ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA březen
ICS 91.040
Navrhování objektů na poddolovaném území
2014
ČSN 73 0039
Design of constructions on the mining subsidence areas
Nahrazení předchozích norem Touto normou se nahrazuje ČSN 73 0039 z října 1989.
© Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2014 Podle zákona č. 22/1997 Sb. smějí být české technické normy rozmnožovány a rozšiřovány jen se souhlasem Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví.
XXXXX
ČSN 73 0039
Obsah Předmluva ............................................................................................................................................................................. 4 1Předmět normy .................................................................................................................................................................... 6 2Citované dokumenty............................................................................................................................................................ 6 3Názvosloví a značky............................................................................................................................................................ 7 3.1Termíny a definice ............................................................................................................................................................ 7 3.1.1Základní pojmy .............................................................................................................................................................. 7 3.1.2Názvosloví poklesové kotliny......................................................................................................................................... 8 3.2Značky ............................................................................................................................................................................ 11 4Obecně .............................................................................................................................................................................. 13 4.1Zajištění objektu proti účinkům poddolování................................................................................................................... 13 4.2Báňské podmínky ........................................................................................................................................................... 14 4.3Průzkumné práce ........................................................................................................................................................... 15 4.4Staveniště na poddolovaném území............................................................................................................................... 15 5Zásady navrhování stavebních objektů na poddolovaném území ..................................................................................... 17 5.1Zásady navrhování, stanovení zatížení a jejich účinků................................................................................................... 17 5.2Základní požadavky na konstrukce ................................................................................................................................ 22 5.3Rektifikace ...................................................................................................................................................................... 26 5.4Strojně technologická vybavení ...................................................................................................................................... 27 5.5Zajištění existujících stavebních objektů......................................................................................................................... 27 6Požadavky na jednotlivé druhy objektů ............................................................................................................................. 28 6.1Objekty zděné a panelové .............................................................................................................................................. 28 6.2Skeletové objekty ........................................................................................................................................................... 29 6.3Halové objekty a jeřábové dráhy .................................................................................................................................... 30 6.4Věžové objekty ............................................................................................................................................................... 31 6.5Mostní objekty a objekty mostům podobné..................................................................................................................... 32 6.6 Pozemní komunikace .................................................................................................................................................... 35 6.6.1 Silnice a dálnice.......................................................................................................................................................... 35 6.6.3 Společná ustanovení pro pozemní komunikace ......................................................................................................... 35 6.7Celostátní dráhy, regionální dráhy a vlečky .................................................................................................................... 36 6.7.2 Prostorová úprava a provozní podmínky.................................................................................................................. 36 6.7.3 Geometrická poloha koleje....................................................................................................................................... 36 6.7.4 Železniční svršek...................................................................................................................................................... 36 6.7.5 Železniční spodek .................................................................................................................................................... 37 6.8 Stoky a stokové sítě ...................................................................................................................................................... 37 6.8.1 Obecně ....................................................................................................................................................................... 37 6.8.2Opatření proti nepříznivým vlivům změn sklonu stok................................................................................................... 38 6.8.3 Opatření proti porušování trubního materiálu a potrubí .............................................................................................. 39 6.9Tlaková potrubí............................................................................................................................................................... 39 6.9.1 Obecně ...................................................................................................................................................................... 39 6.9.2 Vodovody.................................................................................................................................................................... 42 2
ČSN 73 0039
6.9.3 Plynovody................................................................................................................................................................. 43 6.9.4Ostatní tlaková potrubí ................................................................................................................................................ 44 6.10 Hydrotechnické stavby ............................................................................................................................................... 44 6.11Stožárová a kabelová vedení ....................................................................................................................................... 45 6.11.1Stožárová vedení....................................................................................................................................................... 45 6.11.2Kabelová vedení........................................................................................................................................................ 46 6.12Podzemní objekty ......................................................................................................................................................... 46 6.13Povrchové objekty těžebních organizací ...................................................................................................................... 47 Příloha A (normativní).......................................................................................................................................................... 48 Posouzení základových konstrukcí na vodorovná přetvoření a zakřivení terénu ................................................................ 48 A.1Posouzení základových konstrukcí na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu ............................................ 48 A.2Posouzení základových konstrukcí na účinky zakřivení terénu...................................................................................... 58 Příloha B (normativní).......................................................................................................................................................... 60 Návrh rektifikace.................................................................................................................................................................. 60 B.2.1Obecně ....................................................................................................................................................................... 60 B.2.2Směrný obsah návrhu rektifikace ................................................................................................................................ 60 Příloha C (normativní) ........................................................................................................................................................ 62 Celostátní dráhy a vlečky .................................................................................................................................................... 62 C.1Obecně .......................................................................................................................................................................... 62 C.2Železniční svršek ........................................................................................................................................................... 62 C.3Železniční spodek .......................................................................................................................................................... 62 C.4Energetická drážní zařízení — trakční vedení ............................................................................................................... 63 C.5Osvětlení a nadzemní kabelová vedení ......................................................................................................................... 63 C.6 Zařízení sdělovací a zabezpečovací techniky............................................................................................................... 63 C.7Podzemní kabelová vedení............................................................................................................................................ 63 C.8Návěstidla ...................................................................................................................................................................... 64 C.9Přestavníky .................................................................................................................................................................... 64 C.10Traťové a staniční zabezpečovací zařízení ................................................................................................................. 64 Bibliografie........................................................................................................................................................................... 65
3
ČSN 73 0039
Předmluva Změny proti předchozím normám Tato norma je technickou revizí ČSN 73 0039:1989. Ustanovení normy byla dána do souladu s evropskými normami pro navrhování Eurokódy, dalšími platnými normami a zákonnými předpisy. Vybrané pokyny příloh pro stoky a tlaková potrubí se převedly do kapitoly 6. Souvisící ČSN ČSN 13 0108
Potrubí. Provoz a údržba potrubí. Technické předpisy
ČSN 73 0405 Měření posunů stavebních objektů ČSN 73 6101 Projektování silnic a dálnic ČSN 73 6110 Projektování místních komunikací ČSN 73 6114 Vozovky pozemních komunikací. Základní ustanovení pro navrhování ČSN 73 6244 Přechody mostů pozemních komunikací ČSN 73 6320 chodu
Průjezdné průřezy na dráhách celostátních, dráhách regionálních a vlečkách normálního roz-
ČSN 75 2410 Malé vodní nádrže ČSN EN 12007-1 (38 6413) Zařízení pro zásobování plynem – plynovody s vyšším provozním tlakem do 16 bar včetně – Část 1: obecné funkční požadavky ČSN EN 14161 (45 0024)
Naftový a plynárenský průmysl – Potrubní přepravní systémy
ČSN EN 15001-1 (38 6420) Zásobování plynem – Plynovody s provozním tlakem vyšším než 0,5 bar pro průmyslové využití a plynovody s provozním tlakem vyšším než 5 bar pro průmyslové a neprůmyslové využití – Část 1: Podrobné funkční požadavky pro projektování, materiály, stavbu, kontrolu a zkoušení ČSN EN 1594 (38 6410) Zásobování plynem – Plynovody s nejvyšším provozním tlakem nad 16 bar – Funkční požadavky ČSN EN 1610 (75 6114) Provádění stok a kanalizačních přípojek a jejich zkoušení Souvisící právní předpisy Vyhláška ČBÚ č. 104/1988 Sb., o racionálním využívání výhradních ložisek, o povolování a ohlašování hornické činnosti a ohlašování činnosti prováděné hornickým způsobem Zákon č. 44/1988 Sb., o ochraně a využití nerostného bohatství (horní zákon) Zákon č. 350/2012 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) Zákon č. 266/1994 Sb., o drahách Zákon č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích Vyhláška č. 177/1995 Sb., kterou se vydává stavební a technický řád drah Patentová práva Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. ÚNMZ nelze činit odpovědným za identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv. Vypracování normy Zpracovatel: ČVUT v Praze, IČ 68407700, Kloknerův ústav, doc. Ing. Jana Marková, Ph.D., prof. Ing. Milan Holický, DrSc., ve spolupráci s Fakultou stavební, prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc., Ing. Karel Mikeš, Ph.D. (6.1 až 6.5 a příloha B), doc. Ing. Ludvík Vébr, CSc. (6.6), Ing. Martin Lidmila, Ph.D. (6.7 a příloha C), se Sweco Hydroprojekt, a.s., Ing. Richard Schejbal (6.8,6.9,6.10), s VŠB TU Ostrava, Fakultou stavební, prof. Ing. Radim Čajka, CSc.(příloha A) a ve spolupráci s Arcadis CZ, a.s., Ing. Vítězslav Herle Technická normalizační komise: TNK 38 Spolehlivost stavebních konstrukcí 4
ČSN 73 0039
Pracovník Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví: Ing. Ilona Bařinová
5
ČSN 73 0039
1
Předmět normy
Tato norma platí pro navrhování nových objektů, obnov staveb existujících objektů a pro hodnocení existujících objektů na poddolovaném území. POZNÁMKA Pro hodnocení existujících konstrukcí viz ČSN ISO 13822 a ČSN 73 0038.
Návrh normy se nevztahuje na objekty situované v dosahu účinků: 1) stavebních podzemních dutin (sklepy, protlaky, kolektory, podpovrchové trasy metra, podchody, tunely, apod.), 2) krasových dutin v rozpustných horninách (vápenec, sádrovec), 3) sufózních dutin přirozených i umělých, 4) poklesů povrchu v důsledku výrazného snížení hladiny podzemní vody, popř. tlaku plynů. V těchto případech se dovoluje využití požadavků této normy jen na základě odborného posouzení. Tato norma obsahuje 6 kapitol a přílohy A až C.
2
Citované dokumenty
V tomto dokumentu jsou normativní odkazy na následující citované dokumenty (celé nebo jejich části), které jsou nezbytné pro jeho použití. U datovaných citovaných dokumentů se používají pouze datované citované dokumenty. U nedatovaných citovaných dokumentů se používá pouze nejnovější vydání citovaného dokumentu (včetně všech změn). ČSN EN 1990 (73 0002) Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí ČSN EN 1991 (soubor) (73 0035)
Eurokód 1: Zatížení konstrukcí
ČSN EN 1992 (soubor) (73 1201)
Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí
ČSN EN 1993 (soubor) (73 1401)
Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí
ČSN EN 1994 (soubor) (73 1470)
Eurokód 4: Navrhování ocelobetonových konstrukcí
ČSN EN 1995 (soubor) (73 1701)
Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí
ČSN EN 1996 (soubor) (73 1101)
Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí
ČSN EN 1997 (soubor) (73 1000)
Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí
ČSN EN 1998 (soubor) (73 0036) Eurokód 8: Navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení ČSN EN 1999 (soubor) (73 1501)
Eurokód 9: Navrhování hliníkových konstrukcí
ČSN EN 13450 (72 1506) Kamenivo pro kolejové lože ČSN EN 206-1 (73 2403) Beton – Část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda ČSN EN 805 (75 5011) Vodárenství – Požadavky na vnější sítě a jejich součásti ČSN EN 1295-1 (75 0210) Statický návrh potrubí uloženého v zemi pro různé zatěžovací podmínky – Část 1: Všeobecné požadavky ČSN EN 1775 (38 6441) Zásobování plynem – Plynovody v budovách – Nejvyšší provozní tlak <= 5 bar – Provozní požadavky ČSN EN 12007-1 (38 6413) Zařízení pro zásobování plynem – Plynovody s nejvyšším provozním tlakem do 16 bar včetně – Část 1: Obecné funkční požadavky ČSN EN 12007-4 (38 6413) Zařízení pro zásobování plynem – Plynovody s nejvyšším provozním tlakem do 16 bar včetně – Část 4: Specifické funkční požadavky pro rekonstrukce ČSN EN 13450 (72 1506) Kamenivo pro kolejové lože ČSN EN 60077 (soubor) (34 1510) Drážní zařízení – Elektrická zařízení drážních vozidel 6
ČSN 73 0039
ČSN ISO 13822 (73 0038) ČSN 34 2600 ed. 2
Zásady navrhování konstrukcí – Hodnocení existujících konstrukcí
Drážní zařízení – Železniční zabezpečovací zařízení
ČSN 73 0037 Zemní tlak na stavební konstrukce ČSN 73 0038 Navrhování konstrukcí – Doplňující ustanovení pro hodnocení existujících konstrukcí ČSN 73 0040 Zatížení stavebních objektů technickou seizmicitou a jejich odezva ČSN 72 1006 Kontrola zhutnění zemin a sypanin ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb ČSN 73 1208 Navrhování betonových konstrukcí vodohospodářských objektů ČSN 73 5130 Jeřábové dráhy ČSN 73 6133 Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací ČSN 73 6201 Projektování mostních objektů ČSN 73 6301 Projektování železničních drah ČSN 73 6320 Průjezdné profily na drahách celostátních, drahách regionálních a vlečkách normálního rozchodu ČSN 73 6360-1 Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha – Část 1: Projektování ČSN 73 6360-2 Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha – Část 2: Stavba a přejímka, provoz a údržba ČSN 73 7505
Sdružené trasy městských vedení technického vybavení
ČSN 75 2310 Sypané hráze ČSN 75 2340 Navrhování přehrad – Hlavní parametry a vybavení ČSN 75 5401 Navrhování vodovodního potrubí ČSN 75 5630 Podchody vodovodního potrubí pod železnicí a silniční komunikací ČSN 75 6101 Stokové sítě a kanalizační přípojky ČSN 75 6230 Podchody stok a kanalizačních přípojek pod dráhou a pozemní komunikací ČSN 73 7505 Sdružené trasy městských vedení technického vybavení
3
Názvosloví a značky
Pro účely této normy platí uvedené termíny a definice: 3.1 Termíny a definice 3.1.1 Základní pojmy 3.1.1.1 objekt zahrnuje pro účely této normy stavební a technologickou část stavby 3.1.1.2 poddolované území území v dosahu účinků hlubinného dobývání 3.1.1.3 báňské podmínky podmínky pro zajištění objektu na poddolovaném území podle 4.2 3.1.1.4 poklesová kotlina část zemského povrchu mísovitého nebo nálevkovitého tvaru, která vznikla poklesem nadložních vrstev do vyrubaného prostoru podle obrázku 3.1 - podrobněji viz 3.1.2 7
ČSN 73 0039
3.1.1.5 důlní škoda poškození, popř. znehodnocení povrchových objektů, půdy apod., které vzniká vlivem důlní činnosti 3.1.1.6 nepřímá důlní škoda škoda, která vzniká jako důsledek důlní škody, např. při omezení nebo přerušení výroby 3.1.1.7 nedůlní škoda poškození objektu, nasvědčující podle zevního charakteru důlní škodě, avšak nezpůsobené důlní činností 3.1.1.8 ochranný pilíř část horninového masívu, určená pro ochranu povrchu nebo důlních děl, ve které lze provádět důlní činnost jen při dodržení zvláštních opatření; dělí se na pilíř plně chránící a zmenšený 3.1.1.9 chráněná plocha určená plocha na povrchu těžebního závodu, která má být chráněna před nepříznivými vlivy dobývání 3.1.1.10 zajištění objektu proti účinkům poddolování opatření omezující rozsah důlních škod na objektu při splnění podmínek spolehlivosti s ohledem na mezní stavy únosnosti a použitelnosti 3.1.1.11 rektifikace částečné nebo úplné uvedení objektu do použitelné polohy po dosažení částečného nebo konečného přetvoření; výškovou rektifikací se odstraňují vzniklé poklesy nebo pootočení kolem vodorovné osy (naklonění), stranovou (směrovou) rektifikací vodorovné posuvy nebo pootočení kolem svislé osy 3.1.1.12 důlní otřes náhlé uvolnění mechanické energie akumulované v hornině (v důsledku důlní činnosti) 3.1.2
Názvosloví poklesové kotliny
3.1.2.1 okraj poklesové kotliny čára spojující body poklesové kotliny o dohodnuté mezní hodnotě poklesu nebo přetvoření (viz obrázek 3.1) POZNÁMKA Za dohodnutou mezní hodnotu se považuje 0,05 m.
3.1.2.2 svah poklesové kotliny část poklesové kotliny omezená okrajem a dnem a dnem poklesové kotliny, v níž vznikají největší přetvoření (viz obrázek 3.1) 3.1.2.3 dno poklesové kotliny část poklesové kotliny se stejnými největšími poklesy (viz obrázek 3.1) 3.1.2.4 pokles terénu s svislá složka prostorového pohybu bodu v poklesové kotlině (viz obrázek 3.1) 3.1.2.5 vodorovný posuv terénu v vodorovná složka prostorového pohybu bodu v poklesové kotlině ve zvoleném směru (viz obrázek 3.1) 8
ČSN 73 0039
3.1.2.6 izokatabáza čára spojující na povrchu body stejného poklesu 3.1.2.7 naklonění terénu i poměr rozdílu poklesů dvou bodů v poklesové kotlině k jejich vzájemné vzdálenosti (viz obrázek 3.1) 3.1.2.8 poměr zakřivení terénu R poloměr oskulační kružnice křivosti povrchu terénu v daném bodě a svislém řezu poklesovou kotlinou (viz obrázek 3.1); je-li střed zakřivení pod povrchem, jde o kladné (konvexní) zakřivení, je-li střed zakřivení nad povrchem terénu, jde o záporné (konkávní) zakřivení POZNÁMKA
Převrácenou hodnotou poloměru zakřivení je křivost poklesové kotliny.
3.1.2.9 vodorovné poměrné přetvoření terénu
poměrná délková změna části poklesové kotliny ve vodorovném směru; kladná změna znamená protažení, záporná změna stlačení terénu (viz obrázek 3.1). 3.1.2.10 plně účinná plocha plocha v ložisku, kterou je nutno vyrubat, aby pokles na povrchu byl největší (viz obrázek 3.1) 3.1.2.11 poloměr plně účinné plochy r poloměr kruhové plochy, kterou je nutno vyrubat při vodorovném uložení ložiska, aby bod na povrchu dosáhl největšího poklesu; je dán součinem hloubky uložení a kotangenty mezního úhlu vlivu dobývání (viz obrázek 3.1) 3.1.2.12 mezní úhel vlivu dobývání
úhel, který svírá s vodorovnou rovinou spojnice okraje porubu (rubané plochy) s okrajem poklesové kotliny v normálovém směru (viz obrázek 3.1) 3.1.2.13 zálomový úhel
úhel, který svírá s vodorovnou rovinou spojnice okraje porubu (rubané plochy) s místem největšího protažení v poklesové kotlině (viz obrázek 3.1) 3.1.2.14 účinná mocnost ložiska ts normálová mocnost ložiska ve vyrubaném prostoru před jeho zavalením (viz obrázek 3.1) 3.1.2.15 hloubka uložení ložiska hs svislá vzdálenost ložiska od povrchu terénu v daném bodě (viz obrázek 3.1) 3.1.2.16 spojité přetvoření terénu 9
ČSN 73 0039
plynulé přetvoření, neprovázené strukturními změnami základové půdy, které lze popsat nakloněním, zakřivením a vodorovným poměrným přetvořením podle obrázku 3.1 3.1.2.17 nespojité přetvoření terénu přetvoření terénu provázené strukturními změnami základové půdy (viz 3.1.2.18 až 3.1.2.22) 3.1.2.18 terénní stupeň útvar vzniklý svislým nebo šikmým vzájemným pohybem částí zemského povrchu vlivem důlní činnosti 3.1.2.19 propadlina přetvoření zemského povrchu vlivem důlní činnosti v podobě nálevky, jámy, příkopu nebo jiného nepravidelného útvaru 3.1.2.20 propad hluboký druh propadliny nad žilným ložiskem v pevných nadložních horninách 3.1.2.21 trhlina narušení struktury zemského povrchu překročením pevnosti zeminy v tahu při působení kladných vodorovných poměrných přetvoření terénu 3.1.2.22 terénní vlna narušení struktury zemského povrchu při působení záporných vodorovných poměrných přetvoření terénu
a)
Průběh spojitých přetvoření terénu: s – pokles, i – naklonění, R – poloměr zakřivení, v – vodorovný posuv, – vodorovné poměrné přetvoření, hs – hloubka uložení ložiska, ts – účinná mocnost ložiska, r – poloměr plně účinné plochy, – mezní úhel vlivu dobývání, – zálomový úhel.
b)
Rozklad prostorového pohybu povrchového bodu do směrů os X, Y, Z.
c)
Časový vývoj poklesů a vodorovných přetvoření v P.K. Úsek 1 – 4 – plně účinná plocha.
Obrázek 3.1 – Základní veličiny poklesové kotliny (P.K.) při dobývání jedné vodorovně uložené sloje
10
ČSN 73 0039
3.2
Značky
Pro účely této normy platí následující značky. Velká písmena latinské abecedy Edef
modul přetvárnosti základové půdy
Hx,ep
výslednice zvýšeného zemního tlaku ve vzdálenosti x od těžiště vodorovných sil v základech
Hu,ep
mezní hodnota výslednice pasivního tlaku
H
vodorovná složka původně svislého zatížení, vzniklá po naklonění terénu
Lc
návrhová vzdálenost mezi kompenzátory
Lc,max
největší vzdálenost mezi kompenzátory
Ldil
osová vzdálenost sousedních dilatačních úseků
Lg
vzdálenost okraje základu od těžiště vodorovných sil v základech
M
ohybový moment od zakřivení terénu
R
poloměr zakřivení terénu
Rmin
nejmenší hodnota poloměru zakřivení terénu
Tx
smyková síla v základech od vodorovných poměrných přetvoření terénu
Tmax
největší hodnota smykové síly Tx pro x = Lg
V
svislá složka zatížení
Malá písmena latinské abecedy b
šířka (nejmenší rozměr) základu
c
soudržnost zeminy
ds
průměr potrubí v ose stěny
de
vnější průměr stoky nebo potrubí
h
výška terénního stupně nebo vlny
hs
hloubka uložení ložiska
ht
hloubka osy potrubí pod terénem
i
naklonění terénu
imax
největší hodnota naklonění terénu
ise
sklon stoky
ise,min
nejmenší hodnota sklonu stoky
r
poloměr plně účinné plochy
s
pokles terénu
smax
největší hodnota poklesu terénu
t
tloušťka stěny potrubí
ts
účinná mocnost ložiska
v
vodorovný posun terénu
vmax
největší hodnota vodorovného posunu terénu
w
šířka dilatační spáry
wd
dolní mez šířky dilatační spáry 11
ČSN 73 0039
wh
horní mez šířky dilatační spáry
x
vzdálenost posuzovaného bodu od těžiště vodorovných sil (obecně)
xp
délka oblasti pružnoplastických smykových napětí
s
rozdíl hodnot sednutí na protilehlých okrajích základu
x
vodorovný posun základové půdy
yi
nerovnoměrný pokles podzákladí účinkem naklonění terénu
y
nerovnoměrný pokles podzákladí účinkem zakřivení terénu
Malá písmena řecké abecedy
změna úhlu naklonění (pootočení) podzákladí účinkem zakřivení terénu
úhel odklonu počítaného směru přetvoření terénu od hlavní osy objektu
zálomový úhel
f
dílčí součinitel zatížení vnitřním přetlakem
m
dílčí součinitel materiálu potrubí
s
objemová tíha zeminy
T
dílčí součinitel zatížení teplotou
i
rozdělovací čísla smykových napětí
největší hodnota vodorovného poměrného přetvoření terénu
max
vodorovné poměrné přetvoření terénu a jeho maximální hodnota
u
mezní poměrné podélné přetvoření potrubí
mezní úhel vlivu dobývání
i
korekční součinitel naklonění
korekční součinitel vodorovného poměrného přetvoření
korekční součinitel zakřivení terénu
Poissonovo číslo
křivost (převrácená hodnota poloměru zakřivení R)
poměrná souřadnice bodu x
p
poměrná souřadnice hranice pružnoplastické oblasti
h
návrhová hodnota vodorovného napětí od zemního tlaku
x
složka podélného napětí potrubí
v
návrhová hodnota svislého napětí v základové spáře
vs
návrhová hodnota svislého napětí v zemině přiléhající k základu
u, ep
mezní hodnota pasivního odporu
složka obvodového napětí potrubí
smykové napětí (obecně)
uh
vodorovné mezní smykové napětí
uv
svislé mezní smykové napětí
x
smykové napětí v základové spáře 12
ČSN 73 0039
xi
příčně rozdělené smykové napětí x
x, co
korigované smykové napětí
úhel vnitřního tření zeminy
4 Obecně 4.1 Zajištění objektu proti účinkům poddolování 4.1.1 Zajištěním objektu se rozumí souhrn opatření zajišťujících jeho spolehlivost v době působení účinků hlubinné těžby. Návrh zajištění objektu musí splňovat požadavky nejvýhodnějšího řešení z hlediska technického provedení i investičních a provozních nákladů. Zajištění se provádí jen v rozsahu vyplývajícím z báňských podmínek (viz 4.2) a výsledků průzkumných prací (viz 4.3). 4.1.2 Při vypracování báňských podmínek (viz 4.2), průzkumných prací (viz 4.3) a návrhu zajištění objektu se vždy uváží doba realizace objektu a jeho návrhová životnost ve vztahu k plánovanému časovému průběhu přetvoření terénu od poddolování. U objektů realizovaných po doznění účinků poddolování lze provést návrh jako na nepoddolovaném území, pokud se z hlediska průzkumných prací vezmou v úvahu případné změny geologických a hydrogeologických poměrů staveniště účinkem poddolování. K ustanovením této normy se nemusí přihlížet v případech, kdy lze očekávat první projevy účinků poddolování po skončení stanovené životnosti objektu. 4.1.3
Způsob a rozsah zajištění objektu závisí zejména na
– druhu (spojité, popř. nespojité) a velikosti přetvoření terénu od poddolování; – době, po kterou bude objekt vystaven účinkům poddolování a jejich časovému průběhu; – významu a předpokládané životnosti objektu; – konstrukčním řešení objektu; – požadavcích vyplývajících z funkce technologického zařízení. 4.1.4
Z časového hlediska může být zajištění provedeno
– předem, tj. již v rámci realizace objektu; – dodatečně, tj. až před projevem vlivu dobývacích prací; – po etapách, tj. zčásti předem a zčásti dodatečně. Zajištění dodatečně nebo po etapách se navrhne tehdy, kdy odklad zajištění umožní efektivní úspory z hlediska časového vázání investičních prostředků, popř. když zajištění předem není technicky proveditelné (např. u poklesu nebo naklonění objektu). Předem je však nutno provést vždy takové zajištění, které je dodatečně technicky neproveditelné nebo nehospodárné (např. rozdělovací spáry, ztužení základů, úpravy pro rektifikaci aj.). 4.1.5 Návrh zajištění proti účinkům poddolování musí vycházet z rozboru důsledků přetváření terénu v prostoru i čase, z chování objektu a jeho souvislostí s okolím, a to jak z hlediska přetvárných, tak i silových účinků zatížení od poddolování. Tento rozbor je třeba provést bez ohledu na skupinu stavenišť podle 4.4.1. 4.1.6 Spolehlivost stavebního objektu při návrhu zajištění proti účinkům poddolování se prokazuje podle 5.1 této normy. Nosné konstrukce stavebního objektu musí podle druhu použitého materiálu současně splňovat požadavky příslušných norem pro navrhování. 4.1.7 Přípustnou škodou ve smyslu požadavků této normy je škoda na objektu od účinků poddolování (popř. od účinků poddolování v kombinaci s jinými účinky), která neohrozí spolehlivost objektu s ohledem na mezní stavy únosnosti a použitelnosti (viz 5.1.1). 4.1.8 Při návrhu zajištění existujícího objektu proti účinkům poddolování je třeba vycházet zejména ze zjištěného skutečného stavu objektu podle požadavků ČSN ISO 13822 a ČSN 73 0038. Při volbě způsobu zajištění je rozhodující předpokládaná zbytková životnost objektu. Spolehlivost návrhu zajištění existujícího objektu se prokazuje podle požadavků této normy s přihlédnutím k přípustným škodám podle 4.1.7. Doporučené způsoby zajištění existujícího objektu jsou uvedeny v 5.5.
13
ČSN 73 0039
4.1.9 Zajištění objektu úpravou postupu při těžbě užitkových nerostů (např. vymezením chráněné plochy nebo chráněného pilíře) se provádí podle příslušných právních předpisu1). 4.2 Báňské podmínky 4.2.1 Při návrhu zajištění objektu proti účinkům poddolování se musí vycházet z báňských podmínek, které stanoví předpokládané povrchové projevy důlní činnosti při dobývání ložiska hlubinným způsobem. 4.2.2 Podle důlně technických a geologicko-tektonických poměrů mohou být přetvoření terénu jako povrchové projevy účinků poddolování: – spojitá; – nespojitá. 4.2.3 U víceslojových (vícežilných) ložisek s předpokládaným spojitým přetvořením terénu, kde nelze podrobněji předpovědět způsob vydobytí ložiska pro celou předpokládanou dobu životnosti zajišťovaného objektu, musí báňské podmínky obsahovat nejméně tyto parametry očekávaných přetvoření terénu (viz též obrázek 3.1): – maximální naklonění imax v rad; – nejmenší poloměr zakřivení Rmin v km; – maximální vodorovné poměrné přetvoření max; – maximální pokles s v m u celostátních drah a vleček, u pozemních komunikací a hlavních trubních vedení (v ostatních případech viz 4.2.6). Není-li udán půdorysný azimut hlavního směru těchto přetvoření terénu, předpokládá se, že parametry přetvoření mohou nabývat svého maxima v celém rozsahu vymezené oblasti v libovolném směru vzhledem k půdorysu hodnoceného objektu. 4.2.4 Zjednodušeným způsobem podle 4.2.3 nelze postupovat u jedno/dvouslojových, popř. jedno/dvoužilných ložisek s předpokládaným spojitým přetvořením terénu. Kromě největších hodnot a azimutu parametrů přetvoření terénu i, R a podle 4.2.3 se uvedou i očekávané poklesy terénu včetně časového průběhu uvedených parametrů od započetí po ukončení přetváření terénu pro každou sloj (žílu) zvlášť. 4.2.5 U stavenišť s předpokládaným výskytem nespojitých přetvoření terénu obsahují báňské podmínky charakter nespojitého přetvoření podle 5.1.4. Pro rudná žilná ložiska v pevných geologických útvarech (vyvřeliny, krystalinika) s možností vzniku propadu se v báňských podmínkách vyznačí nebezpečná pásma, která mají být na povrchu ohraničena a znepřístupněna. 4.2.6
V odůvodněných případech se doplní báňské podmínky o tyto údaje
– velikost poklesů terénu s případným časovým vývojem izokatabáz, je-li např. pro hodnocený objekt důležitý vývoj změn hladiny podzemní vody; – největší očekávané vodorovné posuny terénu u některých liniových objektů (železniční tratě, lanové dráhy, trubní vedení, aj.); – průměrný poloměr účinné plochy, je-li nezbytný pro posouzení některých liniových objektů nebo objektů s průběžnými jeřábovými drahami délky nad 200 m; – údaje o očekávaném počátku, popř. ukončení povrchových projevů poddolování u významných objektů zajišťovaných dodatečně nebo po etapách podle 4.1.4; – nejkratší časový interval, ve kterém se mohou uvedené přetvárné parametry vyvinout do zadaných největších hodnot pro využití reologických vlastností zemin a stavebních materiálů podle 5.1.19, 5.1.20 a 5.2.14. 4.2.7 V báňských podmínkách se uvede i předpokládaný výskyt důlních otřesů s ohledem na seizmické zatížení podle ČSN 73 0040 a souboru norem ČSN EN 1998.
1)
Vyhláška ČBÚ 434/2000 Sb. 14
ČSN 73 0039
4.3 Průzkumné práce 4.3.1 Inženýrskogeologický průzkum je výchozím podkladem pro návrh zajištění objektu na poddolovaném území a zpracovává se v souladu s požadavky ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2 a na základě báňských podmínek podle 4.2 v rozsahu přiměřenému druhu, významu a předpokládaném způsobu založení objektu. 4.3.2 Vzhledem k přetváření terénu na poddolovaném území mají všechny údaje ze zaměření staveniště časově omezenou platnost. Proto musí být uváděné výškové údaje doplněny informacemi o datech prováděného měření a o výškovém bodě, ze kterého byly odvozeny. 4.3.3 Na poddolovaném území se podrobně posoudí geologické a hydrogeologické poměry staveniště zejména z hlediska: – předpokládaných změn vodního režimu a proudění podzemní vody; – předpokládaných změn úklonu vrstev pokryvného útvaru a jejich vlivu na stabilitu terénu a inženýrských objektů; – výskytu tektonických poruch a jejich průsečíků s terénem, provázených intenzivnějším přetvářením terénu; – vlivu hydrogeologických změn a vodorovných poměrných přetvoření terénu na fyzikálně-mechanické vlastnosti základové půdy. 4.3.4 Inženýrskogeologický průzkum na poddolovaném území se provede nejméně do hloubky odpovídající 20 % kontaktního svislého napětí od zatížení objektem. Přitom je potřebné věnovat zvýšenou pozornost stanovení neodvodněné, nekonsolidované pevnosti zemin v úrovni základové spáry, včetně pracovního diagramu. U nenasycených zemin v rozsahu uvedené hloubky se určí jejich pevnost a stlačitelnost po nasycení. Ve zprávě se uvede i stručná charakteristika horninového masívu mezi dobývaným ložiskem a posuzovaným staveništěm. 4.3.5 Na staveništích, kde se připravuje výstavba objektu po doznění účinků spojitých přetvoření terénu, se provede inženýrskogeologický průzkum podle ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2. Fyzikálně mechanické vlastnosti základové půdy se stanoví na základě výsledků laboratorních zkoušek nebo polních zkoušek. Údaje o podzemní vodě se uvedou jako pro nepoddolované území. Posoudí se možnost výskytu reziduálních horizontálních napětí v podzákladí objektu. Při návrhu objektu nelze použit průzkumů provedených v období před poddolováním staveniště. 4.3.6 Zjistí-li se v terénu nebo z archívních záznamů, že účinky poddolování měly nespojitý charakter, určí se geofyzikálními metodami s kontrolními vrty rozsah a hloubka dutin v horninovém masívu, a poloha a charakteristiky nespojitých přetvoření terénu. 4.3.7 Na staveništích, na kterých se očekává, že proběhnou účinky poddolování během předpokládané životnosti objektu, se provede inženýrskogeologický průzkum v souladu s 4.3.3 v rozsahu přiměřeném intenzitě účinků poddolování stanovené v článku 4.4 a náročnosti objektu podle následujících pokynů: – na staveništích V. skupiny podle 4.4.1 se provede průzkum podle ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2 jako na nepoddolovaném území kromě objektů podle 4.4.2; – u nenáročných konstrukcí s obestavěným prostorem do 1 000 m3 lze postupovat jako v předchozím bodě i na staveništích III. a IV. skupiny podle 4.4.2; – v ostatních případech má v mezích možností poskytovat inženýrskogeologický průzkum podklady pro návrh zajištění podle 5.1 (zejména 5.1.18 a 5.1.20); – při vodorovných poměrných přetvoření terénu │ε│ > 6.10-3 vznikají v podzákladí plastické oblasti. Proto se stanoví pevnostní a přetvárné charakteristiky základové půdy jako funkce stavu napjatosti. 4.4 4.4.1
Staveniště na poddolovaném území Použitelnost staveniště na poddolovaném území se posuzuje na základě:
– očekávané intenzity přetvoření terénu podle báňských podmínek (4.2) podle tabulka 4.1 a 4.4.2 až 4.4.6; – základových poměrů a hydrogeologických podmínek podle 4.4.7 a 4.4.8; – druhu a významu zajišťovaných objektů a podmínek pro jejich zajištění proti účinkům poddolování podle 4.4.9 a 4.4.10.
15
ČSN 73 0039
Tabulka 4.1 Skupiny stavenišť na poddolovaném území podle zadaných parametrů přetvoření terénu Skupina stavenišť
Parametr přetvoření terénu Vodorovné poměrné přetvoření ε
Poloměr zakřivení R v km
Naklonění i v rad2)
I1)
ε >7.10-3
R <3
i>10.10-3
II
7.10-3 ≥ ε > 5.10-3
3≤R<7
10.10-3 ≥ i > 8.10-3
III
5.10-3 ≥ ε > 3.10-3
7 ≤ R < 12
8.10-3 ≥ i > 5.10-3
IV
3.10-3 ≥ ε > 10-3
12 ≤ R < 20
5.10-3 ≥ i > 2.10-3
V
10-3 a méně
20 a více
2.10-3 a méně
1)
Do skupiny I patří i staveniště s předpokládaným výskytem nespojitých přetvoření terénu. Terénní stupně a vlny o výšce menší než 100 mm a trhliny o šířce menší než 100 mm se zařadí do skupiny stavenišť II. O zatřídění staveniště podle tabulka 4.1 rozhoduje nejméně příznivá hodnota parametru přetvoření terénu.
2)
V oboru praktických hodnot se dále využívá relace sini ≈ tgi ≈ i.
4.4.2 Objekty na staveništi skupiny V podle tabulky 4.1 nevyžadují zajištění proti účinkům poddolování kromě objektů obzvláště citlivých vzhledem k zadaným parametrům přetvoření terénu podle báňských podmínek (např. podzemní objekty širší než 6 m, tlaková trubní vedení, velké nádrže apod.), přičemž je nutno respektovat dodržení požadavků na konstrukce podle 5.2. Vždy je však nutno posoudit účinky zvýšené hladiny podzemní vody o předpokládanou hodnotu poklesu terénu. 4.4.3 Na staveništích III. a IV. skupiny podle tabulky 4.1 lze zpravidla zajistit proti účinkům poddolování ekonomicky přijatelným způsobem všechny druhy objektů, pokud se postupuje podle konstrukčních zásad v 5.2 a ostatních ustanovení této normy. 4.4.4 Využití stavenišť I. a II. skupiny podle tabulky 4.1 je třeba zdůvodnit kromě objektu nezbytně nutného pro zabezpečení provozu těžební organizace podle 6.13, pokud se nejedná o jednoduché objekty odolné proti účinkům poddolování, nebo o účelově celospolečenský zájem (např. objekt železniční stanice). Stavenišť s předpokládaným výskytem propadů nelze pro výstavbu použít. 4.4.5
Pro výstavbu je třeba přednostně využívat stavenišť na poddolovaném území, kde:
– povrchové projevy poddolování dozněly; – první projevy účinků poddolování lze očekávat po vyčerpání předpokládané životnosti objektu. V uvedených případech se postupuje podle 4.1.2. 4.4.6 Nevhodnými pro výstavbu jsou na poddolovaném území staveniště ohrožená zátopou v důsledku relativního zvýšení hladiny podzemní vody, staveniště ohrožená sesuvy a území s výchozy tektonických poruch. 4.4.7 Nepříznivé vlastnosti z hlediska zvýšených účinků zatížení od poddolování mají staveniště se základovou půdou tvořenou skalními horninami, kamenitými a balvanitými zeminami a poloskalními horninami. Příznivější vlastnosti mají v tomto ohledu méně pevné, ale dostatečně únosné jemnozrnné zeminy. 4.4.8 Nepříznivé hydrogeologické podmínky mají na poddolovaném území staveniště s vysokou úrovní podzemní vody, staveniště s vodotečemi a vodními nádržemi, jejichž hladina může při poklesech terénu relativně stoupat. Kromě zajištění podzemních částí objektů je na těchto staveništích třeba posoudit vliv zvýšené úrovně vody na vlastnosti základových půd, stabilitu svahů, popř. další vlivy. U stavenišť, kde mohou poklesy způsobit změnu odtokových poměrů povrchových vod, je třeba posoudit nezbytná hydrotechnická opatření. 4.4.9 Při hodnocení použitelnosti staveniště na poddolovaném území je třeba přihlédnout i k proveditelnosti zajištění objektů podle požadavků této normy, např. při dodatečném, popř. etapovém zajištění podle 4.1.4 ve vztahu k užívání objektu, nákladům na zajištění aj. 4.4.10 Na staveništích s vymezenými oblastmi účinků poddolování o rozdílné intenzitě přetvoření terénu se rozmisťují objekty podle odolnosti a citlivosti vůči účinkům poddolování. Obsahují-li báňské podmínky izokatabázy, doporučuje se podle možností situovat osu směrových (liniových) objektů, popř. podélnou osu jiných objektů ve směru izokatabáz. U vysokých objektů menšího půdorysu se doporučuje situování jejich podélné osy kolmo k izokatabazám. 16
ČSN 73 0039
5 Zásady navrhování stavebních objektů na poddolovaném území 5.1
Zásady navrhování, stanovení zatížení a jejich účinků
5.1.1 Stavební objekty na poddolovaném území musí splňovat zásady ČSN EN 1990 s ohledem na mezní stavy únosnosti a mezní stavy použitelnosti. Zásady stanovení charakteristických a návrhových hodnot zatížení, pevností materiálů a odolnosti konstrukce uvedené v ČSN EN 1990 platí v této normě. Pro návrh konstrukcí se postupuje metodou dílčích součinitelů. Hodnoty dílčích součinitelů jsou uvedeny v jednotlivých částech ČSN EN 1992 až ČSN EN 1999. Při ověřování existujících konstrukcí se postupuje podle ČSN ISO 13822 a ČSN 73 0038. 5.1.2 Při dodatečném zajištění nebo zajištění objektu po etapách se provede statické ověření pro každé stadium působení zvlášť. 5.1.3 Způsob přetváření terénu na poddolovaném území se spojitým přetvořením terénu se vyjadřuje v báňských podmínkách pomocí geometrických parametrů posunů a přetvoření: pokles (svislý posun) ……………………………………………………………………
s, v mm
vodorovný posun ………………………………………………………………………..
v, v mm
naklonění ……………………………………………………………………………….
i, v rad
poloměr zakřivení ……………………………………………………………………..
R, v km
vodorovné poměrné přetvoření ………………………………………………………
Průběh posunů a přetvoření v okrajové oblasti poklesové kotliny je vyznačen na obrázku 3.1a. Pokud je v báňských podmínkách jednoznačně zadán hlavní směr přetvoření terénu, lze provést rozklad jejich vodorovných složek do současných os podle obrázku 3.1b. Pokud není stanoven půdorysný azimut hlavního směru přetvoření terénu, předpokládá se, že parametry přetvoření mohou nabývat svého maxima v celém rozsahu vymezené oblasti v libovolném směru vzhledem k půdorysu příslušného objektu. 5.1.4 Na staveništích s předpokládaným vznikem nespojitých přetvoření terénu lze kromě spojitých přetvoření terénu podle 5.1.3 předepsat v báňských podmínkách zajištění objektu na vznik: terénního stupně, charakterizovaného výškou h v mm (kolmý stupeň), výškou a šířkou nebo úhlem (šikmý stupeň); propadliny, charakterizované průměrem a hloubkou v m (nálevková propadlina) nebo šířkou a hloubkou v m (příkopová propadlina); trhliny, charakterizované šířkou v mm; terénní vlny, charakterizované výškou a šířkou v mm; propadu. Staveniště s předpokládaným vznikem propadů nelze použít pro výstavbu. 5.1.5 Nemá-li konstrukční systém objektu kapacitu sledovat přetváření terénu, jsou účinky poddolování zdrojem zatížení od vynucených přetvoření nosných konstrukcí. Účinky spojitých přetvoření terénu, která nejsou provázena změnami struktury podloží, se považují v souladu s ČSN EN 1990 za dlouhodobě působící proměnná zatížení. Účinky nespojitých přetvoření terénu, provázená změnou struktury podloží, se považují za mimořádná zatížení. 5.1.6 Předpokládá-li se v báňských podmínkách možnost povrchových projevů důlních otřesů, postupuje se při zajištění objektu podle zásad ČSN EN 1998-1. 5.1.7 Největší hodnoty parametrů přetvoření terénu uvedené v báňských podmínkách představují návrhové hodnoty zatížení stavebních konstrukcí pro ověřování mezních stavů únosnosti a použitelnosti. 5.1.8 Průběh parametrů přetvoření terénu podle obrázku 3a ve vztahu k půdorysným rozměrům ověřovaného dilatačního úseku objektu se vyjadřuje pomocí korekčního součinitele . Pokud je v báňských podmínkách zadána hodnota poloměru plně účinné plochy r, určí se hodnota korekčního činitele pro zatížení vyvolaná: 17
ČSN 73 0039
nakloněním i a vodorovným posunem v podle vztahu 1 L 3 2r
2
i 1
(5.1)
křivostí terénu = 1/R a vodorovným poměrným přetvořením podle vztahu 1L 3r
2
1
(5.2)
kde L je největší rozměr dilatačního úseku objektu v ověřovaném směru; r
poloměr plně účinné plochy.
Při použití vztahů (5.1) a (5.2) platí omezení 2/3. Není-li zadána v báňských podmínkách hodnota poloměru plně účinné plochy r, použije se hodnota korekčního součinitele podle tabulky 5.1. Korekčním součinitelem se násobí hodnoty parametrů přetvoření i, v, a křivost = 1/R. Tabulky 5.1 – Korekční součinitele i,a Druh deformace
Korekční součinitel
Hodnota korekčních součinitelů Při délce dilatačního úseku L1) ve směru přetvoření terénu, vm Méně než 15
15 až 30
nad 30
Naklonění i
i
1
0,90
0,8
Křivost = 1/R
1
0,85
0,7
Vodorovné poměrné přetvoření
1
0,85
0,7
1)
2)
U objektů kruhového půdorysu se za délku L považuje průměr základu.
2)
Pro věžové objekty při L < 15 m se zavede i = 1,5.
5.1.9 Návrhová hodnota nerovnoměrného poklesu podzákladí objektu účinkem zakřivení terénu o poloměru R vzhledem ke středové ose objektu se určí na základě vztahu podle obrázku 5.1
y
x2 2R
(5.3)
a návrhová hodnota změny úhlu naklonění podzákladí vzhledem ke středové ose objektu účinkem zakřivení terénu podle obrázku 5.1
x R
(5.4)
Obrázek 5.1 – Nerovnoměrný pokles a změna úhlu naklonění podzákladí účinkem zakřivení terénu 18
ČSN 73 0039
Návrhová hodnota nerovnoměrného poklesu dvou bodů podzákladí objektu o půdorysných souřadnicích x1 a x2 účinkem zakřivení terénu je dána vztahem:
y
x 22 x12 2R
(5.5)
a návrhová hodnota úhlu jejich vzájemného pootočení
x 2 x1 R
(5.6)
5.1.10 Návrhová hodnota nerovnoměrného poklesu dvou bodů podzákladí objektu o půdorysných souřadnicích x1 a x2 vlivem naklonění terénu i se určí podle vztahu (viz obrázek 5.2)
y i i i ( x 2 x 1 )
(5.7)
5.1.11 Návrhová hodnota vodorovného posunu podzákladí objektu vzhledem ke středové ose objektu vlivem vodorovného poměrného přetvoření terénu se stanoví podle obrázku 5.3 na základě vztahu
x x
(5.8)
Návrhová hodnota vodorovného posunu podzákladí objektu mezi dvěma body o půdorysných souřadnicích x1 a x2 vlivem vodorovného poměrného přetvoření terénu je dána vztahem
x ( x 2 x 1 )
(5.9)
Obrázek 5.2 – Nerovnoměrný pokles podzákladí účinkem naklonění terénu Za středovou osu objektu nebo jeho dilatační části se přitom považuje neutrální osa smykových sil, vyvolaných vodorovným poměrným přetvořením terénu (viz 5.1.23).
Obrázek 5.3 – Vodorovný posun podzákladí účinkem vodorovného poměrného přetvoření terénu 5.1.12 Pokud není v báňských podmínkách výslovně zadán smysl parametrů přetvoření terénu i, R, popř. podle 5.1.3, např. v dosahu vlivu okrajů těžebního pole nebo ochranného pilíře, předpokládá se, že mohou nabýt největších hodnot obojího znaménka (viz průchod svahové části poklesové kotliny pod objektem podle obrázku 3.1c). 19
ČSN 73 0039
5.1.13 U nespojitých přetvoření terénu podle 5.1.4 se předpokládá, že se mohou vytvořit vzhledem k ověřovanému objektu v poloze, která vyvodí v konstrukcích objektu nejnepříznivější silový nebo přetvárný účinek. 5.1.14 Objekty s prostorovou konstrukční soustavou se musí ověřit v případě potřeby i na obecný směr působení přetvoření terénu. Jde zejména o kroucení prostorové soustavy v důsledku obecné orientace válcové plochy zakřivení terénu vzhledem k půdorysu objektu (např. rozdílné příčné naklánění mostních opěr) a půdorysné zkosení objektu v důsledků obecného směru působení vodorovných poměrných přetvoření terénu podle obrázku 5.4 (např. posuny v uložení tuhé mostní konstrukce vzhledem k vynucenému vodorovnému posunu podpěr). V ostatních případech je dovoleno vyšetřovat konstrukce ve směru hlavních os objektu. 5.1.15 Ověření konstrukcí na poddolovaném území se provádí na nejnepříznivějším uspořádání a pro kombinace zatížení včetně vlivu poddolování podle zásad ČSN EN 1990. U spojitých přetvoření terénu se podle obrázku 3.1a počítá s možným současným působením: kladného zakřivení terénu poloměrem +R, kladného vodorovného poměrného přetvoření + (protažení) a naklonění i nebo záporného zakřivení terénu (–R), záporného vodorovného poměrného přetvoření (stlačení) (–a naklonění i.
Obrázek 5.4 – Půdorysné zkosení objektu při obecném směru vodorovných poměrných přetvoření terénu U nespojitých přetvoření terénu podle 5.1.4 se uvažuje současný výskyt nespojitého přetvoření podle 5.1.13 se zbývajícími typy zadaných spojitých přetvoření terénu, např. terénní stupeň vyvolaný zakřivením terénu současně s vodorovným poměrným přetvořením ± a nakloněním i, nebo tahová trhlina současně s kladným zakřivením terénu +R a nakloněním i, atd. 5.1.16 Zatížení od poddolování s předpokládaným spojitým přetvořením je dovoleno uvažovat při alternativním výskytu podle 5.1.15 v následujících sestavách u jednoslojových, popř. u dvouslojových (žilných) ložisek: 1 Rmax
emax 0,5 i max
imax
(5.10)
0,2 0,2 max Rmax
(5.11)
u víceslojových ložisek:
max
0,9 0,6 imax Rmax
(5.12)
1 0,9 emax 0,6i max Rmax i max
(5.13)
0,6 0,6emax Rmax
(5.14) 20
ČSN 73 0039
5.1.17 Při výpočtu konstrukce na účinky poddolování se má uvážit spolupůsobení konstrukce s poddajným podložím. Kromě účinků přetváření terénu od poddolování podle 5.1 je třeba uvážit přetvoření podloží účinkem zatížení od uvažované konstrukce podle souborů norem ČSN EN 1991, ČSN EN 1997 a ČSN EN 1998. 5.1.18 Výpočetní model konstrukce má s přiměřenou přesností vystihnout skutečné podmínky jejího spolupůsobení s podložím. Podle potřeby a dostupných podkladů se uváží prostorové působení konstrukce, geometrická a fyzikální nelinearita, popř. reologické vlastnosti stavebních materiálů, intenzita a doba trvání zatížení, očekávané deformace nebo trhliny, opakování zatížení, popř. i další vlivy. 5.1.19 Výpočetní model podloží se podle daných podmínek volí lineární nebo nelineární s konstantními nebo proměnnými přetvárnými charakteristikami na základě výsledků inženýrskogeologického průzkumu v souladu s ČSN EN 1997 (viz 4.3). Podle potřeby se uváží nestejnorodost základových poměrů, způsob zatěžování, plastické, popř. reologické vlastnosti základové půdy, popř. další vlivy. 5.1.20 Pokles a vodorovný posun terénu způsobují svými rovnoměrnými složkami pouze svislá nebo vodorovná přemístění objektu nebo jeho části, které nejsou zdrojem vynucených napětí a přetvoření konstrukcí. Nerovnoměrné složky poklesů se stanoví podle 5.1.9, 5.1.10, popř. 5.1.14 a nerovnoměrné složky vodorovných posunů podle 5.1.11, popř. 5.1.14. U vodorovně neztužených základů podle obrázků 5.6b,d a 5.7 je třeba uvážit možné excentrické působení nadzákladových konstrukcí. V odůvodněných případech se odstraňují výškovou nebo stranovou rektifikací podle 5.3. Lokálně omezené vodorovné posuny mají význam u liniových staveb (viz 6.6 až 6.9). Vždy je třeba posoudit vliv poklesů na hydrologické poměry staveniště podle 4.4.6 a 4.4.8. 5.1.21 Nerovnoměrný pokles účinkem naklonění terénu podle 5.1.10 se projevuje vznikem vodorovné složky H všech původně svislých stálých i proměnných zatížení V: H i i V
(5.15)
Účinek vodorovných složek H se zavádí do výpočtu stejným způsobem jako účinky jiných vodorovných zatížení. Účinky naklonění lze omezit použitím rektifikace podle 5.3. Účinek naklonění terénu se nemusí uvažovat v případech podle 4.4.2, 5.1.17 a u objektů o celkové výšce h 10 m na staveništích skupin III a IV podle 4.4.1, mají-li šířku ve směru naklonění nejméně 0,4 h. 5.1.22 Nerovnoměrný pokles a změna úhlu naklonění účinkem zakřivení terénu podle 5.1.9 jsou zdrojem vynucených silových a přetvárných účinků zatížení v závislosti na konstrukčním uspořádání, tuhosti základových a nadzákladových konstrukcí, jejich vzájemném poměru a poddajnosti podloží objektu. Při výpočtu účinků zakřivení terénu je třeba postupovat s uvážením 5.1.17 až 5.1.19. U velmi poddajných konstrukcí (např. tenké základové desky, dlouhé potrubní úseky aj.) se dovoluje vyšetřovat účinky zatížení za předpokladu plného přizpůsobení konstrukce zakřivení terénu, viz A.1.2. Některé vlivy zakřivení terénu lze omezit, např. použitím rektifikace podle 5.3, nebo konstrukčními úpravami (např. kloubovým podepřením stojek v obrázku 5.1 - eliminace změny úhlu naklonění). Podrobnější údaje pro ověření účinku zakřivení terénu a doporučení pro konstrukční opatření jsou uvedeny v kapitole 6 a příloze A. 5.1.23 Ověření objektu na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu se provádí s uvážením všech vlivů vyvolaných protažením nebo stlačováním základové půdy podle 5.1.11. U poddajných konstrukčních systémů vznikají silové účinky v ložiskách, popř. v kluzných spárách podle 5.2.14 a 5.2.15, a účinky plynoucí ze změny působiště zatížení po vzájemném posunu. U horizontálně tuhých soustav na styku se základovou půdou podle 5.2.7 vzniká účinkem vodorovných poměrných přetvoření terénu: 1. tření v základové spáře všech navzájem propojených částí základů; 2. tření na bočním povrchu základů, rovnoběžném s uvažovaným směrem vodorovného poměrného přetvoření terénu; 3. tlak základové půdy nebo zásypu na povrch konstrukcí, orientovaných kolmo nebo šikmo ke směru vodorovného poměrného přetvoření terénu. Účinky v bodech 1) až 3) narůstají od nulové hodnoty v těžišti smyku (místo, kde výslednice těchto účinků v celém ověřovaném úseku je rovna nule) nejvýše po smykovou pevnost nebo pasivní odolnost, které jsou obecně dány podle bodu 1) smykovou pevností ve svislém směru uv v tg c
(5.16) 21
ČSN 73 0039
podle bodu 2) smykovou pevností ve vodorovném směru
uh h tg c
(5.17)
podle bodu 3) pasivní odolností
u ,ep vs tg 2 45
2c tg 45 2 2
(5.18)
Při výpočtu podle vztahů (5.16) až (5.18) se počítá s charakteristickými nebo návrhovými hodnotami úhlu vnitřního tření a soudržnosti, přičemž se přihlíží k tomu, zda jde o rostlou základovou půdu nebo zásyp dané tloušťky, a to v souladu se zásadami ČSN EN 1997. Při výpočtu účinků zatížení se přitom uvažují jen stálá zatížení a kvazistálé hodnoty proměnných zatížení v souladu s ČSN EN 1990 a ČSN EN 1997. Ověření základů na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu není třeba provádět v případech podle 4.4.2. Podrobnější údaje pro výpočet účinku vodorovných poměrných přetvoření terénu obsahuje kapitola 6 a příloha A. 5.1.24 Ověření objektu na účinky nespojitých přetvoření terénu se provádí podle 5.1.13. Při výpočtu se uváží možné současné působení zadaných spojitých přetvoření terénu podle 5.1.15 a řešení vzájemné interakce objektu s podložím se provádí podle 5.1.17 až 5.1.19. Spolehlivost objektu v podmínkách vzniku větších nespojitých přetvoření terénu (terénní stupně, propadliny) lze zpravidla zajistit jen použitím tuhých základových konstrukcí (suterénní bloky, tuhé základové desky nebo rošty), popř. v kombinaci s tuhou nadzákladovou konstrukcí. 5.1.25 Na poddolovaném území s víceslojovými (vícežilnými) ložisky je třeba uvážit, že objekt je vystaven během své návrhové životnosti i vícenásobnému průchodu svahové části poklesové kotliny podle obrázku 3.1, ve větších a kratších časových odstupech a s různými azimuty hlavních vlivů. 5.2
Základní požadavky na konstrukce
5.2.1 Nejúčinnějším opatřením z hlediska omezení účinků poddolování (kromě výběru vhodného staveniště a uspořádání objektů v zastavovacím plánu podle 4.4) je navrhování vyšších objektů o menším půdorysu nebo členění objektů většího půdorysu na menší dilatační celky jednoduchého pravoúhlého půdorysu a stejné výšky. Vhodný je i půdorysný tvar dilatačních celků s tupými vnitřními úhly obrysu nebo tvar kruhový. 5.2.2 Způsob zajištění objektu proti účinkům poddolování se liší z hlediska konstrukčních zásad u objektů s konstrukčním systémem
tuhým (5.2.3);
poddajným (5.2.4);
smíšeným (5.2.5).
O volbě typu konstrukčního systému rozhodují funkční a technologická hlediska tak, aby součet nákladů na zajištění objektu, rektifikaci, odstranění škod a případné ztráty vznikající dočasným omezením nebo přerušení provozu, popř. užívání objektu, byly co nejmenší. 5.2.3 U objektů s tuhým konstrukčním systémem jsou nosné prvky propojeny do prostorově tuhého celku, který staticky odolává zatížení od přetvoření terénu. Nosné prvky konstrukce a jejich spoje musí být posouzeny na účinky zatížení od poddolování podle 5.1. Tuhý nosný systém se použije u objektů s požadavky na omezení účinků zakřivení a vodorovných poměrných přetvoření terénu a u typů konstrukcí způsobilých k přenášení těchto účinků (krabicové suterény, blokové základy, panelové a zděné objekty aj.) 5.2.4 Poddajné konstrukční systémy se přizpůsobují přetváření terénu bez vzniku nebo s nižšími hodnotami silových účinků zatížení. Volí se v případech, kdy přetvoření terénu vnesená do objektu nejsou na závadu nebo jsou dodatečně odstranitelná (např. pomocí rektifikace). Těmto přetvárným účinkům zatížení je třeba přizpůsobit všechny nosné i nenosné prvky objektu včetně případného strojně technologického zařízení (např. rektifikací podle 5.3). 5.2.5 Smíšené konstrukční systémy mají znaky chování tuhého i poddajného systému podle 5.2.3 a 5.2.4, viz např. rámové konstrukce bez základových táhel (rozpěr) podle obrázek 5.1 až 5.3. Tuhý a poddajný konstrukční systém lze i vhodně kombinovat, např. poddajná nadzákladová konstrukce na tuhém základu, konstrukce tuhá v příčném a poddajná v podélném směru apod. 22
ČSN 73 0039
5.2.6 Základovou spáru v ploše každého dilatačního celku je třeba navrhnout v jedné rovině a v nejmenší přípustné hloubce pod terénem. Nelze-li tuto podmínku splnit, je třeba konstrukce zasahující pod základní úroveň založení oddělit průběžnou kluznou spárou (viz 5.2.14 a 5.2.15). Účinky zatížení od poddolování lze dále omezit:
zmenšením povrchových ploch základových konstrukcí, které jsou ve styku se základovou půdou;
provedením zásypů stavební jámy, popř. základových polštářů (viz 5.2.10), z materiálů s nízkou pevností;
provedením nejnižšího podlaží pod celým půdorysem objektu, popř. dilatačního celku, kromě konzolově vyložených nadzemních částí objektu;
návrhem zemních kompenzačních rýh po obvodu objektu, vyplněných stlačitelným materiálem, např. směsí dřevěných pilin a hlíny.
5.2.7 Je-li třeba omezit účinky zatížení od vodorovných poměrných přetvoření terénu na nadzákladové konstrukce, navrhnou se základy objektu podle druhu nadzákladových konstrukcí, základových poměrů a intenzity účinků poddolování jako horizontálně tuhé: souvislé základové desky (obrázek 5.6a); základové pasy, propojené v kolmém směru buď táhly (rozpěrami), nebo kolmými pásy (základové rošty) podle obrázek 5.7b; základové patky propojené v jednom nebo obou směrech táhly (rozpěrami), viz obrázek 5.6c, d; nechráněné základy se souvislou ztužující deskou tloušťky nejméně 100 mm, viz obrázek 5.6b, 5.7a, b. Při návrhu uvedených prvků je třeba posoudit účinek vodorovných poměrných přetvoření terénu na jejich protažení, zejména u základových táhel. Proto jsou táhla na staveništích s malou hodnotou vodorovného poměrného přetvoření terénu málo účinná nebo nehospodárná (omezení protažení táhel zesílenou výztuži). Jsou-li s ohledem na zkosení půdorysu objektu při obecném směru působení přetvoření terénu podle 5.1.14 nezbytná v případech 2) a 3) diagonální táhla (rozpěry), musí vytvářet souvislý nosný systém alespoň po obvodu dilatačního celku. 5.2.8 Na staveništích s předpokládaným vznikem nespojitých přetvoření terénu se navrhují tuhé základy (základové desky, základové rošty, suterénní bloky), popř. v kombinaci s tuhou nadzákladovou konstrukcí, kromě staticky určitých konstrukcí, popř. staticky neurčitých konstrukcí o jednom poli s táhly. 5.2.9 Kromě stavenišť skupiny V podle tabulky 4.1 mají být základové konstrukce na poddolovaném území ze železobetonu nebo předpjatého betonu. Tento požadavek není třeba dodržet pouze u osamělých základů, jestliže vyhoví na zvýšené účinky od poddolování prostý beton podle ČSN EN 206-1 a ČSN EN 1992-1-1. Posouzení základových konstrukcí na účinky poddolování je obsaženo v příloze A. Táhla se umístí do úrovně základové spáry základů, u velkých základů i ve dvou výškových úrovních. Tahová výztuž od účinku vodorovných přetvoření terénu se umístí u táhel (rozpěr) a příčně propojených základových pásů při svislém povrchu s ohledem na kolmý směr působení vodorovných přetvoření terénu. Kotvení a stykování tahové výztuže se provede podle požadavků souboru norem ČSN EN 1992. Místa křížení a rohy základových roštů se vyztuží jako rámové kouty. Účinky tření na základové konstrukce podle 5.2.7 lze omezit použitím kluzných spár (viz 5.2.14 a 5.2.15). 5.2.10 Při zakládání na velmi málo stlačitelných základových půdách (viz 4.4.7) se doporučuje zřídit pod základy štěrkopísčitý podsyp výšky nejméně 300 mm. 5.2.11 Pilotové základy, popř. jiné druhy hlubinných základů se použijí na poddolovaném území jen ve zvlášť odůvodněných případech. Zvláštní posouzení vyžaduje použití tahových pilot. Vhodné je zlepšení přetvárných vlastností podloží pomocí štěrkopískových pilot. Vetknutí nebo kloubové spojení hlav pilot se základem lze použít s ohledem na vodorovné namáhání základů i pilot účinkem vodorovných poměrných přetvoření terénu jen u menších pilotových skupin pod osamělými základy, nespojenými navzájem táhly (rozpěrami) nebo ztužující deskou. U základů podle 5.2.7 se navrhne účinná kluzná spára podle 5.2.14 v hlavě piloty nebo nad základem menší pilotové skupiny (viz obrázek 5.6d). Zásady statického posouzení pilot jsou uvedeny v 5.1.23.
23
ČSN 73 0039
Obrázek 5.5 – K výpočtu šířky dilatační spáry 5.2.12
Šířka dilatační spáry se určí podle obrázku 5.5 na základě vztahů:
w d Ldil 50 mm
(5.19)
w h w d h dil 50 mm
(5.20)
kde je Δ
úhel vzájemného pootočení sousedních dilatačních celků účinkem poddolování, který může nabýt hodnot –
v územích se spojitým přetvořením terénu: Δ
Ldil R
(5.21)
v územích s terénními stupni nebo vlnami: Δ
h L
(5.22)
kde je Ldil
osová vzdálenost středů dilatačních celků (při souvislém základu je středem dilatačního celku jeho těžiště a při osamělých základech se ztužujícím polem je středem dilatačního celku těžiště ztužujícího pole podle obrázku 5.5);
L
délka nižšího z přilehlých dilatačních úseků (při osamělých základech se ztužujícím polem délka základu ztužujícího pole);
hdil
celková výška nižšího z přilehlých dilatačních celků od základové spáry.
Je-li v báňských podmínkách zadáno výslovně jen kladné zakřivení terénu (5.1.10) uvažuje se wh= wd, je-li zadáno současně jen kladné vodorovné poměrné přetvoření (protažení) terénu, určí se šířka dilatační spáry jako pro nepoddolované území. 5.2.13 Dilatační spáry podle 5.1.12 mají být rovinné, nelomené a mají zůstat nevyplněné. Musí probíhat celým objektem včetně střešní konstrukce a základů. Krytí dilatačních spár nesmí bránit volnému pohybu dilatačních celků. Nahradí-li se dilatační spára vloženým polem, je třeba umožnit posun vložených prvků podle 5.1.12 a dilatační celky posoudit na účinky plynoucí z posunu vložených prvků. 5.2.14 Ke snížení účinku vodorovných poměrných přetvoření terénu na nosné konstrukce objektu lze využít kluzných spár. Kluzná spára má být rovinná. Konstrukce nad úrovní kluzné spáry se propojí vodorovnými prvky v půdorysném rozsahu celého dilatačního úseku a musí být dimenzována na účinky tření v kluzné spáře podle tabulky 5.2. Pro využití reologických vlastností materiálu kluzné spáry (např. z asfaltových izolačních pásů) je třeba doplnit báňské podmínky (viz bod 4.2.6) o rychlost vývoje vodorovných poměrných přetvoření terénu, popř. o průměrnou hloubku uložení ložiska. 5.2.15 Kluzné spáry lze navrhnout v základových konstrukcích podle obrázku 5.6, pod stropem suterénu podle obrázek 5.7a, nebo nad zahloubenou částí objektu podle obrázku 5.7b. U nezajištěných částí objektu pod úrovní kluzné spáry je třeba počítat se vznikem důlních škod podle 4.1.7, zejména od vodorovných poměrných přetvoření terénu. Při působení dlouhodobých vodorovných zatížení (např. zemní tlak) je třeba uvážit důsledky 24
ČSN 73 0039
sníženého odporu kluzných spár proti posunutí (např. viskózní vlastnosti asfaltových izolačních pásů). Základové konstrukce pod úrovní kluzné spáry mohou být v případech podložených rozborem navrženy z prostého betonu (obrázek 5.6b, 5.7). Přitom je třeba posoudit důsledky vzájemné změny polohy konstrukcí pod kluznou spárou a nad ní (změna působiště zatížení, volný posun). Předpokládanou funkci kluzné spáry je třeba zajistit pečlivým vyrovnáním jejího podkladu. Nejvyšší dovolená nerovnost podkladu kluzné spáry je 5 mm/m, která se kontroluje metrovou latí. Tabulka 5.2 Součinitel tření ve smykových spárách Č.
Součinitel tření 1)
Provedení smykové spáry
1
Beton nebo zdivo na betonu
0,70
2
Stejně jako č. 1 s asfaltovým pásem
0,55
3
Ocel na betonu
0,50
4
Ocel na oceli
5 6 7 8
0,49
Dvě vrstvy lepenky proložené vrstvou interního prachu v množství 1 kg/m Stejně jako č. 5 s vrstvou štípané slídy v množství 1 kg/m
2
0,40
2
0,30 2
Stejně jako č. 5 s vrstvou mletého grafitu v množství 0,5 kg/m
Dvě vrstvy polyetylénové fólie proložené vrstvou mletého grafitu v množství 0,4 kg/m
0,20 2
0,15
1)
Uvedené hodnoty platí pro fyzikální tření při prokluzu. Jiné hodnoty, např. při viskózním tečení asfaltu v izolačních pásech, musí být doloženy výsledky zkoušek.
Legenda Kluzná spára v základech: a) s železobetonovou deskou, b) se ztužující železobetonovou deskou nad základovým pásem, c) s patkami a příčnými a podélnými táhly (rozpěrami), d) stejně jako c) s pilotovým základem. 1 – ztužující deska, 2 – základové patky, 3 – příčná a podélná táhla, 4 – kluzná spára, 5 – nadzákladová nosná konstrukce, 6 – nechráněný základ pod kluznou spárou, 7 – pilotový základ.
Obrázek 5.6 – Kluzná spára v základových konstrukcích
Legenda Kluzná spára a) pod stropem suterénu, b) nad zahloubenou částí objektu, 1 - kluzná spára, 2 - železobetonová stropní deska, 3 - základový rošt, 4 - nechráněná konstrukce pod kluznou spárou.
Obrázek 5.7 – Kluzná spára v nadzákladových konstrukcích 25
ČSN 73 0039
5.2.16 U objektů na poddolovaném území není dovoleno používat konstrukce, jejichž stabilita je ohrožena změnou tvaru (zděné klenby, oblouky bez táhel aj.). Překlady oken a jiných otvorů se doporučuje spojit se ztužujícími věnci. Při použití prvků a dílců, které nejsou zajištěny proti posunům (překlady ve zdivu, vazníky a jeřábové dráhy s posuvným uložením aj.), se určí úložná délka s uvážením možného posunu v uložení. 5.2.17 U tuhých zděných, blokových nebo panelových objektů musí být svislé nosné konstrukce zajištěny proti účinkům poddolování vodorovným ztužením po celém půdorysu dilatačního celku v základech podle 5.2.7 nebo pod stropem suterénu podle 5.2.15 a kromě toho nejméně v úrovni nejvyššího podlaží. Na staveništích skupin I, II a III podle 4.4.1 se provede vodorovné ztužení nejméně po 6 m výšky objektu. Ke ztužení se použije zpravidla železobetonových věnců výšky nejméně 80 mm, vyztužených jako vodorovný rám. Pokud se výztuž ztužujících věnců nestanoví výpočtem podle 5.1, zesílí se výztuž vodorovných konstrukcí pro zachycení účinků poddolování o průřezovou plochu, potřebnou pro přenesení tahové síly N = 10 b v kN, kde b je šířka objektu v m, připadající na ověřovaný ztužující prvek (u monolitických deskových stropních konstrukcí lze tahovou sílu rovněž rozdělit v desce). 5.2.18 Při architektonickém návrhu je třeba počítat s možným přetvořením nosných konstrukcí. Zvláštní pozornost je nutno věnovat vhodnému rozdělení a poddajnému upevnění křehkých a tuhých výplňových hmot a fasádních prvků (zasklené plochy, obklady aj.), aby při přetvoření nosných konstrukcí nedocházelo k jejich porušení nebo uvolnění. 5.2.19 Příčné a podélné nosné systémy se navrhují pokud možno symetrické. Ztužující pole poddajných nosných systémů se navrhne uvnitř dilatačního úseku jediné, co nejblíže středu dilatačního úseku, kam se podle možností umístí i schodiště objektu. 5.2.20 U schodišťových konstrukcí se doporučuje používat železobetonových monolitických nebo ocelových schodů. U schodů z betonových dílců se postupuje podle 5.2.16. Nedovoluje se používat schodů konzolově vyložených ze schodišťového zdiva a schodů sestavených z malých dílců. 5.2.21 U objektů situovaných nad kolejišti, vodními toky nebo komunikacemi, u kterých se předpokládá výškové vyrovnávání, je třeba počítat s úpravou průjezdního průřezu, popř. průtočného profilu předem (nadvýšení), popř. v odůvodněných případech dodatečně (např. rektifikací podle 5.3). 5.2.22 Nepočítá-li se s dodatečnou rektifikací podle 5.3, musí být navrhován sklon odvodněných podlah, ploch, žlabů, odpadního potrubí, potrubí vyžadujícího odvodnění, popř. odvzdušnění s potřebnou rezervou na zadané naklonění terénu. Toto ustanovení není třeba dodržet jen v případech, kdy báňské podmínky udávají směr naklonění terénu, který nezhorší odtokové poměry. 5.2.23 Připojení vnějších sítí na objekty musí být provedeno s dostatečnou rezervou v profilu prostupu v základech, stěnách, popř. stropních konstrukcích pro vzájemné posuny ve všech směrech. U objektů členěných na dilatační celky se doporučuje navrhnout pro každý dilatační celek samostatnou přípojku vnější sítě. Výplň prostupu přípojky do objektu má být trvanlivá, poddajná a vodotěsná. Světlost prostupu potrubních přípojek do objektů má odpovídat vypočteným vzájemným posunům potrubí a objektu. Přitom se doporučuje vytvoření další 30% rezervy. U kabelových prostupů má být průměr chráničky dvojnásobkem průměru kabelu. 5.2.24 Veškeré vnitřní rozvody v objektech musí být navrženy a upevněny tak, aby sledovaly bez závad předpokládaná přetvoření konstrukcí, zejména vzájemné horizontální, popř. svislé posuny dilatačních celků (viz dilatační spáry v 5.2.12 a 5.2.13), a to i při rektifikaci podle 5.3. 5.2.25 Podzemní nádrže, kalové jímky, záchodové žumpy aj. musí být vzdáleny nejméně 2 m od sklepů objektu a kromě přípojného potrubí podle 5.2.23 nesmí být spojeny s objektem. 5.3 5.3.1
Rektifikace Rektifikace objektů se navrhuje v případech, kdy:
– silové, popř. přetvárné účinky zatížení od poddolování (popř. v kombinaci s účinky jiných zatížení) překračují mezní hodnoty doporučené v ČSN s ohledem na mezní stavy únosnosti nebo použitelnosti (viz 4.1.6 a 5.1.1); – účinky přetvoření terénu nejsou jiným způsobem odstranitelné (např. účinky naklonění terénu) nebo by zajištění objektu předem (viz 4.1.4) bylo technicky náročnější, popř. nákladnější; – částečné nebo úplné odstranění účinků poddolování pomocí rektifikace zlepší vynucený stav napjatosti, popř. přetvoření stavební konstrukce, popř. technologického zařízení, z hlediska podmínek užívání, popř. provozuschopnosti. 26
ČSN 73 0039
5.3.2 Použití rektifikace k částečnému nebo úplnému odstranění účinků poddolování představuje z časového hlediska etapové zajištění objektu. Jde o zajištění na snížené účinky poddolování podle předpokládaného počtu etap (velikosti rektifikačního kroku), které vyžaduje periodické sledování objektu a včasné provedení rektifikace. 5.3.3 Podle druhu může být navržena rektifikace výšková, stranová (směrová) v jednom nebo ve dvou směrech, popř. obojí. Podle velikosti rektifikačního kroku lze navrhnout rektifikaci jemnou (např. v úrovni jeřábové dráhy) nebo hrubou (v patě sloupu, výtahové šachty aj.). 5.3.4 Předem je třeba realizovat takové konstrukční opatření, které usnadní výhledové provedení rektifikace. Zejména jde o –
demontovatelné spojení s částmi objektu nebo zařízení, které nebudou rektifikovány;
–
vynechání prohlubní nebo výklenků nezbytných pro uložení zvedacího zařízení;
–
zvláštní řešení nebo zesílení stavebních konstrukcí, popř. základů pro stadium provádění rektifikace;
–
prodloužené kotevní šrouby konstrukcí, popř. technologického zařízení;
–
úpravy v kotvení pro stranovou rektifikaci;
–
řešení trvalých nebo odnímatelných opěrných ploch pro zvedací zařízení na zvedané konstrukci aj.
5.3.5 Účinky zatížení vzniklé při provádění rektifikace se považují za mimořádné zatížení. Posouzení konstrukce na snížené účinky poddolování v rozsahu největšího rektifikačního kroku se provádí podle zásad 5.1. Podle těchto zásad se posuzují konstrukce rektifikované pro eliminací účinků poklesů podle 5.2.21 (např. zvýšené mostní opěry). 5.3.6 Návrh rektifikace se stanovenými limitními hodnotami slouží uživateli objektu jako závazné pokyny pro periodickou kontrolu polohy, popř. geometrického tvaru rektifikovaného objektu, a pro přípravu i vlastní provedení jednotlivých etap rektifikace. Směrný obsah rektifikačního návrhu obsahuje příloha B. 5.4 Strojně technologická vybavení 5.4.1 Při výběru strojně technologického zařízení pro poddolované území je nutno přednostně volit takové druhy, které nejsou citlivé vůči účinkům poddolování, jejichž citlivost lze konstrukčními úpravami snížit, nebo u kterých lze účinky poddolování před dosažením mezních hodnot zmenšit nebo odstranit, např. rektifikací podle 5.3. Účinky jednotlivých parametrů přetvoření terénu na strojně technologická zařízení, popř. jejich sestavy se přitom posuzují podle zásad uvedených v 5.1 (5.1.9 až 5.1.14). 5.4.2 Účinky zakřivení a vodorovných poměrných přetvoření terénu podle 5.1 lze u půdorysně menších zařízení zpravidla zachytit v tuhých základech. U sestav zařízení se vzájemně propojenými základy je třeba vždy posoudit účinky protažení (stlačení) táhel (rozpěr). Účinky naklonění terénu se odstraňují výškovou rektifikací podle zásad v 5.3, kterou řeší s ohledem na návrh a rozmístění zvedacích zařízení projektant strojně technologického zařízení. 5.4.3 Technologická transportní zařízení (např. dopravní pásy) mezi objekty nebo samostatnými dilatačními celky se zpravidla navrhují jako výškově a stranově rektifikovatelné. Přitom je třeba posoudit, zda nelze vhodným návrhem sklonových poměrů výškovou rektifikaci vyloučit. 5.4.4 U potrubí je třeba posoudit zejména způsob připojení koncových bodů, možné relativní pohyby pevných bodů a stranové pohyby kluzných podpěr, popř. kyvných podpěr ve směru osy potrubí. Účinkům poddolování lze čelit vhodným návrhem kompenzátorů, popř. rektifikací podle 5.3. Přitom lze přiměřeně použít ustanovení 6.9. 5.4.5 U těžních věží, není-li počítáno s rektifikací celé věže, musí být rektifikovatelné technologické zařízení, zvláště pak vedení těžebních nádob, lanovnice, popř. samotné těžní zařízení. 5.5 Zajištění existujících stavebních objektů 5.5.1 Zajištění existujících stavebních objektů, pro které byly vydány nové nebo zpřísněné báňské podmínky podle 4.2, se provádí podle zásad této normy. Způsob zajištění se volí podle ustanovení 4.1 a 4.4.2. Přitom se postupuje podle ČSN ISO 13822 a ČSN 73 0038.
27
ČSN 73 0039
5.5.2 Zajištění existujících objektů spočívá v návrhu dodatečných konstrukčních opatření, která mají zvýšit odolnost objektu, popř. snížit jeho citlivost vůči zadaným účinkům poddolování. Z možných způsobů dodatečného zajištění je třeba zejména posoudit –
úpravu statického nosného systému (např. u ocelových konstrukcí);
–
návrh úprav pro rektifikaci stavebních konstrukcí, popř. strojně technologického zařízení podle 5.3;
–
úpravu, popř. výměnu citlivých částí objektu podle 5.2.16, 5.2.18 a 5.2.20;
–
ztužení objektu železobetonovými věnci nebo ocelovými táhly;
–
prostorové ztužení objektu nebo naopak uvolnění objektu rekonstrukcí ztužujících prvků (viz 5.1.18);
–
rozdělení objektu dilatačními spárami podle 5.2.1 a 5.2.12.
6 6.1
Požadavky na jednotlivé druhy objektů Objekty zděné a panelové
6.1.1 Zděné a panelové objekty se považují z hlediska způsobu zajištění proti účinkům poddolování za objekty s tuhým konstrukčním systémem podle 5.2.2 a 5.2.3: –
s podélnými i příčnými nosnými stěnami, podporujícími stropní konstrukce po celém obvodu (zpravidla panelové objekty);
–
s příčnými nosnými stěnami a podélnými ztužujícími stěnami (např. schodišťovými). Stropní konstrukce jsou zpravidla podporovány jen příčnými stěnami;
–
s podélnými nosnými stěnami, příčnými ztužujícími stěnami a stropními konstrukcemi, podporovanými v podélných stěnách.
6.1.2 Základové konstrukce zděných a panelových objektů se navrhují podle zásad 5.2.6 až 5.2.11. Potřebné horizontální ztužení proti účinkům vodorovných poměrných přetvoření terénu lze docílit v závislosti na základových poměrech a typu objektu (nepodsklepený aj.) výběrem základových konstrukcí podle 5.2.7 nebo s použitím kluzné spáry podle 5.2.14 a 5.2.15. Prostorově tuhé suterénní bloky se zpravidla spojují s tuhou nadzákladovou částí s ohledem na společné přenášení účinků zakřivení terénu. U panelových objektů lze docílit prostorově tuhého působení i spojením svisle poddajných základových systémů podle 5.2.7 s nosnými stěnami nejnižšího podlaží objektu. Základové konstrukce nebo suterény oddělené od horizontálně tuhého systému nadzákladových konstrukcí kluznou spárou, např. podle obrázku 5.6 a 5.7, se proti účinkům poddolování zpravidla nezajišťují (viz 4.1.7). 6.1.3 Nadzákladové konstrukce se navrhují podle zásad 5.2.16 až 5.2.20. Nosné a ztužující stěny mají být rozmístěny v půdorysu souměrně, otvory a meziokenní pilíře je třeba rozdělit rovnoměrně po délce i výšce stěn. Podélné vnitřní nosné stěny nemají být půdorysně lomené nebo osově posunuté. Příčné stěny mají být průběžné na celou šířku objektu. Osové posunutí příčných stěn nesmí být větší než 0,6 m. Stěny lodžií lze osově posunout vzhledem k nosné stěně nejvýše o 1,5 m, navrhnou-li se současně průběžné železobetonové věnce v rovině stěny i po obrysu lodžie. Balkóny, popř. arkýře, se navrhují jen jako převislá část stropní konstrukce. 6.1.4 Vodorovné ztužení nadzákladové části objektu se navrhuje podle 5.2.17. Ztužující věnce musí zůstat průběžné i ve schodišťovém traktu objektu. Nelze-li provést nadokenní, popř. nadedveřní překlady jako součást ztužujících věnců, musí být jejich uložení posouzeno podle 5.2.16. 6.1.5 Kusové stavivo (cihelné, betonové z tvárnic nebo dílců, popř. kamenné) a malty nosných částí zděných konstrukcí je třeba staticky ověřit na účinky poddolování podle 5.1 a ČSN EN 1996-1-1. Přitom se nedoporučuje používat v nosném zdivu děrovaných cihel, dílců z pórobetonu, hrubého řádkového, lomového a kyklopského zdiva a vápenné malty. 6.1.6 Vodorovné ztužující věnce nadzemní části panelových objektů se zmonolitňují se stropními panely výztuží a betonem nejméně třídy C16/20 podle ČSN EN 1992-1-1. Zmonolitněné styky panelů podélných a příčných stěn se stropními, popř. střešními panely se posoudí na účinky poddolování podle 5.1. Jejich provedení musí současně splňovat požadavky na předpokládanou životnost objektu. Styčné spáry panelů se ověřují podle ČSN EN 1992-1-1 a ČSN 73 1201. Zvýšení smykové únosnosti svislých styčných spár stěnových panelů lze docílit pomocí betonových hmoždinek nebo záměrným zdrsněním (např. zazubením) podle ČSN 73 1201. Smykové síly ve vodorovných styčných spárách se dovoluje zachytit i v hladké spáře při dostatečném svislém zatížení a svislém spojení stěnových prvků výztuží, popř. hmoždinkami nebo zdrsněním. 28
ČSN 73 0039
6.1.7 Dilatační spáry zděných a panelových objektů se navrhnou podle 5.1.12 a 5.2.13. Stěny, popř. stěnové dílce v místě dilatační spáry musí být zdvojeny a musí současně vyhovovat tepelně technickým požadavkům na obvodové stěny. 6.1.8 Výpočet silových účinků zatížení vyvolaných poddolováním u prostorových konstrukcí panelových objektů se provádí v souladu s požadavky 5.1 a ČSN 73 1201. Tuhé spojení základů a nadzákladových konstrukcí podle 6.1.2 je třeba respektovat ve volbě výpočetního modelu nosného systému. U základů oddělených od nadzákladových konstrukcí kluznou spárou je třeba uvážit důsledky vzájemného pohybu oddělených částí objektu podle 5.1.24. Zděné konstrukce se posuzují podle ČSN EN 1996-1-1. 6.1.9 Základy zděných a panelových objektů se ověřují na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu podle 5.1.24 a přílohy A. 6.1.10 Překračuje-li naklonění objektu nebo jeho části mezní přípustné hodnoty, navrhne se rektifikace podle zásad 5.3. U osobních a nákladních výtahů lze zajistit jemnou rektifikaci ve vedení výtahu při potřebném zvětšení průjezdného profilu šachty. Rektifikace se provádí od výtahového stroje, jehož poloha může být rovněž rektifikovatelná. Při větších hodnotách naklonění se navrhne výšková rektifikace celé výtahové šachty, zpravidla v úrovni horní hrany tuhé dojezdové šachty. Tomu je třeba přizpůsobit i šířku dělících spár po obvodu šachty a rektifikaci, popř. výměnu nezbytných spojovacích (stabilizačních) prvků. Konstrukce rektifikovatelné výtahové šachty se navrhuje tuhá, zpravidla monolitická železobetonová nebo montovaná z tuhých dílců. 6.1.11 Při nespojitém přetvoření terénu se postupuje u panelových objektů podle 5.1.25 a 5.2.8. Zděné objekty se na území s nespojitým přetvořením terénu nenavrhují. 6.2
Skeletové objekty
6.2.1 Skeletové objekty lze navrhnout z monolitického betonu, z betonových dílců, ocelové nebo kombinované. Podle tuhosti prvků a použití ztužujících stěn nebo jader může být konstrukční systém skeletu tuhý (5.2.3) nebo smíšený (5.2.5). Potřebná prostorová tuhost se zajišťuje kromě vetknutí sloupů do základových konstrukcí a zmonolitnění stropních konstrukcí u příčných rámů zpravidla vyšší tuhostí prvků, u delších podélných rámů lze použít ztužujících stěn nebo jader podle 5.2.19. Na staveništích V., IV., popř. III. skupiny podle 4.4.1 může být výhodnější poddajný konstrukční systém podle 5.2.4. Poddajnost systému lze zvýšit návrhem poddajných spojů rámových prvků, snížením tuhosti prvků (např. podle obrázku 6.1), apod.
Obrázek 6.1 – Zmenšení tuhosti sloupu (příčný řez sloupem) 6.2.2 Základové konstrukce skeletových objektů se navrhují podle zásad obsažených v 5.2.6 až 5.2.11. U tuhých nosných systémů podle 6.2.1 se navrhují horizontálně tuhé typy základů podle 5.2.7. Omezení účinku vodorovných poměrných přetvoření na základy se ověří podle 5.2.13. Poddajné skeletové konstrukce (viz 6.2.1) lze na staveništích V., IV., popř. III. skupiny podle 4.4.1 s příznivými základovými poměry založit i na patkách nebo pásech nepropojených táhly (viz 5.2.7), vyhoví-li nadzákladová konstrukce na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu podle 5.1.11. 6.2.3 Rozměry dilatačních úseků skeletových objektů se stanoví v závislosti na intenzitě účinků poddolování, základových poměrech a poddajnosti nosného systému (6.2.1). Dělící spáry dilatačních úseků podle 5.2.12 a 5.2.13 se provádějí zpravidla zdvojením přilehlých rámů. Při použití vložených dilatačních polí je třeba postupovat podle 5.2.13. Nejsou-li dilatační úseky objektu funkčně propojeny, navrhnou se zdvojené dělící stěny (viz též 6.1.7). U funkčně propojených sousedních dilatačních celků se překrývají dilatační spáry stěn i podlah jednostranně upevněnými kryty s dostatečnou dilatační schopností podle 5.2.12. U dilatovaných stropních a stěnových konstrukcí s požárně dělící funkcí je třeba zajistit předepsanou požární odolnost krytu dilatační spáry. Obvodové stěny a střešní konstrukce mají dilatační spáry vyplněné pružným, tepelně izolačním materiálem. 29
ČSN 73 0039
6.2.4
Výtahové šachty skeletových objektů se navrhují podle 6.1.10.
6.2.5 Nenosné konstrukční části objektu se navrhují podle 5.2.18. Vyzdívky, vnitřní stěny a příčky skeletových konstrukcí je vhodné upevnit ze třech stran k nosným konstrukcím poddajně. Obvodový plášť skeletových objektů se doporučuje navrhovat jako lehčené závěsné panely s poddajným připojením k nosným konstrukcím a pružnou výplní svislých i vodorovných dělících spár. Výplně okenních otvorů se stabilizují pomocí pružných vložek. Těžký samonosný plášť je třeba u objektů s vodorovně ztuženými základy ověřit na účinky zakřivení terénu, u vodorovně neztužených objektů i na vodorovné poměrné přetvoření terénu (styčné spáry, poddajné vodorovné upevnění, popř. kluzné uložení). 6.2.6 Výpočet silových a přetvárných účinků zatížení u nosných konstrukcí skeletových objektů se provádí podle 5.1, přičemž se přiměřeným způsobem uváží ustanovení 5.1.14 a 5.1.17 až 5.1.19. Prostorové rámové konstrukce lze zpravidla vyšetřovat na účinky poddolování odděleně na největší hodnoty přetvoření terénu v příčném i podélném směru. Rámové konstrukce se základovými patkami propojenými táhly, nižšími základovými pásy nebo rošty se obvykle vyšetřují za předpokladu, že účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu přejímá základ a nadzákladová část účinky naklonění a zakřivení terénu. Tužší základové prvky (desky, pásy nebo rošty) se mohou při nosném spojení s příčnými, popř. podélnými rámy podílet i na přenášení účinků zakřivení terénu. Tuhým základovým konstrukcím (suterénní desko-stěnové bloky aj.) lze přisoudit plné přenášení účinků od zakřivení terénu. Rámy bez vodorovně ztužených základů (viz 6.2.2) se dovoluje vyšetřovat za předpokladu, že účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu se projeví jen v rozsahu spodních dvou pater rámu. 6.2.7 Ověření základů skeletových objektů na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu se provádí podle 5.1.23 a přílohy A. 6.2.8 Na staveništích s předpokládaným výskytem nespojitých přetvoření terénu je dovoleno navrhovat pouze svisle i vodorovně tuhé základové konstrukce (vysoké rošty a desky, tuhé suterénní bloky). Přitom se postupuje podle 5.1.24. 6.3
Halové objekty a jeřábové dráhy
6.3.1 Halové objekty se doporučuje navrhovat na poddolovaném území s nosným systémem poddajným (5.2.4), popř. smíšeným (5.2.5). Proto jsou s ohledem na předpokládané rektifikace, popř. jiné dodatečné úpravy (viz 4.1.4) nejvhodnější ocelové nosné konstrukce. Při návrhu jiných nosných systémů (např. kombinovaný s betonovými sloupy a ocelovými vazníky, betonový) se prokáže proveditelnost a hospodárnost potřebných rektifikací podle 5.3. 6.3.2 Poddajnost, popř. částečná poddajnost halového objektu (6.3.1) se zajišťuje podle zásad 5.2.19. V příčném směru se stabilizuje nosný systém obvykle návrhem minimálně jednoho vetknutého sloupu. Založení halových objektů se navrhuje zpravidla na základových patkách. Táhly (rozpěrami) se omezuje v závislosti na typu ztužidla změna vzdálenosti patek ztužidlového pole. V ostatních případech je třeba vodorovné ztužení základů odůvodnit (viz 5.2.7). 6.3.3 Uložení střešní konstrukce (vazníku) na sloupy musí odpovídat zvolenému statickému působení konstrukce. U betonových nosných konstrukcí halových objektů se doporučuje uložit vazníky na sloupy prostřednictvím pryžových (vyztužených, popř. nevyztužených) ložisek nebo izolačních pásů, kde lze při pozvolném vývoji vynucených přetvoření od poddolování, popř. objemových změn betonu využít reologických vlastností pryžových ložisek nebo izolačních pásů (5.1.18). Ověření konstrukcí s posuvným uložením střešní konstrukce na sloupech se provádí podle 5.1.9 a 5.1.11. Při návrhu posuvného uložení je třeba konstrukčně umožnit posun nejméně 100 mm od osy ložiska v každém uvažovaném směru posunu ložiska. 6.3.4 Obvodový plášť, podlahové konstrukce, kryty dilatačních spár a ostatní nosné i nenosné prvky halového objektu musí umožňovat předpokládané změny geometrického tvaru nosných konstrukcí a navrhnou se v souladu s požadavky 5.2.4, 5.2.12, 5.2.13, 5.2.18 až 5.2.24. 6.3.5
Posouzení nosných konstrukcí halových objektů na účinky poddolování se provádí podle zásad 5.1.
6.3.6 Jeřábové dráhy na poddolovaném území musí být navrženy v souladu s 6.3.7 až 6.3.10 a požadavky ČSN 73 5130 a ČSN EN 1991-3. 6.3.7 Při návrhu jeřábových drah je třeba posoudit všechny odchylky od projektované výškové i stranové polohy, plynoucí ze změn geometrického tvaru nosného systému objektu podle 5.1.9 až 5.1.14. Změny vzájemné vzdálenosti jeřábových drah lze omezit neposuvným uložením střešních vazníků. Překračují-li změny geometrie jeřábových drah mezní hodnoty podle ČSN 73 5130, navrhne se rektifikace podle 5.3. Rektifikaci jeřábových drah lze navrhnout v patě sloupu, v uložení nosníku jeřábové dráhy a v upevnění kolejnic. Nepostupuje-li se 30
ČSN 73 0039
přesněji, lze pro aktivní stadium působení přetvoření terénu od poddolování počítat s mezní hodnotou dočasných odchylek od projektovaného geometrického uspořádání jeřábových drah v podélném směru 6 ‰ a v příčném směru 4 ‰. 6.3.8 Nosníky jeřábových drah se navrhují jako prostě uložené s možností výškové i stranové rektifikace na sloupech. Přechod přes dilatační pole (převislými konci nebo vloženým polem jeřábových drah) se navrhuje s uvážením dilatačních pohybů podle 5.2.12 a 5.2.13. Šířka dilatační spáry mezi nosníky jeřábových drah, popř. na straně kluzného uložení vloženého pole nemá být přitom menší než 60 mm. 6.3.9 Průjezdný profil jeřábových drah a součtová hodnota navržených rektifikačních úprav podle 6.3.7 musí vyhovovat největšímu vypočtenému naklonění podle 5.1.10. U hal s jeřábovými dráhami delšími než 200 m se doporučuje přihlédnout k možné délce svahové části poklesové kotliny na základě doplněných báňských podmínek podle 4.2.6. 6.3.10 Kolejnice jeřábových drah mají být navrhovány jako bezstykové s neposuvným upevněním uprostřed každého dilatačního celku. 6.4
Věžové objekty
6.4.1 Věžové objekty, jako jsou např. komíny, věžové vodojemy, sila, zásobníky, chladicí, těžní a radiokomunikační věže, se doporučují navrhovat s tuhým konstrukčním systémem podle 5.2.3, který je schopen přejímat kromě účinků naklonění i účinky zakřivení terénu. Není-li možno tuto podmínku splnit, jako např. u tenkostěnných ocelových zásobníků (plynojemy aj.), navrhne se tuhý základ podle 6.4.2, popř. sledovaná rektifikace podle 5.3. Účinky zakřivení terénu lze rovněž eliminovat uložením na třech bodech. 6.4.2 Tuhé věžové objekty podle 6.4.1 menšího půdorysu se obvykle zakládají na jednu plochu s tuhým základem ve vodorovném směru (viz 5.2.7). Není-li takové řešení u objektů většího půdorysu hospodárné, posoudí se opatření podle 5.2.6. U věžových staveb citlivých na svislá přetvoření terénu podle 6.4.1 se navrhne základ způsobilý plně zachytit i účinky zakřivení, popř. nespojitých přetvoření terénu podle 5.1.4. 6.4.3
Výšková rektifikace věžových objektů se navrhuje jen v případech, kdy:
1) největší naklonění objektu účinkem nerovnoměrného sednutí podle ČSN EN 1997-1 a naklonění terénu od poddolování překračuje mezní hodnotu naklonění danou provozními požadavky; 2) není splněna podmínka mezního naklonění objektu podle vztahu: s s hg i i 1 lim b eg b
(6.1)
kde je Δs b
naklonění tuhého základu od účinku svislých a vodorovných zatížení bez účinků poddolování podle ČSN EN 1997-1;
hg
svislá vzdálenost působiště výslednice všech svislých zatížení od základové spáry;
eg
vzdálenost výslednice všech svislých zatížení od těžiště základové spáry, určená pomocí vztahu eg
M N
(6.2)
N
výslednice veškerého svislého zatížení v základové spáře;
M
moment v úrovni základové spáry, daný vztahem M = N e + H w hw
(6.3)
e
výstřednost působiště výslednice N vzhledem k těžišti základové spáry;
Hw
výslednice vodorovných zatížení na objekt podle norem řady ČSN EN 1991 (bez účinků poddolování);
hw
vzdálenost působiště výslednice H w od základové spáry;
lim
mezní naklonění objektu na poddolovaném území, stanovené pomocí vztahu 31
ČSN 73 0039
lim = u + i i u
mezní naklonění základu stanovené podle ČSN EN 1997-1 pro mezní výstřednost eu
Mu
(6.4)
Mu N
(6.5)
mezní moment, daný jako menší z hodnot N M u W 1,4R d A Mu
(6.6)
WN A
(6.7)
A, W plocha a průřezový modul základové spáry; Rd
návrhová hodnota únosnosti základové půdy podle ČSN EN 1997-1.
Veličiny N a H u ve vztazích (6.3), (6.4), (6.6), (6.7) a (6.8) se zavádějí návrhovými hodnotami. V případě nespojitých přetvoření se určí naklonění terénu ve vztazích (6.1) a (6.4) pomocí vztahu:
i i
2h b
(6.8)
6.4.4 Konstrukce věžových objektů se ověřují na účinky svislých zatížení na přetvořené konstrukci. Stabilita věžových objektů proti překlopení se staticky zajištěným spojením základu a nadzákladové části se posuzuje s uvážením účinků poddolování v základové spáře. Při použití kluzné spáry, dále u objektů zděných aj. se posoudí stabilita proti překlopení i ve vodorovných dělících spárách. 6.4.5 U komínů se kontroluje podmínka mezního naklonění objektu podle vztahu (6.1) i s uvážením tolerance odklonu od svislice při výstavbě. Nelze-li zajistit podmínky podle 6.4.3 a 6.4.4 zvětšením základové spáry, popř. snížením těžiště konstrukce, navrhne se rektifikace podle 5.3. Rektifikace se provádí pomocí hydraulických zvedáků, rozmístěných rovnoměrně po obvodu dříku komína. Dělící spára pro rektifikaci, vyplněná obvykle lepenkou, odděluje vlastní základ od monolitického soklového věnce, který se dimenzuje na zatížení od reakcí zvedáků. Soklový věnec se zpravidla spojuje se základem pomocí rektifikovatelných táhel. Nadzemní spalinové kanály se doporučuje vyložit ke komínu konzolově s dilatační spárou v líci komína (viz 5.2.12). 6.4.6 Posouzení základu a dříku věžových vodojemů na účinky naklonění terénu, popř. nespojitých přetvoření terénu (terénní stupeň nebo vlna) podle 6.4.3 se provádí pro stadium plné i prázdné nádrže. Není-li podmínka podle 6.4.3 splněna, lze postupovat jako u komínů (viz 6.4.5). Dřík věžových vodojemů se nedoporučuje na poddolovaném území navrhovat zděný. 6.5
Mostní objekty a objekty mostům podobné
6.5.1 Mostní objekt nebo objekt mostům podobný (dále jen mostní objekt) je třeba na poddolovaném území posoudit: 1) jako součást drážní nebo pozemní komunikace, popř. jako křížení s jinou komunikací nebo vodotečí co do prostorového (směrového a výškového) uspořádání s uvážením všech možných změn účinkem poddolování během předpokládané životnosti mostu (viz též 6.6 a 6.7), 2) jako mostní objekt na účinky poddolování podle 5.1 a ostatních norem pro navrhování mostů (viz bibliografie). 6.5.2
Účinky poddolování na mostní objekt lze omezit, popř. vyloučit:
1) optimálním návrhem dilatačních spár (zpravidla krytých mostními závěry) v příčném směru, popř. rozdělovacích spár v podélné ose mostu u širokých mostních objektů (podle 6.5.11); 2) volbou zpravidla staticky určitého systému hlavní nosné konstrukce a jejího uložení; 3) návrhem příčného průřezu hlavní nosné konstrukce s malou torzní tuhostí; 4) vhodnou volbou konstrukčních detailů, zabezpečujících předpokládané chování konstrukce při vynuceném přetvoření od poddolování; 32
ČSN 73 0039
5) v odůvodněných případech rektifikací podle 5.3. 6.5.3 Podepření v ložiskách musí umožnit posuny a pootočení hlavní nosné konstrukce nejméně o hodnoty vypočtené podle 5.1 a 6.5.7, 6.5.9, popř. 6.5.10. K účinkům poddolování se připočte vliv teplotních změn a pružné přetvoření hlavní nosné konstrukce. U pohyblivých ložisek však musí mít hlavní nosná konstrukce možnost posunu od samotných účinků poddolování alespoň 200 mm ve všech uvažovaných směrech posunu. 6.5.4 U mostních objektů se požádá podle potřeby o doplnění báňských podmínek podle 4.2.6. Zejména jde o velikost a časový vývoj poklesů u mostů nad vodními toky, popř. komunikacemi, které je třeba výškově upravovat (viz 6.5.5). U delších mostních objektů se doplní poloměr účinné plochy r, pomocí kterého se stanoví přesněji průběh korekčních součinitelů μ podle 5.1.8. 6.5.5 Největší hodnota poklesu terénu, popř. její časový vývoj během předpokládané životnosti mostního objektu je směrodatná pro: 1) návrh mostního otvoru (světlost mostního otvoru a volná výška pod mostem), který se navrhuje s ohledem na nezbytné úpravy temene kolejnice přemosťované dráhy, nivelety přemosťované pozemní komunikace, popř. předpokládané změny hladiny vodního toku, zdrže nebo zátopy; 2) návrh nivelety převáděné komunikace s ohledem nezbytné úpravy sklonových poměrů během poddolování; 3) návrh ochrany podpěr mostního objektu proti očekávanému vývoji hladiny podzemní vody. Nelze-li provést návrh mostního objektu podle bodů 1) a 2) pro největší poklesy terénu podle báňských podmínek, navrhne se rektifikace podle 4.1.4, 5.2.21 a 5.3. Rektifikace se provádí zpravidla v úrovni ložisek hlavní nosné konstrukce. Malé rektifikační zdvihy lze provést podkládáním ložisek. Větší výšková rektifikace se navrhne buď pod úložným prahem, nebo nad úložným prahem, umožní-li rektifikační krok provedení nového úložného prahu. Spodní stavba mostu se dimenzuje na všechna stadia působení včetně zatížení při rektifikaci. Při posouzení podpěr na konečnou výšku při největším poklesu se dovoluje počítat s účinkem potřebného zvyšování úrovně terénu pod mostem. V projektu rektifikace (5.3 a příloha B) se navrhnou všechny stavební úpravy nezbytné pro dodatečné provedení rektifikace. 6.5.6 Silové a přetvárné účinky zatížení od zakřivení, naklonění, vodorovných poměrných přetvoření, popř. nespojitých přetvoření terénu se zavádějí do výpočtu podle 5.1, popř. 7.2. Přitom se přihlíží k jejich současnému výskytu podle 5.1.15 a 5.1.16. Tyto účinky se uváží podle 6.5.7 až 6.5.10. 6.5.7
Zakřivení terénu podle 5.1.9 vyvodí:
1) u spojité hlavní nosné konstrukce podélný ohyb v důsledku nerovnoměrného poklesu podpěr podle vztahu (5.5); 2)
vzájemné pootočení podpěr v základové spáře, přičemž změna úhlu vzájemného pootočení Δφρ se stanoví:
– ve směru podélné osy mostního objektu pomocí vztahu (5.6); – v příčném směru (nestejné nebo protisměrné nakláněni podpěr) při působení hlavního směru přetvoření terénu pod úhlem k podélné ose mostu pomocí vztahu:
x x1 1 2 sin2 2 R min
(6.9)
Úhel vzájemného pootočení podpěr kolmo na osu mostního objektu nabývá maxima pro = 45°, x1 a x2 jsou půdorysné souřadnice podpěr; 3) silové účinky zatížení v podpěrách mostního objektu podle 5.1.23. Na účinky vzájemného pootáčení podpěr mostního objektu v příčném i podélném směru se posoudí posuny a pootočení v ložiskách podle 6.5.3, v dilatačních spárách a kroucení hlavní nosné konstrukce. 6.5.8
Naklonění terénu podle 5.1.10 se uváží:
1) při posuzování změn sklonu nivelety převáděné komunikace a funkce systému odvodnění mostního objektu,
33
ČSN 73 0039
2) při výpočtu vodorovných složek zatížení v důsledku příčného i podélného nakláněni podpěr podle 5.1.22. U mostních podpěr výšky přes 20 m (i s uvážením konečné výšky podle 6.5.5) se přihlédne k naklonění podpěry v důsledku nerovnoměrného sedání podpěry podle 6.4.3 a k vlastnímu přetvoření podpěry podle 6.4.4. 6.5.9
Vodorovné poměrné přetvoření terénu podle 5.1.11 vyvodí:
– změnu vzájemné vzdálenosti podpěr mostního objektu se vzájemně nespojenými základy ve směru podélné osy podle vztahu (5.9), popř. při hlavním směru vodorovných poměrných přetvoření terénu pod úhlem = 45° k podélné ose podle 5.1.14. Tyto posuvy rozhodují společně s posuvy od zakřivení terénu podle 6.5.7 o návrhu typu ložiska podle 6.5.3, šířky a konstrukce dilatačních spár a posouzení nosných konstrukcí na změny působiště zatížení, popř. odporů v ložiskách, – silové účinky zatížení v osamělých základech nebo základech propojených táhly podle 5.1.24 a přílohy A. 6.5.10 Účinky zadaných nespojitých přetvoření terénu se uváží podle 5.1.25. Změna úhlu vzájemného pootočení sousedních podpěr Δφ podle 6.5.7 v podélném i příčném směru se určí pomocí vztahu:
h L
(6.10)
kde je h
výška terénního stupně nebo vlny,
L
rozměr základu ve směru posuzovaného naklonění.
Současný výskyt spojitých a nespojitých přetvoření terénu se uvažuje podle 5.1.15. Na staveništích s nespojitým přetvořením terénu je nutno návrh jiného mostního objektu než ocelového odůvodnit. 6.5.11 Mosty drážních komunikací se navrhují zpravidla s nosnými konstrukcemi pro jednu kolej. Mosty pozemních komunikací směrově rozdělených mají šířkové uspořádání podle ČSN 73 6201, tj. nejméně dvě samostatné nosné konstrukce. U směrově nerozdělených čtyř a více pruhových komunikací se doporučuje navrhnout nejméně dvě samostatné nosné konstrukce. Komunikace na mostě se přitom navrhne jako směrově rozdělená. Přechod příčného uspořádání se provede plynulým rozšiřovacím klínem. Přitom lze rozdělit podélnými dilatačními spárami i spodní stavbu mostu. Volná šířka mezi hranami souběžných mostů nesmí být přitom menší než: – 70 mm v úrovni úložných prahů; – 100 mm mezi hlavními nosnými konstrukcemi. Provedení dělících spár musí odpovídat 5.2.13. 6.5.12 Kromě ložisek podle 6.5.3 se přizpůsobí předpokládaným vzájemným posunům v ložiskách i úložné prahy, závěrné zídky a dilatační spáry hlavní nosné konstrukce mostu. Překračují-li vzájemné posuny v dilatační spáře mostovky podle 6.5.3 dilatační schopnost dostupného dilatačního zařízení (mostních závěrů, popř. dilatačních zařízení podle 6.5.14), dovoluje se použití dilatačního zařízení s nižší dilatační schopností, nejméně však 50 mm pro účinky poddolování (bez vlivů teploty a pružného přetvoření hlavní nosné konstrukce). Po vyčerpání dilatační schopnosti se upraví přilehlá část mostovky a nově osadí mostní závěr podle návrhu rektifikace (viz 5.3). 6.5.13 Základy podpěr mostu se navrhnou v souladu s 5.2.6 až 5.2.11. Pro založení pilířové nebo sloupové podpěry mostu se uváží návrh jedné velkoprůměrové piloty. Přitom se předpokládá střed pootočení piloty v polovině její délky pod terénem. 6.5.14 V projektu mostního objektu a jeho rektifikace je třeba navrhnout dilatace chodníků, říms, zábradlí, odpadních žlabů, záchytného bezpečnostního zařízení, revizního zařízení, kabelových vedení a inženýrských sítí. Mostní odvodňovací zařízení se přizpůsobí změnám příčného a podélného sklonu mostovky (viz 6.5.8). Osvětlovací a signalizační stožáry, stožáry trakčního vedení aj. musí dovolovat rektifikaci do projektované polohy vůči převáděné komunikaci (viz též 6.11). 6.5.15 Za opěrami, popř. konzolovým ukončení nosné konstrukce mostů pozemních komunikací se zřídí přechodová úprava v závislosti na intenzitě očekávaných účinků poddolování. V předmostí drážních mostů se zesílí železniční svršek úpravou rozdělení pražců. Na staveništích I. a II. skupiny podle tabulky 4.1 se doporučuje zřídit pojistné úhelníky i u mostů s rozpětím 5 až 20 m. Pojistné úhelníky mostu se vyvedou za líc závěrné zídky na vzdálenost podle ČSN 73 6201. 6.5.16 Průmyslové mosty (dopravníkové, potrubní aj.) se navrhují s poddajnou nosnou konstrukcí (viz 5.2.4), která má být na staveništích I. až III. skupiny podle 4.4.1 ocelová. Mostní pole se navrhují jako prosté nosníky 34
ČSN 73 0039
dilatované na kyvných podpěrách. Pevné ložisko soustavy se přitom navrhne na nejnižší opěře. Niveletu dopravníkových mostů lze zpravidla navrhnout tak, aby při zadaných přetvořeních terénu nebyla nutná výšková rektifikace pro eliminaci příčného naklonění podpěr podle 6.5.8, popř. 6.5.10. Směrovou rektifikaci mostu na podpěrách nebo v patě podpěr je třeba navrhnout vždy. 6.5.17 U průmyslových mostů o rozpětí polí do 30 m navržených podle 6.5.16 se dovoluje stanovit rozsah směrové rektifikace v patě podpěr hodnotou 200 mm ve všech směrech. U mostů větších rozpětí se stanoví rozsah potřebné směrové rektifikace výpočtem podle 6.5.6 až 6.5.10. 6.6 Pozemní komunikace 6.6.1 Silnice a dálnice 6.6.1.1 Novostavby silnic a dálnic se doporučují navrhovat pouze na staveništích skupin III až V podle 4.4.1. Na staveništích I. a II. skupiny se provádějí pouze rekonstrukce nezbytné pro zabezpečení dopravní obsluhy na poddolovaném území. 6.6.1.2 Obsahují-li báňské podmínky podle 4.2 izokatabazy poklesů, doporučuje se vést trasu silnice nebo dálnice pokud možno rovnoběžně s vrstevnicemi poklesové kotliny. 6.6.1.3 Návrhové prvky trasy novostavby nebo rekonstrukce silnice či dálnice je nutno volit tak, aby i po proběhnutí posuvů a přetvoření terénu od poddolování byly dodrženy návrhové parametry a volné výšky, popř. šířky podjezdu podle příslušných norem pro navrhování. 6.6.1.4 Niveletu novostavby i rekonstrukce je třeba navrhnout tak, aby po proběhnutí účinků poddolování zůstala předpokládaná hladina podzemní nebo povrchové vody nejméně 1,5 m pod niveletou silnice a dálnice. Proto se na staveništích se zvýšenou úrovní podzemní nebo povrchové vody požádá o doplnění báňských podmínek o největší poklesy terénu. 6.6.1.5 Zemní těleso silnice a dálnice musí zůstat se zřetelem na použitý materiál stabilní i v případě očekávaného zaplavení vodou. Pro zvýšení stability se dovoluje vyztužit násypy například geosyntetikou nebo jinou vhodnou technologií. Je-li zemní těleso navrženo současně jako hráz vodní nádrže, musí být navrženo v souladu s požadavky 6.10.5. 6.6.1.6 Objekty silnic a dálnic, ale i jejich odvodňovací zařízení je nutno navrhnout tak, aby si po celou dobu průběhu účinků poddolování zachovaly svou funkci. 6.6.1.7 Konstrukce vozovky má být dostatečně flexibilní a snadno opravitelná. Proto se nemají zřizovat cementobetonové vozovky trvalého charakteru. POZNÁMKA V některých zemích se přesto umožňuje použití vozovek se spojitě vyztuženým cementobetonovým krytem nebo se spojitě vyztuženou tuhou podkladní vrstvou a asfaltovým krytem. Nosná část konstrukce vozovky musí být přitom navržena tak, aby přenesla zatížení dopravou přes poklesovou kotlinu největšího předpokládaného rozměru.
6.6.1.8 Obrubníky a krajníky se po dobu předpokládaného přetváření terénu od poddolování zřizují jen v odůvodněných případech. 6.6.2 Místní a účelové komunikace 6.6.2.1 Místní a účelové komunikace se zřizují na poddolovaném území v nejmenším nutném rozsahu při respektování zásad uvedených v 6.6.1. 6.6.2.2 Spáry obrubníků místních komunikací se opatří elastickou zálivkou. 6.6.2.3 Tramvajové tratě se doporučuje vést na poddolovaném území přednostně na samostatném zemním tělese. Tramvajovým kolejím se mají umožnit posuvy odpovídající očekávaným přetvořením terénu vhodným dilatačním zařízením. Pro sloupy a závěsná zařízení trakčního vedení tramvajových a trolejbusových tratí platí přiměřeně ustanovení 6.7 a 6.11. 6.6.2.4 Metro nebo jiná městská kolejová dráha se navrhují zpravidla na povrchu a na samostatném, výjimečně společném zemním tělese se souběžnou pozemní komunikací. Pro návrh trasy, zemního tělesa, drážního spodku a svršku se přiměřeně použije ustanovení 6.7 a 6.11. 6.6.3 Společná ustanovení pro pozemní komunikace 6.6.3.1 U staveb významných pozemních komunikací (dále PK) se doplní báňské podmínky podle 4.2.6 a návrh zajištění proti účinkům poddolování se provede na základě odborných expertiz. 35
ČSN 73 0039
6.6.3.2 Zásady pro navrhování mostů na pozemních komunikacích obsahuje 6.5. U ostatních objektů PK se postupuje podle zásad kapitol 5 a 6 této normy. 6.6.3.3 V tělese PK se nedoporučuje umísťovat různá vedení (inženýrské sítě), která je třeba častěji rektifikovat. Vedení, která nelze umístit mimo těleso PK, se soustředí do společného kanálu nebo kolektoru tak, aby při rektifikaci nebylo třeba přerušovat provoz na PK. 6.6.3.4 Při návrhu vozovky je nutno vždy uvážit, zda nemůže dojít k porušení od účinků poddolování před dosažením předpokládané doby životnosti konstrukce. V takovém případě je třeba dimenzovat konstrukci vozovky podle předpokládané doby životnosti stanovené s přihlédnutím k účinkům poddolování. 6.6.3.5 Bezpečnostní zařízení a ostatní vybavení PK musí být navrhováno rektifikovatelné (viz 5.3) nebo tak, aby jeho funkce byla bez obtíží obnovitelná. 6.7 Celostátní dráhy, regionální dráhy a vlečky 6.7.1 Rozsah a parametry přetvoření poddolovaných úseků celostátních drah a vleček určují báňské podmínky podle 4.2. Pro novostavby, přestavby nebo opravné práce na těchto objektech je rozhodující doba realizace těchto prací ve vztahu k očekávaným posuvům a přetvoření terénu od poddolování (viz 4.1.2 a 4.2.6). 6.7.2
Prostorová úprava a provozní podmínky
6.7.2.1 Požadavky týkající se prostorové úpravy kolejí celostátních drah, regionálních drah a vleček jsou uvedeny v příslušném právním předpisu1) a ČSN 73 6320. Nelze-li při novostavbách nebo přestavbách vytvořit předem rezervy prostorové úpravy pro výsledné účinky poddolování podle báňských podmínek, postupuje se podle 4.1.4 (viz též 4.5). POZNÁMKA Podrobnější informace týkající se požadavků na prostorové úpravy kolejí celostátních drah, regionálních drah a vleček lze nalézt v předpisech Českých drah [1,2].
6.7.2.2 Při údržbě a opravných pracích se využije pro obnovení potřebné prostorové úpravy rezerv vytvořených při novostavbě nebo přestavbě podle 6.7.2.1. Nejsou-li tyto rezervy dostačující, zajistí se výjimky z platných ustanovení do doby nejbližší přestavby. 6.7.2.3 Návrh podélného profilu koleje, kolejiště na poddolovaném území vychází z provozních podmínek posuzovaného úseku a musí odpovídat technicko-ekonomickým možnostem úpravy nivelety koleje při respektování použitelných technologických postupů novostavby nebo přestavby. 6.7.2.4 Návrh příčného profilu tratě, popř. kolejiště na poddolovaném území vychází z báňských podmínek (4.2), geologických a hydrogeologických podmínek staveniště (4.3). Vzájemnou polohu kolejí určují provozní podmínky a předpokládané provádění údržby a opravných prací. Ukáží-li se potřebná technická opatření ekonomicky neúnosná, navrhne se dočasná úprava provozních podmínek. 6.7.2.5 Největší stoupání koleje při návrhu nivelety na poddolovaném území musí zaručovat plynulý rozjezd předepsaného nejtěžšího vlaku. Největší klesání koleje musí zaručovat bezpečné zastavení vlaku z nejvyšší dovolené rychlosti a při nejmenším předepsaném brzdicím procentu bez překročení zábrzdné vzdálenosti. 6.7.3
Geometrická poloha koleje
Úpravy geometrické polohy koleje určuje ČSN 73 6360-1 a ČSN 73 6360-2. Úpravy traťové rychlosti se zřetelem na změny geometrické polohy koleje od účinků poddolování stanoví drážní správní orgán. 6.7.4
Železniční svršek
6.7.4.1 Na celostátních drahách, regionálních drahách a vlečkách na poddolovaných územích se přednostně navrhuje železniční svršek na dřevěných pražcích. POZNÁMKA drah [1].
6.7.4.2
1)
Podrobnější informace o návrhu vhodných sestav železničního svršku lze nalézt v předpisech Českých
V konstrukci železničního svršku se doporučuje navrhovat výhybky jednoduché v základním tvaru.
Vyhláška č. 177/1995 Sb. 36
ČSN 73 0039
6.7.4.3 Železniční přejezdy a přechody v úrovni kolejí na poddolovaném území se zřizují výjimečně. Zřízení úrovňového přechodu nebo přejezdu povolují příslušné státní orgány. O zřízení dočasného úrovňového přejezdu na účelové komunikaci pro potřeby stavby rozhoduje příslušná správa dráhy. 6.7.4.4 6.7.5
Požadavky na kamenivo kolejového lože obsahuje C.2 přílohy C. Železniční spodek
6.7.5.1 Zásady pro návrh novostavby, přestavby a opravných prací na železničním zemním tělese na poddolovaném území se řídí požadavky ČSN 73 6301. POZNÁMKA
Podrobnější informace o zásadách pro návrh lze nalézt v předpisech Českých drah [2].
6.7.5.2 Zemní těleso podle 6.7.5.1 má být tvořeno převážně náspem. Tvar a rozměry zemního tělesa se navrhnou podle C.3.1 a C.3.2 přílohy C. 6.7.5.3 Tvar a rozměry zemního tělesa musí respektovat požadavky na celkovou úpravu přilehlého území poklesové kotliny, její případnou rekultivaci, popř. přestavbu celkového odvodnění území. 6.7.5.4
Návrh sypaniny a svahů zemního tělesa se provede podle C.3.3 až C.3.6 přílohy C.
6.7.5.5 Nástupiště na celostátních drahách se doporučuje zřizovat na poddolovaném území sypaná, zpevněná volně uloženými nástupištními deskami. 6.7.6 Energetická drážní zařízení, osvětlení a kabelová vedení, návěstidla, přestavníky, traťová a staniční zabezpečovací zařízení musí být navržena tak, aby byla zajištěna jejich použitelnost a funkční spolehlivost při zadaných posuvech a přetvoření terénu na poddolovaném území. Přitom se postupuje podle C.4 až C.11 přílohy C. 6.7.7 6.7.7.1 my.
Kontrolní a dohlížecí činnost Při kontrolní a dohlížecí činnosti na drahách na poddolovaném území je třeba respektovat platné nor-
POZNÁMKA [1,2].
Podrobnější informace o činnostech při kontrole a dohledu na drahách lze nalézt v předpisech Českých drah
Zvýšená kontrolní a dohlížecí činnost se zavede v době očekávaných intenzivních účinků poddolování na základě sdělení těžební organizace o zahájení a ukončení dobývacích prací v účinné vzdálenosti od celostátní dráhy nebo vlečky. Součásti kontrolní činnosti uvádí C.12 přílohy C. 6.7.8 Speciální dráhy a dráhy zvláštního určení, jako např. dráhy lesní, důlní aj., které nejsou zaústěny do celostátní nebo regionální dráhy, nebo jiné vlečky se zajišťují v přiměřeném rozsahu podle zásad tohoto oddílu. 6.8 Stoky a stokové sítě 6.8.1 Obecně 6.8.1.1 Ustanovení článku 6.8 platí pro navrhování beztlakových stok a stokových sítí pro odvádění odpadních vod na poddolovaném území. Neplatí pro odvádění odpadních vod s mimořádným stupněm nebezpečnosti, u nichž musí být uplatněna opatření zvláštní. 6.8.1.2 Při navrhování stokových sítí a přípojek na poddolovaném území se postupuje v souladu s ČSN 75 6101 a s dalšími souvisícími normami. 6.8.1.3 Stokové sítě musí být navrženy tak, aby kdykoliv v průběhu své předpokládané doby životnosti plnily řádně svou funkci, popř. aby jejich funkce mohla být v přijatelné době obnovena. 6.8.1.4 Při navrhování stok a stokových sítí na poddolovaném území je třeba přihlédnout k možným změnám hydraulických poměrů (při změny sklonu stoky) nebo hydrologického režimu (při změnách velikosti povodí) a ke změnám statických podmínek stok (při zatížení od účinků poddolování). 6.8.1.5 Při návrhu hlavních stok a kanalizačních sběračů se podle potřeby vyžádá doplnění báňských podmínek podle 4.2.6. Jsou-li k dispozici pouze báňské podmínky podle 4.2.3, předpokládá se, že největší naklonění terénu se projeví ve směru spádu stoky a má vždy opačný smysl.
37
ČSN 73 0039
6.8.1.6 Při návrhu opatření proti nepříznivým účinkům poddolování se přihlíží ke vzájemným souvislostem stokové sítě s odvodňovanými objekty, s čistírnou odpadních vod a recipientem. 6.8.1.7 Na poddolovaném území se zřizují stokové sítě jen v nezbytně nutném rozsahu. V místech, kde jsou pro to vhodné podmínky, je třeba při odvádění dešťových vod využívat retenční schopnosti území, popř. odvádět srážkové vody povrchovým způsobem. 6.8.1.8 Stoková síť v poddolovaném území se má řešit tak, aby do území vážněji ohroženého důlní těžbou byly kladeny pouze vedlejší a podružné stoky. Hlavní stoky a kanalizační sběrače se umísťují do území s mírnějšími účinky poddolování, popř. mimo poddolované území. 6.8.1.9 Stokovou síť je třeba navrhnout tak, aby v případě poruch a havárií bylo možno vhodnou manipulací odstavit narušené úseky a vodu odvádět jinými průtokovými trasami. Toho lze dosáhnout mj. vytvářením uzavřených obvodů v síti. 6.8.2
Opatření proti nepříznivým vlivům změn sklonu stok
6.8.2.1 Stoky se navrhují v největších dosažitelných sklonech. Při příznivé konfiguraci terénu a známém směru a smyslu naklonění terénu podle báňských podmínek se navrhne trasa stoky tak, aby se její sklon v průběhu projevů účinků poddolování území zvětšoval. 6.8.2.2 Je-li třeba podle 6.8.1.5 předpokládat naklonění terénu opačného smyslu, navrhne se sklon stoky ise podle vztahu: ise = ise,min + i imax
(6.11)
kde je ise,min nejmenší přípustný sklon stoky;
i
korekční součinitel naklonění terénu;
imax
největší naklonění terénu podle báňských podmínek.
6.8.2.3 Není-li možno uložit stoku ve sklonu podle 6.8.2.1 a 6.8.2.2, lze výjimečně připustit po změně sklonu i mírné přetížení stoky, které však nesmí vést ke zpětnému vzdouvání vody do napojených objektů a vytékání vody na povrch komunikací. Funkci stoky je třeba prokázat hydraulickým výpočtem za předpokladu nerovnoměrného, popř. tlakového průtoku vody. 6.8.2.2 Je-li na staveništích skupiny I a II podle 4.4.1 sklon stoky a naklonění terénu opačného smyslu, volí se kapacitní průtok stoky alespoň o 20 % vyšší, než je návrhová hodnota průtoku. Při nižším naklonění terénu se doporučuje navrhnout stoky s přiměřenou rezervou kapacity. 6.8.2.4 Je-li území chráněno ochranným pilířem podle 3.1.1.8 a připustí-li to tvarové členění území, odvádějí se stokovou sítí vody od středu ochranného pilíře k jeho obvodu. 6.8.2.5 Vzhledem ke snižování průtočných rychlostí při zmenšování sklonu stok a k nebezpečí vzniku usazenin je třeba zabezpečit účinné čištění stok. U hlavních stok a kanalizačních sběračů větších odvodňovacích soustav se doporučuje navrhovat průlezné, popř. průchozí průřezy. 6.8.2.6 Odlehčovací komory mají být navrhovány tak, aby jejich funkce byla málo citlivá na naklonění. Pokud je to možné, použijí se např. krátké přepadové hrany, regulovatelné odtoky, popř. rektifikovatelné přepadové hrany. 6.8.2.7 Jestliže nelze zabezpečit žádným uvedeným způsobem vyhovující funkci stoky v průběhu její předpokládané životnosti, je třeba v projektu zajistit možnost její rekonstrukce, např.: – zřízením čerpací stanice; – užitím stoky, jejíž průřez lze při nedostatečné průtočnosti zvýšit; – dodatečnou změnou sklonu stoky; – položením další souběžné stoky; – zřízením retenční nádrže. Nejvhodnější způsob možné rekonstrukce stoky se vybere pomocí technicko-ekonomického srovnání jednotlivých variant. 38
ČSN 73 0039
6.8.3 Opatření proti porušování trubního materiálu a potrubí 6.8.3.1 Při výběru trubních materiálů a konstrukcí pro výstavbu stok je třeba respektovat tyto základní požadavky na vlastnosti potrubí: – potrubí má být co nejpoddajnější, aby se mohlo bez porušení přizpůsobit přetváření terénu; – potrubí musí být zhotoveno z materiálu o dostatečné pevnosti, aby vzdorovalo zatížení od účinků poddolování. 6.8.3.2 Na poddolovaném území lze navrhovat stoky montované z trub nebo stoky betonované na místě (monolitické). Montované stoky sestavené v příčném řezu z prefabrikovaných dílců nejsou pro poddolované území vhodné. 6.8.3.3 Při návrhu montované stoky se použijí trouby s hrdlovými spoji se systémovým těsněním, které zajišťuje poddajnost spojů potrubí a jejich potřebnou těsnost. Není dovoleno navrhovat trouby spojované na drážku. 6.8.3.4 Stoky betonované na místě na staveništích I. a II. skupiny podle 4.4.1 se posuzují jako podzemní konstrukce podle 6.12 této normy. 6.8.3.5 Monolitické stoky se na staveništích III. až V. skupiny neposuzují na účinky zakřivení terénu. Musí však být opatřeny dilatačními spárami, jejichž vzdálenost nemá být větší než: – 10 až 12 m u stok o světlé výšce h < 2 400 mm; – 15 až 18 m u stok o světlé výšce h > 2 400 mm. Nižší hodnoty uvedené vzdálenosti se užívají u podloží tvořeného horninami nebo málo stlačitelnými základovými půdami. 6.8.3.6 Konstrukce a materiály těsnění spojů trub nebo dilatačních spár musí zabezpečit dostatečnou těsnost při vzájemných posuvech jednotlivých trub nebo dílů stoky v důsledku zakřivení a vodorovného přetvoření terénu. Přitom se počítá s největším rozevřením a sevřením spáry w (mm) podle vztahu: d w = Ldil max e R min
(6.12)
kde je Ldil
osová vzdálenost dilatačních spár;
max
poměrné vodorovné přetvoření terénu (mm.m-1);
de
vnější průměr stoky (mm);
Rmin
nejmenší poloměr zakřivení terénu (m).
Vztah (6.12) lze použít i pro určení přetvoření spojů trub při posouzení vhodnosti systému těsnění hrdel. 6.8.3.7 Objekty musí být se stokovou sítí spojeny tak, aby při předpokládaném přetváření terénu nedošlo k oddělení potrubí od objektu a porušení těsnosti spoje. 6.8.3.8 Na staveništích skupiny IV. a V. podle 4.4.1 se dovoluje u dešťových monolitických stok nahradit dilatační spáry pracovními spárami. Přitom se při vytváření pracovních spár betonuje každý díl stoky až po zatvrdnutí dílu sousedního. Úprava pracovní spár musí odpovídat požadavkům ČSN 73 1208. Doporučuje se opatřit takové pracovní spáry vhodnými těsnícími prvky, např. periferními nebo vnitřními těsnícími pásy z mPVC nebo z EPDM, s nejmenší šířkou pásu 200 mm. 6.9 Tlaková potrubí 6.9.1 Obecně 6.9.1.1
Pokud je to možné, má být trasa tlakového potrubí vedena mimo poddolované části území.
6.9.1.2 Je-li nezbytné vést tlakové potrubí na poddolovaném území, je třeba uvážit účinky poddolování již při návrhu trasy tak, aby účinky poddolování na trubní vedení byly co nejmenší. Snížení účinků poddolování lze dosáhnout např.: – použitím takové izolace tlakového potrubí uloženého v zemi, která snižuje silové účinky přetvářejícího se terénu na potrubí; 39
ČSN 73 0039
– obsypem trub dlouhodobě poddajnou zeminou nebo jiným materiálem s co nejnižšími charakteristikami smykové pevnosti, zejména soudržností, viz ČSN 73 6133; – použitím potrubí z materiálu s vhodnými pevnostními a přetvárnými vlastnostmi; – zvětšením tloušťky stěny potrubí; – použitím potrubí z trub se spoji poddajnými v příčném směru a odolnými v podélném směru (např. hrdlové trubky z tvárné litiny se zámkovými spoji); – vhodným rozmístěním kompenzátorů; – ukládáním potrubí v nejmenší přípustné hloubce pod terénem. 6.9.1.3 U významných potrubí, zejména v území s intenzivními účinky poddolování, se doporučuje návrh trasy a způsob zajištění projednat. Báňské podmínky pro tlaková trubní vedení se doplní o největší očekávané hodnoty poklesů, poloměr plně účinné plochy r a azimuty vodorovných poměrných přetvoření terénu podle 4.2.6. 6.9.1.4 Na staveništích skupiny I podle 4.4.1 není podzemní vedení trasy tlakového potrubí dovoleno. Při návrhu nadzemního trubního vedení je třeba uvážit provozní podmínky i podmínky daného staveniště. Na staveništích skupiny II se možnost nadzemního vedení posoudí vždy. 6.9.1.5
Jsou-li známy izokatabázy poklesů, posoudí se technicko-ekonomickým rozborem vedení trasy:
– rovnoběžně s izokatabázami podle 4.4.10 s nižšími účinky poddolování, ale s delší ovlivněnou délkou potrubí; – kolmo k izokatabázám s intenzivnějšími účinky poddolování, ale s kratší ovlivněnou délkou potrubí. 6.9.1.6 Trasy tlakových potrubí se mají vést v bezpečné vzdálenosti od objektů jiných uživatelů, obzvláště v úsecích vyšších provozních tlaků. 6.9.1.7 Trasa tlakového potrubí se navrhuje tak, aby byl zajištěn přístup k potrubí při opravách. V intravilánu se mají využít především zelené plochy mimo vozovky a zpevněné plochy. Je-li potrubí vedeno souběžně s komunikací, má se uložit mimo zemní těleso komunikace. 6.9.1.8 Při návrhu nadzemního převedení tlakového potrubí nad pozemními komunikacemi, drahami nebo vodními toky se postupuje podle 5.2.21. Způsob rektifikace potrubí podle 5.3 a přílohy B musí být stanoven projektem a shodně uveden v provozním řádu potrubí. 6.9.1.9 Křížení tlakového potrubí s elektrifikovanou tratí se navrhuje vždy ve formě podchodu potrubí pod úrovní drážního tělesa způsobem dohodnutým s příslušným orgánem dopravy. Pro podchody vodovodů určuje zásady řešení ČSN 75 5630, pro kanalizace včetně tlakových ČSN 75 6230. 6.9.1.10 Nadzemní potrubí se ukládá mezi pevnými body na kyvných stojkách, popř. podpěrách s kluzným, valivým nebo závěsovým uložením. Polygonální závěsy na poddolovaném území nejsou dovoleny. Při velkém přetvoření terénu se navrhne rektifikace podpor podle 5.3. 6.9.1.11 Materiál potrubí musí dobře snášet silové a přetvárné účinky poddolování. Pro nadzemní vedení i potrubí uložené v zemi je vhodné spojité potrubí se svařovanými spoji, např. z oceli nebo PEHD. 6.9.1.12 Pro navrhování a posuzování funkčních objektů na trasách tlakového potrubí platí zásady uvedené v 5.1, 5.2, 6.12, případně v příloze A. 6.9.1.13 Vstup tlakových trubních vedení do objektů se navrhuje tak, aby byly splněny zásady podle 5.2.23, popř. 6.9.3.15. 6.9.1.14 Návrh a posouzení tlakových potrubí na účinky poddolování musí být v souladu se zásadami ČSN EN 1990. Obecné požadavky na statický návrh potrubí uloženého v zemi uvádí ČSN EN 1295-1. POZNÁMKA
Podrobnější informace o návrhu vodovodního a kanalizačního potrubí lze nalézt např. v [4].
6.9.1.15 Kromě běžných účinků definovaných normami uvedenými v 6.9.1.14 se v posouzení zohlední i účinky poddolování zejména na napjatost potrubí ve směru jeho osy, příp. na hlavní napětí. Zahrnou se podélná napětí od: – vodorovné deformace terénu ve směru osy potrubí; – svislého zakřivení terénu (v rovině podélné osy potrubí); – příčné deformace terénu. 40
ČSN 73 0039
Přesné řešení výpočtu napjatosti v potrubním prstenci musí vycházet ze staticky a kinematicky přípustného pole přetvoření systému potrubí – okolní zemina. Vzhledem k množství neznámých nebo neurčitých veličin vstupujících do výpočtu, zejména geotechnických charakteristik a interakce mezi konstrukcí – potrubím – a zeminou, se v běžných případech dovoluje použít dále uvedené zjednodušené vztahy. 6.9.1.16 Podélné napětí x od vodorovného poměrného přetvoření terénu mezi kompenzátory s návrhovou vzdáleností Lc se přibližně určí pomocí vztahu:
x = Lc u,c / t
(6.13)
kde je t
tloušťka stěny potrubí;
u,c
podélné smykové napětí na kontaktu zemina – povrch potrubí. Závisí na parametrech smykové pevnosti zeminy – úhlu vnitřního tření a soudržnosti c, na velikosti kontaktního normálového napětí a na vlastnostech povrchu potrubí nebo jeho izolace. Hodnota se určí podle zásad uvedených v ČSN EN 1997-1.
POZNÁMKA
6.9.1.17
Podrobnější informace o zásadách pro určení hodnoty napětí lze nalézt např. v [4].
Podélné napětí x od svislého zakřivení terénu se určí na základě vztahu:
xρ
E de 2 Rmin
(6.14)
kde je
modul pružnosti materiálu potrubí;
de
vnější průměr potrubí (potrubního prstence);
Rmin
nejmenší poloměr zakřivení terénu podle báňských podmínek, viz 4.2.
Napětí x lze pro ocelová potrubí zanedbat, je-li poměr hodnot de/Rmin < 35. Hodnoty se do empirického vztahu dosazují v mm, resp. v km. Svírá-li osa potrubí s hlavním směrem přetvoření terénu úhel , vzniká příčné zakřivení potrubí rtra dané vztahem: r tra
2r
1 1 sin2 cos max
(6.15)
Mezní napětí od příčného vodorovného ohybu x,tra udává vztah:
x ,tra
E de 2rtra
(6.16)
kde je r
poloměr plně účinné plochy.
6.9.1.18 Účinky poddolování na návrh tlakového potrubí není třeba uvažovat v těchto případech: – potrubí je uloženo v okrajové části poklesové kotliny bez pevných bodů a vzdálenost kompenzátorů Lc vyhovuje podmínce: Lc r
(6.17)
– vodorovné poměrné přetvoření terénu max splňuje podmínku:
max u
u
(6.18)
r
kde je u
mezní pružnoplastické přetvoření zeminy obsypu potrubí;
u
mezní poměrné podélné přetvoření potrubí. 41
ČSN 73 0039
Mezní pružnoplastické přetvoření zeminy u lze uvažovat v hodnotách pro: – hrubý písek
u = 4 až 7 mm,
– střední a jemný písek
u = 2,5 až 4 mm,
– sprašové hlíny
u = 2,5 až 4 mm,
– jílovité zeminy
u = 1 až 2,5 mm.
Vyšší hodnoty u se použijí pro nekonsolidované obsypy a zásypy potrubí. 6.9.2 Vodovody 6.9.2.1 Při návrhu vodovodu na poddolovaném území je třeba kromě požadavků této normy dodržet i požadavky ČSN EN 805 a ČSN 75 5401. POZNÁMKA
Podrobnější informace o návrhu vodovodního potrubí lze nalézt např. v [4].
6.9.2.2 Při návrhu vodojemů je nutno na poddolovaném území počítat s jejich vyšším obsahem k překlenutí poruch na řádech pro případy přerušení dodávky vody. Přitom se přihlíží k intenzitě účinků poddolování podle báňských podmínek (6.2) a podmínkám místa spotřeby. 6.9.2.3 Litinové potrubí s běžnými hrdly (bez zámkových spojů přenášejících axiální síly) lze v zemi použít pouze pro rozvodné řady v intravilánech stavenišť IV. a V. skupiny podle 4.4.1, kde zadaná vodorovná poměrná přetvoření terénu podle 5.1.11 nepřekračují dilatační schopnost hrdlových spojů trub (vtlačení i povytažení). Potrubí z plastů s hrdlovými spoji je vhodné pro rozvodné sítě a domovní přípojky na staveništích III. až V. skupiny. 6.9.2.4 Použitelnost trub z jiných materiálů, než jsou uvedeny v 6.9.1.11 a 6.9.2.3, je třeba pro poddolované území prokázat. 6.9.2.5 Potrubí pod základy budov, inženýrských objektů, pod silnicemi a železnicemi se mají ukládat do chrániček. V odůvodněných případech se doporučuje chráničku vybavit revizními šachtami s uzavíracími armaturami ovladatelnými z terénu, alespoň v jedné z nich s možností kontroly výronu vody. 6.9.2.6 Jestliže namáhání potrubí v podélném směru přesahuje pevnost materiálu trub, navrhnou se na potrubí kompenzátory. Jejich vzdálenost se stanoví výpočtem podle dilatační schopnosti kompenzátoru. Kompenzátory a další armatury na řadech se mají podle potřeby umístit v šachtách. 6.9.2.7 Při posuzování namáhání potrubí musí být zohledněna i pevnost armatur na řadu (šoupátka, klapky, montážní vložky aj.). 6.9.2.8 Ocelové potrubí se svařovanými spoji musí být důsledně ochráněno proti účinkům vnější koroze pasivní, a v odůvodněných případech i aktivní ochranou. Izolace svarových spojů musí zajistit stejnou úroveň ochrany jako izolace trubek mimo spoje. 6.9.2.9 V odůvodněných případech se doporučuje předem uvážit možnost vzniku přípustných škod na vodovodech uložených v zemi, je-li jejich odstranění výrazně efektivnější než úplné zajištění na zadané účinky poddolování. Nesmí však přitom dojít k ohrožení jiných objektů, popř. osob. 6.9.2.10
Provozní tlaky v potrubí se doporučuje snížit na hodnoty nezbytné pro dopravu vody potrubím.
6.9.2.11 Na staveništích I. až III. skupiny podle 4.4.1 se doporučuje vybrané úseky řadů (např. potrubní mosty, podchody) s malými spády nivelety vybavit pro dodatečnou montáž odvzdušňovacích souprav pro případ vzniku protispádu. 6.9.2.12 Projeví-li se účinky poddolování, vyžadující zřízení kompenzátorů, ve výhledu delším než 5 let, doporučuje se vybavit řady předem potřebnými šachtami a kompenzátory osadit dodatečně (zhoršování funkce pasivních kompenzátorů). 6.9.2.13 Prostupy vodovodních potrubí stěnami objektů podle 6.9.1.13 se doporučuje ponechat volné, popř. je vyplnit plastickými materiály. Prostup potrubí do vodojemů a nádrží se v těsné blízkosti stěny opatří kompenzátorem. 6.9.2.14 Nadzemní potrubí vodovodu se ukládá na podpěry mezi pevnými body kluzně, valivě, popř. pomocí rektifikovatelných závěsů. Vzdálenost pevných podpěr se stanoví výpočtem. Závisí na dilatační schopnosti kompenzátorů a možnosti rektifikace podpěr. 42
ČSN 73 0039
6.9.2.15 Návrh rektifikace podpěr nadzemních vodovodů se provede podle zásad a pravidel 5.3. Rozhodující je přitom intenzita účinků poddolování, poměry trasy a teplotní změny. 6.9.2.16 Při návrhu podpěr nadzemního vodovodu se uváží největší výška podpěr po nezbytné eliminaci poklesů terénu. 6.9.2.17 V odůvodněných případech se doporučuje předem uvážit možnost vzniku přípustných škod na vodovodech uložených v zemi podle 4.1.7, je-li jejich odstranění výrazně efektivnější než úplné zajištění na zadané účinky poddolování. Nesmí však přitom dojít k ohrožení jiných objektů, popř. osob. 6.9.2.18
Provozní tlaky v potrubí se doporučuje snížit na hodnoty nezbytné pro dopravu vody potrubím.
6.9.2.19 Na staveništích I. až III. skupiny podle 4.4.1 se doporučuje vybrané úseky řádů (např. potrubní mosty, podchody) s malými spády nivelety vybavit pro dodatečnou montáž odvzdušňovacích souprav pro případ vzniku protispádu. 6.9.2.20 Je-li dno rýhy pro vodovod uložený v zemi tvořeno málo stlačitelnou zeminou, popř. skalní horninou, uloží se vodovodní potrubí na lože z jemnozrnného materiálu tloušťky nejméně 100 mm. Hloubka uložení potrubí v zemi má být co nejmenší, zásyp z málo svíravého materiálu. 6.9.2.21 Projeví-li se účinky poddolování, vyžadující zřízení kompenzátorů, ve výhledu delším než 5 let, doporučuje se vybavit předem řády potřebnými šachticemi a kompenzátory osadit dodatečně (zhoršování funkce pasivních kompenzátorů). 6.9.2.22 Prostupy potrubí stěnami objektů podle 5.2.23 se doporučuje ponechat volné, popř. je vyplnit plastickými materiály. Prostup potrubí do vodojemů a nádrží se u proniku opatří kompenzátorem. 6.9.2.23 Nadzemní potrubí vodovodu se ukládá na podpěry mezi pevnými body kluzně, valivě, popř. pomocí rektifikovatelných závěsů. Vzdálenost pevných podpěr se stanoví výpočtem a závisí na dilatační schopnosti kompenzátorů a možnosti rektifikace podpěr. 6.9.2.24 Návrh rektifikace podpěr nadzemních vodovodů se provede podle 5.3. Rozhodující je přitom intenzita účinků poddolování, poměry trasy a teplotní změny. 6.9.2.25 Při návrhu podpěr nadzemního vodovodu se uváží největší výška podpěr po nezbytné eliminaci poklesů terénu. 6.9.2.26
Provede se posouzení vodovodních potrubí na účinky poddolování.
POZNÁMKA
6.9.3
Podrobnější informace o posuzování vodovodního potrubí lze nalézt např. v [4].
Plynovody
6.9.3.1 Ustanovení 6.9.3 se vztahují na navrhování, ověřování a provádění plynovodů na poddolovaném území do vnitřního přetlaku 3,92 MPa. 6.9.3.2 Pro plynovody podle 6.9.3.1 je nutno dodržet ustanovení ČSN EN 12007-1, ČSN EN 12007-4 a 6.9.1 této normy. 6.9.3.3 Jestliže se podle báňských podmínek (4.2 a 6.9.1.3) projeví účinky poddolování až po uplynutí 10 let od zahájení stavby plynovodu, provede se se souhlasem těžební organizace dodatečné zajištění plynovodu podle 4.1.4. 6.9.3.4 Není-li plynovod zajištěn podle 4.1.4 na největší hodnoty účinků poddolování uvedené v báňských podmínkách (viz 4.2), je třeba měřit účinky poddolování u každého zabudovaného kompenzátoru. V extrémních případech se navrhne měření napětí a přetvoření i ve vyznačených úsecích plynovodu. Rozsah a způsob měření se uvede v návrhu rektifikace podle 5.3 a přílohy B. 6.9.3.5 Kontrola plynovodu se provádí v intervalech odpovídajících intenzitě účinků poddolování a technickému stavu plynovodu. Pokud naměřená napětí, popř. přetvoření, dosáhnou hodnot předepsaných projektem, provedou se úpravy plynovodu způsobem uvedeným v projektové dokumentaci. 6.9.3.6 Při ověřování potrubí na poddolovaném území se kromě účinků poddolování podle 5.1 uváží i účinky příslušných užitných zatížení a ostatních vnějších vlivů podle zásad ČSN EN 1990 a souboru norem ČSN EN 1991. 43
ČSN 73 0039
6.9.3.7 Je-li předepsán nejmenší podélný spád nadzemního plynovodu a nepočítá-li se s jeho rektifikací podle 4.9.1.8 a 4.9.1.10, zvětší se předepsaný nejmenší spád o hodnotu naklonění terénu podle báňských podmínek (viz 4.2). 6.9.3.8 Plynovody se ukládají v zemi v celé délce na podsypu. Dno podsypu má být pečlivě vyrovnáno podle projektu, aby nevznikala v potrubí další napětí. 6.9.3.9 Spoje potrubí se navrhují jako tupé svary (V). Přírubové spoje se navrhnou jen v odůvodněných případech při vyloučení osových sil (např. u armatur, izolačních spojů apod.). Přitom je třeba dát přednost armaturám se svařovanými spoji. 6.9.3.10 Chráničky se navrhují tak, aby plnily svou funkci i při účincích poddolování. Je-li osazena chránička v přímém úseku mezi dvěma kompenzátory, nelze s jejím účinkem počítat. Účinky poddolování však lze omezit při umístění chráničky ve vyoseném úseku plynovodu. 6.9.3.11
Odvodňovač se navrhne tak, aby nebránil podélnému přetvoření potrubí.
6.9.3.12 Umístění armatur musí odpovídat požadavkům ČSN. Pozorovací a indikační zařízení se předepíše v projektové dokumentaci. 6.9.3.13 V odůvodněných případech lze vést plynovody v otevřených nebo shora zakrytých kanálech. V kolektorech se plynovody ukládají podle ČSN 73 7505. Kanály musí být odvodněny a větrány. Potrubí se přitom navrhuje jako nadzemní a musí být chráněno proti poškození. 6.9.3.14 Délka domovní přípojky závisí na uspořádání jejího prostupu obvodovou stěnou objektu. Přitom se doporučuje umístit hlavní uzávěr plynu: 1) do niky v obvodové stěně a svislou část přípojky do drážky v obvodovém zdivu; 2) v přístavku obvodové stěny a svislou část přípojky do země. Výklenky pro hlavní uzávěry musí být trvale větrané, uzavíratelné, zvenčí přístupné a musí vyloučit shromažďování uniklého plynu. Prostupy obvodovou stěnou musí umožnit posuvy od účinků poddolování s 30% rezervou, pokud není hlavní uzávěr plynu pevně spojen s budovou, což je vhodnějším řešením. Přitom musí být dodržena ustanovení ČSN EN 1775. 6.9.3.15 Trasa plynovodu musí být navržena s co nejmenším počtem pevných bodů. Přitom se považuje za jeden pevný bod i libovolný počet pevných bodů soustředěných na úseku délky do 2 m. 6.9.3.16 Odbočky vyvedené z hlavního řádu se obsypávají pružným materiálem tak, aby umožňovaly posuvy plynoucí z báňských podmínek s 30% rezervou. V takovém případě se nepovažuje přípojka za pevný bod. 6.9.3.17 6.9.4
V projektu se určí kompenzátory opatřené zařízením pro sledování posuvů potrubí.
Ostatní tlaková potrubí
6.9.4.1 Pro ostatní tlaková trubní vedení (parovody, horkovody aj.) platí ustanovení 6.9.1. Přitom lze využít i ustanovení 6.9.2 a 6.9.3 přiměřeně k druhu vedeného média, trubnímu materiálu a provozním podmínkám. Posouzení potrubí na účinky poddolování se provede podle zásad 5.1. 6.10 Hydrotechnické stavby 6.10.1 Břehy a hráze vodních toků musí být upraveny a udržovány tak, aby nedocházelo v důsledku poklesů terénu k zaplavování okolního území. Výšku dna toku a průtočný profil je třeba periodicky kontrolovat, aby mohla být včas provedena opatření k zajištění návrhového průtoku. 6.10.2 Na územích s nebezpečím vzniku nespojitých přetvoření terénu se provedou opatření proti průvalu vod do podzemí. 6.10.3 Jezy, spádové stupně, prahy a jiné objekty na tocích musí být zajištěny proti účinkům poddolování. Doporučuje se dát přednost jezům pevným před pohyblivými. Pokud je na příčných objektech umístěno technologické zařízení, musí být rektifikovatelné. 6.10.4 Objekty umístěné pode dnem musí být v takové hloubce, aby bylo zajištěno jejich dostatečné krytí i při případném prohloubení dna. 6.10.5 Hráze vodních nádrží nesmí být na poddolovaném území zděné a nemají být betonové. Vhodné jsou zejména sypané hráze, navržené podle ČSN 75 2310 za těchto doplňujících podmínek: 44
ČSN 73 0039
– území má vhodné základové poměry pro zřízení zemní hráze; – osa hráze se navrhne pokud možno rovnoběžná s izokatabázami poklesové kotliny; – nestejnoměrné poklesy terénu nebudou zdrojem větších netěsností a neohrozí stabilitu hráze. Stupeň stability hráze se přiměřeně zvýší. Ke zvýšení stability hrází je dovoleno používat geotextilií; – hráz je navržena s převýšením na největší poklesy terénu nebo s možností rychlého a jednoduchého zvýšení nivelety; doporučuje se proto navrhovat hráze s širší korunou, popř. s deponií vhodného materiálu; – konstrukce sypaných hrází musí zajistit spolehlivé odvedení průsaků, které se mohou zvýšit v důsledku vzniku trhlin v těsnicím jádru způsobených vodorovnými poměrnými přetvořeními terénu; patní a vnitřní dřeny mají být přiměřeně mohutné, aby jejich funkce zůstala zachována i při účincích poddolování. Vyústění drénů se upraví pro měření množství prosakující vody; – materiálem pro stavbu hrází jsou zeminy s malou soudržností (např. odvalové nebo písčitohlinité materiály), nebo zeminy s výrazně plastickým chováním; – filtrační vrstvy se zřídí po obou stranách těsnicího jádra. Tloušťka filtru, popř. těsnicího jádra se přiměřeně zvýší s ohledem na možná vodorovná poměrná přetvoření terénu. 6.10.6 Silové a přetvárné účinky poddolování v tělese sypaných hrází se zjišťují numerickými metodami (např. metodou konečných prvků) v souladu s požadavky 5.1.18 až 5.1.20. Toto řešení je nutné pro sypané přehrady podle ČSN 75 2340. Mechanické chování zhutněných soudržných zemin v tahových zónách se zjistí zkouškou nosníků ze zhutněné zeminy v tahu za ohybu. 6.10.7 Stav hrází vodních nádrží je třeba pravidelně sledovat vizuálními prohlídkami, zaměřováním stabilizačních bodů výškově i polohově a vyhodnocováním naměřených průsaků. Provozovatel vodních nádrží upřesňuje u těžební organizace průběh poklesů a přetvoření terénu v důsledku těžby v účinné vzdálenosti od vodní nádrže. V období intenzivních účinků poddolování se sníží hladina v nádrži a zkrátí se interval kontrolních měření. 6.10.8 Funkční objekty vodohospodářských děl musí odpovídat těmto požadavkům: – objekty se navrhnou a posoudí na zatížení od účinků poddolování podle 5.1, 5.2, příp. přílohy A; – objekty se doporučuje umístit mimo těleso hráze; – v odůvodněných případech se navrhne rektifikace funkčního objektu, jeho části nebo zařízení podle požadavků 5.3; – potrubí procházející hrází se navrhují s průtokem o volné hladině. Tlakové potrubí se vede hrází výjimečně zvláštní štolou nebo chráničkou. Trasy potrubí se přitom volí co nejkratší. Spád potrubí musí zaručovat návrhový průtok pro největší hodnoty naklonění terénu imax; – potrubí se navrhne s pružnými spoji. 6.11 6.11.1
Stožárová a kabelová vedení Stožárová vedení
6.11.1.1 Stožárová vedení je třeba navrhnout s uvážením změn průvěsů vedení účinkem poddolování podle 6.11.1.2 až 6.11.1.5. 6.11.1.2 Kladné zakřivení terénu podle vztahu (5.6) a kladné vodorovné poměrné přetvoření terénu podle vztahu (5.9) způsobuje zvětšení vzdálenosti sousedních stožárů v úrovni přípojů vedení a má za následek zvýšení tahových napětí ve vedení, popř. jeho přetržení. 6.11.1.3 Záporné zakřivení terénu podle vztahu (5.6) a záporné vodorovné poměrné přetvoření terénu podle vztahu (5.9) způsobuje zmenšení vzdálenosti sousedních stožárů v úrovni přípojů vedení a má za následek zvětšení průvěsů vedení a zmenšení podchodné výšky, popř. průjezdného profilu. 6.11.1.4 Není-li možné zajistit stožárové vedení na největší přetvoření terénu podle báňských podmínek (4.2) a 6.11.1.2 a 6.11.1.3, navrhne se rektifikace stožárů podle 5.3. 6.11.1.5 Nosná konstrukce stožárů se posoudí podle 5.1 na změny průvěsů vedení podle 6.11.1.2 a 6.11.1.3 a na účinky naklonění terénu podle 5.1.21. 45
ČSN 73 0039
6.11.1.6 Podle zásad uvedených v 6.11.1.1 až 6.11.1.5 se zajistí na poddolovaném území i lanové dráhy. Základy stožárů lanových se navrhnou podle zásad uvedených v 5.1 a 5.2. Potřebná rektifikace je dána požadavky 5.3 a přílohy B. 6.11.2
Kabelová vedení
6.11.2.1 Kabely se ukládají v zemi ve tvaru mírné vlnovky, aby nedošlo k jejich poškození účinkem vodorovného poměrného přetvoření (protažení) terénu. Na staveništích Il. až V. skupiny podle 4.4.1 postačuje šířka vlny okolo 0,5 m a délka vlny 5 až 10 m podle průměru (poddajnosti) kabelu. Zvlněné uložení kabelu vyžaduje přiměřené rozšíření kabelové rýhy. 6.11.2.2
Tloušťka pískového lože se na tvrdých základových půdách zvýší o 50 mm.
6.11.2.3
Při návrhu kabelové trasy se uváží možnost zvýšení hladiny podzemní vody účinkem poklesů terénu.
6.11.2.4 Na staveništích skupiny I podle 4.4.1 se zadaným nespojitým přetvořením terénu se kabely nesmějí ukládat v zemi. 6.11.2.5 6.12
Vstup kabelové trasy do objektu se navrhne podle 5.2.23.
Podzemní objekty
6.12.1 Podzemní objekty, jako např. podzemní zásobníky, podzemní vodojemy, jímky, šachtice, kanály, kolektory, tunely, dlouhodobě užívané vrty, jako např. plynonaftové a hydrogeologické aj., jsou vystaveny na styku se zemním prostředím účinkům zakřivení a vodorovných poměrných přetvoření terénu, z nichž rozhodující význam má zpravidla zvýšený zemní tlak na obvodové stěny podle 5.1.23. Zásady tvarování podzemních objektů a možnosti snížení účinků poddolování jsou uvedeny v 5.2. 6.12.2 Liniové podzemní objekty typu kanálu se doporučuje navrhovat železobetonové, monolitické nebo zmonolitněné z dílců: – v podélném směru jako poddajný systém podle 5.2.4, dělené dilatačními spárami na kratší úseky, – v příčném směru jako tuhý systém, nejlépe ve tvaru uzavřeného rámu. Pro tunely platí 6.12.11. 6.12.3 Délka dilatačního úseku liniového podzemního objektu podle 6.12.2 se stanoví v závislosti na intenzitě účinků poddolování a tuhosti konstrukce. Ve vztahu k vodorovnému poměrnému přetvoření terénu lze považovat za optimální délku dilatačního úseku Ldil = 35 ×10-3/ v m. Dilatační spáry podle 5.2.12 a 5.2.13 je třeba chránit proti vnikání podzemních, srážkových, popř. provozních vod návrhem vodotěsných krytů, kompenzačních vložek aj. 6.12.4 Odvodnění podzemních objektů musí být řešeno s ohledem na očekávané naklonění terénu podle báňských podmínek. 6.12.5 Funkční vybavení podzemních liniových staveb (trubní vedení, koleje aj.) musí vyhovovat návrhem pevných, kluzných aj. podpor, popř. kompenzačních zařízení (viz též odd. 6.9) předpokládaným vzájemným posuvům navržených dilatačních úseků ve vodorovném i svislém směru podle 5.1.9 a 5.1.11. 6.12.6 Obvodové stěny podzemních konstrukcí se dovoluje posuzovat na účinky zemního tlaku v klidu podle ČSN 73 0037: – při vodorovném poměrném přetvoření terénu < 2 × 10-3 a příčné vzdálenosti obvodových stěn do 3 m; – při vodorovném poměrném přetvoření terénu < 1 × 10-3 a příčné vzdálenosti obvodových stěn do 6 m (viz též 4.4.2). V ostatních případech se postupuje podle 6.12.12. 6.12.7 Při posuzování podzemních objektů na stabilitu proti nadzvednutí tlakem podzemní vody (i s uvážením poklesů terénu podle 5.1.21) není dovoleno počítat s příznivým účinkem tření na styku s okolní zeminou. 6.12.8 Konstrukce jako podzemní zásobníky nebo vodojemy lze navrhnout s konstrukčním systémem tuhým, poddajným nebo smíšeným podle 5.2.2. Objem krytých podzemních zásobníků nemá překročit na staveništích: – se spojitým přetvořením terénu 6 000 m3; – na staveništích s nespojitým přetvořením terénu 500 m3.
46
ČSN 73 0039
Podzemní zásobníky s tuhým konstrukčním systémem lze zpravidla hospodárně navrhnout na staveništích I. a II. skupiny do objemu 250 m3 a na staveništích III. až V. skupiny do objemu 500 m3. Zásobníky o vyšším objemu se doporučuje navrhovat s konstrukčním systémem poddajným nebo smíšeným. 6.12.9 Dno podzemních nádrží lze navrhnout: – jednovrstvé, posouzené na účinky zakřivení i vodorovných poměrných přetvoření terénu podle 5.1.23 a 5.1.24; – dvouvrstvé, vhodnější pro spojitá přetvoření terénu, kde spodní vrstva vyztuženého podkladního betonu přejímá účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu a horní železobetonová deska účinky zakřivení terénu a ostatního zatížení konstrukce. Hydroizolace mezi oběma vrstvami může plnit i funkci kluzné spáry podle 5.2.14 a 5.2.15. 6.12.10 Poddajný konstrukční systém podle 5.2.4 se vytváří soustavou vodotěsných dilatačních spár, především na styku dna se stěnami, stropem a vnitřními stěnami. 6.12.11 Tunely se na poddolovaném území zpravidla nenavrhují. Není-li možné se ve zvláště odůvodněném případě návrhu železničního, silničního, popř. tramvajového tunelu vyhnout, postupuje se individuálně ve smyslu zásad této normy, přičemž je nezbytné zajistit provozní spolehlivost všech částí tunelového objektu, popř. všech v něm umístěných objektů ve vzájemných návaznostech. 6.12.12 Účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu na dno podzemních objektů se posuzují podle 5.1.24 a A.1.1 až A.1.18, zvýšený zemní tlak na stěny podle 5.1.24 a A.1.12 přílohy A. U větších a důležitých podzemních objektů se vyšetří účinky poddolování vhodnou numerickou metodou (např. metodou konečných prvků) v souladu s požadavky 5.1.18 až 5.1.20. 6.13
Povrchové objekty těžebních organizací
6.13.1 U povrchových objektů a provozního zařízení, které jsou nezbytné k otevření ložiska, vydobytí a další úpravě nebo zušlechtění vytěžených nerostů, jakož i k dopravě všech potřebných hmot, se postupuje při stanovení podmínek jejich zajištění proti účinkům poddolování z hlediska potřeb těžební organizace. Tyto objekty se zajišťují proti očekávaným účinkům poddolování předem, popř. dodatečně, po etapách, částečně, nebo v odůvodněných případech se nezajišťují vůbec s tím, že v dané době splní svůj účel nebo bude vybudován nový objekt. 6.13.2
Zajištění ostatních objektů těžební organizace se řídí všemi příslušnými ustanoveními této normy.
6.13.3 Je-li stanovena chráněná plocha na povrchu ochranným pilířem, jsou pro objekty na ní situované stanoveny báňské podmínky tak, aby bylo možno objekty provozovat hospodárně a aby nebylo znemožněno odrubání zásob nerostu v tomto pilíři v budoucnu. Vychází se přitom ze skutečnosti, že plocha chráněná na povrchu ochranným pilířem je vždy dotčena důlními vlivy, které odpovídají tvaru a velikosti ochranného pilíře a daným důlním podmínkám tak, že případné vlivy poddolování na chráněnou plochu neznemožní užívání objektů na ní umístěných. Podle účelu jednotlivých objektů se postupuje při jejich zajištění proti účinkům poddolování ve smyslu požadavků 6.13.1, popř. 6.13.2. 6.13.4 Není-li plocha určená pro zástavbu chráněna ochranným pilířem, navrhuje se zajištění povrchových objektů v závislosti na očekávané intenzitě účinků poddolování na povrchu. U nezajišťovaných nebo částečně zajištěných objektů proti účinkům poddolování podle 6.13.1 je třeba, aby v případě jejich narušení účinky poddolování v rozsahu, který neumožňuje jejich další užívání, byl jejich provoz přemístěn do náhradních objektů. Nevylučuje se rovněž přestavba těchto objektů, jestliže bude možno jejich provoz nahradit jinak, nebo jej po dobu přestavby vyloučit.
47
ČSN 73 0039
Příloha A (normativní) Posouzení základových konstrukcí na vodorovná přetvoření a zakřivení terénu A.1
Posouzení základových konstrukcí na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu
A.1.1 Obecné zásady posouzení základových konstrukcí na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu (kladných tahových i záporných tlakových) obsahuje 5.1.23.
Obrázek A.1 – Průběh smykových napětí
A.1.2
Smykové napětí v základové spáře
x
x
a smykových sil Tx v základové spáře
vzrůstá od těžiště vodorovných sil v základech směrem k okra-
jům základů (viz obrázek A.1) podle vztahu:
x x ( max eig ) E oed
(A.1) 48
ČSN 73 0039
kde je
součinitel závislý na šířce základu, velikosti kontaktního napětí a druhu základové půdy podle tabulky A.1
x
funkce průběhu smykových napětí podle vztahu:
x
pro
4
1
2 1 1
(A.2)
x a
(A.3)
kde je x
vzdálenost bodu, ve kterém se určuje hodnota smykových napětí, od těžiště vodorovných sil podle obrázku A.1,
a
hloubka v podzákladí, do které se projeví při působení vodorovných poměrných přetvoření terénu vliv objektu v m podle obrázku A.1, jestliže se nepostupuje přesněji (viz též A.1.3), lze použít vztah a 0,75 L0 ,56 ( 1 e 0 ,94 b
0 ,53
(A.4)
)
L
délka základu, nebo skupiny navzájem spojených základů ve směru vodorovného přetvoření v m;
b
šířka základu kolmo na směr vodorovného přetvoření v m;
eig
vlastní poměrné protažení základu účinkem vodorovných sil (u základových táhel a u užších pásů se dovoluje uvažovat
eig 1.10 3 , u masivních základů a tlačených prvků se předpokládá eig 0 ,
neurčí-li se vlastní přetvoření přesněji);
E oed
oedometrický modul základové půdy podle výsledků průzkumu.
49
ČSN 73 0039
Tabulka A.1 – Hodnoty součinitele ve vztahu (A.1) Napětí v základové spáře
b vm
v v MPa
0,05
0,10
0,20
0,30
0,40
Šířka Zeminy soudržné
Zeminy nesoudržné
(jíly, hlíny)
(písky, štěrky)
a 0 b
0,5
1,0
≥ 1,5
a 0 b
0,5
1,0
≥ 1,5
0,0
1,00
1,14
1,18
1,43
1,00
1,14
1,18
1,40
1,0
1,00
1,10
1,16
1,33
1,00
1,12
1,14
1,38
3,0
1,00
1,16
1,27
1,40
1,00
1,32
1,52
3,00
5,0
1,00
1,30
1,56
1,63
1,00
1,82
2,63
4,02
10,0
1,00
1,54
2,06
2,16
1,00
2,65
3,76
4,56
0,0
1,00
1,14
1,18
1,43
1,00
1,14
1,18
1,43
1,0
1,00
1,07
1,14
1,33
1,00
0,96
1,11
1,14
3,0
1,00
1,09
1,17
1,40
1,00
1,02
1,22
1,32
5,0
1,00
1,17
1,26
1,62
1,00
1,22
1,44
2,02
10,0
1,00
1,25
1,45
1,98
1,00
1,49
1,72
2,60
0,0
1,00
1,14
1,18
1,43
1,00
1,14
1,18
1,43
1,0
1,00
1,03
1,09
4,28
1,00
0,99
1,01
1,14
3,0
1,00
1,01
1,10
1,30
1,00
1,00
1,04
1,20
5,0
1,00
1,07
1,18
1,48
1,00
1,10
1,18
1,38
10,0
1,00
1,18
1,33
1,78
1,00
1,18
1,24
1,43
0,0
1,00
1,14
1,18
1,43
1,00
1,14
1,18
1,43
1,0
1,00
1,02
1,05
1,22
1,00
1,14
1,18
4,27
3,0
1,00
1,00
1,04
1,17
1,00
1,14
1,18
1,32
5,0
1,00
1,08
1,12
1,30
1,00
1,14
1,18
1,43
10,0
1,00
1,14
1,23
1,60
1,00
1,14
1,18
1,43
0,0
1,00
1,14
1,10
1,43
1,00
1,14
1,18
1,43
1,0
1,00
1,02
1,06
1,18
1,00
1,14
1,18
1,37
3,0
1,00
1,00
1,00
1,20
1,00
1,14
1,18
1,39
5,0
1,00
1,06
1,07
1,32
1,00
1,14
1,18
1,43
10,0
1,00
1,14
1,18
1,43
1,00
1,14
1,18
1,43
Podrobnější informace viz ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2.
A.1.3 Je-li v podloží základu v rozsahu hloubky a podle vztahu (A.4) výrazněji poddajnější zemina mocnosti a1, uvažuje se a = a1. V ostatních případech se pro výpočet x podle vztahu (A.1) určí součin náhradních charakteristik dvouvrstvého podloží Eoed ve smyslu obrázku A.2 podle vztahu:
E oed
a1 11 2E oed,1 E oed,2 1 a 2 a 1 E oed,1 2 1 2 E oed,2 1 a2
(A.5)
Význam značek odpovídá značkám vztahu (A.1). Hodnoty součinitelů 1 a 2 se určují pro poměry a1/b1 a a2/b2 a v v tabulce A.1. 50
ČSN 73 0039
Obrázek A.2 – Stanovení přetvárných charakteristik dvouvrstvého podloží A.1.4
Smykové napětí
x
podle vztahu (A.1) se vyvíjí v oblasti pružnoplastických poměrných přetvoření pod-
loží délky xp podle obrázku A.1. Po dosažení smykové pevnosti zeminy dané podmínkou:
x ≥ u
(A.6)
dojde na zbývající délce základu Lg x p k prokluzu s hodnotou tření u, které může nabýt hodnotyuv podle vztahu (5.16) nebo uh podle vztahu (5.17) v 5.1.23. Přitom se doporučuje přihlédnout k průběhu návrhové hodnoty svislého napětí v v základové spáře. V případě podle obrázku A.1a) nedojde k prokluzu, je-li splněna podmínka:
L u,
(A.7)
kde je
L
smykové napětí na okraji základu, určené pomocí vztahu (A.1) pro x = Lg.
Délku pružnoplastické oblasti x p lze určit podle obrázku A.1b): 1) z průběhu smykových napětí x podle vztahu (A.1) a mezních napětí
u
podle vztahu (5.16) (viz obrázek
A.1b), 2) zkusmo z podmínky:
p 1
4 u p2 1 U 1
p
kde
(A.8)
xp
(A.9)
a
U ( max eig ) E oed
(A.10)
3) pomocí grafu na obrázku A.3. Značky ve vztazích (A.9) a (A.10) mají tentýž význam jako v A.1.2. A.1.5 Podélná tahová, popř. tlaková síla Tx v bodě x od účinku smykových napětí podle obrázku A.1c) se určí pomocí vztahu: Lg
T x b x dx
(A.11)
x
kde je
bx
(obecně proměnná) šířka základu;
smykové napětí, které může nabývat podle obrázku A.1 hodnot x, popř. u podle vztahu (A.1), popř. (5.16). 51
ČSN 73 0039
Podélnou sílu Tx, popř. Tmax lze stanovit: –
sumací po dílčích úsecích délky L i , šířky bi a poměrné hodnoty smykového napětí i od okraje základu do analyzovaného bodu x,
–
v případě podle obrázku A.1a) za podmínky (A.7), při konstantní šířce základu b pomocí vztahů: Tx
b.U 1 2 . Lg x 2 a L2g a 2 a x 2 a 2 4a 2
Tmax
2 b.U Lg a 2 a L2g a 2 . 4a 2
(A.12)
(A.13)
– v případě podle obrázku A.1b) při konstantní šířce základu b a konstantním smykovém napětí u podle vztahu (5.16)
pro
x xp
T x b Lg x u
pro
x < xp
T x b Lg x p u
Tmax b Lg x u
(A.14)
U b 1 2 x p x 2 a x p2 a 2 a x 2 a 2 4a 2
2 U b xp a 2 a x p2 a 2 4a 2
(A.15)
(A.16)
Značky ve vztazích (A.12) až (A.16) mají tentýž význam jako ve vztazích (A.1) až (A.10). Smyková síla Tx se stanoví i v průřezech, kde se počítá s ubíráním tahové výztuže směrem k okrajům základu. A.1.6 Základy rovnoběžné s posuzovaným směrem vodorovného poměrného přetvoření terénu přejímají i účinek smykových sil z poloviny plochy základové spáry připojených příčných základů. Přitom se dovoluje předpokládat, že u vodorovně tuhých příčných základů působí v kontaktní spáře smykové napětíx, popř. u podle vztahů (A.1), popř. (5.16), stanovené v ose připojeného příčného základu. A.1.7 Současně se smykovým napětím v základové spáře podle A.1.2 působí ve směru rovnoběžném se směrem vodorovných poměrných přetvoření terénu smykové napětí na bočních stěnách základu, které jsou v kontaktu se zeminou. Nepočítá-li se přesněji podle A.1.2, dovoluje se provést výpočet tahové síly Tbx ve směru uvažovaného poměrného přetvoření terénu:
1) s mezním smykovým napětím uh podle vztahu (5.17) v 5.1.24:
Tbx 2h uh Lg x
(A.17)
kde je h
výška boční stěny základu v kontaktu se zeminou (nemají-li boční plochy základu stejnou výšku h, uváží se každá výška samostatně),
Lg, x veličiny téhož významu jako v A.1.4. Mezní smykové napětí uh, pomocí vztahu (5.17) se určuje při základech prováděných do rozšířeného výkopu s použitím pevnostních charakteristik záhozového materiálu, v ostatních případech se použije charakteristik zeminy na kontaktu se základem. Nejsou-li k dispozici bližší údaje, uvažují se pro hlinité záhozové materiály charakteristické hodnoty podle tabulky A.2; 2) u základů v hloubce h 1,5 pod úrovní terénu se dovoluje vyjádřit účinek tření na bočních plochách základů, provedených do rozšířeného výkopu se záhozem, zvýšením tahových sil od tření v kontaktní spáře podle vztahů (A.12) až (A.16) o 15 %. U základů betonovaných do nerozšířeného výkopu bez záhozu se zvětší šířka b ve vztazích (A.12) až (A.16) o 1,5 násobek hloubky nerozšířené části výkopu. A.1.8 Výpočet smykových napětí a smykových sil v základové spáře podle A.1.2 až A.1.5 se použije u osamělých základů šířky b 6 m, základových pásů osamělých nebo vodorovně příčně propojených poddajnými táhly.
52
ČSN 73 0039
U širokých základů a velkoplošných základových desek se doporučuje přihlédnout k příčnému rozdělení smykových napětí podle A.1.9. Řada osamělých základů (patek), propojených podélným táhlem, se posoudí podle A.1.10. Zpřesněné řešení pro základový rošt s vodorovně tuhými příčnými pásy je uvedeno v A.1.11. Tabulka A.2 platí pro vlhkost w = 20 %. Pro w < 20 % je třeba uvažovat hodnoty c a Edef vyšší a naopak v případě větší vlhkosti (pro w = 10 % zhruba dvojnásobně). Pro w = 10 % je o 50 % vyšší.
Tabulka A.2 – Charakteristické hodnoty záhozových materiálů Veličina
Charakteristická hodnota
Objemová hmotnost n
v
kg.m 3
1650
1750
1850
1950
29
28
27
24
Soudržnost c v kPa 1)
16
23
36
57
Modul přetvárnosti Edef v MPa 1)
5
8
10
14
Úhel vnitřního tření
1)
ve °
Platí pro ulehlý zához. Pro zához o stáří t roků lze použít vztahů:
c t c 1 0,23e 0,1t a E def t E def 1 0,5 e 0 ,45 t
Obrázek A.3 – Rozdělení smykových napětí po půdorysu základu A.1.9 Smyková napětí x podle vztahu (A.1) představují průměrné hodnoty napětí, která jsou podle obrázku A.3 rozdělena v pružnoplastické oblasti (pro x < u ) tak, že okrajové části základu jsou zatíženy podélným smykem více a střední část základu je odlehčena. U širokých základů a základových desek (pro b > 6 m) se proto doporučuje upravit půdorysné rozdělení tahové výztuže podle příčného rozdělení napětí x. Pomocí rozdělovacích čísel podle obrázku A.3 a tabulky A.3 lze stanovit rozdělení smykových napětí xi takto:
xi i x
(A.18)
kde i je příslušné rozdělovací číslo podle tabulky A.3. Předpokládá se, že je mezní smykové napětí
u rozděleno po šířce základu rovnoměrně.
53
ČSN 73 0039
Tabulka A.3 – Rozdělovací čísla i širokých základů
i 1
2
3
4
5
1,416
0,954
0,894
0,872
0,864
A.1.10 Smykové napětí a smykové síly v základech propojených táhly ve směru vodorovného přetvoření terénu se určí výpočtem podle A.1.2 a A.1.5 pro náhradní základový pás délky Lg a náhradní šířky bm stanovené podle obrázku A.4, kde pro základ rozdělený na n dílčích ploch Ai platí: bm
1 n Ai Lg . i 1
(A.19)
kde je
Ai
je půdorysná plocha i-tého dílčího základu, popř. táhla. Pomocí vztahu (A.1) se určí smyková napětí xi v těžištích dílčích ploch
Ai a průběh smykové síly xi se stanoví sumací od okraje základu po pravý
okraj počítaného prvku pomocí vztahu n
T xi xi Ai
(A.20)
i 1
V odůvodněných případech lze provést podrobnější dělení základu na dílčí plochy Ai , popř. u širších základů přihlédnout k příčnému rozdělení smykových napětí podle A.1.9. A.1.11 U základových roštů s vodorovně tuhými příčnými pásy se nejprve určí průběh smykových napětí x
podle vztahu (A.1) pro náhradní obdélníkový základ o půdorysné ploše Aev b Lg . Smyková napětí x se zvýší v poměru:
x ,co
A ev A
0 , 75
x
(A.21)
kde je
A
skutečná základová plocha roštu.
54
ČSN 73 0039
Obrázek A.4 – Výpočet smykových sil u patek s táhly
Obrazec korigovaných smykových napětí x ,co podle obrázku A.5 se omezí mezním smykovým napětím
u
podle vztahu (5.16) a výsledné smykové napětí se určí postupem podle A.1.5 a A.1.6 pro skutečnou půdorysnou plochu základového roštu. V pružnoplastické oblasti smykových napětí (pro x ,co < u ) lze upřesnit půdorysné rozdělení průměrných smykových napětí x ,co jako v A.1.9. Pro zhruba rovnoměrně rozmístěné podélné pásy je možno použít rozdělovacích čísel podle tabulky A.4 a vztahu (A.18), kde se místo napětí x rozdělují korigovaná napětí x ,co .
Obrázek A.5 – 15 Smyková napětí základových roštů Tabulka A.4 – Rozdělovací čísla i roštu se 2 až 10 podélnými pásy
i Řádek
Rozdělov ací číslo
Počet pásů
1)
1
1
2
2
3
3
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
1,104
1,160
1,198
1,228
1,251
1,287
1,304
1,317
0,793
0,840
0,871
0,895
0,911
0,930
0,940
0,950
0,862
0,877
0,893
0,895
0,907
0,917
55
ČSN 73 0039
1)
4
4
5
5
0,0890
0,888
0,899
0,908
0,896
0,906
Hodnoty v 1. řádku platí pro krajní pás, v 2. řádku pro první vnitřní pás, atd.
A.1.12 Povrchové plochy základů, které nejsou rovnoběžné s uvažovaným směrem vodorovného poměrného přetvořeni terénu ± (např. čelní plochy patek podle obrázku A.4, boční plochy příčných pásů roštu podle obrázku A.5), jsou vystaveny účinkům zvýšeného zemního tlaku zeminy nebo záhozu výkopů. Zvýšený zemní tlak H x ,ep roste opět od těžiště vodorovných sil v základech směrem k okrajům základů podle vztahů:
H x ,ep
Hu ,ep 2
1 4B x 1 H
(A.22)
u ,ep
H u ,ep A u .ep
(A.23)
kde je
u ,ep
mezní hodnota pasivního odporu zpětného záhozu nebo původní zeminy (je-li základ proveden do nerozšířeného výkopu) podle vztahu (5.18) v 5.1.23, kde vs značí svislé napětí uprostřed výšky základu ( z zf 0,5hf ). Nejsou-li stanoveny fyzikálně-mechanické vlastnosti materiálu zpětného záhozu přesněji, dovoluje se použít pro soudržné zeminy hodnot podle tabulky A.2.
A
plocha bočního povrchu základu, popř. její průmět kolmý na uvažovaný směr vodorovného poměrného přetvoření terénu
součinitel základové půdy, který nabývá hodnot: pro soudržné zeminy = 2, pro nesoudržné zemin = 1,8,
x
návrhová hodnota vodorovného posuvu zeminy v líci posuzované stěny vzhledem k těžišti vodorovných sil v základech podle vztahu (5.8) v 5.1.11,
B
veličina v m-1, která se stanoví:
1) při návrhu základů s poddajnými táhly (rozpěrami) pomocí vztahu: B
A E h,ev
(A.24)
H u,ep
2) v ostatních případech ze vztahu: B
zf hf A E h,ev
(A.25)
Lf H u,ep
kde je
tvarový součinitel podle vztahu
hf2 A
(A.26)
zf
hloubka horní hrany základu pod úrovní terénu (podlahy suterénu) na straně uvažovaného zemního tlaku, stanovená s přihlédnutím k účinku dlouhodobých svislých zatížení na terénu,
hf
výška počítaného základu,
Lf
délka počítaného základu, náhradní vodorovný modul přetvárnosti zeminy a zpětného záhozu podle vztahu:
E h,ev
56
ČSN 73 0039
E h,ev
Eh Ez bm E h E z Ez L
(A.27)
kde je
bm
průměr šířky výkopu podél tlačené stěny (pro bm > L se dosazuje bm L ),
L
délka oblasti bočního stlačení zeminy a záhozu podle vztahu:
L zf hf tg 45 0 0,5
(A.28)
kde je
úhel vnitřního tření původní zeminy za stěnou výkopu,
Eh
vodorovný modul přetvárnosti původní zeminy za stěnou výkopu podle vztahu:
Ez
E h E def
(A.29)
vodorovný modul přetvárnosti materiálu zpětného záhozu E z E def t
(A.30)
Není-li stanovena hodnota E def t přesněji, dovoluje se použít pro soudržné záhozy hodnot podle tabulky A.2, kde je bezrozměrný součinitel, zavedený číselně hodnotou podle vztahu:
2z 3
(A.31)
kde je Z
hloubka v m působiště výslednice zvýšeného zemního tlaku H x,ep podle vztahu: z
2 hf2 3 hf z f z f2 3 h f 2z f
(A.32)
Účinky zvýšeného zemního tlaku od vodorovných poměrných přetvoření terénu H x ,ep se uváží u podzemních konstrukcí, které se jinak na účinky zemního tlaku neposuzují (rovnoměrně obsypané základy). V ostatních případech (stěny suterénů aj.) se připočtou tlaky H x,ep k účinkům zemního tlaku bez vlivu poddolování. Výsledný zemní tlak H ep nesmí přitom být nižší než tlak v klidu a vyšší než pasivní tlak podle ČSN 73 0037. Při výpočtu podle vztahu (A.24) se kontroluje splnění podmínky pro mezní přetvoření zeminy up , při kterém vzniká pasivní tlak: H ep 1 2
2
up
4 . A. .E h,ev
> x
(A.33)
Není-li podmínka (A.33) splněna, počítá se H ep H u,ep . A.1.13 Výsledné tahové (tlakové) síly v základech jsou součtem účinku smykových napětí v základové spáře podélných i příčných prvků navzájem propojených konstrukcí podle A.1.2 až A.1.6 s možným zpřesněním podle A.1.9 až A.1.11, dále účinku smykového napětí na bočních stěnách základů, rovnoběžných se směrem vodorovných poměrných přetvoření terénu podle A.1.7 a účinků zvýšeného zemního tlaku na povrchových plochách základů, orientovaných kolmo nebo šikmo ke směru vodorovných poměrných přetvoření terénu podle A.1.11. Účinky zvýšeného zemního tlaku podle A.1.12 na příčné základy se přitom dovoluje rozdělit polovinou do přilehlých podélných základů. Výsledné tahové síly pro posouzení základů se považují za návrhové hodnoty. Napětí od zatížení objektem, popř. objemová tíha zemin se přitom uvažují návrhovými hodnotami, pevnostní a přetvárné charakteristiky zemin, popř. záhozových materiálů charakteristickými hodnotami. A.1.14 S výjimkou objektů citlivých na diagonální směr působení vodorovných poměrných přetvoření terénu podle 5.1.14 se dovoluje posoudit základové konstrukce při obecně zadaném směru působení přetvoření terénu podle 4.2.3 odděleně na působení vodorovných poměrných přetvoření ve směru hlavních půdorysných os ob57
ČSN 73 0039
jektu. Odolnost objektů citlivých na diagonální zkosení lze zvýšit použitím souvislých ztužujících desek, popř. diagonálních táhel (rozpěr) podle 5.2.7. A.1.15 Vodorovně tuhé prvky základových konstrukcí se posoudí na vodorovný ohyb při současném působení smykových sil v základové spáře podle A.1.7 a účinky zvýšeného zemního tlaku podle A.1.12. Přitom se doporučuje využít redistribuce momentů podle ČSN EN 1992-1-1. A.1.16 Vodorovně poddajné prvky lze posoudit na příčný ohyb za podmínky, že vodorovný průhyb prvku od účinků podle A.1.15 nepřekročí velikost vodorovného posuvu terénu x v místě táhla podle vztahu (5.8), zmenšeného o účinek vlastního protažení podélných prvků podle A.1.1. A.1.17
Vyztužení základů na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu se navrhne podle 5.2.9.
A.1.18 Při použití kluzných spár v základech podle 5.2.14 a 5.2.15 se za mezní smykové napětí u považuje tření při prokluzu podle tabulky 5.2. Normálové napětí v kluzné spáře od zatížení konstrukcí se uváží podle 5.1.24. A.1.19 Pilotové základy podle 5.2.11 se vyšetřují na účinky vodorovných poměrných přetvoření terénu podle těchto zásad:
1. pilotové skupiny oddělené od základové konstrukce kluznou spárou se posoudí včetně konstrukcí nad kluznou spárou na vodorovnou sílu od účinku tření podle A.1.18; 2. při kloubovém spojení hlavy piloty se základem se posoudí pilota, kloubový spoj i základ na vodorovnou sílu, při které se vtlačí hlava piloty do základové půdy o hodnotu x podle vztahu (5.8), kde se za vzdálenost x považuje u osamělých základů půdorysná vzdálenost piloty od těžiště pilotové skupiny a u propojených základů vzdálenost pilot od těžiště všech vodorovných sil v základech; 3. při vetknutí piloty do pilotového základu vzniká kromě vodorovné síly v hlavě piloty podle bodu 2) i ohybový moment, který se určí z podmínky, že osa piloty zůstane při zatlačení o hodnotu x v hlavě piloty kolmá k rovině vetknutí. Výpočet silových a přetvárných účinků zatížení piloty v případech podle bodů 2) a 3) je nutno provést výstižnějším řešením interakčních úloh podle 5.1.18 a 5.1.19, přičemž je třeba odlišit přetvárné vlastnosti jednotlivých vrstev podzákladí po délce piloty. V podstatě lze postupovat v případě podle bodu 2) řešením piloty na účinek jednotkové vodorovné síly v hlavě piloty a vnitřní síly stanovit z porovnání určeného průhybu s posuvem x podle vztahu (5.8). V případě podle bodu 3) je třeba provést navíc výpočet na účinek jednotkového ohybového momentu v hlavě piloty a vnitřní síly v pilotě stanovit z obou přetvárných podmínek podle bodu 3). Přitom se doporučuje přihlédnout k tuhosti mimostředně tlačené piloty při dlouhodobém zatížení podle ČSN EN 1992-1-1. Při návrhu pilot je třeba uvážit vliv protažení terénu na velikost plášťového tření a možný vznik svislých poměrných přetvoření terénu. A.2
Posouzení základových konstrukcí na účinky zakřivení terénu
A.2.1 Obecné zásady posouzení konstrukcí na účinky zakřivení terénu uvádí 5.1, zejména 5.1.9 a 5.1.23. Způsob vyšetřování účinků zakřivení terénu společně s dalšími účinky zatížení od poddolování jsou uvedeny v 5.1.15 a 5.1.16. A.2.2 Výpočet silových a přetvárných účinků zatížení od zakřivení terénu je interakční úlohou, která má být řešena výstižnějším způsobem podle 5.1.18 až 5.1.20. Není-li takové řešení proveditelné, dovoluje se použít těchto zjednodušení:
1) u staticky určitých a poddajnějších staticky neurčitých nadzákladových konstrukcí se provede řešení pro zjednodušenou interakční soustavu základ - poddajné podloží. Nadzákladová konstrukce se posoudí na účinky určeného poklesu a pootočení podpor podle 5.1.9. Přitom se doporučuje posoudit vliv vypočtené redistribuce reakcí nadzákladových konstrukcí na základ; 2) u poddajných prizmatických základů (např. pásů, základových desek s poměrem statické výšky h k délce L: h/L < 1/12) se předpokládá plné přizpůsobení základů účinkům zakřivení terénu s ohybovým momentem M po celé délce konstrukce podle vztahu: M
.EI
(A.34)
Rmin
kde je 58
ČSN 73 0039
E, I
modul pružnosti materiálu a moment setrvačnosti základové konstrukce, popř. EI = Br, podle ČSN EN 1992-1-1.
Nadzákladová konstrukce se posoudí na účinky poklesu a pootočení podpor podle vztahů (5.3) až (5.6). 3) v ostatních případech se dovoluje stanovit největší ohybový moment M uprostřed prizmatické konstrukce pomocí vztahu: M
.EI
1 e 1,47. 10
Rmin
5
L3 ,4
b.k s 3 EI .10
0 ,85
(A.35)
kde je b
šířka konstrukce v základové spáře v m;
L
délka konstrukce v základové spáře v m;
EI
tuhost základu jako u vztahu (A.34), v MN . m2;
ks
součinitel tuhosti podloží v MPa . m-1 podle vztahu: ks
.E def
1 v 2
(A.36)
b.L
kde je
tvarový součinitel podle tabulky A.5.
Průběh ohybového momentu po délce konstrukce se přitom dovoluje uvažovat podle paraboly 2. stupně. Tabulka A.5 – Hodnoty součinitele
Poměr stran L/b
1
1,5
2
3
5 a více
L/b
1
0,66
0,5
0,33
0,2 a méně
1,06
1,07
1,09
1,13
1,22
Součinitel Hodnotu součinitele
lze stanovit i pomocí vztahu
1,012 0,041.
L (pro L > b s omezením ≤ 1,22). b
Pokles a pootočení podpor nadzákladových konstrukcí podle vztahů (5.3) až (5.6) v 5.1.9 se při postupu podle vztahu (A.35) dovoluje stanovit s návrhovou hodnotou poloměru zakřivení R / EI / M . A.2.3 Redistribuce svislých zatížení pilot se uváží na staveništích se zadaným poloměrem zakřivení menším než 10 km. Výpočet se provede podle zásad uvedených v 5.1.18 až 5.1.20. Svislá poddajnost piloty se přitom odvodí ze zatěžovací křivky piloty podle ČSN EN 1997-1.
59
ČSN 73 0039
Příloha B (normativní) Návrh rektifikace B.2.1
Obecně
B.2.1.1 Návrh rektifikace se zpracovává při dodatečném nebo etapovém zajištění objektu nebo jeho části podle 4.1.4 jako závazný podklad pro úplné nebo částečné odstranění účinků poddolování. B.2.1.2 Návrh rektifikace slouží jako podklad pro výhledové provedení rektifikace. V každém případě však musí prokázat proveditelnost navržené rektifikace, poskytnout potřebné údaje pro přípravu a bezpečné provedení rektifikace a požadavky na geodetické popř. jiné sledování objektu potřebné k včasnému zahájení rektifikace. B.2.1.3 Návrh rektifikace se vypracuje podle zásad uvedených v 5.3 a obsahuje v rozsahu přiměřeném významu objektu a náročnosti rektifikace části podle B.2. B.2.2 B.2.2.1
Směrný obsah návrhu rektifikace
Textová část návrhu rektifikace obsahuje:
– identifikační údaje stavby, objektu; – identifikační údaje zpracovatele rektifikačního projektu; – údaje podle požadavků 5.3, zaměřené na navrženou rektifikaci; – údaje o citlivosti objektu vůči účinkům poddolování, zdůvodnění navržené rektifikace a největší hodnoty silových nebo přetvářných účinků zatížení, při kterých musí být rektifikace zahájena; – popis opatření potřebných pro provedení rektifikace, která byla realizována předem s odvoláním na výkresovou dokumentaci (prohlubně nebo kapsy pro ustavení zvedacího zařízení, základy pro lisy, popř. vrátky, oválné otvory, prodloužené kotevní šrouby, ztužující prvky, měřické body aj.); – popis navrženého způsobu rektifikace, postup polohového nebo výškového vyrovnávání konstrukce nebo zařízení, popř. pořadí rektifikačních kroků; – popis navrženého rektifikačního zařízení (nosnost a zdvih hydraulických lisů, potřebné technické parametry vrátků aj.) a popis míst, kam budou vloženy, popř. uchyceny s odvoláním na výkresovou dokumentaci; – údaje o tom, zda konstrukce nebo zařízení může být rektifikováno za provozu, odstávky, jaká zatížení kromě vlastní tíhy jsou přípustná s ohledem na zvolený způsob rektifikace; – požadavky na odpojení tuhých vazeb na okolní konstrukce, popř. zařízení před rektifikací a nezbytné úpravy pro jejich zpětné připojení. Zajištění odpojených částí konstrukce nebo zařízení po dobu rektifikace; – materiál potřebný pro stabilizaci rektifikované konstrukce (podkladní desky, jejich druh, rozměry, hmotnost a způsob vkládání, stabilizační prvky aj.), popis úprav po provedení rektifikace (dobetonování, zakrytí prohlubní, kapes aj.); – požadavky na odborný dozor při provádění rektifikace, geodetickou, popř. tenzometrickou kontrolu; – požadavky na záznamy o provedení rektifikace nebo dílčích rektifikačních kroků; – požadavky na sledování účinků poddolování na objekt, zařízení, popř. okolí s popisem měřických bodů, způsobu geodetických, popř. tenzometrických měření a jejich časový plán; – požadavky na součinnost kontakt provozovatele objektu s těžební organizací (zpracovatelem báňských podmínek) z hlediska zpřesněných údajů o dalším vývoji účinků poddolování na objekt; – doklady o projednání navržené rektifikace podle 5.3.2. B.2.2.2
Přílohy návrhu rektifikace obsahují:
– výkresy, popř. schémata rektifikované konstrukce, popř. zařízení a jejich základů s udáním míst, kde bude prováděna rektifikace; – vyznačení polohy, osazení, popř. stabilizace zvedáků, vrátků aj.; – výkresy podložek, polohových stabilizačních prvků aj.; 60
ČSN 73 0039
– schéma rektifikačního postupu; – výkresy, popř. náčrtky konstrukcí, popř. zařízení, která je třeba při rektifikaci uvolnit nebo stabilizovat; – výpočty a hodnocení podle 5.3.5; – výkresy měřických bodů a jejich rozmístění (viz např. C.12.2).
61
ČSN 73 0039
Příloha C (normativní) Celostátní dráhy a vlečky C.1 C.1.1
Obecně
Zásady návrhu drah celostátních, regionálních a vleček jsou obsaženy v odd. 6.7 této normy.
POZNÁMKA 1 Podrobnější informace týkající se základních zásad konstrukce železničního svršku pro projektování, stavbu a udržování železničních normálně rozchodných drah s rozchodem koleje 1435 mm lze nalézt lze nalézt v předpisech Českých drah [1]. POZNÁMKA 2 Podrobnější informace pro projektování, stavbu, modernizace, rekonstrukce, opravy, údržbu a správu železničního spodku (kromě mostních objektů, objektů mostům podobných a tunelů) železničních drah celostátních, regionálních a vleček lze nalézt lze nalézt v předpisech Českých drah [2].
C.2
Železniční svršek
C.2.1 Pro zřizování a udržování kolejového lože lze použít kamenivo nové přírodní, recyklované nebo umělé (z vysokopecní strusky), a to drcené, o objemové hmotnosti min. 2000 kg.m-3, frakce 31,5/63. C.2.2 C.3
Kamenivo pro kolejové lože musí splňovat požadavky ČSN EN 13450 Kamenivo pro kolejové lože. Železniční spodek
C.3.1 Pro stavby, přestavby, rekonstrukce, opravy a údržbu železničního spodku na poddolovaném území platí ustanovení právních předpisů2). C.3.2
Tvar a rozměry tělesa železničního spodku musí respektovat bez ohledu na polohu nivelety koleje:
– výsledný průběh a tvar poklesové kotliny ve stanoveném časovém období, pokud jej stanoví báňské podmínky (viz odd. 4.2), – požadavky na prostorovou úpravu zemního tělesa; je-li těleso železničního spodku umístěno v náspu, zvětší se šířka pláně železničního spodku s ohledem na největší očekávané poklesy a přetvoření terénu, POZNÁMKA Podrobnější informace týkající se požadavků na umístění nadzemních a podzemních vedení souběžných s kolejí i kolej křižujících lze nalézt lze nalézt v předpisech Českých drah [2].
– navrhované technologické postupy přestavby tělesa železničního spodku, – energetická vedení; – požadavky na odvodnění pláně tak, aby neztrácelo svou funkci v průběhu poklesů a přetvoření terénu nebo aby tato funkce byla bez obtíží obnovitelná. C.3.3 Zemní těleso má být tvořeno převážně náspem, s tvary a rozměry se zřetelem na největší očekávané poklesy a deformace způsobené poddolováním. Tvar zemního tělesa musí zajišťovat jeho stabilitu, a to i s ohledem na účinky vody v poklesových kotlinách. C.3.4 Šířka pláně železničního spodku má umožnit technologické postupy zdvihů nivelety koleje při odpovídajících postupných úpravách tvaru zemního tělesa. Doporučuje se, aby vzdálenost hrany pláně železničního spodku od osy krajní koleje byla nejméně 4 m. V odůvodněných případech se těleso železničního spodku jednostranně rozšíří pro vytvoření plochy (dočasné komunikace), umožňující pojezd speciálních mechanismů. POZNÁMKA Podrobnější informace o jednostranném rozšíření tělesa železničního spodku pro vytvoření plochy (dočasné komunikace), umožňující pojezd speciálních mechanismů lze nalézt lze nalézt v předpisech Českých drah [1,2].
C.3.5
Sypanina určená do zemního tělesa musí vyhovovat požadavkům ČSN 736133.
POZNÁMKA 1
2)
Podrobnější informace o sypanině do zemního tělesa lze nalézt v předpisech Českých drah [2].
Zákon č. 266/1994 Sb. a č. 44/1988 Sb. 62
ČSN 73 0039
POZNÁMKA 2 Podrobnější informace o úpravárenské hlušinové sypanině, kterou je možno použít, lze nalézt též např. v [5].
C.3.6 Pro stanovení požadavků na únosnost pláně tělesa železničního spodku a zemní pláně je rozhodující druh železniční dráhy, traťová rychlost a typ použité zeminy ke stavbě zemního tělesa. Požadované míry zhutnění platí pouze pro náspy do výšky 12 m. Pro vyšší náspy musí být míry zhutnění určeny projektem. POZNÁMKA 2 Podrobnější informace o druhu železniční dráhy, traťové rychlosti a typu použité zeminy ke stavbě zemního tělesa, lze nalézt též např. v [5].
C.3.7 Zhutnění kamenitých a balvanitých sypanin (s velikostí zrna větší než 60 mm, případně 200 mm) lze považovat za dostatečné, nepřekročí-li při kontrole nivelační metodou rozdíl zatlačení kovových značek před a po dvou kontrolních průjezdech zhutňovacího mechanismu, použitého při zatěžovací zkoušce, při plném výkonu 0,5 % tloušťky zhutňované vrstvy. Podrobnosti stanovuje ČSN 72 1006. C.3.8 Při stavbě a přestavbě zemního tělesa na poddolovaném území je konstrukce pražcového podloží tvořena kolejovým ložem a sypaninou. Podkladní vrstvy se v této konstrukci nezřizují. C.3.9 Při stavbě a přestavbě zemního tělesa na poddolovaném území se doporučuje použití výztužných geosyntetik. Typ, parametry a polohu v konstrukci pražcového podloží určuje projektant. C.3.10 Sklony svahů zemního tělesa lze navrhovat s ohledem na typ použité sypaniny a na výšku zemního tělesa jednotně. Za optimální lze považovat sklon svahu zaručující jeho stabilitu v poměru 1:1,25. C.4
Energetická drážní zařízení — trakční vedení
C.4.1 Trakční vedení v oblasti účinků poddolování musí být navrhováno co nejjednodušší a v kritických místech poklesových kotlin, pokud to dovolí provozní zatížení koleje, bez zesilovacího vedení. Výška trolejového drátu trakčního vedení na poddolovaném území může být v rozmezí od 5 200 do 6 000 mm nad temenem kolejnice. Zásady navrhování a projektování energetické soustavy musí odpovídat požadavkům ČSN EN 60077-1 až -5. C.4.2 Podpěry trakčního vedení celistvé i nastavované svařováním ocelových prvků se ve všech oblastech vlivů poddolování přednostně používají pro každou kolej samostatně s konzolovými závěsy, umožňujícími požadovanou rektifikaci sestavy trakčního vedení s ohledem na očekávané změny nivelety koleje. Volba typu podpěry trakčního vedení a její délka nebo volba bránové konstrukce je dána rozsahem očekávaných poklesů a výhledovou polohou nivelety koleje. C.4.3 Vzdálenosti kolejí na vícekolejných tratích a ve stanicích na poddolovaném území je nutné volit tak, aby bylo možné umístit individuální podpěry i se základem u každé koleje. Vzdálenost líce podpěry trakčního vedení od osy koleje se doporučuje 4000 mm. C.5
Osvětlení a nadzemní kabelová vedení
C.5.1 Při navrhování osvětlení vnějších železničních prostranství na poddolovaném území musí být volba osvětlovacích soustav technicko-ekonomicky zdůvodněna s ohledem na očekávané vlivy poddolování na tato prostranství. C.5.2 Vedení rozvodů 6 kV má být řešeno samostatnou sloupovou trasou, použitím ocelových anebo betonových podpěr, umístěných v dostatečné vzdálenosti od podpěr trakčního vedení. Kabelové vedení 6 kV na úsecích, na nichž má být železniční těleso sanováno, lze umístit i na podpěry trakčního vedení. C.5.3 Drážní kabelové sítě vysokého a nízkého napětí, křižující kolej anebo vedené souběžně s kolejištěm, mohou být kladeny na rektifikovatelné kabelové lávky, rámové brány trakčního vedení, popř. zavěšeny na kabelové převěsy. C.6
Zařízení sdělovací a zabezpečovací techniky
Sdělovací a zabezpečovací zařízení celostátních drah a vleček musí být i na poddolovaném území navrhována, realizována a provozována tak, aby spolehlivě plnila funkce podle ČSN 34 2600. C.7
Podzemní kabelová vedení
C.7.1 Trasy dálkových kabelů musí být situovány co nejdále od osy krajní koleje nebo od zařízení, které je s kolejnicí galvanicky spojeno. Tato vzdálenost má být nejméně 20 m. 63
ČSN 73 0039
C.7.2 Příložné kabely a dálkové kabely musí být použity v provedení pro zvýšené nároky na pevnost v tahu. Příložný kabel může mezi návěstními body na trati mít různý profil.
Pro křížení kabelů s kolejí je nutno po obou stranách tohoto křížení vytvořit rezervu kabelové délky.
C.7.3
C.7.4 Dálkové kabely a příložné kabely se do výkopu kladou ve tvaru vlnovky. Zvlnění proti účinkům spojitých přetvoření povrchu vlivem poddolování musí dosahovat nejméně 4 % délky kabelu. C.8
Návěstidla
C.8.1 Stožáry světelných návěstidel na trati mají být umístěny ve vzdálenosti nejméně 3150 mm od osy koleje. Doporučuje se používat vytočení držáků svítilen směrem ke koleji. Na vícekolejných tratích musí být umístění návěstidel řešeno individuálně. C.8.2 Pro umístění světelných návěstidel na poddolovaném území nesmějí být navrhovány a používány návěstní lávky nebo návěstní krakorce. C.9
Přestavníky
C.9.1 Na poddolovaném území musí být navrhovány jen elektro-motorické přestavníky. C.9.2 Při rekonstrukcích stávajících zabezpečovacích zařízení je třeba postupně přestavníky jiných typů nahrazovat přestavníky elektro-motorickými. C.10
Traťové a staniční zabezpečovací zařízení
C.10.1 U elektromechanických zabezpečovacích zařízení se zřizují světelná návěstidla. Výhybky se zabezpečují elektromotorickými přestavníky nebo výměnovými zámky. Přitom je potřebné zajistit dostatečnou rezervu v délce kabelů podle C.7.4. C.10.2 U automatických traťových zabezpečovacích zařízení na poddolovaném území se navrhují systémy autobloku s centralizovanou výstrojí. C.11 Technologické postupy stavby, přestavby a údržby zařízení celostátních drah a vleček na poddolovaném území C.11.1 Důsledky vlivů poddolování na drážní zařízení musí být odstraňovány takovými technologickými postupy, které při vymezeném rozsahu zajištění provozu a jeho bezpečnosti umožní realizaci opravných prací v požadovaném rozsahu a čase při plném respektování specifických zvláštností těchto zařízení na zabezpečování provozuschopnosti dráhy. C.12
Kontrolní a dohlížecí činnost
C.12.1
Kontrolní a dohlížecí činnost se provádí podle 6.7.7 této normy.
C.12.2
Součástí kontrolní činnosti na dráze na poddolovaném území je zejména:
–
pravidelná technická nivelace polohy hlavních kolejí,
–
pravidelná měření určených pevných bodů geodetickými metodami,
–
technická nivelace a sledování pevných bodů na železničních mostech.
64
ČSN 73 0039
Bibliografie [1]
SŽDC S3 Železniční svršek
[2]
SŽDC S4 Železniční spodek
[3]
Obecné technické podmínky Kamenivo pro kolejové lože železničních drah (dále jen OTP)
[4]
TNV 75 0211 Navrhování vodovodního a kanalizačního potrubí uloženého v zemi – Statický výpočet
[5]
TP 176, Hlušinová sypanina v tělese pozemních komunikací, 2011, MD ĆR
POZNÁMKA 1 Odvětvové technické normy železnic (TNŽ), stavební technické předpisy státních drah (SŽDC S) a služební rukověti státních drah (SŽDC SR) jsou dostupné na adrese: Správa železniční dopravní cesty, s.o., Technická ústředna dopravní cesty, Nerudova 1, 772 58 Olomouc. POZNÁMKA 2 Seznam technických podmínek TP a dalších dokumentů, včetně informace o jejich dostupnosti, je uveden na adrese: www.pjpk.cz POZNÁMKA 3 Odvětvové technické normy vodního hospodářství (TNV) jsou dostupné na adrese: SWECO HYDROPROJEKT CZ a.s., Táborská 31, 140 16 Praha 4.
65
