ZKUŠENOSTI Z INŽENÝRSKOGEOLOGICKÝCH PRŮZKUMŮ PŘI ZAKLÁDÁNÍ STOŽÁRŮ ELEKTRICKÝCH VENKOVNÍCH VEDENÍ Michaela Radimská Jan Beneda Pavel Špaček
OBSAH 1. PŘENOSOVÁ SOUSTAVA 1.1 Stožáry elektrického vedení 1.2 Základy stožárů
2. PRŮZKUM PRO STOŽÁRY 2.1 Základová půda 2.2 Příklad z praxe
3. NÁVRH ZALOŽENÍ STOŽÁRU 4. KOMPLIKACE PŘI VÝSTAVBĚ 5. ZÁVĚR
1. PŘENOSOVÁ SOUSTAVA
Přenosovou soustavu v České republice tvoří síť vedení 400 kV, 220 kV, vybraná vedení 110 kV a cca 30 transformačních stanic. Mezinárodně je síť šestnácti vedeními propojena se sítěmi dalších členů ENTSO-E (Evropská síť provozovatelů přenosových soustav elektřiny).
Při velmi vysokém napětí 110 kV, 220 kV a zvláště vysokém napětí 400 kV nebo 750 kV rozlišujeme vedení jednoduchá, dvojitá a vícesystémová. Vzdálenosti jednotlivých stožárů VVN jsou od 300 do 500 m. Vzdálenost 300 m je nejčastěji používána pro 110 kV, při vyšších napětích a těžších vodičích bývají vzdálenosti větší.
1.1 Stožáry elektrického vedení
Ve vedení se převážně používají nosné stožáry, mezi které se vkládají v určitých vzdálenostech výztužné stožáry (kotevní). Podle konstrukčního řešení rozlišujeme jednodříkové stožáry a portálové stožáry.
Typy a tvary stožárů vedení 110 kV a 220 kV (vlevo) a 400 kV (vpravo) (PROCHÁZKA 2007).
1.2 Základy stožárů
Základ pro podpěrný bod může být tvořen jedním samostatným základem nebo oddělenými základy zvlášť pro každý dřík nebo části dříku stožáru. Pro stožáry nosné se obvykle navrhuje úroveň základové spáry 2,2 m p.t. a pro stožáry výstužné (kotevní) 3,0 m p.t.
Dále se používají základy vrtané, pilířové nebo zvonové základy, roštové základy nebo šikmé pilotové základy.
2. PRŮZKUM PRO STOŽÁRY 1)
Příprava podrobného průzkumu pro stožáry
2)
seznam majitelů a pronajímatelů pozemků pod projektovaným stožárem a přístupovými cestami (§14 Zákona č. 62/1988 Sb.); mnoho katastrálních území spadajících pod různé obce (§9a Zákona č. 62/1988 Sb.); odlišní správci podzem. sítí; rozmanitá ochranná pásma.
Terénní průzkum
geologická dokumentace a výskyt podzemní vody (ustálená hladina min. po 24 hod) v místě stožárového stání; měření geoelektického odporu zeminy v místě stožáru dle ČSN 33 2000-554 ED. 3.
2.1 Základová půda 3)
Vyhodnocení Geolog má k dispozici následující ČSN:
ČSN EN ISO 14688: Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin – Část 1 a Část 2; ČSN EN ISO 14689-1: Geotechnický průzkum a zkoušení - Pojmenování a zatřiďování hornin – Část 1; ČSN EN 1997 Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí – Část 1 a Část 2; ČSN 73 6133 Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací.
Projektant trasy elektrického vedení by měl při návrhu založení stožárů postupovat podle následujících ČSN:
ČSN EN 50341-1: Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 45 kV; ČSN EN 50341-1 ED. 2: Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 1 kV.
2.2 Příklad z praxe
V následujících tabulkách jsou uvedena data získaná při inženýrskogeologickém průzkumu V540 – kompletní rekonstrukce vedení 110 kV na trase Veselí nad Moravou – Velká nad Veličkou v roce 2013.
Tab. 1 Geologická dokumentace vrtu ve vybraných intervalech
Ověřeno od – do (m p. t.)
HPV (m p. t.) naraž. / ustál.
hlína písčitá, hnědožlutá, tuhá konzistence, s vložkami šedého jílu a rezavého jemnozrnného písku
1,90 – 2,30
–
kvartér
spraš, světle hnědožlutá, pevná konzistence, s vápnitými žilkami, s cicváry o velikosti do 0,5 cm, ojediněle až 2 cm
1,60 – 3,20
–
neogén
jíl prachovitý, šedozelený, pevná konzistence, při bázi rezavá poloha s úlomky vápnitého pískovce, o velikosti 3 cm
4,30 – 5,00
–
typ stožáru
stratigrafie
S 80
N
kvartér
S 95
R
S 95
R
sonda
typ základové půdy (zemina, hornina)
efektivní soudržnost
totální úhel vnitřního tření
totální soudržnost
tuhá
γ (kN.m-3)
φef (o)
cef (kPa)
φu (o)
cu (kPa)
18,0
24 až 29
8 až 16
0
60
−
−
−
−
−
písčitoprachovitý jíl
sasiCl
tuhá
−
−
−
−
−
písčitá hlína
−
−
18+2
25+5
10+5
−
30+10
hlína písčitá / písčitoprachovitý jíl
F3 MS / sasiCl
tuhá
19,43
−
−
−
−
jíl se střední plasticitou
F6 CI
pevná
21
17 až 21
12 až 20
0
80
−
−
−
−
−
prach písčitý
saSi
velmi pevná
−
−
−
−
−
jíl pevný
−
−
19+2
15+5
11+3
−
37+12
jíl se střední plasticitou / prach písčitý
F6 CI / saSi
pevná
20,37
jíl s vysokou plasticitou
F8 CH
pevná
20,5
13 až 17
6 až 14
0
80
−
−
−
−
−
S 80 ČSN EN 50341-1 ED. 2 laboratorní stanovení ČSN 73 1001* ČSN 73 6133 ČSN EN ISO 14688-2 S 95
ČSN EN 50341-1 ED. 2 laboratorní stanovení ČSN 73 1001*
ČSN 73 6133 S 95
ČSN EN ISO 14688-2 ČSN EN 50341-1 ED. 2
laboratorní stanovení
jíl
Cl
velmi pevná
−
−
−
−
−
jíl pevný
−
−
19+2
15+5
11+3
−
37+12
jíl s vysokou plasticitou / jíl
F8 CH / Cl
pevná
19,45
* již neplatná ČSN 73 1001 Základová půda pod plošnými základy
ČSN EN ISO 14688-2
F3 MS
efektivní úhel vnitřního tření
ČSN 73 6133
hlína písčitá
objemová tíha
ČSN 73 1001*
NÁZEV ZEMINY
konzistence
NORMOVÉ PŘEDPISY
třída / symbol
SONDA
Tab. 2 Srovnání geotechnických charakteristik vybraných zemin podle normových předpisů.
efektivní soudržnost
totální úhel vnitřního tření
totální soudržnost
tuhá
γ (kN.m-3)
φef (o)
cef (kPa)
φu (o)
cu (kPa)
18,0
24 až 29
8 až 16
0
60
−
−
−
−
−
písčitoprachovitý jíl
sasiCl
tuhá
−
−
−
−
−
písčitá hlína
−
−
18+2
25+5
10+5
−
30+10
hlína písčitá / písčitoprachovitý jíl
F3 MS / sasiCl
tuhá
19,43
−
−
−
−
jíl se střední plasticitou
F6 CI
pevná
21
17 až 21
12 až 20
0
80
−
−
−
−
−
prach písčitý
saSi
velmi pevná
−
−
−
−
−
jíl pevný
−
−
19+2
15+5
11+3
−
37+12
jíl se střední plasticitou / prach písčitý
F6 CI / saSi
pevná
20,37
jíl s vysokou plasticitou
F8 CH
pevná
20,5
13 až 17
6 až 14
0
80
−
−
−
−
−
S 80 ČSN EN 50341-1 ED. 2 laboratorní stanovení ČSN 73 1001* ČSN 73 6133 ČSN EN ISO 14688-2 S 95
ČSN EN 50341-1 ED. 2 laboratorní stanovení ČSN 73 1001*
ČSN 73 6133 S 95
ČSN EN ISO 14688-2 ČSN EN 50341-1 ED. 2
laboratorní stanovení
jíl
Cl
velmi pevná
−
−
−
−
−
jíl pevný
−
−
19+2
15+5
11+3
−
37+12
jíl s vysokou plasticitou / jíl
F8 CH / Cl
pevná
19,45
* již neplatná ČSN 73 1001 Základová půda pod plošnými základy
ČSN EN ISO 14688-2
F3 MS
efektivní úhel vnitřního tření
ČSN 73 6133
hlína písčitá
objemová tíha
ČSN 73 1001*
NÁZEV ZEMINY
konzistence
NORMOVÉ PŘEDPISY
třída / symbol
SONDA
Tab. 2 Srovnání geotechnických charakteristik vybraných zemin podle normových předpisů.
3. NÁVRH ZALOŽENÍ STOŽÁRU
V České republice je mezi projektanty obecně velmi rozšířen program GEO5 – program pro zakládání staveb a geotechniku, který je součástí stavebního softwaru Fine. Program GEO5 se používá i při zakládání stožárů elektrického vedení. V programu GEO5 je zabudovaná databáze zemin podle již neplatné, ale stále hluboce zakořeněné ČSN 73 1001. Vstupní data do výpočtu může projektant upravovat buď dle doporučení geologického průzkumu, nebo dle ČSN EN 50341-1 ED. 2.
4. KOMPLIKACE PŘI VÝSTAVBĚ
Jednotlivá stožárová místa jsou od sebe značně vzdálena, mnohdy těžko dostupná, bez dodávky elektrické energie, neexistuje klasicky vybavené zařízení staveniště. Technologické postupy: vyčerpání vody (podzemní či povrchové) ze základové spáry, úprava základové spáry před položením základů, precizní hutnění zásypu kolem základové konstrukce stožáru.
Potřeba důsledného stavebního dozoru u každého stožárového místa.
5. ZÁVĚR
Cílem této prezentace bylo ukázat některá specifika IG průzkumu pro stožárová stání a zároveň upozornit na novou ČSN specializovanou na projektování stožárů. V době vzniku dlouho očekávané ČSN zaměřené na inženýrskogeologický průzkum je důležité si potřebu vzájemné propojenosti nových a stávajících předpisů neustále připomínat. Praxe nám potvrdila obecně platné pravidlo, že pro bezchybný návrh základů je důležitá především komunikace mezi geologem a projektantem, která zamezí chybným předpokladům na straně geologa a chybným závěrům na straně projektanta.
DĚKUJI ZA POZORNOST
Zdroj: Choi+Shine Architects
