Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta, Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky
Inženýrskogeologické poměry výstavby nového úseku D8 v okolí Řehlovic DIPLOMOVÁ PRÁCE
Bc. Tomáš Kuře
Vedoucí práce: Ing. Jan Novotný, CSc. Konzultanti: Ing. Jan Boháč, CSc., RNDr. Miroslava Plšková
Praha, 2014
Prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracoval samostatně a že jsem uvedl všechny použité zdroje a literaturu. Tato práce ani její podstatná část nebyla předložena k získání stejného či jiného akademického titulu.
V Praze dne 11.8.2014
Podpis
Poděkování V první řadě bych chtěl poděkovat panu Ing. J. Novotnému za vedení této práce a za cenné rady a v neposlední řadě za trpělivost. Dále bych chtěl poděkovat paní RNDr. M. Plškové, která mi byla hlavním konzultantem při vytváření mapy inženýrskogeologických poměrů, a která mě uvedla do problematiky spojené s výstavbou dálnice D8 v tak složitých geologických podmínkách. Panu Ing. Boháčovi děkuji za rady při laboratorních pracích, panu Doc. J. Rybářovi za poskytnutí materiálů, které posloužily k vypracování této práce. Rád bych také poděkoval rodině a přátelům za podporu.
V Praze dne 8.8.2014
Tomáš Kuře
Obsah 1
Úvod ...............................................................................................................................1
2
Dálnice D8 ......................................................................................................................2
3
2.1
Historie výstavby D8 ................................................................................................2
2.2
Dopravní význam .....................................................................................................3
2.3
Trasa přes České středohoří ......................................................................................3
Charakteristika zájmové oblasti .......................................................................................4 3.1
Vymezení zájmového území .....................................................................................4
3.2
Klimatické poměry ...................................................................................................6
3.3
Geomorfologické poměry .........................................................................................7
3.4
Geologické poměry ..................................................................................................9
3.4.1
Předkvartérní podklad ..................................................................................... 10
3.4.2
Kvartérní pokryvné útvary ............................................................................... 11
3.5
3.5.1
Křída ............................................................................................................... 11
3.5.2
Terciér ............................................................................................................. 11
3.5.3
Kvartér ............................................................................................................ 12
3.6
Tektonika ............................................................................................................... 12
3.7
Svahové pohyby ..................................................................................................... 12
3.7.1
Ploužení - blokový pohyb po plastickém podloží ............................................. 13
3.7.2
Sesouvání – planární a rotační smyková plocha ............................................... 13
3.8
Sesuvy .................................................................................................................... 14
3.8.1
Sesuv č. 8 ........................................................................................................ 15
3.8.2
Sesuv č. 9 ........................................................................................................ 15
3.8.3
Sesuv č. 10 ......................................................................................................16
3.8.4
Sesuv č. 11 ......................................................................................................16
3.8.5
Sesuv č. 12 ......................................................................................................16
3.8.6
Sesuv č. 13 ......................................................................................................16
3.8.7
Sesuv č. 14 ......................................................................................................16
3.8.8
Sesuv č. 15 ......................................................................................................16
3.9 4
Hydrogeologické poměry ....................................................................................... 11
Těžba nerostných surovin ....................................................................................... 17
Inženýrskogeologická mapa........................................................................................... 17 4.1
Metodika práce ....................................................................................................... 17
5
4.1.1
Přípravné práce ............................................................................................... 18
4.1.2
Terénní mapování ............................................................................................ 19
4.1.3
Technické práce .............................................................................................. 20
4.2
Zpracování inženýrskogeologické mapy ................................................................. 20
4.3
Charakteristika jednotlivých inženýrskogeologických typů ..................................... 21
Laboratorní práce ..........................................................................................................23 5.1
Odběr vzorků..........................................................................................................23
5.2
Prováděné zkoušky ................................................................................................. 26
5.2.1
Stanovení přirozené vlhkosti ...........................................................................27
5.2.2
Stanovení zrnitosti ........................................................................................... 27
5.2.3
Konzistenční meze .......................................................................................... 27
5.2.4
Kritická a reziduální pevnost ...........................................................................28
5.3
6
Vyhodnocení zkoušek ............................................................................................ 30
5.3.1
Stanovení vlhkosti ........................................................................................... 30
5.3.2
Stanovení zrnitosti ........................................................................................... 31
5.3.3
Konzistenční meze .......................................................................................... 33
5.3.4
Kritická a reziduální pevnost ...........................................................................35
Hodnocení stability zářezu............................................................................................. 39 6.1
Cíle a vstupní data modelu...................................................................................... 40
6.2
Výsledné modely .................................................................................................... 42
6.3
Závěry na základě vytvořených modelů .................................................................. 42
7
Zhodnocení inženýrskogeologických poměrů ................................................................ 43
8
Závěr ............................................................................................................................. 45
9
Použitá literatura ...........................................................................................................47 Použité posudky z Geofondu ............................................................................................. 49 Použité normy ................................................................................................................... 52
Seznam příloh Vázané přílohy: 1. Výřez z Geologické mapy ČR 1:50 000, list 02-32 Teplice (1992) 2. Výřez z Hydrogeologické mapy ČSR 1:50 000 list 02-32 Teplice (1989) 3. Výřez z Mapy inženýrskogeologického rajónování ČR 1 : 50 000, list 02-34 Bílina (1990) 4. Vlastní dokumentační body 5. Souřadnice vlastních dokumentačních bodů 6. Seznam archivní dokumentace 7. Popisy archivní dokumentace 8. Laboratorní zkoušky 9. Schematický řez AA´A´´ 10. Schematický řez BB´ 11. Modely pro výpočet stability svahů Volné přílohy: 12. Mapa inženýrskogeologických poměrů 13. Mapa dokumentačních bodů
Seznam obrázků Obr. 1: Výřez ze situace vedení trasy dálnice D8 směrem od Prahy k hraničnímu přechodu s Německem (ŘSD, 2013). ........................................................................................................2 Obr. 2: Přehledná situace s vymezením zájmového území (mapy.cz, 2014). ...........................5 Obr. 3: Situace napojení komunikací na dálnici D8 s vymezením mapovaného území (mapy.cz). ..............................................................................................................................6 Obr. 4: Průměrný roční úhrn srážek (Český hydrometeorologický ústav, 2007). .....................7 Obr. 5: Vyobrazení DMR dat 5. generace se zájmovou oblastí (data z ČÚZK). .......................8 Obr. 6: Příklad blokového pohybu po plastickém podloží, severně od zájmového území. Bloky čedičů přemístěné po tufech a svrchnokřídových slínech. Vrch Rovný u Stadic (Matula, Pašek, 1986). ........................................................................................................................ 13 Obr. 7: Letecký pohled na čelo sesuvu, 7.6.2013 (ekonomika.idnes.cz, 8.7.2014 ). ............... 14 Obr. 8: Situace sesuvů na zájmovém území (ČGS). .............................................................. 15 Obr. 9: Místo odběru vzorku VZ1. ........................................................................................ 25 Obr. 10: Místo odběru vzorku VZ2. ...................................................................................... 25 Obr. 11: Místo odběru vzorku VZ3. ...................................................................................... 26 Obr. 12: Rotační smykový přístroj typu Bromhead v laboratoři mechaniky zemin PřF UK. .. 29 Obr. 13: Křivka zrnitosti vzorku VZ1. .................................................................................. 31 Obr. 14: Křivka zrnitosti vzorku VZ2. .................................................................................. 32 Obr. 15: Křivka zrnitosti vzorku VZ3. .................................................................................. 32 Obr. 16: Vyhodnocení zkoušky stanovení meze tekutosti vzorku VZ1. ................................. 34 Obr. 17: Vyhodnocení zkoušky stanovení meze tekutosti vzorku VZ2. ................................. 34 Obr. 18: Smyková plocha vzorku VZ2 při normálovém zatížení 100 kPa, vpravo detail smykové plochy.................................................................................................................... 36 Obr. 19: Pracovní diagram zkoušky v rotačním smykovém přístroji u vzorku VZ2. .............. 37 Obr. 20: Pracovní diagram zkoušky v rotačním smykovém přístroji u vzorku VZ2. .............. 37 Obr. 21: Přehledná situace zářezu ve vymezeném mapovaném území. .................................. 40 Obr. 22: Zmenšený model zářezu, nepřevýšen. ..................................................................... 41
Seznam tabulek Tab. 1: Výsledné hodnoty zkoušek na zjištění přirozené vlhkosti. ......................................... 30 Tab. 2: Zatřídění vzorků na základě zrnitostního rozboru. ..................................................... 33 Tab. 3: Souhrnná tabulka s výsledky zkoušek stanovení konzistenčních mezí. ...................... 34 Tab. 4: Výsledné hodnoty kritické a reziduální pevnosti ze zkoušky v rotačním smykovém přístroji pro vzorek VZ1. ......................................................................................................38 Tab. 5: Výsledné hodnoty kritické a reziduální pevnosti ze zkoušky v rotačním smykovém přístroji pro vzorek VZ2. ......................................................................................................38 Tab. 6: Přehled výpočetních parametrů zemin (Plšková, 2012). ............................................ 41 Tab. 7: Přehled vlastních výpočetních parametrů zemin. ....................................................... 42
Seznam použitých zkratek ČGÚ - Český geologický úřad ČGS – Česká geologická služba ČHMÚ - Český hydrometeorologický ústav ČÚZK - Český úřad zeměměřičský a katastrální CHKO – Chráněná krajinná oblast PřF UK – Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy S, J, Z, V – sever, jih, západ, východ (SV – severovýchod, apod.) S-JTSK – jednotná trigonometrická síť katastrální ŘSD - Ředitelství silnic a dálnic ÚÚG – Ústřední ústav geologický
1 Úvod Dálnice D8 je v médiích často komentovaným termínem. Do povědomí lidí se dálnice dostala především svým plánovaným úsekem přes oblast Českého středohoří a v současnosti také velkým sesuvem v blízkosti lomu Dobkovičky, který se stal v červnu roku 2013. Ochranářům přírody a některým ekologickým sdružením byla trnem v oku z důvodu možnosti narušení přirozených ekosystémů v této oblasti. I z těchto důvodů a z přijatých opatření se stavba v této oblasti stala technicky nejnáročnější. Tato dálnice se, po jejím dokončení na našem území, taktéž stane páteřním dopravním spojením mezi Itálií, Rakouskem, Německem, to znamená, že bude plnit důležitou socio-ekonomickou roli. Z těchto důvodů mě toto téma velmi oslovilo. Dalším aspektem bylo vědomí, že k vypracování této diplomové práce využiji značnou část znalostí a zkušeností, získaných během studia, a které budu nezbytně potřebovat také dále v inženýrskogeologické praxi. Zadáním a cílem mé diplomové práce je, jak již z názvu vyplývá, zhodnocení inženýrskogeologických poměrů a to formou především mapy v měřítku 1: 5 000. Dále jsem hodnotil stabilitu zemního tělesa. V tomto případě se jedná o hluboký zářez. V rešeršní části této diplomové práce se v 2. kapitole věnuji stručnému popisu stavby dálnice D8 z historického hlediska a také popisu trasy přes České středohoří. V následující 3. kapitole jsem shrnul charakteristiku zájmové oblasti a to: vymezení zájmové oblasti, popis klimatických poměrů v dané oblasti, geomorfologické poměry, které jsou přímo spjaty s geologickými, hydrogeologickými poměry a tektonikou. Dále jsem pak popsal geodynamické jevy a nakonec také možnosti těžby, které se na daném území vyskytují. Po rešeršní části následuje praktická část diplomové práce. inženýrskogeologickou mapu, laboratorní práce a hodnocení stability zářezu.
Ta
obsahuje
V kapitole inženýrskogeologická mapa jsem popsal metodiku práce podle Směrnice č.1/1989 o inženýrskogeologickém mapování vydané Českým geologickým úřadem, které popisují jednotlivé etapy pro vytvoření mapy. V přípravné fázi jsem shromáždil dostupná archivní data, týkající se vrtné prozkoumanosti. Poté jsem uvedl samotný technický postup vytvoření mapy a mapy dokumentačních bodů. V závěrečné části jsem blíže charakterizoval jednotlivé inženýrskogeologické typy, které se vyskytují v mapovaném území. V kapitole laboratorní práce jsem popsal odběr vzorků na lokalitách. Dále jsem uvedl výčet prováděných zkoušek a jejich stručný popis a na závěr jsem provedl vyhodnocení těchto zkoušek. Výsledky z laboratorních testů jsem poté použil do hodnocení stability zářezu. Nejdříve jsem sestavil inženýrskogeologický model a výpočetní model zářezu a aplikoval vstupní data materiálů. Při použití výchozí geometrie zářezu a daných geotypů jsem určil stupeň bezpečnosti každé strany zářezu. V 7. kapitole jsem zhodnotil dané mapované území z inženýrskogeologického hlediska. 1
2 Dálnice D8 Dálnice D8 je velice důležitým prvkem a to jak z hlediska sociálního, tak i ekonomického a taktéž vytváří výrazný prvek v krajině. Proto jsem se rozhodl věnovat jednu kapitolu v této práci na uvedení této stavby. Popis níže je obecného charakteru, protože obsahem diplomové práce není popis dálnice D8, ale pouze její část v napojení u Řehlovic a to z inženýrskogeologického pohledu. Informace uvedené níže jsem čerpal z materiálů uvolněných Ředitelstvím silnic a dálnic ČR z roku 2013. Pro lepší ilustraci uvádím v obr. 1 situaci vedení trasy dálnice D8.
Obr. 1: Výřez ze situace vedení trasy dálnice D8 směrem od Prahy k hraničnímu přechodu s Německem (ŘSD, 2013).
2.1
Historie výstavby D8
O výstavbě dálnice D8 se začalo uvažovat již ke konci 30. let minulého století. V roce 1963, kdy vznikla základní dálniční síť bývalého Československa, byla dálnice D8 v této síti zahrnuta. V letech 1968-1971 uzavřelo Československo s Německou demokratickou republikou dohodu o propojení svých dálnic. Postup výstavby byl podřízen okamžitému přínosu jednotlivých budovaných částí. Proto byl jako vůbec první úsek otevřen v roce 1990 úsek Řehlovice – Trmice. To umožnilo plynulé napojení rychlostní silnice Teplice – Řehlovice (R63), která tím pádem nemusela končit napojením na silnici III. třídy, až do Ústí nad Labem. Postupně pak byly, především směrem od Prahy, otevřeny další úseky a to v pořadí: v roce 1993 úsek Zdiby – Úžice a v roce 1996 úsek Úžice – Nová Ves. Tyto první dva úseky směrem od Prahy umožnily plynulé vyvedení silniční dopravy z hlavního města napojením na její páteřní dopravní síť. V roce 1998 byl zprovozněn úsek Doksany – Lovosice a o tři roky déle, v roce 2001 úsek Nová Ves 2
– Doksany. Rok 2001 byl pro dálnici D8 významným časovým milníkem a to z důvodu, že tímto dokončeným úsekem vzniklo celistvé dálniční spojení mezi Prahou a Lovosicemi. V roce 2006 byl dokončen úsek Trmice – Německo, který navazuje na již, z roku 1990, zbudovanou část Řehlovice – Trmice a končí napojením na německou dálnici A17 u Petrovic. Tím byl nahrazen nevyhovující přechod Krušných hor přes Cínovec. V dnešní době je ve výstavbě poslední úsek a to Lovosice - Řehlovice. V rámci tohoto úseku již byl zprovozněn krátký úsek mezi Lovosicemi a Bílinkou, který vyřešil kritickou dopravní situaci u Lovosic, kde dálnice končila. 2.2
Dopravní význam
V první řadě dálnice D8 zajišťuje mezinárodní spojení Prahy se Saskem a Berlínem. V národním měřítku propojuje středočeskou aglomeraci s průmyslovými severními Čechami – Teplicemi, Ústím nad Labem, Děčínem a komunikací I/13 i s Mosteckem a Chomutovskem. Dálnice D8 je součástí mezinárodní silnice E55 vedoucí ze švédského Helsinborgu přes Dánsko, Německo, Českou republiku, Rakousko, Itálii až do řecké Kalamaty. Dálnice je využívána tranzitní dopravou směřující z jihovýchodní Evropy do východního a severního Německa. Dálnice D8, po uvedení posledního úseku, kompletně nahradí stávající silnici I/8, která již kapacitně a místy i konstrukčně byla zcela nevyhovující. Dalším důvodem pro výstavbu celé této dálnice bylo ulehčení menším městům a obcím od kamionové dopravy, například Terezínu, Lovosicím, Vchýnici, Teplicím. S výstavbou dálnice je spojeno i vybudování celé řady nových přeložek a rekonstrukcí stávajících přípojných silnic jako například R63, I/13, I/15, I/16 a II/247. 2.3
Trasa přes České středohoří
České středohoří je významný krajinný útvar, který je tvořený komplexem vulkanických těles různých tvarů a složení, přes který se musí poslední úsek dálnice D8 překlenout. Proto je to technicky zároveň i nejnáročnější úsek, který budou tvořit tři dlouhá přemostění, dva tunely a tři mimoúrovňové křižovatky. V roce 1994 byla zpracována vyhledávací studie obsahující 3 koridory s pěti variantami vedení trasy. Ministerstvo životního prostředí poté doporučilo koridor C s variantami 1 a 2, pro který byla zpracována dokumentace o posouzení vlivu na životní prostředí, ve zkratce EIA (Environmental Impact Assessment). V roce 1996 byla tato dokumentace schválena a bylo rozhodnuto uskutečnit stavbu ve variantě C2. Územní rozhodnutí bylo vydáno v roce 2003 a zahájení stavby začalo v roce 2007. Od vydání územního rozhodnutí v roce 2002, které nabylo právní moci v roce 2003, bojovala proti stavbě různá ekologická sdružení. Jejich snahou bylo změnit trasu dálnice mimo území CHKO České středohoří, obávali se totiž především poškození ekosystémů v této oblasti. Zejména se jedná o bývalý čedičový lom Prackovice a o nadregionální biokoridor řeky Labe, a to v části nazývané Porta Bohemica. Z přijetí náročných technických 3
opatření (tyto nejvíce chráněné zóny jsou překonány formou tunelu Prackovice, tunelu a mostu Radejčín) a ze závěrů dokumentace o vlivu stavby na životní prostředí, byl zásah do zvlášť cenných ekologických prvků eliminován. Na závěr této kapitoly bych chtěl uvést několik důležitých dat, vztahujících se k této stavbě: -
konečná délka dálnice je 92,2 km 13 mimoúrovňových křižovatek 70 dálničních mostů (z nichž 3 mají délku větší než 1000 m a 21 z nich větší než 100 m) celková délka tunelů je 3414 m
3 Charakteristika zájmové oblasti 3.1
Vymezení zájmového území
Jak jsem již uvedl v kapitole o dálnici D8, trasa této důležité komunikace prochází oblastí Českého středohoří. České středohoří se nachází v severozápadní části České republiky a to přibližně mezi městy Louny a Česká Lípa, to znamená ve směru JZ - SV. Zaujímá rozlohu 1265 km2 a velká část území Českého středohoří (1063 km2) je vyhlášena jako Chráněná krajinná oblast České středohoří (Demek a kol., 1987). Zájmové území se nachází na severním okraji Českého středohoří, u obce Řehlovice, na pravém břehu řeky Bíliny a u soutoku Radejčínského a Sušského potoka. Severní hranice území je tvořena svahy z vrchu Rovný, který se ale v zájmovém území nenachází. Tyto svahy upadají až k řece Bílině. Východní hranice jsou tvořeny svahy z vrchu Volské hory a z Červeného vrchu, které se svažují k Sušskému a Radejčínskému potoku. Ostatní části území tvoří spíše pozvolné svahy. Tyto zmíněné vodoteče, a na západní straně Řehlovický potok, který se vlévá do řeky Bíliny, tvoří páteřní rozvodí celé této oblasti. V obr. 2 je znázorněna přehledná situace zájmového území.
4
Obr. 2: Přehledná situace s vymezením zájmového území (mapy.cz, 2014).
Oblast mapování je tvořena obdélníkem takovým, který slouží k vytvoření mapy 1 : 5 000. To znamená území o rozměrech 2,5 km x 2,0 km. Střed mapy je umístěn prostoru, kde se napojuje stávající rychlostní silnice R63 na, z roku 1990 vybudovaný úsek dálnice D8 Řehlovice – Trmice a k tomuto napojení se po dokončení stavby přidá taktéž poslední úsek Lovosice – Řehlovice. V souřadnicovém systému S- JTSK je pak mapované území vymezeno souřadnicemi: Levý horní roh: x= 979 635, y= 768 200 Pravý horní roh: x= 979 635, y= 765 700 Levý dolní roh: x= 981 635, y= 768 200 Pravý dolní roh: x= 981 635, y= 765 700
Budovaná část dálnice D8 s označením 0805 (ŘSD, 2013), prochází mapovaným územím směrem od jihu k severu a začíná na kilometru 63,1. Dále pokračuje k napojení na stávající úsek Řehlovice – Trmice na kilometru 64,6. V této části bude dálnice po dokončení sestávat ze zářezu, který bude detailněji popsán v kapitole stabilita zářezu. Dále zde bude přemostění přes silnici s označením 25832 (geoportal.jsdi.cz), na které bude navazovat mimoúrovňová křižovatka spojující již zmíněné rychlostní komunikace. V obr. 3 je zobrazeno napojení mimoúrovňovou křižovatkou na stávající rychlostní komunikaci a i napojení na okolní komunikace, především pak v okolí zářezu.
5
Obr. 3: Situace napojení komunikací na dálnici D8 s vymezením mapovaného území (mapy.cz).
Kartograficky spadá mapované území do čtyř mapových listů v měřítku 1: 5 000. A to na severu listy Ústí nad Labem 7-9 a 6-9. Do těchto listů však zasahuje jen menšinová část mapovaného území. Rozlohou většinová část mapy leží na listech Litoměřice 7-0 a především 6-0 (Český úřad zeměměřičský a katastrální, 2004). 3.2
Klimatické poměry
V této kapitole shrnuji klimatické podmínky, které považuji u posouzení inženýrskogeologických poměrů za nejdůležitější. Jsou to především průměrné teploty, srážky a počet mrazových dní. Dále uvádím první a poslední mrazové dny a první a poslední sněhové srážky. Všechny tyto údaje jsou důležité především z hlediska provozu stavby, jako je začátek zemních prací, betonářské práce apod., kdy nevhodné naplánování může značně zkomplikovat průběh těchto prací a popřípadě i ovlivnit kvalitu výsledných prací. Ukazují nám taktéž pro představu i podmínky, kterým musí projektované stavby odolávat, pokud možno po co nejdelší dobu své životnosti. Proto by měly být tyto údaje brány na zřetel a neměly by být podceňovány. Hodnoty jednotlivých dat lze odečíst z map, které jsou uvedeny například v Atlasu podnebí Česka (Český hydrometeorologický ústav, Univerzita Palackého, 2007) nebo pro přesnější hodnoty se dají použít data z jednotlivých meteorologických stanic. V mém případě by se jednalo o meteorologickou stanici Ústí nad Labem nebo stanici na hoře Milešovka. 6
Jelikož hlavním tématem této práce nejsou klimatické podmínky, odečetl jsem jednotlivá data z uvedených map. Názorná mapa s průměrným ročním srážkovým úhrnem a s vyznačeným místem zájmového území je zobrazena na obr. 4 níže. Srážky jsou z hlediska inženýrské geologie a vlivu na stavbu tím nejdůležitějším klimatickým parametrem v mém zájmovém území. Je to dáno především geologickou stavbou území, kde především křídové a terciérní sedimenty mohou při změně obsahu vody v zemině značně měnit svoje vlastnosti. V dané lokalitě se pohybuje průměrný roční úhrn srážek okolo 500 mm – 550 mm (Český hydrometeorologický ústav, Univerzita Palackého, 2007). Průměrné roční teploty v zájmovém území se pohybují v rozmezí 8°C - 9°C (Český hydrometeorologický ústav, Univerzita Palackého, 2007). Průměrný roční úhrn mrazových dní činí 100 – 120 dní s prvním průměrným mrazovým dnem, který je mezi 20.10 - 30.10. a posledním mrazovým dnem, který je mezi 11.4. – 20.4. Nutno je také zmínit údaj o průměrných prvních a posledních dnech sněžení. První dny připadají na datum po 20.11. a poslední dny okolo 10.4. (ČHMÚ, Univerzita Palackého, 2007).
Obr. 4: Průměrný roční úhrn srážek (Český hydrometeorologický ústav, 2007).
3.3
Geomorfologické poměry
Oblast zájmového území, ale i obecně celé širší okolí v Českém Středohoří, je poměrně značně členitá. Nejvyšším vrcholem Českého středohoří je hora Milešovka se svými 836,5 m n.m. a nejnižším hladina Labe v Děčíně se 121,9 m n.m.. Maximální výškový rozdíl v oblasti Českého středohoří tedy činí 714,6 m. Střední nadmořská výška je 362,9 m (Demek, 2006). Z dat digitálního modelu reliéfu (DMR) 5. generace, která jsou ve formě textového souboru s informacemi o souřadnicích a nadmořských výškách, získaných z Českého úřadu zeměměřičského a katastrálního jsem zjistil, že průměrná nadmořská výška v mém zájmovém území se pohybuje přibližně kolem 230 m n.m. V obr. 5 níže uvádím výstup po zpracování těchto dat.
7
Obr. 5: Vyobrazení DMR dat 5. generace se zájmovou oblastí (data z ČÚZK).
Z geomorfologického hlediska je území součástí Krušnohorské provincie, provincie podkrušnohorské hornatiny, jednotky Českého Středohoří. Území leží na okrajové části CHKO České středohoří (Český úřad zeměměřičský a katastrální, 1996). Typem reliéfu se jedná o vrchovinu až plochou hornatinu. České středohoří je jedním z pěti celků Podkrušnohorské oblasti, dalšími jsou Chebská pánev, Sokolovská pánev, Mostecká pánev a Doupovské hory. Na vývoji morfologie reliéfu mělo vliv několik faktorů a tím hlavním je především místní geologie, která je velmi pestrá a jejímu bližšímu popisu se budu věnovat taktéž v následující kapitole geologické poměry. Největší měrou se na modelaci území podílejí terciérní podpovrchové a povrchové vulkanity, které vytvářejí pro České Středohoří typické vrcholy a dělají tím celou tuto oblast tak jedinečnou. Hlavní vulkanická činnost probíhala od počátku miocénu až do pleistocénu (Matula, Pašek, 1986). Pohoří, které se vyznačuje pestrým reliéfem, probíhá ve směru JZ – SV. V dominantním severojižním směru jej přetíná řeka Labe, která se místy zařezává až 400 m hluboko (Demek, 2006). Okrajové části Českého středohoří mají charakter jednotlivých výstupů neovulkanitů, zatímco v centrální části vycházejí vulkanity v celých centrech. Nejmladší vulkanity vytvářejí stále výrazné morfologické znaky, ale u starších vulkanitů je jejich morfologický projev denudací do značné míry setřen. V terénu se můžeme s takovými projevy terciérního vulkanismu setkat v podobě lávových proudů nebo příkrovů, které vytvářejí stolové hory, ale i s vypreparovanými sopečnými jícny přívodních kanálů a sopouchů nebo žilnými výplněmi puklin (Matula, Pašek, 1986). Významně se na modelaci reliéfu podílela také tektonická činnost, která tehdejší reliéf rozbila v řadu různě vysoko položených ker, a kterou popisuji v samostatné kapitole 3.6 8
Tektonika. Toto výškové uspořádání dalo vzniknout mohutné erozní činnosti, na které se velkou měrou podílely řeka Labe a jednotlivé vodoteče. Pro mé zájmové území to jsou místní vodoteče jako Řehlovický, Radejčínský a Sušský potok a především řeka Bílina. Při zařezávání řeky Bílina vznikaly mnohdy velmi rozsáhlé svahové pohyby, které jsou pro tento región typické dodnes (Kleček, 1967). Formy svahových pohybů podrobněji popíši v podkapitole svahové pohyby. Jako dalším významným faktorem bylo i pleistocénní klima, které svými vhodnými podmínkami, a to střídáním velkých teplotních výkyvů, dalo vznik mocným deluviálním uloženinám, se kterými se na tomto území setkáváme nejčastěji, protože pokrývají velkou část svahů. Vzdušnou čarou přibližně 3 km od severní hranice zájmového území se nachází jezero Milada, které je pozůstatkem po povrchové těžbě hnědého uhlí dolu Barbora III. V takovém případě můžeme považovat i antropogenní činnost za další faktor, který je zodpovědný za vytváření morfologie území. Ještě více by tato skutečnost platila například pro oblast Bíliny, Teplic, Mostu či Chomutova, kde se nacházejí největší povrchové velkodoly na hnědé uhlí v České republice.
3.4 Geologické poměry Paleogenetický vývoj oblasti Českého středohoří, ale i celého regionu severozápadních Čech je podle Chlupáče (2011) nejzásadnější v období terciéru, kdy Český masiv patřil ke zbytkům variského horstva, které vytvořily vynořené elevace. Tyto elevace byly však obklopeny klesajícími pánvemi, do nichž v pravidelných intervalech nebo i trvale vnikalo moře, a to buď od SZ z boreální oblasti, nebo od J a JV z Tethydy a vytvářely se tak mocné výplně těchto pánví, z nichž většina v sobě nese hnědouhelné sloje. Tektonická aktivita se v Českém masivu projevovala hlavně celkovým vyklenutím a následným kolapsem – vznikem zlomů a příkopových propadlin. Tímto tématem se více zabývám v samostatné kapitole 3.6 Tektonika. Zlomová tektonika měla rozhodující vliv na vznik nových sedimentačních prostorů uvnitř Českého masivu, ale i na oživení vulkanické činnosti, která je pro tento region typická. České středohoří je obecně tvořeno světlými a tmavými horninami, které vystoupily podél oherského riftu. Světlé horniny jsou kyselé povahy a označují se obecně jako „znělec“. Patří sem fonolity, trachyty. Jsou to světle šedé nebo zelenošedé horniny porfyrické nebo trachytické struktury. Mezi tmavé horniny, označované jako čediče, patří tefrity, bazanity a nefelinity. Jsou tmavošedé až černé, jemně zrnité až sklovité, celistvé a často porfyrické (Matula, Pašek, 1986). Oblast zájmového území je svojí geologickou stavbou velmi charakteristická pro pestrost a značnou variabilitu vyskytujících se hornin. Hlavními horninami, se kterými se zde můžeme setkat, jsou především horniny vulkanosedimentárního komplexu terciérního (miocénního až svrchnoeocénního) stáří a relikty pánevních sedimentů neogenního stáří, na které se váží i uhelné sloje. Ty se objevují i v těsné blízkosti jižně od zkoumaného území (Plšková a kol., 2012). Taktéž se o nich zmiňuje i Kycl (2013) z oblasti Habří. Sedimentární a vulkanické horniny jsou pak z velké části překryty kvartérními sedimenty, především 9
sprašovými hlínami a sprašemi v centrální části zájmového území. Podél řeky Bíliny, která tvoří páteřní vodoteč zájmového území, jsou vyvinuty říční terasové stupně, charakteristické štěrkovými a písčitými polohami (Kycl, 2013). Výřez z geologické mapy v měřítku 1:50 000 spolu s vysvětlivkami uvádím pro přehlednost jako přílohu č. 1. Geologii tohoto území se ve své diplomové práci velmi podrobně věnoval M. Kleček (1967), který mapoval území severně od mého zájmového území. 3.4.1 Předkvartérní podklad 3.4.1.1 Křída Křídové sedimenty jsou geologicky nejstaršími útvary v širším okolí zájmového území, jejichž výskyt na povrchu je však velmi omezený. Stářím je řadíme k svrchnokřídovým (svrchnoturonským) sedimentům – slínovcům. Nejmladšími křídovými sedimenty jsou kaolinické pískovce, přibližně santonského stáří. Výskyt těchto pískovcových křídových útvarů není na povrchu tolik rozšířen (Macák a kol., 1963, Kleček, 1967). Při vlastním mapování jsem stejně jako Kleček (1967) zmapoval taktéž výchoz pískovce na severním svahu Volské hory (dokumentační bod 40). Jedná se o světle žlutý jemno až středně zrnitý pískovec. Tento výchoz je odkrytý jen z malé části, protože směrem proti svahu je zakryt sutí, tudíž nelze přesně určit plošný rozsah tohoto litotypu. Křídové horniny byly zastiženy některými archivními sondami v ose dálnice D8 (dokumentační body 96, 111, 112, 115, 117, 124). 3.4.1.2 Terciér K terciérním uloženinám patří především vulkanické sekvence, které prorážejí původní křídový povrch. Na celkové geologické stavbě i širšího okolí se podílí nejvíce. Terciér se dělí na série vulkanogenní a pánevní sedimentární. Vulkanogenní série patří k hlavním produktům neovulkanické fáze. Tyto série se nacházejí na členitém křídovém podkladu, který je tvořen především slínovci a pískovci. Terciérní pánevní sedimenty tvoří písčitojílovité sedimenty, které obsahují hojnou vulkanickou příměs. V těchto vrstvách se vrtnými pracemi na budované dálnici D8 objevily i uhelné sloje (Plšková, 2012), které při vyhoření vytvářejí porcelanity, které jsem taktéž při mapovacích pracích zaznamenal. Uhelné sloje jsou pro tento region významné ještě z hydrogeologického hlediska, kterému se věnuji v samostatné kapitole. K morfologicky nejvýraznějším prvkům vulkanogenní série patří bazaltoidy, které vytvářejí výrazné výškové elevace. Řadíme mezi ně především čediče – olivinické bazalty, nefelenity a světlé výlevné magmatity - fonolity, trachyty. Při vývoji těchto vulkanických produktů vznikly i mocné vrstvy vulkanoklastického materiálu – tufů, tufitů. Ty se ve zvětralé jílovité formě vyskytují rovnoměrně na velké části mapovaného území. Pro svoji jílovitou povahu jsou důležitými činiteli při vzniku svahových deformací (Kycl, 2013). Většinou jsou překryty kvartérními uloženinami.
10
3.4.2 Kvartérní pokryvné útvary Pokryvné útvary zájmového území se skládají především z kvartérních deluviálních sedimentů, z nichž převažují svahové uloženiny a sutě ukládané vlivem soliflukce a gravitace, popřípadě uloženiny vzniklé mělkými sesuvy. Tento druh sedimentů vykazuje v této oblasti cyklický charakter, kdy přes hrubozrnnější polohy jsou přesunuty jílovité (většinou ze zcela zvětralého tufu) polohy. Dalším typem kvartérních uloženin jsou eolické sedimenty, které zde představují spraše, potažmo sprašové hlíny. Jejich výskyt je soustředěn převážně v centrální části mapovaného území. Vlivem erozní činnosti řeky Bíliny můžeme vymezit i pravidelně uspořádané polohy pleistocenních terasových štěrků (Plšková, 2012). Pro tuto část zájmového území platí, že starší fluviální terasové sedimenty řadíme k uloženinám Ohře, která tekla původně v údolí dnešní řeky Bíliny. Mladé štěrky již patří dnešní řece Bílině a jejím přítokům (Kycl, 2013). V těsné blízkosti řeky Bíliny a místních vodotečí se pak nachází holocénní náplavy. Antropogenní uloženiny se vyskytují na studovaném území převážně v Řehlovicích a Brozánkách. V Řehlovicích je to oblast vlakového nádraží a přilehlého okolí a pak také menší oblast u pomníku Přemysla Oráče u Stadic. Dalším výskytem jsou mohutné náspy vybudované při stavbě dálnice D8. Tyto uloženiny jsou hodnoceny jako komunální odpady, lomové odvaly a navážky (ČGÚ, 1992). 3.5
Hydrogeologické poměry
3.5.1 Křída Celé zájmové území je svými hydrogeologickými poměry velmi neobvyklé. Výskyt podzemní vody je vázán na několik úrovní. Podmínky pro vytvoření souvislé hladiny podzemní vody splňují ve studované oblasti pouze písčité křídové sedimenty, jejichž výskyt je však pouze izolovaný. Vzhledem k jejich dobré propustnosti a nepropustnosti nadložních sedimentů je hladina podzemní vody velmi často napjatá (Hazdrová, 1962). Podle jejich výsledků čerpacích zkoušek, bylo zjištěno, že starší křídové sedimenty mají propustnost na úrovni turonského a cenomanského souvrství, zatímco mladší křídové sedimenty (jílovité, slinité) mají propustnost téměř zanedbatelnou. 3.5.2 Terciér Vrcholy kopců tvoří většinou terciérní neovulkanity a jejich pyroklastika. Tyto terciérní horniny, které se na stavbě území podílejí největší měrou, ale jsou z hydrogeologického hlediska nepříliš významné. Jsou téměř nepropustné a nevytvářejí žádné zásoby podzemní vody. V bazaltových horninách mají význam rozpukané zóny, do kterých se voda při nadměrných srážkových úhrnech koncentruje a dále je tímto systémem puklin odvedena do spodních poloh, kde může být soustředěna do již propustných sutí, a z nich poté vyvěrat (Kleček, 1967). Jílovité horniny sedimentární série jsou prakticky nepropustné, hydrogeologický význam v nich můžou mít uhelné sloje, které vytváří místní polohy zaklesnuté hladiny podzemní vody, v mnoha případech se jedná o polohy, které jsou napjaté.
11
3.5.3 Kvartér Podle ÚÚG (1989) se centrální část mapovaného území nachází v zóně průlinového kolektoru kvartérních fluviálních písků a štěrků údolní nivy řeky Bíliny většinou překrytými povodňovými hlínami. Okolo tohoto kolektoru se téměř na celém zájmovém území rozprostírají kolektory kvartérních fluviálních převážně hlinitých štěrků a písků přítoků Bíliny a kolektory deluviálních písčito - hlinitých sedimentů s příměsí kamenů a balvanů, lokálně zajílovanými. Z jedněch z posledních laboratorních zkoušek, které byly provedeny při jižním okraji zájmového území, jsou podzemní vody typu CaMgSO4/ HCO3 a vykazují slabou až střední agresivitu na beton s agresivním CO2, případně SO4 (Plšková a kol., 2012). Podle hydrogeologických vlastností místní stavby území, je výška hladiny podzemní vody značně ovlivňována srážkovými úhrny. V srážkově deficitnějších obdobích bude hladina podzemní vody značně zakleslá. To znamená, že pro zjištění reálného stavu hladiny podzemní vody nebo maximálního stavu hladiny podzemní vody, na konkrétní lokalitě, by bylo zapotřebí využít měření nejlépe za několik hydrogeologických roků.
3.6 Tektonika Hlavní tektonicky aktivní období, které mělo vliv na pohyby jednotlivých ker v této oblasti, byl konec křídy a především terciér. Jedná se o takzvanou saxonskou tektoniku, která se projevila především zlomy, podél nichž docházelo až k tisícimetrovým vertikálním posunům, tyto procesy probíhaly při alpsko-karpatském orogénu (Chlupáč, 2011). V geologické mapě v měřítku 1: 50 000 (příloha č. 1) jsou znázorněny hlavní tektonické směry, které mají směr SZ - JV a na ně přibližně kolmé zlomy ve směru SV – JZ (ČGÚ, 1992). Tyto směry jsou v terénu sledovány vodními toky, v mém zájmovém území je to především Řehlovický potok. Další předpokládané tektonické linie pak sledují také Radejčínský a Sušský potok a řeku Bílinu. Tektonika v této oblasti ovlivňovala utváření celého reliéfu území, kdy po těchto predisponovaných liniích vystupovaly jednotlivé rozlámané kry a vytvářely rozdílné sekundární výškové rozdíly. Dalším tektonicky ovlivněným činitelem pro utváření reliéfu, byl výstup bazaltických hornin, které utvářely mohutné příkrovy nebo výrazné vrcholy. Ty jsou typické pro celou oblast Českého středohoří. Takto utvořená morfologie umožnila intenzivní erozní rozrušovaní a dala vzniknout mohutným deluviálním uloženinám (Pašek, Janek, 1972). 3.7
Svahové pohyby
Region Českého středohoří má geologicko-geomorfologické poměry takové, které jsou přívětivé pro vznik svahových deformací. Tento faktor se ještě umocní při nepříznivých klimatických podmínkách – především vytrvalé deště, a pokud je do takového prostředí proveden zásah zemními pracemi, například v podobě zemních násypů, odřezů nebo tunelových staveb. V takovém případě by stavitelé měli být velmi obezřetní a taková stavba by neměla být provedena bez důkladného inženýrskogeologického průzkumu.
12
Dálnice D8, která má niveletu vedenou úbočními svahy kopců Českého středohoří, se bez takovýchto zásahů do přirozeného prostředí neobejde. Už Pašek a Rybář (1969) uváděli, že hlavní zásadou při vedení trasy územím Českého středohoří je přimknutí trasy k terénu a výškové rozdělení úrovně vozovek takové, aby prováděné zemní práce byly co nejmenšího rozsahu. To z důvodu aby nedošlo k obnovení svahových pohybů a to především blokového pohybu po plastickém podloží a sesuvy proudového nebo plošného tvaru. V klasifikaci svahových pohybů jsem vycházel z práce Nemčok a kol. (1974). 3.7.1 Ploužení - blokový pohyb po plastickém podloží Tento typ svahových deformací je svým charakterem shodný tomu, který se uplatňuje například v okolí Českého ráje a obecně v oblasti České křídové pánve, kde se takto pohybují rozlámané kry kvádrových pískovců. Okrajové bloky vulkanitů ležících na měkkých křídových slínovcích se po tomto plastickém podloží postupně posunovaly, odtrhávaly se od matečného masivu, roztlačovaly plastické podloží, zabořovaly se do něj a přitom se vykláněly ze své původní subhorizontální polohy zpět do svahu, obr. 6. Pohybem do svahu se bloky velikosti i několika set metrů rozvolňovaly, rozpadaly se na menší bloky a balvany, až se z nich poté vytvořila mohutná povrchová vrstva kamenité suti. Ta se mísila s roztlačovanou jílovitou hmotou ze zvětralých slínovců v podloží. Takovýto typ sesuvných pohybů je dobře patrný z morfologie terénu. Vytváří řady odsunutých ker a dále po svahu také různé vyvýšeniny a plošiny, které mají strmé čelo a směrem svahem dozadu jsou zpětně zakloněné. Často se zde vytváří bezodtoké deprese (Pašek a Kudrna, 1996).
Obr. 6: Příklad blokového pohybu po plastickém podloží, severně od zájmového území. Bloky čedičů přemístěné po tufech a svrchnokřídových slínech. Vrch Rovný u Stadic (Matula, Pašek, 1986).
3.7.2 Sesouvání – planární a rotační smyková plocha Při stavbě svahu, který je popsán v předchozí kapitole, je zřejmé, že takováto kamenitá a kamenito-hlinitá hmota se postupně dostávala do pohybu po povrchu rozložených křídových slínovců. K rozvoji sesouvání velmi přispělo i spolupůsobení vody, která se na této vrstvě shromažďovala. Sesuté hmoty měly, a při recentních sesuvech mají tvar proudový nebo plošný, ten je dán geometrií sesuvu. Mechanismus sesouvání je dán tvarem smykové plochy. Ten je závislý na místních podmínkách vzniku sesuvu, jakými jsou morfologie terénu, geologická, hydrogeologická stavba v místě sesuvu a klimatické podmínky v daném období. S tímto typem svahového pohybu se v zájmovém území a v jeho okolí můžeme setkat 13
nejčastěji. Dalším modelovým případem vzniku svahových pohybů je situace, kdy deluviání uloženiny leží na rozloženém tufu. Zvětraliny tufu mají jílovitý charakter a jsou velmi plastické. Při nepříznivých podmínkách se pak deluviální uloženiny mohou dát do pohybu. 3.8
Sesuvy
Největším takovýmto recentním sesuvem, se kterým se můžeme setkat, je sesuv na právě budované dálnici D8 u Dobkoviček na km 56,300, kde největší pohyby probíhaly mezi dny 7.6. – 11.6.2013 (Kycl, 2013). Tento sesuv se nachází sice mimo zájmové území, ale po niveletě budované dálnice je vzdálen pouze cca 8 km. Lokalita vzniku byla již podrobně zkoumána a popsána jako staré sesuvné území, kde se uplatňují výše zmíněné typy svahových pohybů (Pašek, Rybář, 1969). Svah je tvořen slínovci s vápnitými jílovci svrchního turonu – coniaku, ve svrchní části svahu vystupují pevné skalní horniny neovulkanitů a zčásti jejich pyroklastika. Na vzniku sesuvu měly největší podíl blokové suti, které přetěžovaly jílovité horniny. Dále pak provozovaný lom Dobkovičky, který hlušinu z těžby kamene odsypával do míst, kde vznikla odtrhová hrana. Dalším velmi důležitým faktorem bylo zasakování dešťové vody, která mimo jiné přitékala i ze zmíněného lomu. Jedná se o proudový sesuv s předpokládanou rovinnou smykovou plochou v hloubce 10-15 m (tento údaj je prvotní pro účely posudku, z osobní prohlídky odhaduji spíše do 10 m, na tom se shoduje také Novotnýústní sdělení) sesuvu délka sesuvu je přibližně 470 m a šířka 200 m. Odlučná plocha se nachází v oblasti lomu Dobkovičky a čelo sesuvu zasáhlo až 30 m pod stavbu dálnice D8 (Kycl, 2013). Dále byla také přerušena železniční trať mezi Lovosicemi a Teplicemi.
Obr. 7: Letecký pohled na čelo sesuvu, 7.6.2013 (ekonomika.idnes.cz, 8.7.2014 ).
14
Sesuvy, které se přímo dotýkají mého zájmového území, jsou zapsány v registru svahových nestabilit, který spravuje ČGS a autorem těchto popisů sesuvů je Ing. Petr Kycl. Jsou to sesuvy, které zmapoval a uvádí také Kleček (1967) ve své diplomové práci. Jedná se o sesuvy, které leží na mapovém listu 02-32-20 v měřítku 1 : 10 000. V databázi jsou uvedeny, pro tento mapový list, pod čísly dokumentace 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 a 15. Sesuv č. 8 nezasahuje do zájmového území přímo, ale je v těsné blízkosti a jedná se o aktivní sesuv, tudíž pokládám za důležité se o něm zmínit. Pro názorné ukázání, kde se jednotlivé sesuvy nachází, přikládám níže mapu jako obr. 7 z mapového portálu ČGS.
Obr. 8: Situace sesuvů na zájmovém území (ČGS).
3.8.1 Sesuv č. 8 Aktivní plošný sesuv délky 110m a šířky 80 m s rotačně planární smykovou plochou. Ve střední části zamokřené a v době mapování (2006) byla odlučná hrana čerstvá bez travnatého porostu. Sklon svahu je okolo 10-15° a smyková plocha je odhadnutá na 1-5 m. Čelo sesuvu není moc výrazné. Sesuv ohrožuje zahrádkářskou chatku. 3.8.2 Sesuv č. 9 Méně zřetelný zastavený proudový sesuv, odlučná stěna je již zastavěná a akumulace je zemědělskou činností značně pozměněna. Délka sesuvu je 700 m a pomyslné čelo končí až za hranicí komunikace R63. Šířka sesuvu je okolo 200 m. Sklon svahu je mezi 5 – 15° a 15
odhadnutá smyková plocha je středně hluboká a to 5 – 10 m. Podle dokumentace tělo sesuvu zasáhlo i uhelnou sloj, která při svém samovznícení dala vzniknout vypáleným jílům. 3.8.3 Sesuv č. 10 Dočasně uklidněný rozvinutý sesuv proudového tvaru s rozměry na šířku 200 m a na délku 650 m. sklon svahu je 10 – 25°. Podle popisu jsou patrné dvě odlučné oblasti. Oblasti akumulace jsou již zemědělskou činností setřeny. V sesuvu jsou umístěny i 4 sloupy vysokého napětí, které nejeví známky porušení. 3.8.4 Sesuv č. 11 Jedná se o plošně nejrozsáhlejší svahová deformace, šířka činí až 1400 m a délka až 1000 m a to až k řece Bílině. Morfologicky je tento sesuv velmi výrazný. Tvoří ho několik čedičových ker, které se pohybem po plastickém podloží sesouvaly níže a se svými kamenitými sutěmi a v předpolí vytvářejí členité svahy se sesuvy. Sklony těchto svahů jsou 10 – 25° a odhadnutá smyková plocha je hluboká, 10 m a více. Akumulační oblasti jsou v dnešní době setřeny antropogenní činností, především na patě tělesem dálnice D8. 3.8.5 Sesuv č. 12 Velký sesuv podobný č. 11, jen není tak rozsáhlý. Jeho rozměry jsou 750 m šířka a 650 m délka. Sesutých čedičových ker je velké množství s dobrým morfologickým zachováním a hlavním odlučným systémem na vrstevnici 280 m, v předpolí jsou taktéž sesuvy, jako u sesuvu č. 11. Sklony svahů jsou 10 – 25° a smyková plocha hluboká, v 10 m a více. Podobně jako je tomu v sesuvu č. 11, tak i zde akumulační oblastí probíhá dálnice D8. 3.8.6 Sesuv č. 13 Tento sesuv taktéž typu blokového pohybu po plastickém podloží je morfologicky téměř neznatelný. Jedná se o stabilní sesuv o rozměrech 400 m délky a 400 m šířky. Sklony svahů se pohybují okolo 5 – 12° a smyková plocha je 10 m a více hluboká. Čelo zasahuje až k Sušskému potoku a je jím vedena i silnice III. Třídy, na které nejsou žádné známky porušení. V odlučné stěně je znatelný obloukovitý pokles, jinak tělo sesuvu je orbou setřeno. 3.8.7 Sesuv č. 14 Nevýznamný a morfologicky nevýrazný sesuv proudového tvaru s délkou 330 m a šířkou do 150 m. Svahy mají sklony 8 – 12° a smyková plocha je středně hluboká (5 – 10 m). Čelo zasahuje až po Radejčínský potok, kudy probíhá i asfaltová cesta k Přemyslovu pomníku. Tato komunikace nevykazuje žádné známky porušení. 3.8.8 Sesuv č. 15 Stabilní plošný kerný pokles s délkou 250 m a šířkou 350 m. V horní části téměř rovinný s depresí. V předpolí jsou patrné odlučné hrany a stěny dílčích mělkých sesuvů. Při vydatných deštích je možnost, že se svahy nasytí vodou a dochází k pohybům. Na tomto místě mám vlastní dokumentační body č. 23, 24 a 25. 16
3.9 Těžba nerostných surovin V širším okolí mapovaného území je nebo byla především těžba pevných paliv pro energetické účely v podobě hnědého uhlí. Severně od mapovaného území leží odvaly z povrchové těžby hnědého uhlí bývalého lomu Barbora III. Přímo v mapovaném území neprobíhá žádná těžba těchto surovin (Müller, 1997). Významnější surovinou, která se v této oblasti hojně těží, je lomový kámen pro stavební účely. Za zmínku stojí především velkolom Dobkovičky, který se nachází v těsné blízkosti trasy dálnice D8 jižně od mapovaného území. Petrograficky se jedná především o olivinický nefelinit a jemu příbuzné horniny terciérního stáří. V mapovaném území jsem se s opuštěnými lomy setkal především na východní straně v okolí Volské hory a Červeného vrchu. Využití tohoto materiálu je především na úpravu silnic a kolejových loží (Barnet a kol., 1997). Dalšími materiály těženými v této oblasti jsou štěrkopísky terasových akumulací řeky Bíliny v Brozánkách a cihlářské suroviny. U štěrkopísků převládá štěrková frakce nad písčitou a ložisko je silně zahliněné. Tyto akumulace a i akumulace na menších tocích byly využívány pro lokální potřebu. Dnes je těžba jen příležitostní. Ložisko cihlářské hlíny, především sprašového charakteru, ve Vrahožilých (JZ od Řehlovic) je již uzavřené, z důvodu neuspokojivé kvality těženého materiálu (Barnet a kol., 1997). 4
Inženýrskogeologická mapa
Hlavním výstupem této diplomové práce je sestavená mapa inženýrskogeologických poměrů v měřítku 1 : 5 000. Spolu s touto mapou je přiložena mapa dokumentačních bodů, taktéž v měřítku 1 : 5 000. K vypracování této mapy sloužily pouze převzaté dokumentační body a vlastní dokumentační body, získané z terénního mapování. Nebyly použity žádné nově vrtané nebo kopané sondy, vyjma mělkých kopaných sond použitých pro odběr laboratorních vzorků. Odůvodnění shrnuji v podkapitole 4.1.3 Terénní technické práce. Výsledná mapa inženýrskogeologických poměrů a mapa dokumentačních bodů je uvedena v příloze č. 12 a 13. 4.1
Metodika práce
V praktické části této diplomové práce jsem se při vytváření inženýrskogeologické mapy řídil předpisy, které jsou obsaženy ve směrnici č. 1/1989 o inženýrskogeologickém mapování (Český geologický úřad, 1989). Při sestavování mapy inženýrskogeologických map se rozlišují tyto etapy: 1) Přípravné práce 2) Terénní mapování 3) Terénní technické práce 4) Laboratorní práce 17
5) Sestavení map a průvodní zprávy 4.1.1 Přípravné práce Nejdříve jsem si opatřil mapové podklady v potřebném měřítku z Českého úřadu katastrálního a zeměměřičského. Tyto podklady jsem získal jak v papírové podobě, tak i v digitální podobě. Papírová podoba map sloužila k vlastnímu terénnímu mapování. Po vytvoření kopie jednotlivých mapových listů jsem si z nich vytvořil jednu mapu a poté vymezil zájmové území. Kvůli lepší manipulovatelnosti při pohybu v terénu, jsem mapu ořezal a zanechal pouze zájmové území s určitým přesahem. Tento přesah měl sloužit pro případnou orientaci při mapování hranic území. Digitální data obsahují ortofotomapy, rastrová a DMR data. Ortofotomapy jsem použil k „virtuální“ prohlídce území. Z těchto map se dají vymapovat suťová pole, která mohou být skrytá za vegetací. Dále jsou těmito mapami viditelné sesuté hmoty, jako v mém případě u zemědělského stavení, stojícího na pravé straně u silnice vedoucí z Brozánek, lze pozorovat odtrhovou hranu a sesuté hmoty v popsaném sesuvu č. 15. Rastrová data v nejnovější verzi bohužel nejsou na území katastrálního území Řehlovice k dispozici. To zkomplikovalo práci s těmito daty, protože starší podoba dat je ve formě samostatných map katastrálního členění a výškopisu. DMR znamená digitální model reliéfu a umožňuje náhled na povrch území vytvořeného metodou leteckého laserového skenování. Dalším krokem bylo shromáždění dostupného množství podkladů, které by mi dokázaly pomoci s vytvořením představy o mapovaném území. Hlavním zdrojem informací byla databáze ASGI, kterou spravuje Česká geologická služba – Geofond a zprávy a posudky, které mi poskytl pan Doc. Ing. J.Rybář, CSc. z Ústavu struktuty a mechaniky hornin AVČR. ASGI je zkratkou Automatizovaný Systém Geologických Informací. V této databázi se shromažďují posudky a zprávy obsahující geologickou dokumentaci a výsledky prací. V příloze č. 6 uvádím seznam převzatých dokumentačních bodů a v příloze č. 7 pak jejich dokumentaci. V seznamu použité literatury pak odděleně uvádím kompletní citaci zpráv, ze kterých byly využity jen geologické profily vrtů pro vytvoření inženýrskogeologické mapy, mapy dokumentačních bodů a v samotném textu práce nejsou zmíněny. Z důvodu, že se v některých případech označení jednotlivých vrtů shodovalo, jsem se rozhodl, že označení bude ve finální podobě upraveno podle schématu takto: pořadové číslo a původní označení. Pořadová čísla byla odvozena podle vlastních dokumentačních bodů tím, že na ně navazovala. Dále v soupise u každé sondy uvádím ID_GDO, což je identifikační číslo v registru Geofondu, signaturu zprávy, souřadnice sondy v S-JTSK a nadmořskou výšku. Dokumentace geologických profilů archivních sond je v příloze č. 7 a pozice jednotlivých archivních sond je patrná v mapě dokumentačních bodů, příloha č. 13. Za účelem vizuální představy o mapovaném území, která je důležitá i pro naplánování mapovacích cest, jsem ještě před začátkem vlastního mapování provedl na lokalitě terénní rekognoskaci. Do připravené terénní mapy jsem si vynesl archivní dokumentační body a zaznamenal jsem si u nich jejich geologický profil z hlediska inženýrskogeologických poměrů. V případě, že se více archivních vrtů nacházelo poblíž sebe a mohlo by to zhoršit přehlednost mapy, jsem 18
se rozhodl využít jen třeba jednoho geologického profilu. Ten ale musel charakterizovat i geologický profil těch ostatních. V opačném případě jsem si zaznamenal geologické profily z více archivních sond. Dalším krokem bylo vykreslení předběžných hranic jednotlivých inženýrskogeologických typů a to jednak podle zmíněných archivních dokumentačních bodů, tak také podle Mapy inženýrskogeologického rajónování ČR v měřítku 1 : 50 000, list 02-34 Bílina (Ústřední ústav geologický, 1990). Současně s tímto krokem vznikla také pracovní legenda pro rozlišování mapovaných jevů a ta se v téměř nezměněné podobě nachází jako součást inženýrskogeologické mapy 1 : 5 000. Zmíněná Mapa inženýrskogeologického rajónování ČR v měřítku 1 : 50 000, list 02-34 Bílina je přiložena v příloze č. 3. 4.1.2 Terénní mapování Při vlastním mapování jsem vyhodnocoval a dokumentoval všechny složky inženýrskogeologického prostředí, které by se na zájmovém území mohly vyskytnout. Mezi dokumentované jevy a objekty se zahrnují zejména: přirozené a umělé odkryvy hornin význačné prvky a tvary reliéfu projevy recentních geologických projevů zamokřená území, přirozená vývěry, studně a jiné jímací objekty podzemních vod poruchy staveb v důsledku jejich interakce s geologickým prostředím meliorační, sanační a jiná technická opatření sloužící k úpravě reliéfu, hydrogeologických poměrů nebo geodynamických jevů g) kopná, vrtná a báňská průzkumná díla a) b) c) d) e) f)
U bodu g) je nutné podotknout, že tato díla nebyla prováděna a mapována, ale jako archivní dokumentace byla pro mapu využita. V zápise o dokumentačním bodu uvádím tyto informace: a) označení dokumentačního bodu b) pozice v mapě (slovní popis, pozice dokumentačních bodů v souřadném systému S-JTSK uvádím samostatně jako přílohu č. 5) c) popis dokumentovaného prvku d) fotodokumentace Mapování probíhalo ve dvou stupních. V prvním stupni jsem mapoval přes celé území a vynášel dokumentační body do pracovní mapy. Tyto dokumentační body sloužily ke zpřesnění hranic jednotlivých inženýrskogeologických typů. V druhém stupni mapování jsem se zaměřil na místa v mapě, u kterých nebyl průběh hranic inženýrskogeologických typů stále tolik zřejmý, a tím došlo ke zpřesnění. Seznam vlastních dokumentačních bodů s jejich popisem a fotodokumentací je v příloze č. 4. Některé dokumentační body neleží přímo v zájmovém území, ale těsně za jeho hranicí. Tato situace vznikla z důvodu, že při mapování samotných hranic zájmového území jsem se 19
místy pohyboval i po pěšinkách nebo lesních cestičkách, protože terén byl na některých místech téměř zcela neprostupný, a místa vhodná k dokumentaci se bohužel nacházela i mimo toto území. Dokumentační body ale považuji za reprezentativní a mající vypovídající hodnotu, protože tato data byla brána v potaz při zpracování mapy, takže z tohoto pohledu jsem se rozhodl tyto dokumentační body zanechat v seznamu s poznámkou, že již nejsou v mapovaném území, ale v mapě dokumentačních bodů nejsou vyneseny. Jelikož jsem se na některých místech v mapovaném území pohyboval také v prostoru staveniště dálnice D8, jako tomu bylo v centrální části mapovaného území, tak i J od vymezeného mapovacího území, na dokumentačních bodech 65 – 68, bylo nezbytné být opatřen bezpečnostními prvky, jako je ochranná přilba na hlavu a výstražná reflexní vesta. Dále byla o mém možném pohybu na staveništi informována, díky paní RNDr. Plškové, kompetentní osoba zastupující stranu zhotovitele stavby. 4.1.3 Technické práce Z toho důvodu, že tato diplomová práce nebyla součástí žádného oficiálního projektu, který by spadal pod státní nebo nestátní organizaci, nebyly prováděny žádné technické práce. Technickými pracemi jsou myšleny vrtané, kopané sondy, ale i odběry vzorků zemin, hornin a vody na laboratorní rozbory. Jedinou výjimkou byly mnou provedené odběry vzorků zemin, které poslouží k vypracování závěrečné kapitoly praktické části této diplomové práce. O těchto odběrech vzorků a následných laboratorních pracích pojednávám v následující 5. kapitole.
4.2 Zpracování inženýrskogeologické mapy Ze získaných podkladů, které jsem nashromáždil v přípravných pracích a následně při terénním mapování jsem vytvořil konečnou podobu mapy. Dokončená mapa obsahuje vlastní vymezené zájmové území s vyobrazením inženýrskogeologických poměrů a legendu k této mapě. Na mapě dokumentačních bodů jsou znázorněny všechny použité archivní sondy a všechny moje vlastní dokumentační body. Označení těchto jednotlivých dokumentačních bodů je podle schématu, jak jsem ho popsal výše v podkapitole 4.1.1 Přípravné práce. Přes mapované území je též veden řez s označením AA´A´´ (příloha č. 9). Pojmenování vychází z faktu, že se linie řezu zhruba v polovině lomí směrem k SV, to je z důvodu, že se archivní sondy v severní části mapovaného území nevyskytují v takové míře, jako je tomu v centrální a JZ části mapovaného území. K vytvoření řezu jsem využil 5 archivních sond a 2 vlastní dokumentační body. Další řez, který je v mapě zakreslen, je řez BB´ vedený napříč zářezem a je uveden v příloze č. 10. Ke grafickému zpracování a úpravám map jsem využil software Bricscad V12 a Corel Draw 11. K vytvoření mapy dokumentačních bodů byl využit program Surfer, který umožňuje vytvoření mapy s body, které jsou primárně zapsány v tabulkovém editoru Microsoft Excel. V programu Corel Draw 11 byly též vytvořeny výše zmíněné řezy. Nejdříve jsem si vytvořil novou pracovní mapu a do té jsem pomocí prosvětlovací lampy překreslil z terénní mapy hranice jednotlivých inženýrskogeologických celků. 20
V některých případech jsem musel vedení těchto hranic mírně pozměnit, aby to vyhovovalo logickému sledu a i údajům z archivních sond. Dalším krokem bylo vykreslení aktivních dynamických jevů, s kterými jsem se setkal při mapování. Ty jsou vykresleny červenou barvou a touto barvou jsou taktéž vykresleny tektonické linie. Modrou barvou jsou pak vykresleny hydrogeologické jevy. Mezi ně se počítá i inundace vymezená hranicí stoleté vody. Tu jsem překreslil z mapy záplavových území, dostupné na portálu www.dibavod.cz. DIBAVOD je digitální báze vodohospodářských dat a mimo jiné obsahuje i zmíněnou mapu záplavových území. Černou barvou jsou pak znázorněny řezy, jednotlivé popisky a dočasně ukončené sesuvy. Všechny značky a barvy jsou pak znázorněny v legendě. Poté co tato verze pracovní mapy dostala finální podobu, překreslil jsem ji ještě jednou s již čistými liniemi. Nejdříve jsem však vykreslil linie průběhu předkvartérního podkladu. Vycházel jsem přitom z geologické mapy 1: 50 000, list 02-32 Teplice (Český geologický ústav, 1992). Takto kompletně překreslenou mapu jsem pak naskenoval a v programu Bricscad V12 jsem ji zpracoval do digitální podoby. K vytvoření mapy dokumentačních bodů jsem využil program Surfer 11. Jako první krok jsem musel nahrát podkladovou mapu. Tu jsem si připravil v programu Corel Draw 11. Výchozí rastrová data získaná z ČÚZK, musela být ve starší verzi, jak jsem zmínil již v kapitole 4.1.1 Přípravné práce. Rastrová data byla ve formě jednotlivých map a to mapy katastrálního členění a mapy výškopisné. V Corelu Draw 11 jsem tyto mapy musel umístit na sebe a výškopisnou mapu zprůhlednit, aby výsledkem byla jedna mapa katastrálního členění i s vrstevnicemi, jako je tomu u rastrových dat nové podoby. Po nahrání podkladové mapy do programu Surfer 11 jsem nastavil limity mapy souřadnicemi rohů mapovaného území a dalším krokem bylo vytvoření mapy bodů. Výhodou programu Surfer je, že dokáže pracovat s daty uloženými v tabulkovém editoru Microsoft Excel a tím pak značně ulehčit práci. Po nahrání mapy s údaji o názvu dokumentačních bodů již pak stačilo této mapě nastavit limity tak, aby souhlasila s podkladovou mapou. Do finální mapy inženýrskogeologických poměrů jsem nemohl využít podkladovou mapu ve vektorové formě, protože tato data nejsou bohužel na mém zájmovém území k dispozici. Proto jsem použil vytvořenou rastrovou mapu.
4.3 Charakteristika jednotlivých inženýrskogeologických typů V této podkapitole blíže charakterizuji inženýrskogeologické typy, vyskytující se na mapovaném území Předkvartérní podklad tvoří křídové pískovce, terciérní pánevní sedimenty a produkty terciérního vulkanismu – vyvřeliny a pyroklastika. Výskyt křídy je v mapovaném území pouze v SV části. Jedná se o bílý až šedý, místy nažloutlý jemnozrnný až střednězrnný pískovec. Povrch této polohy se podle archivní dokumentace (dokumentační body 96, 111, 112, 115, 117, 124) pohybuje od 9 m do 23 m. Mocnost pískovce se pohybuje od 20 m výše. Přesnou mocnost nelze určit, protože vrty byly ukončeny před dosažením báze pískovce. 21
Terciérní pánevní sedimenty jsou reprezentovány světle okrovým až šedým prachovitým jílem s větší příměsí jemnozrnného písku (původem tufu). Jsou pevné konzistence a v nižších polohách až tvrdé. Podle dokumentačního bodu 267 je mocnost jílu cca 5 m a jeho povrch je cca 1 m pod povrchem terénu. Největší měrou je předkvartérní podklad tvořen tufy, tufity, které se střídají s bazaltickými a trachytickými horninami. Tufy jsou ve svrchní části většinou silně zvětralé do podoby hlinitého písku. Postupně jsou kompaktnější. Silně a zcela zvětralé tufy jsou rezavě- žluto okrové, smouhované se subhorizontálními polohami slabě zpevněných tufů, s úlomky porcelanitů a alterovaných šedých bazaltoidů do velikosti 3 cm (do 5%), v puklinách slabě zpevněných tufů je i hojný výskyt jehliček aragonitu a povlaky Fe. Lokálně jsou v tufu přítomny i sopečné bomby a některé mají velikost až 40 cm. Výskyt tufů pod povrchem je průměrně v hloubce okolo 7 m, záleží ale na lokálním geologickém profilu. Pevné vulkanické horniny jsou tmavě šedé až načernalé, velmi pevné. Velmi odolné proti zvětrávání. Ve svrchních partiích bývají blokovitě rozpukané. Některé vrcholy kopců jsou pak tvořeny eluvii těchto hornin. Eluvia mají charakter blokovitě zcela rozpadlé horniny, kde některé kusy horniny jsou maximálně několik prvních desítek centimetrů veliké, ale většina má velikost do 20 cm a mezi nimi je hlinitá až hlinito- písčitá výplň. Mocnost těchto eluvií nelze přesně určit, ale vzhledem k jejímu charakteru předpokládám, že se jedná o první metry. Pleistocenní terasové sedimenty jsou charakteru hrubých štěrků s výplní písku. V těchto sedimentech se dají oddělit dvě patra, kdy spodní patro tvoří hrubé štěrky s valouny až balvany převážně čediče až 20 cm velkými a postupně nahoru se velikost valounů zmenšuje k cca 5-8 cm. Štěrk je v množství 60-70 %. Výplň těchto štěrků tvoří zahliněný, ulehlý, středně až hrubě zrnitý písek. Svrchní patro terasových sedimentů tvoří písek s převážně okolo 2 cm velkými valouny čediče. Písek je slabě hlinitý, slídnatý a hrudkovitě stmelený a ulehlý průměrná mocnost těchto štěrků se pohybuje okolo cca 5 – 6 m. Svrchu je toto horní patro kryto kvartérní hlínou původem holocénních náplavů nebo i sprašovými hlinami. Mocnost těchto nadložních vrstev je značně proměnilivá, ale v průměru se pohybuje okolo 0,5 - 1,5 m. Holocénní náplavy jsou v největším rozšíření hlavně okolo řeky Bíliny a v menším rozšíření podél Řehlovického, Radejčínského a Sušského potoka. Holocénní náplavy mají charakter rezavě hnědého písčitého jílu měkké až tuhé konzistence, který může obsahovat i kousky zetlených dřev. Místy mohou být přítomny i valounky křemene 1 – 3 cm velké. Deluvio-fluviální sedimenty, které vyplňují koryta občasných toků, mají charakter hnědošedé hlíny až písčité hlíny s valounky a opracovanými úlomky do 5 cm většinou čediče, místy i porcelanitu, ve spodní části až pevné konzistence. Může obsahovat také organické zbytky. V případě deluvio-fluviálního splachu V od Přemyslova pomníku a J od tělesa dálnice, je ve spodní části splachu vytvořený aluviální kužel. Dáno je to morfologií místního terénu. Deluviální uloženiny jsou rozděleny na: hlinité, kamenité a deluviální sutě. V některých případech (jako u dok. bodu 103 J-405) je v profilu jasně rozpoznatelné střídání hrubších kamenitých a hlinitých deluvií, což je pozůstatek sesuvů. Hlinité deluvium zaujímá 22
největší část z těchto uloženin, proto je rozděleno ještě podle mocností a to na 0 – 1 m, 1 - 2 m a 2 – 5 m. Hlinité deluvium je písčitá hlína s proměnlivým zastoupením jílovité příměsi a s lehce opracovanými úlomky čediče, porcelanitu velikosti 3 – 8 cm, nejvíce pak až 15 cm. Zastoupení těchto frakcí je pak do 40 %, zbytek tvoří písčitá hlína. Při saturaci vodou se tento materiál v souvislosti s množstvím jílovité příměsi stává značně lepivý. Kamenité deluvium se od hlinitého deluvia liší především množstvím a velikostí úlomků. Tyto úlomky jsou částečně opracované a u těch větších (až cca 40 cm) je opracovanost minimální. Úlomky tvoří okolo 50 – 60 % a zbylou výplň pak tvoří písčito-jílovité hlíny. Tyto deluvia jsou nejvíce rozšířená v zalesněných oblastech, to znamená, že kamenitá výplň obsahuje také větší množství lesní hrabanky, která vytváří humózní složku výplně. Posledním typem jsou suťová deluvia, která tvoří hlavně suťová pole na svazích s čedičovými balvany až bloky výjimečně přes 1 m velkými. Dalším rozšířeným kvartérním pokryvem jsou eolické sedimenty. Mají charakter světle šedé až nažloutlé jemně písčitě- prachovité sprašové hlíny pevné konzistence. Častý je výskyt vápnitých žilek a úlomků čediče a křemene do velikosti 1-3 cm. Tento materiál je schopný držet kolmou stěnu. Průměrná mocnost eolických sedimentů je okolo 2 m. Antropogenní uloženiny, které se na mapovaném území nacházejí, jsou heterogenního složení. Většinou se jedná o našedivělé písčité hlíny tuhé až pevné konzistence, které obsahují úlomky křemenců a čedičů o velikosti 5 – 15 cm, v některých případech i okolo 30 cm. Často tyto materiály obsahují i kusy stavebního odpadu v podobě cihel a drceného betonu. Pro konstrukci násypu, pod stávajícím úsekem dálnice D8, byl do některých vrstev použit i lupek. Rozlišené jsou pak uloženiny, které slouží ke stavebním účelům – násypy a uložené navážky heterogenního složení. Mocnost násypů je v místy až 10 – 12 m a mocnost navážek je okolo 3 m.
5 Laboratorní práce Jak jsem se již zmínil v předchozí kapitole v části technické práce, k vypracování závěrečné kapitoly, která se zaměřuje na návrh zemního tělesa, bylo nutné odebrat potřebné vzorky hornin a zemin. Lokalizaci odběrů vzorků a jejich následné laboratorní zpracování dále rozvádím v následujících podkapitolách. Laboratorní práce na odebraných vzorcích jsem uskutečnil v laboratoři mechaniky zemin PřF UK a konzultantem mi byl Ing. J. Boháče CSc.
5.1 Odběr vzorků Pro odběr vzorků byla nejdůležitější oblast výstavby dálnice D8. Konkrétně v místě budoucího zářezu na kilometru cca 63,68. V tomto místě byly 17.4.2014 odebrány dva vzorky, a to jeden ze západní stěny a druhý z východní stěny zářezu. Třetí vzorek byl odebrán u stavby mostu na kilometru 64,3, který bude součástí mimoúrovňového napojení na již zprovozněný úsek dálnice D8 Řehlovice – Trmice. Vzorky jsem pojmenoval jako VZ1, VZ2 a VZ3. Z toho první dva jsou ze zmiňovaného zářezu a třetí od stavby mostu. Odběr byl pokaždé proveden do plastového sáčku na vzorky zemin, z důvodu udržení přirozené vlhkosti. Množství odebraného vzorku bylo o přibližné hmotnosti 4,5 kg. Jednalo se o mělké kopané 23
sondy a jejich situace je spolu s vlastními dokumentačními body v mapě dokumentačních bodů, příloha č. 13. Fotodokumentaci z míst odběrů uvádím níže v obr. 9, 10 a 11. VZ1 Z stěna zářezu, cca 60 m S od místní komunikace č. 258 Mělká kopaná sonda, cca 4 m pod povrchem terénu, západní svah zářezu, šedý až okrový jíl s větší příměsí jemnozrnného písku, který je pravděpodobně vulkanického původu. Jíl je subhorizontálně uložený, zavlhlý, tuhé až pevné konzistence. VZ2 V stěna zářezu, cca 70 m S od místní komunikace č.258 Mělká kopaná sonda, cca 4m pod povrchem terénu, východní strana zářezu, šedo-zelený okrově smouhovaný velmi až zcela zvětralý tuf charakteru písčito-jílovité hlíny, tuhé až pevné konzistence. VZ3 Cca 270 m JJV od Přemyslova pomníku, S od budovaného mostu připojení na stávající dálniční těleso Vzorek z paty odřezu ze staveniště, výška 2 m a drží kolmou stěnu, eolický sediment, jemnozrnný prachovitý písek, slabě jemně slídnatý, ojedinělé valounky čediče včetně malých čedičových bomb, které jsou nejspíše charakteru splachových uloženin.
24
Obr. 9: Místo odběru vzorku VZ1.
Obr. 10: Místo odběru vzorku VZ2.
25
Obr. 11: Místo odběru vzorku VZ3.
5.2 Prováděné zkoušky Na všech třech vzorcích jsem provedl zkoušku na stanovení vlhkosti zemin podle ČSN CEN ISO/TS 17892-1 Geotechnický průzkum a zkoušení – Laboratorní zkoušky zemin – Část 1: Stanovení vlhkosti zemin, dále stanovení zrnitosti zemin podle ČSN CEN ISO/TS 17892-4 Geotechnický průzkum a zkoušení – Laboratorní zkoušky zemin – Část 4: Stanovení zrnitosti zemin a následné zatřídění a pojmenování podle ČSN EN ISO 14688-1 Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin – Část 1: Pojmenování a popis a podle ČSN EN ISO 14688-2 Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin – Část 2: Zásady pro zatřiďování. Při stanovení konzistenčních mezí jsem postupoval podle ČSN CEN ISO/TS 17892-4 Geotechnický průzkum a zkoušení – Laboratorní zkoušky zemin – Část 12: Stanovení konzistenčních mezí. Zkoušky na stanovení kritické a reziduální pevnosti byly provedeny na rotačním smykovém přístroji Bromhead, pro který vytvořil Najser (2004) návod, jako součást své diplomové práce. Jako první zkouška, která byla provedena, bylo stanovení přirozené vlhkosti zemin podle CEN ISO/TS 17892-1. Zkouška byla provedena v co nejzazším termínu po odběru vzorků, z důvodu obavy, že by vzorky při uskladnění mohly ztratit část své přirozené vlhkosti. Stanovení zrnitostní křivky jsem provedl pro všechny tři vzorky a to z důvodu, že tyto materiály se vyskytují hojně v oblasti stavby v zájmovém území a při zemních pracích, spojených s výstavbou dálnice D8, se s nimi stavbaři potýkají nejvíce.
26
Ostatní laboratorní zkoušky byly provedeny již pouze na dvou vzorcích a to VZ1 a VZ2. To jsou vzorky, které byly odebrány z místa zářezu a výsledky těchto zkoušek budou dále sloužit k modelování stability svahů zářezu, kterou se zabývám v následující kapitole č.6. Níže popisuji v hlavních bodech průběh jednotlivých laboratorních zkoušek. 5.2.1 Stanovení přirozené vlhkosti Do zvážených misek jsem vložil část ze všech tří vzorků a následně tyto vzorky zvážil. Vzorky v miskách jsem potom uložil do sušičky, kde termostat udržuje stálou teplotu ± 110°C a nechal je vysoušet jeden celý den. Vzorky jsem po vyjmutí ze sušičky umístil na vychladnutí do uzavřené nádoby. Po vychladnutí následovalo zvážení misek i se suchými vzorky. 5.2.2 Stanovení zrnitosti Po odebrání potřebného množství z jednotlivých odebraných vzorků (VZ1, VZ2 A VZ3), které je zapotřebí k provedení zkoušky stanovení zrnitosti metodou promývání před hustoměrnou zkouškou, jsem toto odvážené množství rukou rozdružil a poté vložil do misky, zalil destilovanou vodou a přidal dispergační činidlo – vodní sklo, aby nedocházelo ke koagulaci jílovitých částic. Takto byly vzorky 2 dny uloženy a poté ještě jednou rozdruženy. Následným krokem bylo promytí přes síta 2,0 a 0,080 mm, aby v suspenzi zůstaly pouze prachovité a jílovité částice, poté jsem ji slil do odměrného válce. Správně by se suspenze měla promývat přes síto 0,063 mm, ale toto síto nebylo v laboratoři k dispozici, tak jsem použil tomu nejbližší. Zrna, jejichž velikost byla větší, než 0,080 mm jsem přemístil do misky a do sušičky. Takto vysušený materiál jsem následně prosel sadou sít o velikosti ok 2,0, 1,25, 0,63, 0,315, 0,080 mm, abych plynule pokryl celé rozmezí velikosti zrn písku. Zbytek materiálu, který propadl i přes nejmenší síto, jsem přidal do odměrného válce, ve kterém jsem následně provedl hustoměrnou zkoušku. Před samotným započetím zkoušky je nutné suspenzi v odměrném válci řádně promíchat a poté vložit hustoměr. Po promíchání začla sedimentace a na hustoměru jsem odečítal, v předem daných intervalech 1,5, 5, 15 minut, 1, 2, 4, 24 hodin, hodnoty. V průběhu měření se taktéž měří teplota suspenze, ale ta je v mém případě konstantní, díky tomu, že zkouška probíhá v klimatizované místnosti, kde je nastavena stálá teplota. Po skončení zkoušky byla ještě neusazená suspenze opatrně slita, aby nedošlo k odplavení i části již sedimentovaných jemnozrnných částic, a dána do sušičky. Tím jsem zjistil celkovou suchou hmotnost vzorku potřebnou k vyhodnocení. Vyhodnocení hustoměrné zkoušky se provádí pomocí nomogramů, určených k jednotlivým hustoměrům. Jako zdánlivou hustotu částic jsem uvažoval hodnotu 2650 kg/m3. 5.2.3 Konzistenční meze Z konzistenčních mezí jsem laboratorními zkouškami určoval následující parametry: mez plasticity wP – empiricky stanovená vlhkost, při které je zemina natolik vysušená, že ztrácí svoji plasticitu. mez tekutosti wL – empiricky stanovená vlhkost, při které zemina přechází ze stavu tekutého do stavu plastického 27
index plasticity I P – početní rozdíl meze tekutosti a meze plasticity zeminy stupeň konzistence IC – rozdíl meze tekutosti a přirozené vlhkosti v poměru k indexu plasticity Vzorky VZ1 a VZ2 jsem nejdříve musel připravit do takového stavu, aby z nich byla tuhá pasta. Toho jsem u VZ1 docílil tím způsobem, že jsem použil struhadlo a písčitý jíl nastrouhal. Poté jsem přidal destilovanou vodu a mícháním vytvořil pastu. Odebraný vzorek VZ2 jsem nejdříve zalil destilovanou vodou a nechal tak dlouho, dokud se nevytvořila suspenze. Poté jsem tuto suspenzi přesil, za promývání minimálním množstvím destilované vody, přes síta 2 mm a 0,63 mm. Takto získaný materiál po částečném vysušení na vzduchu vytvoří požadovanou pastu. Pro stanovení meze plasticity byla využita stejná pasta, která sloužila ke stanovení mezi tekutosti. Zhruba 20g této pasty se nechá oschnout na podložce do té doby, dokud není formovatelná do tvaru koule. V okamžiku, kdy se objeví prasklinky, se tato koule rozdělí na dvě části, které jsou zkoušeny samostatně. Zemina se poté hněte mezi prsty na válečky velikosti 6mm, tím se rovnoměrně rozkládá vlhkost. Z těchto válečků se poté předepsaným způsobem mezi prsty a povrchem podložky uválí válečky o průměru 3 mm, které se začnou rozpadat. V takovémto stavu by se zemina měla nacházet při dosažení meze plasticity. Části rozdrobených válečků se vloží do váženky, zváží a dají do sušičky ke zjištění vlhkosti. Výsledná hodnota vlhkosti na mezi plasticity je poté vypočítána jako průměr vlhkostí válečků z obou váženek. Rozdíl těchto dílčích hodnot, z kterých se průměr počítá, by neměl přesáhnout 0,5 %. K stanovení meze tekutosti jsem použil kuželovou zkoušku. Použitý penetrační kužel měl tyto standardní parametry – 60g / 60°. Připravená pasta by měla obsahovat takové množství vody, aby první kuželová penetrace dosahovala těchto hodnot: První penetrace by měla být okolo 7 mm, penetrační rozsah - 7 – 15 mm, maximální rozsah mezi dvěma úspěšnými zkouškami – 0,4 mm a hloubka penetrace při wL 10 mm. Pozice kužele při provádění zkoušky by měla být odečítána s přesností na 0,1 mm, to jak pro počáteční pozici tak konečnou pozici. Kužel se uvolní a ponechá cca 5 s ve volné spuštěné pozici, poté se odečte na stupnici hodnota penetrace. Po provedení úspěšné zkoušky se odebere cca 10g vzorku, který se zváží a následně vloží do sušičky za účelem stanovení vlhkosti. Po takto ukončeném kroku do zkoušené pasty přidáme takové množství destilované vody, aby se nám vlhkost této pasty zvýšila. Tímto způsobem se zkouška provádí do té doby, než je penetrační rozsah pokryt alespoň čtyřmi testy. Hodnoty vlhkostí a hloubky penetrací se poté vynesou do grafu a těmito body se proloží přímka. Hledaná vlhkost na mezi tekutosti pak odpovídá penetraci 10 mm. 5.2.4 Kritická a reziduální pevnost V této podkapitole bude postup této zkoušky na stanovení kritické a reziduální pevnosti, oproti dvěma předcházejícím zkouškám, trochu více rozveden a to z důvodu, že rotační smykový přístroj není v praxi tolik používán tak jako translační smykový přístroj, kterým se stanovují taktéž kritické pevnosti zemin. Rotační smykový přístroj, který se nachází 28
v laboratoři mechaniky zemin na PřF UK je typu Bromhead (obr. 12). Pro tento přístroj vytvořil Najser (2004), jako součást své diplomové práce, manuál k provedení zkoušky na tomto přístroji a z tohoto dokumentu jsem také vycházel při provádění zkoušky.
Obr. 12: Rotační smykový přístroj typu Bromhead v laboratoři mechaniky zemin PřF UK.
Pro provedení zkoušky je nutné z odebraných vzorků vytvořit rekonstituovaný vzorek. Ten jsem, u VZ1, vytvořil přidáním destilované vody do nastrouhané přirozené zeminy a poté za stálého míchání vytvořil homogenní pastu. U VZ2 jsem použil vytvořenou pastu, která byla použita při stanovení konzistenčních mezí. Takovýto postup, kdy se ze zeminy odstraní zrna větší než 0,5 mm, popisuje také Najser a Boháč (2005). Rekonstituovaný vzorek zeminy se umístí do mezikruží o vnitřním průměru 70 mm a vnějším průměru 100 mm. Výška vzorku, pokud je zarovnán s horním okrajem spodní destičky, je 5 mm. Vzorek je během zkoušky stlačen mezi dvěma porézními bronzovými destičkami pákovým mechanismem, který pracuje v poměru 10:1. V tomto případě to znamená vyvození normálového napětí 25 kPa, za použití 1 kg závaží. Zkoušky byly postupně prováděny při normálovém zatížení 100, 200, 300 kPa se závažím na pákovém mechanismu. Samotná horní deska vyvodí normálové napětí 2,5 kPa, které je zapotřebí připočíst ke zmíněným 100, 200, 300 kPa. Povrch destiček je upraven tak, aby nedocházelo ke vzniku smykové plochy přímo na kontaktu destičky a vzorku. Sílu vyvozenou odporem při smýkání snímají dva dynamometry, které tyto změny zaznamenávají. Při zkoušce je také pomocí odchylkoměrů možné měřit vertikální změnu na vzorku během procesu vlastního smykání. Před samotnou zkouškou musí nejdříve proběhnout konsolidační fáze. Vzorek je postupně zatěžován až do požadované maximální hodnoty normálového napětí. U konsolidační fáze je zejména u velmi jemnozrnných zemin doporučováno postupovat po malých stupních zvyšování normálového napětí a umožnění vzorku úplnou konsolidaci. 29
V opačném případě hrozí únik velkého množství materiálu podél kontaktu krabice a horní desky. Konsolidační fázi jsem musel u vyšších normálových zatížení opakovat. Důvodem byl velký pokles vzorku během fáze konsolidace. Možným řešením tohoto problému je, pokud se při vyplňování mezikruží u první konsolidační fáze vzorek navýší o 2 až 3 mm nad okraj krabice. Tím se zajistí větší konečná výška vzorku a v druhém kroku můžeme vzorek zarovnat s horním okrajem krabice a znovu začít konsolidovat. Celý konsolidační proces může, v závislosti na zkoušeném materiálu, trvat i hodiny. K vlastnímu procesu smykání je nutné krabici pootočit tak, aby zarážky na ramenech horní desky směřovaly ke středům dynamometrů. Spojovací tyče dynamometrů se umístí do zarážek tak aby svíraly s rameny horní desky přesně 90°. Rychlost smykání byla nastavena na 0,036 mm/min a pro vizuální kontrolu posunu vzorku je krabice opatřena stupnicí na měření rotace.
5.3 Vyhodnocení zkoušek Pro přehlednost jsou v této kapitole uvedeny pouze konečné výsledné hodnoty z jednotlivých laboratorních testů spolu se základními vysvětlujícími grafy. Úplný přehled výpočtů ke zkouškám stanovení vlhkosti, zrnitosti a konzistenčních mezí je pak uveden v příloze č.8. Kompletní výpis ze zkoušek na rotačním smykovém přístroji neuvádím, záznam čítá cca 14 000 měření. Uvádím proto jen názornou ukázku v podobě záznamů v těsné blízkosti dosažení kritické pevnosti. K vyhodnocení jednotlivých zkoušek jsem využil tabulkový editor Microsoft Excel. 5.3.1 Stanovení vlhkosti Odečtením suché hmotnosti od původní hmotnosti jednotlivých vzorků se zjistí hmotnost vody ve vzorku a z jednoduchého vzorce
kde mw je hmotnost vody a md suchá hmotnost, se vypočítá přirozená vlhkost vzorku. Nejvyšší přirozenou vlhkost měl vzorek VZ1, který tak působil jak po vizuální, tak i po pohmatové stránce už při samotném odběru v terénu. Rozložený tuf VZ2 vykazoval zhruba o 10% nižší vlhkost. Dáno to může být zrnitostním složením, kdy tento tuf obsahuje větší množství zrn o velikosti nad 0,63 mm, to znamená, že neobsahuje takové množství kapilárně vázané vody jako VZ1. Eolicko sediment VZ3 vykazuje přirozenou vlhkost nejmenší, obsah písčitých zrn je zde nejvyšší. VZ1 w (%)
VZ2 39,0
VZ3 29,5
Tab. 1: Výsledné hodnoty zkoušek na zjištění přirozené vlhkosti.
30
6,6
5.3.2 Stanovení zrnitosti Po zjištění celkové suché hmotnosti jsem určil procentuální zastoupení propadů k celkové suché hmotnosti na jednotlivých sítech. U vyhodnocení hustoměrné zkoušky je zapotřebí provést opravu na teplotu. Teplota suspenze byla po celou dobu zkoušky konstantní a to 21,5°C. Podle této opravené teploty se upravuje také čtení hustoměru. Z nomogramu se poté podle návodu odečtou hodnoty průměrů částic k jednotlivým intervalům čtení a spočítá se procentní zastoupení X ze vzorce:
kde, md je celková suchá hmotnost, ρs je hustota pevných částic, ρw hustota vody a R je čtení hustoměru. Všechny získané hodnoty procentních zastoupení průměrů částic jsem zapisoval do tabulky, ze které jsem poté vytvořil křivku zrnitosti v semilogaritmickém zobrazení. Křivky zrnitosti pro jednotlivé vzorky uvádím níže v obr. 13, 14, 15.
Obr. 13: Křivka zrnitosti vzorku VZ1.
31
Obr. 14: Křivka zrnitosti vzorku VZ2.
Obr. 15: Křivka zrnitosti vzorku VZ3.
Ze zjištěných zrnitostních křivek jednotlivých vzorků jsem na závěr provedl zatřídění dle momentálně platné normy ČSN EN ISO 14688-2 Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin – Část 2: Zásady pro zatřiďování. Z důvodu, že v inženýrskogeologické a potažmo projektantské praxi je stále běžné i starší značení zemin, provedl jsem zatřídění i podle 73 6133 – Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací, která přebírá starší zatřiďování podle již zrušené ČSN 73 1001 – Zakládání staveb. Základová půda pod plošnými základy. Souhrnné pojmenování uvádím v tab. 2 níže.
32
ČSN 73 6133
ČSN EN ISO 14688-2
VZ1
F3 MS hlína písčitá, F4 CS jíl písčitý
siSa, clSa
VZ2
S4 SM písek hlinitý, S5 SC písek jílovitý
siSa, clSa
S3 S-F písek s příměsí jemnozrnné zeminy VZ3
siSa, clSa S5 SC písek jílovitý
Tab. 2: Zatřídění vzorků na základě zrnitostního rozboru.
Při vyhodnocení hustoměrné zkoušky vyšlo najevo, že všechny tři vzorky mají příliš plochou část křivky zrnitosti pro jemnozrnné částice menší než 0,063 mm. To by znamenalo, že zeminy obsahují velmi malé množství prachových částic. Vzhledem k tomu, že jsem postupoval podle návodu na provedení zkoušky na stanovení zrnitosti zemin určené pro studenty předmětu Mechanika zemin vyučovaného na Přírodovědecké fakultě a podle příslušné normy ČSN 17892-4, nepředpokládám chybu v provedení zkoušky. Jedním z možných vysvětlení je, že v odměrném válci se nejjemnější částice, i přes použití dispergačního činidla a důkladného promíchání odměrného válce před započetím samotné hustoměrné zkoušky navázaly na prachovité částice a ty sedimentovaly rychleji, než by tomu mělo být. Zatřídění zemin podle příslušných norem však nebylo ovlivněno. Podle zjištěných křivek zrnitosti, lze tyto zeminy zatřídit jako namrzavé, dle ČSN 72 1002. 5.3.3 Konzistenční meze Pro stanovení meze plasticity postačilo pouze vysušené válečky z obou částí zvážit a vypočítat vlhkost. U vzorku VZ1 bylo stanovení meze plasticity velmi bezproblémové. Dílčí hodnoty vlhkosti se od sebe lišily v setinách procenta. Průměr obou výsledných hodnot uvádím v tab.3. Stanovení meze plasticity u vzorku VZ2 jsem musel opakovat a to z důvodu, že dílčí hodnoty výsledných vlhkostí se od sebe lišily o více než přípustných 0,5%. V tomto případě se jednalo o 1,8%. V tab.3 níže je uvedena hodnota vlhkosti na mezi plasticity z opakované zkoušky. U té již rozdíl obou dílčích vlhkostí byl 0,3%, což splňuje podmínky u stanovení meze plasticity. Vyhodnocení zkoušek na stanovení meze tekutosti z jednotlivých penetračních stupňů u vzorků VZ1 a VZ2 uvádím níže v obr. 16 a 17. Výsledky jsou vyneseny v semilogaritmickém zobrazení, kdy na ose y je v normálním zobrazení vynesena vlhkost v procentech. Na ose x je pak v logaritmickém zobrazení penetrace v mm. U jednotlivých bodů v grafech jsem tyto hodnoty vypsal a to v pořadí: penetrace, vlhkost. Těmito body jsem vynesl lineární spojnici trendu a zobrazil rovnici regrese. Z té jsem poté dosazením vypočítal vlhkost při penetraci 10 mm, což je platná hodnota při použití penetračního kužele s parametry 60 g/ 60°. Výsledné vlhkosti na mezi tekutosti jsem uvedl v souhrnné tab. 3 níže.
33
VZ1 78,0
14; 77,4
vlhkost (%)
77,0 76,0
13,1; 75,5
y = 1,94x + 50,212
75,0 74,0
12; 73,3
11,8; 73,3
73,0
72,0 1
10 penetrace (mm)
Obr. 16: Vyhodnocení zkoušky stanovení meze tekutosti vzorku VZ1.
vlhkost (%)
VZ2 82,0 80,0 78,0 76,0 74,0 72,0 70,0 68,0 66,0
14,8; 80,5
y = 1,96x + 50,805 11,2; 71,1 9,8; 69,5
8,9; 69,7 1
10 penetrace (mm)
Obr. 17: Vyhodnocení zkoušky stanovení meze tekutosti vzorku VZ2.
Ze zjištěných vlhkostí na mezi tekutosti a plasticity a také z přirozené vlhkosti jsem dále stanovil index plasticity a stupeň konzistence ze vztahů zmíněných v kapitole 5.3.3. Výsledné hodnoty jsou taktéž uvedeny v souhrnné tab.3. wP (%)
wL (%)
IP (%)
IC
VZ1
37
69,6
32,6
0,9
VZ2
38
70,4
32,4
1,3
Tab. 3: Souhrnná tabulka s výsledky zkoušek stanovení konzistenčních mezí.
Z Casagrandeho plasticitního diagramu (ČSN 731001 – zrušená) vyplývá, že VZ1 a VZ2 se zatřídí na rozhraní jako vysoce plastické až velmi vysoce plastické jíly až hlíny. Index konzistence udává podle ČSN EN ISO 14688-2 u VZ1 pevnou konzistenci, u VZ2 velmi pevnou konzistenci. Zatřídění podle zrušené normy ČSN 73 1001 je takové, že u VZ1 je konzistence tuhá a u VZ2 je konzistence pevná. 34
5.3.4 Kritická a reziduální pevnost Doba trvání jedné vlastní smykové zkoušky byla v průměru cca 3,5 dne. V případě, že by se započítala i doba konsolidace, tak se provedení jedné zkoušky, v závislosti na konsolidačním stupni prodlužuje cca na 7 až 10 dní. Během této doby jsem musel dbát na to, aby nedošlo k vysušení vzorku. To by mělo za následek ovlivnění výsledků, v podobě zvýšeného smykového napětí. Vidět je to například u zkoušky VZ2 100 v obr.20, kdy v závěru zkoušky došlo k částečnému vysušení a smykové napětí se začalo zvyšovat. Výsledná data z této zkoušky obsahovala kromě přesného času zápisu také odečty digitálních odchylkoměrů, které zaznamenávaly deformace obou dynamometrů a sednutí vzorku v průběhu zkoušky. Tato data byla v počítači uložena v podobě textového souboru. Ten bylo nutné převést do tabulkového editoru Microsoft Excel, v kterém samotné vyhodnocení proběhlo. Pro vytvoření pracovního grafu závislosti smykového napětí na posunu, při jednotlivých stupních normálového zatížení, viz obr. 19 a 20 níže, je nutné odečtená data z dynamometrů přepočítat na sílu pomocí kalibračních křivek, které mi poskytl Mužík (ústní sdělení, 2014), který kalibroval dynamometry rotačního smykového přístroje ke zkouškám, které slouží k vypracování jeho diplomové práce. V tomto grafu závislosti smykového napětí na posunu je vrcholová pevnost pro rekonstituovaný vzorek pevností kritickou (Najser, Boháč, 2005). Výsledné smykové napětí se počítá ze vzorce podle Najsera (2004):
kde F1 a F2 jsou síly působící na levý a pravý dynamometr, L je vzdálenost mezi rameny, R2 a R1 jsou vnější a vnitřní poloměr prostoru pro uložení vzorku. Normálové napětí, které působí na vzorek lze spočítat podle vztahu:
který vyjadřuje sílu působící na plochu mezikruží. U jednotlivých stupňů normálových napětí jsem při přidávání závaží na pákový mechanismus nebral v úvahu váhu horní desky smykové krabice, z toho důvodu je celkové normálové napětí vždy vyšší o 2,5 kPa (normálové napětí, jaké vyvodí horní deska). Pro lepší přehlednost jsem však ponechal značení jednotlivých normálových napětí na plánovaných hodnotách 100, 200, 300 kPa. Do výpočtů jsou však tyto přírůstky započítány. Vlastní smykání bylo prováděno po tak dlouhou dobu, dokud se hodnoty odečítané na odchylkoměrech neustálily. Po ukončení zkoušky jsem smykovou krabici vyjmul a vizuálně zkontroloval stav smykové plochy. Příklad smykové plochy je na obr. 18, kde jsou patrné stopy po smykání a po drážkách, které tam při demontáži zanechala horní deska. Při smýkání docházelo k dalšímu sednutí vzorku a to v průměru o cca 0,6 mm.
35
Obr. 18: Smyková plocha vzorku VZ2 při normálovém zatížení 100 kPa, vpravo detail smykové plochy.
Výpočet úhlu vnitřního tření φ´ se vypočítá z rovnice:
Z pracovních grafů zobrazených jako obr. 19 a 20 níže vyplývá, že kritické pevnosti v jednotlivých stupních normálového napětí dosahovaly vzorky VZ1 a VZ2 v rozmezí přibližně od necelých 3 mm do 6,5 mm posunu. Nižších hodnot posunu, k dosažení kritické pevnosti, dosahovaly vzorky zatěžované normálovým napětí 300 kPa. Při těchto zatížení došlo rychleji k dosažení maximálního odporu vzorku proti usmýknutí. To se projeví taktéž strmějším a jasnějším vrcholem. Reziduální pevnost byla určena jako průměr z ustálených hodnot smykového napětí.
36
VZ1 60 50 τ [kPa]
40 30
VZ1 100
20
VZ1 200
10
VZ1 300
0 -10 0
50
100 posun [mm]
150
200
Obr. 19: Pracovní diagram zkoušky v rotačním smykovém přístroji u vzorku VZ2.
VZ2 60
τ [kPa]
50 40 30
VZ2 100
20
VZ2 200
10
VZ2 300
0 0
50
100
150
200
posun [mm] Obr. 20: Pracovní diagram zkoušky v rotačním smykovém přístroji u vzorku VZ2.
37
Z výše zmíněných rovnic pro výpočet smykového napětí, normálového napětí a úhlu vnitřního tření jsem sestavil výslednou tabulku 3 a 4 pro vzorky VZ1 a VZ2. VZ1 smyk
100
200
300
P (N)
410
810
1210
102,4
202,2
302,1
τ´krit (kPa)
18,9
37,5
53,8
φ´krit (°)
10,7
10,7
10,3
τ´rez (kPa)
13,7
21,5
26,3
7,7
6,1
5,0
σ´ (kPa)
φ´rez (°)
Tab. 4: Výsledné hodnoty kritické a reziduální pevnosti ze zkoušky v rotačním smykovém přístroji pro vzorek VZ1.
VZ2 smyk
100
200
300
P (N)
410,0
810,0
1210,0
σ´ (kPa)
102,4
202,2
302,1
τ´krit (kPa)
21,8
36,7
53,6
φ´krit (°)
12,3
10,5
10,2
τ´rez (kPa)
15,2
21,5
28,7
8,5
6,1
5,5
φ´rez (°)
Tab. 5: Výsledné hodnoty kritické a reziduální pevnosti ze zkoušky v rotačním smykovém přístroji pro vzorek VZ2.
Výsledky zkoušek na stanovení kritické a reziduální pevnosti dopadly ne zcela podle předpokladů, stanovených především na základě zatřídění vzorků podle zrnitosti a orientační normové tabulkové hodnotě (ČSN 73 1001 – zrušená). Naměřená data ale nemusí být zcela zavádějící. V této oblasti jsou známy i výsledky průzkumných prací (Štefanová, 1986), kde na tufitech byla naměřena kritická hodnota efektivního úhlu vnitřního tření v rozmezí 4,5 – 15° a reziduální hodnoty úhlu vnitřního tření v rozmezí od 2 – 9,5°, u terciérních jílů pak kritické hodnoty efektivního úhlu vnitřního tření vycházejí cca 15° (Plšková a kol., 2012). Na základě konzultace výsledných dat s RNDr. Plškovou, která je inženýrským geologem s dlouholetou praxí a v této oblasti se průběžně pohybuje po dobu výstavby dálnice D8 a místní geologii zná 38
velice podrobně, lze konstatovat, že mnou naměřené hodnoty jsou použitelné do výpočetních modelů. Dalším negativním faktorem, který mohl ovlivnit výsledky zkoušek, je možná nepřesnost prováděné zkoušky, kdy ovlivnění může být způsobeno možností vytvoření smykové plochy na kontaktu mosazné horní destičky a samotného vzorku (Najser, 2004). Dále je pak nutné zopakovat, že pro provedení zkoušky byla připravena pasta, která byla zbavena částic větších než 0,5 mm (Najser a Boháč, 2005). Z toho vyplývá, že nepřítomnost zrn větších než zmíněných 0,5 mm by mohla snižovat výslednou smykovou pevnost. Podle Plškové a kol. (2012) obsahují tufy z oblasti km 62,020 dálnice D8 v jemných částicích 2-3% montmorillonitu, 35% kaolinitu, 33% goethitu, 5% sideritu, 10% anatasu a 15% amfibolu. Výskyt montmorillonitu a kaolinitu, ale bez informace o procentuálním zastoupení, potvrzují také Tourková (1974) a France a kol. (1972). Otázkou je, v jaké míře se podílí montmorillonit (zastoupen jen prvními procenty obsahu) a ostatní jílové minerály, na chování těchto materiálů in situ. Efektivní úhel vnitřního tření sodného montmorillonitu je cca 10°, vápenatého cca 20° (Mesri, 1970). Pro zodpovězení této otázky, která je nad obsahový rámec této prakticky zaměřené práce, by bylo dobré zjištěné hodnoty porovnat s výsledky dosaženými v krabicovém smykovém přístroji, popřípadě v triaxiálním přístroji. Nicméně se domnívám, že výsledné hodnoty mnou naměřené jsou použitelné do výpočetního modelu a to z těchto důvodů: -
-
v daných místních geologických podmínkách, kde v širším okolí trasy dálnice D8 se vyskytuje velké množství dočasně uklidněných a mnohdy i aktivních sesuvů (viz kap. 3.8), jsou při modelování stability svahů brány v potaz obzvlášť nejnepříznivější podmínky. daný profil je bez výskytu podzemní vody, ale těmito nízkými výslednými kritickými parametry můžeme modelovat např. období zvýšených srážkových úhrnů, kdy dochází k saturaci zemin, zvýšení pórových tlaků a tím ke snížení smykové pevnosti, čímž se možnost vzniku svahové deformace úměrně zvýší
6 Hodnocení stability zářezu Jedním z cílů této práce je určení stability zemního tělesa – zářezu. Navrhované sklony svahů zářezů musí odpovídat parametrům místní geologie a měla by být takové, aby byly stabilní z dlouhodobého hlediska. To znamená, že k výpočtům bylo třeba použít kritické parametry, které jsem získal ze zkoušek na odebraných vzorcích na rotačním smykovém přístroji v laboratořích mechaniky zemin na PřF UK. Zájmový zářez se nachází na km 63,7, obr. 21 níže, a navazuje na zprávu Plškové (2012), v které je taktéž určována stabilita svahu na km 63,280, 63,420, 63,500, 63,600. Kritické parametry smykové pevnosti zemin použité v této zprávě byly stanoveny na základě laboratorních zkoušek a odborného odhadu, kdy jednotlivé hodnoty parametrů jsou uvedeny v tab. 6 níže.
39
Obr. 21: Přehledná situace s vyznačením zářezu ve vymezeném mapovaném území.
S těmito parametry jsem pro porovnání taktéž modeloval výpočet stability svahů zájmového zářezu. Všechny výsledky pak uvádím v kapitole 6.2 a grafické výstupy jsou v příloze č. 11. Pro modelování byl použit program SV Slope Professional , ke kterému mi byl umožněn přístup v rámci licence PřF UK. Program využívá k řešení stabilitních úloh (1. mezní stav) přesné matematické metody mezní rovnováhy. Modelovány byly kruhové smykové plochy a vypočítán stupeň bezpečnosti FS. Samotná geometrie levé i pravé strany zářezu pak byla kreslena v programu Bricscad V12 a následně importována do SV Slope.
6.1 Cíle a vstupní data modelu Hlavním cílem je určení stability sklonů svahů v zářezu na km 63,7. Kdy Plšková (2012) uvádí, že v původním projektovém návrhu je uvažován jednotný sklon 1:1,75 pro všechny výšky a geologická prostředí a dále uvádí mezní hodnotu stupně stability Fmin > 1,15 pro kritické parametry a to podle kritérií ČSN 73 6133. Ve zkoumaném profilu zářezu není uvažována hladina podzemní vody. Ta nebyla zjištěna při vlastním mapování tohoto profilu, ani nebyla zaznamenána nejbližším archivním dokumentačním bodem, č. 269. Geometrie zářezu je lépe patrná z přiloženého řezu BB´, který je uveden jako příloha č. 10. Níže v obr. 22 uvádím pro ilustraci zmenšenou podobu zmíněného řezu BB´, který je však nepřevýšen a použit jako podklad pro vytvoření modelu.
40
B '
B 2 1 2 0 2 0
0 8 6
2 0 4 2 0 2 0
2 0
1 9
8
1 9
6
1 9
4
1 9
2
1 9
0
1 8
8
1 8
6
1 8
4
Legenda Kvartér E eolické sedimenty
Terciér Tj pánevní sedimenty Tt tufy a tufity
Obr. 22: Zmenšený model zářezu, nepřevýšen.
Levá strana reprezentuje svah na straně dálnice vedoucí ve směru na Prahu. Zářez by měl být cca 8 m vysoký a je budován svrchu sprašovými hlínami, pod kterými je těleso terciérního jílu dosahujícího minimálně k patě zářezu. Tento stav nebylo možné ověřit bez průzkumných kopných nebo vrtných prací, tudíž jsem v modelu dále vycházel z výše zmíněného řezu BB´. Pod terciérním jílem jsou již vulkanické sedimenty - tufy a tufity. Pravá strana zářezu reprezentuje svah na straně dálnice vedoucí ve směru na Ústí nad Labem. Zářez by měl být cca 12 m vysoký a je budován svrchu sprašovými hlínami a pod nimi souvislou polohou tufů, který sahá až po patu zářezu. V tabulce 6 uvádím převzaté kritické parametry, se kterými jsem taktéž provedl výpočet stability pro porovnání s mými kritickými parametry, které uvádím v tabulce 7. Vstupní kritické pevnosti terciérních jílů a tufů jsem získal vlastními laboratorními pracemi. Parametry sprašových hlín a objemovou tíhu a soudržnost materiálů pak přebírám z práce Plškové (2012), jelikož u rekonstituovaných vzorků je soudržnost 0 kPa.
γ (kN/m3)
Φkrit (°)
sprašové hlíny
19
23
2
terciérní jíly
20
15
3
tufy a tufity
14
26
2
Tab. 6: Přehled výpočetních parametrů zemin (Plšková, 2012).
41
c (kPa)
γ (kN/m3)
Φkrit (°)
c (kPa)
sprašové hlíny
19
23
2
terciérní jíly
20
11
3
tufy a tufity
14
12
2
přitěžovací lavice
21
39
0
Tab. 7: Přehled vlastních výpočetních parametrů zemin.
Přestože v modelu není uvažována souvislá hladina podzemní vody, z výsledků laboratorních zkoušek, kde kritické hodnoty vyšly nízké, můžeme modelovat situaci kdy např. v období zvýšených srážkových úhrnů, kdy dochází k saturaci zemin vodou, se zvýší pórové tlaky a tím se sníží její smykové pevnosti a možnost vzniku svahové deformace se tím úměrně zvýší. Tato situace je pro dlouhodobou stabilitu zásadní. V případě, kdyby se jednalo o území, které v minulosti postihly svahové deformace, bylo by nutné do výpočtů zařadit reziduální parametry (tab. 4 a 5). Tuto problematiku dále rozvádím v kapitole 7.
6.2 Výsledné modely Nejdříve jsem modeloval stabilitu svahu na projektovaný sklon 1 : 1,75. Pokud hodnota FS vyšla menší než 1,15, což stanovuje ČSN 73 6133 jako mezní hodnotu při použití kritických parametrů, provedl jsem úpravu sklonu svahu takovou, jaká vyhoví podmínce FS>1,15. Druhým řešením bylo použití přitěžovací štěrkovité lavice, která má u paty šířku cca 2,5 m. Z provedeného stabilitního výpočtu s převzatými daty je zřejmé, že svah zářezu ve směru na Prahu se sklonem 1:1,75 není z dlouhodobého hlediska stabilní, FS= 0,825. Svah ve směru na Ústí n. Labem pak vyšel příznivě a to FS= 1,379. Při použití vlastních kritických parametrů je FS vždy pod minimální hodnotou FS=1,15. Na levém svahu je FS= 0,64 a na pravém svahu je FS= 0,707. V prvním řešení jsem provedl úpravu sklonu svahu takovou, aby vyhověla minimálním povoleným hodnotám FS. Výsledné sklony svahů pak mají hodnotu přibližně 1:4 a na levém svahu je FS= 1,217 a na pravém svahu je FS= 1,21. Dalším možným řešení je pak využití přitěžovací lavice u paty svahu. Po této úpravě mohou být svahy ve sklonu 1:3,75, na levém svahu je pak hodnota FS= 1,199 a na pravém svahu FS= 1,172
6.3 Závěry na základě vytvořených modelů Kdyby do uvažovaných řešení nebyly brány v potaz zábory půdy okolo stavby, možnými řešeními by byly modelované případy: úprava sklonu svahu na hodnotu 1:4 nebo popřípadě použití přitěžovací lavice, kdy výsledný sklon může být 1:3,75 nebo i méně. To závisí na 42
vlastních parametrech těchto přitěžovacích lavic, jakými jsou rozměry a použitý materiál, využití výztuh do těchto konstrukcí apod. Výkresy s přesnými vymezeními záborů v okolí zářezu jsem neměl k dispozici, ale v případě, že by nebyly dostatečné pro umožnění svahování ve výše zmíněných sklonech, by bylo na zvážení použití jiných technických opatření např. v podobě tuhého tělesa – stabilizační zdi při patě svahu. Dalším důležitým prvkem pro udržení dlouhodobé stability svahů, je v co největší míře zabránění povrchové erozi. Především tufy jsou náchylné k velmi rychlému degradování vlivem klimatických podmínek, kdy dochází k nepříznivé změně mechanických vlastností zmíněného materiálu. Důležitým faktorem pro výběr vhodného řešení je bezesporu i ekonomická náročnost jednotlivých řešení.
7 Zhodnocení inženýrskogeologických poměrů Z obecného hlediska poskytují pevné skalní horniny neovulkanitů stabilní a velmi únosné základové půdy. Podle stupně zvětrání se tyto horniny řadí do 2. a 3. třídy těžitelnosti. Jelikož se však většinou nacházejí na vyvýšených místech, zpravidla se na nich nestaví, s výjimkou technických objektů, jako jsou vodojemy nebo sloupy elektrického vedení. Na okrajích těchto vyvýšenin je pak nutné posouzení stability území. Pro stavbu výhodnější jsou pyroklastika, pokud se vyskytují ve formě poloskalních hornin, kdy jsou únosné, málo stlačitelné, drží se i v kolmé stěně a jsou rozpojitelné i rypadlem. Spolu se skalními horninami jsou použitelné do zemních konstrukcí. Pokud jsou již pyroklastika zcela zvětralá, je nutné je posuzovat jako jílovité zeminy a platí pro ně obdobné charakteristiky jako pro terciérní jíly. Vytvářejí nepříznivé základové půdy, protože jsou stlačitelné, citlivé na změnu vlhkosti a objemově nestálé. Výhodou je jejich snadné rozpojování, ale v případě zvýšené vlhkosti zemní práce ztěžuje jejich vysoká lepivost. Materiály to jsou převážně nevhodné k použití do zemních konstrukcí vzhledem k výše zmíněným charakteristikám (Matula a Pašek, 1986). Při liniových stavbách je prvořadým úkolem posouzení stability daného území, kdy by se mělo zvážit riziko vzniku svahových deformací vlivem zemních prací při výstavbě, a popřípadě posunout či zcela změnit trasu vedení liniové stavby (Matula a Pašek, 1986). Centrální část mapovaného území je největší měrou tvořena holocenními říčními náplavami a terasovými štěrky řeky Bíliny, které jsou na jižním okraji překryty sprašovými hlínami. Z hlediska provádění zemních prací se všechny tyto materiály řadí do 1. třídy těžitelnosti, to znamená, že se dají těžit běžnými bagry. Únosnost základových půd je nejpříznivější u štěrků, které v některých případech obsahují i valouny až 30 cm velké. Proto je na těchto terasových uloženinách na mapovaném území vystavěna i většina domů v Řehlovicích a Stadicích. Tento materiál je vhodný i na použití do zemních konstrukcí dle ČSN 73 6133. U holocénních náplavů je dobré brát v potaz množství organického materiálu, který tyto náplavy obsahují. Výsledná únosnost je ovlivněna jak množstvím organického 43
materiálu, tak také ulehlostí těchto náplavů. Sprašové hlíny jsou zpravidla brány jako únosné základové půdy, ale při zakládání je nutné zajistit, aby klimatické podmínky nezhoršily původní struktury těchto hlín. V opačném případě je nutné odtěžit takto znehodnocený materiál. V celé ploše mapovaného území jsou okolo centrální části (náplavy, terasy a sprašové hlíny) rozmístěna hlinitá a kamenitá deluvia. Kamenitá deluvia tvoří vhodné základové půdy, které spadají do 1. třídy těžitelnosti, avšak většinou tvoří prudká úbočí místních vrchů, kde je provádění staveb značně komplikované. U deluviálních hlín, které tvoří téměř polovinu mapovaného území je rozhodující původní materiál, ze kterého jsou vyvinuty. Jestliže jím byl tuf, je vysoká pravděpodobnost, že se bude jednat o materiál, který se vlivem zásahu zemními pracemi či saturací vodou může stát nestabilním, což může vést k vytvoření svahových deformací. Ty jsou v terénu jasně patrné, díky zvlnění povrchu. Další negativním parametrem hlinitých deluvií je rozbřídavost a lepivost při zvýšené vlhkosti, což může ztížit průběh zemních prací. Oproti kamenitým deluviím, která jsou vhodná do zemních konstrukcí bez úprav, hlinitá deluvia jsou s úpravami podmínečně vhodná. Úpravy musí být podloženy průkaznými zkouškami na jejich účinnost. I přes to hrozí riziko, že z dlouhodobého hlediska nejsou tyto upravené zeminy stabilní, tudíž se jejich použití spíše nedoporučuje. Dále je nutné dbát zvýšené opatrnosti na namrzavost těchto zemin. Problematika svahových deformací je aktuální pro jakoukoli větší stavbu, která je prováděna v tomto regionu. Musíme rozlišovat území na sesuvná a nesesuvná. Sesuvným územím se rozumí taková oblast, která je historicky postižena opakovanými svahovými pohyby. Tento případ je např. v okolí stavby D8 u Prackovic, kde osa dálnice protíná sesuvné území. Při návrhu zářezu je vhodné do výpočtů stability svahu zavést reziduální parametry, které nám udávají smykové pevnosti na smykových plochách, kde jsou již částice silně orientovány. Tyto plochy by mohly být obnoveny po zásahu zemními pracemi. Při použití kritických parametrů namísto reziduálních lze očekávat nadhodnocení stupně stability pro daný zářez. To znamená, že z dlouhodobého hlediska by mohlo dojít ke kolapsu. Zatímco pokud se jedná o zářez v nesesuvném území, je nutné použití kritických parametrů. Návrh zářezu by měl být vytvořen na základě tohoto hlavního rozdělení. Dalším rozhodujícím faktem pro návrh zářezu je výskyt hladiny podzemní vody. Její přítomnost pak zásadní měrou ovlivňuje určení stupně stability. V obou případech by měla být v úvahu brána nejnepříznivější situace. Po vybudování zářezu je důležitým prvkem vytvoření systému na odvodnění svahu od podzemní vody a od povrchové vody, např. štěrkovými drény. Dále je pak důležité zabránění vzniku povrchové eroze, aby nedocházelo k degradaci zeminy a možnosti zhoršení celkové stability. Část budované dálnice vedoucí přes mapované území sestává na jihu ze zářezu, který navazuje na přemostění místní komunikace a dále po náspu k dalšímu mostu, který se již napojuje na stávající dálnici D8. Geologické podmínky v zářezu jsou popsány v samostatné kapitole 6.1. Dále je most přes místní komunikaci, kde je vrstva 7 m sprašové hlíny a pod ní štěrky. Konečné přemostění je založeno v místech, kde štěrky jsou mělce pod povrchem, cca 1,5 m. Zářez spadá dle normy ČSN 1997-1 na pomezí 2. a 3. geotechnické kategorie. Stavba
44
mostních pilířů pak spadá do 2. geotechnické kategorie. Materiály vyskytující se v okolí stavby dálnice se řadí do 1. třídy těžitelnosti. Hydrogeologický režim zájmové oblasti je v nížině ovlivňován především režimem řeky Bíliny. Podzemní voda je tu vázána zejména na pleistocenní terasové štěrky a souvislá hladina se vyskytuje v hloubce okolo 1,5 m pod povrchem (oblast Stadic), v centrální části mapy (J od Přemyslova pomníku), je již voda mírně zakleslá a je v hloubce přibližně 5 m pod povrchem. Ve vyšších partiích mapovaného území je voda vázána na deluviální uloženiny, které jsou vzhledem k podložním tufům propustnější. Tyto vyšší partie jsou drénovány místními vodotečemi – Sušským, Řehlovickým, Radejčínským a dalším nepojmenovaným potokem. Místní hydrogeologický režim je vázán na množství atmosférických srážek, kdy v srážkově deficitnějších obdobích může hladina značně zaklesnout.
8 Závěr Cílem této práce bylo zhodnocení inženýrskogeologických poměrů výstavby nového úseku dálnice D8 v okolí Řehlovic formou inženýrskogeologické mapy v měřítku 1 : 5 000 a posouzení stability zemního tělesa - zářezu. V rešeršní části jsem se snažil nashromáždit informace o širším okolí i zájmovém území, aby bylo možné co nejvýstižněji charakterizovat oblast, v které jsem mapoval. Jelikož zaměření této práce je spíše praktické, nebylo možné v jednotlivých podkapitolách charakteristiky zájmového území zacházet do přílišných detailů. Musel jsem tedy zvážit, jaké informace jsou přínosné a důležité a jaké nikoli. Praktická část této diplomové práce sestávala z vytvoření mapy inženýrskogeologických poměrů v měřítku 1 : 5 000 a mapy dokumentačních bodů stejného měřítka. Dále byly provedeny laboratorní testy na odebraných vzorcích a v závěrečné části byla tato data použita do modelu stanovení stability svahů zářezu. Z výsledné mapy inženýrskogeologických poměrů jsou zřejmé i nové poznatky. V SV části mapy, kde dálnice překonává řeku Bílinu a opouští vymezené mapované území, je předkvartérní podklad tvořen křídovými pískovci. Jeden výchoz tohoto pískovce jsem vymapoval, a je označen v mapě dokumentačních bodů jako č. 40. Dále jsem se v geologických mapách setkal s vykreslením pouze jedné tektonické linie (linie sledující Řehlovický potok). Z morfologie terénu, ale i z terénního mapování jsem pak došel k závěru, že i ostatní vodoteče v daném území sledují tektonické linie, podél kterých probíhaly vertikální pohyby jednotlivých rozlámaných ker. Na dvou lokalitách jsem se také setkal s aktivní formou sesuvů, kdy u sesuvu na JZ straně mapy se jedná nejspíše o pravidelně se opakující pohyby. Druhý mělký sesuv je menšího měřítka a není příliš významný. Pomocí laboratorních zkoušek jsem postupně provedl stanovení vlhkosti, zatřídění dle zrnitosti, stanovil jsem konzistenční meze a stanovil kritické parametry smykové pevnosti. I přes fakt, že vzorky VZ1 a VZ2 jsem zatřídil jako jílovitý písek a prachovitý písek, jsou vysoce až velmi vysoce plastické. S tím souvisí i naměřené nízké hodnoty kritických a 45
reziduálních smykových parametrů. Z těchto výsledků je patrné, že zkoumané zeminy jsou svým chování velmi specifické a při stavební činnosti si žádají zvýšenou pozornost. Možným řešením k ověření správnosti naměřených dat z rotačního smykového přístroje, by bylo provést rozsáhlejší sérií testů i na jiných přístrojích umožňujících stanovit kritické parametry a následně tyto výsledky porovnat. Výsledné hodnoty z rotačního smykového přístroje byly použity do výpočtů stability svahů zářezu. Na základě modelů stability je patrné, že při navržených sklonech jsou svahy nestabilní. Je tedy nutné přijmout taková opatření, aby se konečné sklony svahů byly z dlouhodobého hlediska stabilní.
Bc. Tomáš Kuře
V Praze, dne 11.8.2014
46
9 Použitá literatura Český geologický úřad, Směrnice č. 1/1989 o inženýrskogeologickém mapování, Praha, 1989 Český geologický ústav, Geologická mapa ČR, list 02-32 Teplice, 1 : 50 000, Praha 1992 Český hydrometeorologický ústav, Univerzita Palackého v Olomouci, Atlas podnebí Česka, Praha – Olomouc, 2007, 255 str. Český úřad zeměměřický a katastrální, Státní mapa 1:5 000, Litoměřice 7-0, Praha, 2004 Český úřad zeměměřický a katastrální, Státní mapa 1:5 000, Ústí nad Labem 6-9, Praha, 2004 Český úřad zeměměřický a katastrální, Státní mapa 1:5 000, Ústí nad Labem 7-9, Praha, 2004 Český úřad zeměměřický a katastrální, Vyšší geomorfologické jednotky České republiky, Praha 1996, 54 str. Český úřad zeměměřický a katastrální, Státní mapa 1:5 000, Litoměřice 6-0, Praha, 2004 Demek, J., Mackovič, P., Zeměpisný lexikon ČSR. Hory a nížiny, AOPK ČR 2, Brno, 2006, 580 str. France, J., Hroch, Z., Janek, J., Pašek, J., inženýrskogeologický průzkum dálnice D8 v úseku Chotiměř – Radejčín km 62,2 – 67,8, II. etapa, MS, P023258, ČSAV – ústav geologie a geotechniky Praha, Stavební geologie, Praha, 1972, 56 str. Hazdrová, M., Dílčí zpráva o hydrogeologickém výzkumu na Ústecku za rok 1959 – 1961 se zaměřením na zásoby termálních vod v bazálních křídových pískovcích Ústecka, MS, P013968, Ústřední ústav geologický, Praha, 1962 http://ceskestredohori.ochranaprirody.cz/charakteristika-oblasti/ [8.4.2014] http://ekonomika.idnes.cz/foto.aspx?r=eko-doprava&foto1=ALH4bdc3c_sesuv.J [8.7.2014] http://geoportal.jsdi.cz/flexviewers/Silnicni_a_dalnicni_sit_CR/ [16.6.2014] http://www.dibavod.cz/70/prohlizecka-zaplavovych-uzemi.html [15.7.2014] http://www.geology.cz/svahovenestability [27.5.2013] http://www.mapy.cz/zakladni/?q= [průběžně] http://www.geology.cz/extranet/mapy/mapy-online [průběžně] Chlupáč, I., Brzobohatý, R., Kovanda, J., Stráník, Z., Geologická minulost České republiky, Praha, Academia, 2011, 436 str. Kleček, M., Geologické poměry území jz. od Ústí nad Labem (mezi Roudníky, Trmicemi a Stadicemi), MS, P019347, Přírodovědecká fakulta Univerzita Karlova Praha, březen 1967, 88 str. 47
Kycl, Petr, Inženýrskogeologické posouzení potenciálních sesuvných území v k.ú. Řehlovice, MS, Česká geologická služba, Praha, 2013, 12 str. Kycl, Petr, Situační zpráva o sesuvu Dobkovičky D8 km 56,300 ke dni 11. června 2013, MS, Česká geologická služba, Praha, 2013, 6 str. Matula, M., Pašek, J., Regionálna inžinierska geológia ČSSR, Praha, 1986, 295 str. Mesri, G., Olson, R.E., Shear strength of montmorillonite, Géotechnique 20, No.3, 261 – 270, 1970 Müller, V., Vysvětlivky k souboru geologických a ekologických účelových map přírodních zdrojů v měřítku 1 : 50 000, listy 02-32 Teplice, 02-14 Petrovice, Český geologický ústav, Praha, 1997 Najser J., Použití rotačního smykového přístroje a reziduální pevnost zemin, Diplomová práce, UK, PřF, Praha, 2004 Najser, J., Boháč J., Pevnost zemin v kritickém stavu v torzním krabicovém přístroji. Sb. konf. Zakládání staveb, Brno, 37-42, 2005 Nemčok, A., Pašek, J.., Rybář J., Dělení svahových pohybů, Sborník geologických věd, Ř. HIG, 11: 77-97, Praha, 1974 Pašek, J., Janek, J., Inženýrskogeologický průzkum dálnice D8 v úseku Chotiměř – Radejčín km 62,2 – 67,8, I. etapa, MS, P023257, ČSAV – Ústav geologie a geotechniky, Praha, 1972, 72 str. Pašek, J., Kudrna Z., 1996, Dálnice v sesuvném území v Českém středohoří, Geotechnické problémy líniových stavieb, 2. Geotechnická konferencia s medzinárodnou účasťou, Bratislava, 18.-19. 9. 1996, str. 97-102 Pašek, J., Rybář, J., Inženýrsko- geologické posouzení některých obtížných úseků trasy dálnice Praha – Drážďany, MS, ČSAV – Ústav geologie a geotechniky, Praha, 1969, 8 str. Plšková, M., Novotná, I., Záruba, J., Závěrečná zpráva D8-0805. Inženýrskogeologický doprůzkum navrhovaného zářezu v km 63,000 - 63,900, MS, GF P135895, Arcadis geotechnika a.s., Praha, 2012, 29 str. Ředitelství silnic a dálnic ČR, Dálnice D8 Praha – Ústí nad Labem – Neměcko, stav k 07/2013, Praha, 2013 Štefanová, J., Inženýrskogeologický průzkum pro v.o. silnice II/258 – most Hliňany, MS, P050828, Pragoprojekt, Praha, 1986, 101 str. Tourková, J., Inženýrskogeologický průzkum dálnice D8 v úseku Radejčín- Koštov km 69,00 – 75,500, MS, P025359, PřF UK Praha, 1974, 57 str.
48
Ústřední ústav geologický, Hydrogeologická mapa ČSR 1:50 000 list 02-32 Teplice, Praha, 1989 Ústřední ústav geologický, Mapa inženýrskogeologického rajónování ČR 1 : 50 000, list 0234 Bílina, Praha, 1990
Použité posudky z Geofondu Březina, B., Červinka, Š., Karous, M., Marek, V., Nohejl, S., Sysel, P., Tesař, O., Tobolková, J. Předběžný geotechnický průzkum dálnice D8 – stavba 0805 (km 48,076 – 64,326), úsek Lovosice – Řehlovice, MS, P093681, PÚDIS a.s., Praha, 1996, 68 str. Březina, B., Červinka, Š., Karous, M., Marek, V., Nohejl, S., Sysel, P., Tesař, O., Tobolková, J., Předběžný geotechnický průzkum dálnice D8 – stavba 0805 (km 48,076 – 64,326), úsek Lovosice – Řehlovice, MS, P093683, PÚDIS a.s., Praha, 1996, 92 str. Březina, B., Červinka, Š., Karous, M., Marek, V., Nohejl, S., Tobolková, J., Doplňující geotechnický průzkum dálnice D8 – stavba 0805 (km 48,227 – 64,690), úsek Lovosice – Řehlovice, MS, P093684, PÚDIS a.s., Praha, 1998, 43 str. Březina, B., Červinka, Š., Nohejl, S., Tesař, O., Tobolková, J., Vorel, J., Doplněk- předběžný geotechnický průzkum dálnice D8 – stavba 0805, úsek Lovosice – Řehlovice, část A – dálniční tunely – Prackovice a Radejčín, část B – Středisko správy údržby dálnice – Řehlovice, MS, P093682, PÚDIS a.s., Praha, 1996, 63 str. Čadek, J., Dušek, P., Hercogová, J., Kopečný, L., Macák, F., Macháčková, J., Malkovský, M., Miksouška, J., Mueller, V., Petíra, J., Sattran, V., Shrbený, O., Škvor, V., Váňa, L., Řešení ochranních pásem lázní Teplice v Čechách, I. část geologie, MS, P015641, Ústřední ústav geologický, Praha, 1962, 181 str. Čelák, J., Závěrečná zprava o podrobném IG průzkumu Nové Dvory, MS, P028134, Geoindustria, závod Praha, 1979, 50 str. Datel, J., Prouzová, L., Smětáková, A., Žitný, L., Studie ochrany zdrojů podzemních vod okresu Ústí nad Labem, MS, P064495, Vodní zdroje, Praha, 1988, 141 str. Fialová, Z., Geologická práce Řehlovice – MŠ typu Velox, MS, V073493, Krajský projektový ústav pro výstavbu měst a vesnic, Ústí nad Labem,1973, 7 str. Florík, J., Inženýrskogeologický průzkum pro hnojní plato v Habrovanech, MS, P069626, Stavoprojekt, Ústí nad Labem, 1990, 7 str. Fořt, K., V. etapová zpráva o výsledku inženýrsko-geologického průzkumu v trase vodovodního přivaděče prameniště Žernoseky - Ústí nad Labem, úsek od ústí štoly v Radejčíně ke křížení trasy s řekou Bílinou ve Stadicích, t.j. staničení km 9,250 - 14,20, MS, V053890, IGHP, Praha, 1966, 10 str.
49
Fořt, K., Zpráva o výsledku inženýrsko-geologického průzkumu v trase vodovodního přivaděče ze Žernosek do Ústí nad Labem, úsek Stadice - vodojem Bukov , tj. staničení 14,200 - 23,400 (VI. etapová zpráva), MS, V053887, IGHP, Praha, 1966, 18str. Hájková, V., Dálnice D8 0805 – SSÚD Řehlovice, hydrogeologický průzkumný vrt pro SO 731 – vyhodnocení hydrogeologického průzkumu, MS, P111268, Pragoprojekt a.s., Praha, 2004, 6 str. Hrdlička, Z., Rek L., Zpráva o geologickém průzkumu pro akci Trmice – Most město, automatický blok, přístavba RZZ v ŽST Řehlovice, MS, P029914, Státní ústav dopravního projektování, Pardubice, 1980, 5 str. Jiroudková, M., Předběžný geologický průzkum Řehlovice – 36 B.J. Stamo 61, MS, P055454, Stavoprojekt, Ústí nad Labem, 1982, 8 str. Jiroudková, M., Zpráva o výsledku inženýrskogeologického průzkumu pro náhradní rekultivaci Řehlovice, MS, P058227, Stavoprojekt, Ústí nad Labem, 1982, 12 str. Kavka, J., Kolář, Z., Kožnar, V., Kříž, L., Šanda, O., Šimůnek, J., Závěrečná zpráva Ústí nad Labem – okres, surovina: kámen, štěrkopísek a kaolinické pískovce. Etapa: vyhledávací (studie). Stav ke dni 29.12.1964, MS, P019152, Geologický průzkum, Praha, 1965, 104 str. Led, M., PÚP Řehlovice, geotechnický průzkum, MS, V051945, Krajský projektový ústav pro výstavbu měst a vesnic, Ústí nad Labem, 1965, 9 str. Luštincová, L., Výsledky inženýrskogeologického průzkumu pro trasu vodovodu Meziboří – Chlumec, MS, P040652, Stavební geologie, Praha, 1983, 20 str. Macák, F., Cháb, J., Kopecký, L., Malkovský, M., Mueller, V., Shrbený, O., Závěrečná zpráva k základní geologické mapě 1:50 000 list M-33-52-B Teplice, MS, P015674, Praha, 1963 Marek, V., D8 – 0806/3 stabil.obj. 101. Inženýrskogeologický průzkum dálniční trasy Řehlovice – Trmice, MS, P065146, Stavební geologie, Praha, 1987, 8 str. Marek, V., Inženýrskogeologický průzkum dálniční trasy Řehlovice – Trmice, D8 0806/3, stabil. obj. 141,144, MS, P065144, Stavební geologie, Praha, 1987, 9 str. Marek, V., Inženýrskogeologický průzkum pro dálniční most D8 Stadice a silniční most přes Bílinu u Stadic, okres Ústí nad Labem, MS, P030415, Stavení geologie Praha, 20 str. Marek, V., Inženýrskogeologický průzkum pro dálniční trasu zárubní a opěrné zdi v úseku Řehlovice – Trmice, MS, P030154, Stavení geologie Praha, 1985, 23 str. Marek, V., Inženýrskogeologický průzkum pro mostní objekty v úseku dálnice D8 Řehlovice – Trmice, MS, P033860, Stavení geologie Praha, 1985, 14 str. Marek, V., Inženýrskogeologický průzkum trasy dálnice D8 v úseku Lovosice – Řehlovice, MS, P037597, Stavení geologie Praha, 1985, 47 str. 50
Marek, V., Inženýrskogeologický průzkum území projektovaného výkopiště u obce Řehlovice, okres Ústí nad Labem, MS, P049055, Stavební geologie, Praha, 1985, 11 str. Marek, V., Zpráva o inženýrskogeologickém průzkumu sesuvných území v trase dálnice D8 – úseku Řehlovice – Trmice, MS, P041833, Stavení geologie Praha, 1983, 29 str. Mazáčová, K., Mělník – Rousice – 320 b.j. (zahuštění).(Blok č.1-4, distribuce, čistička). Stavebně – geologický průzkum, MS, V052693, Krajský investorský útvar, Praha, 1966, 18str. Salava, J., Řehlovice – geologické a geotechnické poměry na trase vodovodu, MS, V062639, Geoindustria, Praha, 1970, 16 str. Svoboda, J., Řehlovice, Závěrečná zpráva o provedení vrtů pro vertikální kolektory tepelného čerpadla na pozemku p.č.267/1, MS, P107933, Hydrogeologická společnost s.r.o., Praha, 2004, 8 str. Štainbruch, Závěrečná zpráva o hydrogeologickém průzkumu pro farmu Hliňany, MS, V054794, Státní ústav pro typisaci a vývoj zeměděl. a lesnických staveb, Praha, 1966, 5 str. Štěpán, P., Zpráva o doplňkovém geotechnickém průzkumu v trase projekt. přívodního řadu vodovodního přivaděče Žernoseky - Ústí nad Labem, II. Etapa, MS, V057140, IGHP, Praha, 1967, 13 str. Tomský, J., Zpráva o výsledcích inženýrskogeologického průzkumu na staveništi Nákupního a zásobovacího podniku v Řehlovicích, MS, V054876, IGHP, Praha, 1966, 11 str. Tourková, J., Hydrogeologický průzkum Řehlovice, MS, P054817, Vodní zdroje, Praha, 1986, 12 str. Tupý, P., Podrobný inženýrskogeologický průzkum – středisko DDD Stadice, MS, P062108, Agroprojekt Praha, závod Liberec, 1988, 9 str. Václavek, V., Výsledky hydrogeologického průzkumu v Libochovicích nad Ohří, MS, V052692, Vodní zdroje, Praha, 1966, 3 str. Zavoral, J., Závěrečná zpráva o inženýrskogeologickém průzkumu v trase vodovodu a na staveništi vodojemu v Řehlovicích, MS, V069965, Stavební geologie, Praha, 1973, 8 str. Žitný, L., Závěrečné vyhodnocení hydrogeologického průzkumu v okolí obce Řehlovice, MS, P016496, Vodní zdroje, Praha, 1964, 6 str. Žitný, L., Zhodnocení hydrogeologického průzkumného vrtu ve Stadicích, MS, P015745, Vodní zdroje, Praha, 1963, 6 str.
51
Použité normy ČSN 72 1002 Klasifikace zemin pro dopravní stavby (zrušená) ČSN 73 1001 Zakládání staveb. Základová půda pod plošnými základy (zrušená) ČSN 73 6133 Navrhování a provádění zemního tělesa pozemních komunikací, Český normalizační institut, 1998 ČSN EN 1997-1 Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí - Část 1: Obecná pravidla, 2006 ČSN CEN ISO/TS 17892-1 Geotechnický průzkum a zkoušení – Laboratorní zkoušky zemin – Část 1: Stanovení vlhkosti zemin, Český normalizační úřad, 2005 ČSN CEN ISO/TS 17892-4 Geotechnický průzkum a zkoušení – Laboratorní zkoušky zemin – Část 4: Stanovení zrnitosti zemin, Český normalizační úřad, 2005 ČSN CEN ISO/TS 17892-4 Geotechnický průzkum a zkoušení – Laboratorní zkoušky zemin – Část 12: Stanovení konzistenčních mezí, Český normalizační úřad, 2005 ČSN EN ISO 14688-1 Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin – Část 1: pojmenování a popis, Český normalizační úřad, 2003 ČSN EN ISO 14688-2 Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin – Část 2: Zásady pro zatřiďování, Český normalizační úřad, 2005
52