýty s vývrtem.

Body č. 5, 33 a, 39 byly již dříve stabilizovány železnými nýty a sloužily

i ke speleologickým účelům. Pro určení prostorových souřadnic sledovaných bodů

v základní etapě byla použita metoda přesné nivelace a prostorové protínání z měřených

horizontálních a zenitových úhlů. Měření byla vykonána v období 29. 6. až 12. 9. 2004,

kdy koryto potoka i okolí propadání bylo vyschlé. Základní měření pro ověření výchozích

bodů a určení výšek nově stabilizovaných bodů bylo uskutečněno 29. 6. 2004. Výchozími

nivelačními body byly jednak výškový bod u jeskyně Pikovka (465,0584 m n. m.)

nacházející se cca 130 m od propadání ve skále u silnice směrem na Ostrov u Macochy,

dále bod nad jeskyní (465,2190 m n. m.) stabilizovaný ve skále vedle zamřížovaného

vchodu do jeskyně a bod č. 5 (463,2240 m n.m.) stabilizovaný v kamenu. Body byly

určené z bodu Pikovka v letech 1993 a 1996 pracovníky ústavu geodézie VUT v Brně.

Body 31, 33 až 36 nemohly být určeny přesnou nivelací. Důvodem byla nestabilita terénu

a nebezpečí zřícení přístroje. Horizontální a zenitové úhly byly měřeny z volných

stanovisek. Úhly a některé šikmé délky byly měřeny totální stanicí přístrojem ve dvou

polohách dalekohledu. Měření bylo provedeno dvěma nezávislými měřicími skupinami.

Důvodem bylo získání většího počtu měření. Kde to bylo z hlediska strmosti terénu

proveditelné, byly zaměřeny šikmé délky komparovaným pásmem mezi body, Měření se

uskutečnila v srpnu a září 2004. Prostorové souřadnice bodů byly určeny robustním

vyrovnáním použitím modulu Polar programového systému ORIENT.

Zhodnocení měření v letech 2004 – 2009

V tab. 4 je stanovení období maximálních a minimálních posunů u jednotlivých

bloků. Největší posuny za období červenec 2004 - červenec 2009 nastaly po jarní povodni

v roce 2006.

Horizontální posuny bloků jsou zřejmé z obr. 19. Po celé období 2004 až 2009 se

posouvají bloky směrem k propadání a ve směru toku Bílé vody.

Vývoj horizontálních a vertikálních posunů je zřejmý z tabulek 5 a 6. Hodnoty jsou

v každém roce interpolovány do měsíce července, aby nedocházelo k mylné interpretaci

výsledků v důsledku různých intervalů mezi měřeními. Největší poklesy byly

zaznamenány na blocích E a F (obr. 20 a 21).

89

Tab. 4 Stanovení období maximálních a minimálních posunů

blok Maximální posun Minimální posun

A 2005-2006 2006-2007

B 2005-2006 2008-2009

C 2005-2006 2006-2007

D 2005-2006 2006-2007

E 2008-2009 2006-2007

F 2008-2009 2004-2005

G 2005-2006 2008-2009

Obr. 19 Horizontální posuny bloků v období 2004 až 2009

90

Tab. 5 Vývoj horizontálních a vertikálních posunů v jednotlivých letech

2004-5 2005-6 2006-7 2007-8 2008-9

blok bod dX dY dZ dX dY dZ dX dY dZ dX dY dZ dX dY dZ

A 6 -4,1 11,6 -8,0 3,9 11,4 -19,9 0,1 3,7 -4,0 6,3 0,1 -6,7 -7,0 6,6 -3,7

7 -5,7 12,5 -9,3 0,7 12,3 -17,4 0,7 3,0 -2,7 6,0 1,6 -7,1 -6,3 5,7 -2,8

8 -2,8 13,6 -7,6 2,4 17,7 -16,3 1,3 3,1 -1,5 5,4 1,2 -6,5 -5,3 5,6 -2,8

B 9 5,1 1,9 -6,6 12,0 2,9 -9,6 7,0 3,2 -2,3 8,1 0,6 -7,3 -0,5 1,6 -2,8

10 5,7 1,7 -7,2 12,6 3,3 -11,4 6,6 1,2 -3,3 8,6 0,6 -8,4 -0,2 0,6 -3,0

11 5,4 0,7 -8,9 11,1 2,8 -12,9 5,6 1,5 -4,7 8,1 0,9 -8,8 -0,9 0,4 -4,2

C 12 4,5 1,9 -11,2 6,9 3,9 -11,3 2,6 0,8 -4,8 7,0 2,3 -10,1 -2,5 -0,7 -5,1

13 2,1 2,6 -8,9 7,1 4,3 -13,4 4,3 2,3 -5,4 4,1 0,3 -8,7 1,4 1,5 -7,3

14 3,9 2,9 -7,9 9,1 5,0 -13,5 0,7 3,8 -5,6 3,9 0,5 -8,2 0,7 2,6 -6,6

15 2,4 3,9 -7,9 6,8 5,7 -12,6 2,2 2,7 -4,2 3,5 1,6 -11,5 0,7 1,6 -6,6

D 16 2,8 3,8 -11,8 8,1 8,9 -18,7 -0,4 4,1 -8,7 -3,8 2,0 -19,1 -3,9 1,9 -9,2

17 2,7 6,2 -10,8 6,8 8,4 -16,6 1,5 4,0 -6,0 3,3 4,0 -12,0 0,0 4,0 -6,2

18 2,3 5,8 -9,1 6,4 8,3 -14,3 1,7 4,1 -5,0 3,1 4,0 -9,4 0,2 3,8 -6,5

E 21 -0,6 1,2 -8,2 3,5 2,4 -16,9 6,9 3,7 -8,9 16,4 6,6 -12,2 16,2 10,2 -7,2

22 -3,0 1,9 -12,3 0,9 3,6 -21,2 0,5 4,0 -9,4 16,5 6,0 -18,1 23,0 8,3 -22,6

23 -0,7 2,4 -10,4 3,7 3,3 -17,9 2,7 8,2 -10,7 13,2 4,5 -22,6 12,7 3,6 -27,8

F 24 -4,3 1,4 -12,5 -5,4 2,5 -22,1 -2,9 8,1 -14,4 8,5 10,0 -24,9 10,7 25,8 -33,8

25 -8,6 3,4 -13,1 -10,5 4,8 -21,3 -6,3 8,7 -17,3 2,8 10,9 -37,2 2,5 26,1 -61,5

26 -2,8 5,0 -8,2 -0,4 7,0 -15,0 -0,1 9,5 -7,8 9,9 13,6 -24,9 11,9 25,9 -35,0

G 28 4,2 5,4 -6,2 13,8 6,7 -8,7 6,8 1,9 -1,2 3,9 4,3 -5,4 3,9 4,3 -5,3

29 2,3 1,6 -6,7 11,6 12,0 -1,2 4,3 4,5 -5,0 3,3 2,1 -3,0 3,3 2,0 -3,0

30 7,5 7,8 -6,6 7,5 7,8 -6,6 2,5 -5,1 1,1 5,0 4,8 -2,1 4,9 4,8 -2,2

31 6,4 5,1 -7,3 15,5 6,3 -10,8 9,0 5,8 -3,7 8,8 -0,6 -10,5 -0,1 4,9 -1,4

33 6,2 2,0 -9,4 14,9 6,5 -14,6 8,5 4,9 -8,7 7,9 3,5 -5,9 -1,9 2,8 -5,9

34 4,7 4,3 -11,5 6,3 4,2 -12,8 3,3 3,3 -8,8 3,3 3,3 -8,8 4,3 5,8 -8,9

91

Tab. 6 Přehled posunů bloků za období 2004 až 2009

2004 až 2009

dX dY dZ

-0,8 33,4 -42,3

-4,6 35,1 -39,3

1,0 41,2 -34,7

31,7 10,2 -28,6

33,3 7,4 -33,3

29,3 6,3 -39,5

18,5 8,2 -42,5

19,0 11,0 -43,7

18,3 14,8 -41,8

15,6 15,5 -42,8

2,8 20,7 -67,5

14,3 26,6 -51,6

13,7 26,0 -44,3

42,4 24,1 -53,4

37,9 23,8 -83,6

31,6 22,0 -89,4

6,6 47,8 -107,7

-20,1 53,9 -150,4

18,5 61,0 -90,9

32,6 22,6 -26,8

24,8 22,2 -18,9

27,4 20,1 -16,4

39,6 21,5 -33,7

35,6 19,7 -44,5

21,9 20,9 -50,8

92

2004 2005 2006 2007 2008 2009

bod 21 0 -8,2 -25,1 -34,0 -46,2 -53,4

bod 22 0 -12,3 -33,5 -42,9 -61,0 -83,6

bod 23 0 -10,4 -28,3 -39,0 -61,6 -89,4 Obr. 20 Výsledek měření na bloku E

2004 2005 2006 2007 2008 2009

bod 24 0 -12,5 -34,6 -49,0 -73,9 -107,7

bod 25 0 -13,1 -34,4 -51,7 -88,9 -150,4

bod 26 0 -8,2 -23,2 -31,0 -55,9 -90,9 Obr. 21 Výsledek měření na bloku F

93

4.6. Sledování erozivní rýhy

S rozvojem erozivní rýhy v horní části svahu přímo pod silnicí bylo nutné se

systematicky zaměřit na sledování stability této části skalní stěny. Erozivní rýha se

zpočátku začala vytvářet přímo nad ponorem a to po povodni v roce 2004. Od té doby se

stále prohlubuje a rozšiřuje a v současné době již zasahuje pod asfaltový povrch vozovky

(obr. 22a, 22b).

Obr. 22a Erozivní rýha – pohled z mostu směrem k ponoru

94

Obr. 22b Erozivní rýha – pohled z mostu směrem k ponoru

Na obr. 23 je dokumentováno rozvolnění skalního povrchu na okraji erozivní rýhy.

Z tohoto místa docházelo k opadávání skalních úlomků. Rovněž se rozšiřují trhliny mezi

jednotlivými většími bloky. Rozšiřování lze pozorovat pouhým okem, a proto se odhaduje

řádově na centimetry.

95

Obr. 23 Nové trhliny na okraji erozivní rýhy

Erozivní rýha se za dobu pěti let rozšířila v horní části o 0,8 m. Hloubková eroze se

projevila více než do 1 m. Lze konstatovat, že se jedná v současnosti o nejslabší místo celé

skalní stěny nad ponorem, které vážně ohrožuje stabilitu komunikace. V roce 2009 byly

v horní části rýhy obnaženy písky, které svým charakterem odpovídají křídovým vrstvám

z nedalekých Rudic (obr. 24 a 25).

96

Obr. 24 Vrstva písků odkrytá v horní části erozivní rýhy

Obr. 25 Křídové písky u Rudic

97

Obr. 26 Trhlina při úpatí svahu na levém břehu Bílé vody

5. Závěr

Na základě výsledků dlouhodobého inženýrskogeologického výzkumu lze

konstatovat, že kromě trvalého mrazového opadávání uvolněných skalních bloků je

stabilita skalní stěny nad ponorem v současnosti velmi zhoršována rozvíjející se erozivní

rýhou. Za poslední tři roky se její horní okraj posunul o 0,80 m a dnes již zasahuje pod

asfaltový kryt vozovky.

Dalším faktorem ovlivňujícím stabilitu území je účinek stoletých dešťů a jarních

povodní. Zkrasovatění zájmového prostoru je ve čtyřech hloubkových úrovních

a z hlediska velikosti se jedná o decimetrové až několikametrové prostory.

Podle výsledků speleologického průzkumu došlo v nedávné době k zřícení části

stropu jeskyně navazující na ponor. Na úpatí svahu levého břehu Bílé vody jsou již dnes

vyvinuty nové trhliny, kterými za velké vody dochází k vsakování do podzemí (obr. 26).

Z výsledků geofyzikálního měření a podle měření teploty v hloubce 1 m lze

předpokládat, že se v tomto území vyskytují skryté závrty, jejichž výplň oslabuje

horninové prostředí.

Závěrem lze konstatovat, že současný stav skalní stěny nad ponorem Bílé vody

v Nové Rasovně v Moravském krasu není z hlediska bezpečnosti silničního provozu na

komunikace III/3783 uspokojivý. Stabilita je, v závislosti na klimatických podmínkách,

trvale narušována mrazovým zvětráváním, dešťovou a říční erozí a změnami v krasovém

podzemí.

98

Literatura

[1] Absolon, K.: Moravský kras a jeho podzemní svět. Praha: Alois Wiesner, 1910.

[2] Absolon, K.: Moravský kras 1. a 2., Praha: ACADEMIA, 1970.

[3] Musil, R. a kol.: Moravský kras – labyrinty poznání, vyd. J. Bližňák, GEO program,

Adamov, 1993.

[4] Paseka, A., Šamalíková, M., Hanzl, V.: Holštejn – Nová Rasovna. Brno

Akademické nakladatelství CERM, 2006. ISBN 978-80-7204-502-4.

[5] Šamalíková, M., Kovářová, M.: Slope Movements in the Moravian Karst in Czech

Republic. In European Geosciences Union, Vienna 2005, p. 290, EGU 05-A-04495,

NH3.07-1WE4P-0141.

Date post:	01-Apr-2016
Category:	Documents
Upload:	oktaedr
View:	234 times
Download:	3 times

Svahové pohyby – Příklady řešení stability svahů

Documents