Seydlerova 2451/ Praha 13

Transkript

1 Návrh sanace Stavba: Kostel sv. Jana Křitele v Srbech Objednatel: Zpracovatel: Autoři: Omnium z.s. Smetanova Broumov RECOC, spol. s r.o. Seydlerova 2451/ Praha 13 Ing. Karel Košek Elektronický zdroj: L:\POSUDKY.016\SRBY.SP_\TEXTY\SRBY-návrh sanace.docx\srby-návrh sanace

2 RECOC, spol. s r.o., Seydlerova 2451/8, Praha 13 RECOC, spol. s r.o., 28. října 864/273, Ostrava 1 Obsah 1 Obsah Soubor použitých norem a literatury Řada norem ČSN Zákony a vyhlášky Použité podklady a literatura Geologické poměry Geomorfologické a hydrologické poměry Geologické poměry Hydrogeologické poměry Doporučení geologa Charakteristika objektu stavebně technický průzkum Funkce a tvar budovy Stávající stav kostela Návrh sanace Trysková injektáž Další kroky sanace Závěr Seznam obrázků Seznam tabulek Soubor použitých norem a literatury 2.1 Řada norem ČSN ČSN EN Provádění speciálních geotechnických prací Trysková injektáž ČSN EN 1990 Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí oprava 1, 2, 3, 4; změny A1, Z1, Z2, Z3; NA ed. A; ed. 2 ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí. Část 1-1: Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb oprava 1; změny Z1, Z2; NA ed. A ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí. Část 1-3: Obecná zatížení - Zatížení sněhem oprava 1; změny Z1, Z2, Z3, Z4, Z5; NA ed. A ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-4: Obecná zatížení Zatížení větrem oprava 1,3.3; změny Z1,Z2,Z3; ed. 2, NA ed. A, změna A1 ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-5: Obecná zatížení Zatížení teplotou oprava 1,2; změny Z1,Z2; NA ed. A ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-6: Obecná zatížení Zatížení během provádění oprava 1,2; změny Z1,Z2,Z3,Z4; NA ed. A ČSN EN Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí. Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby oprava 1, 2; změny Z1, Z2; ed. 2, NA ed. A ČSN EN Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí. Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby oprava 1; změna Z1, Z2, Z3; NA ed. A, ed. 2 ČSN EN Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí. Část 1-1: Obecná pravidla Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby změna A1; NA ed. A ČSN EN Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí. Část 1-1: Pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce oprava 1; NA ed. A ČSN EN Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí. Část 1: Obecná pravidla oprava 1; změna NA ed. A Strana 2 8

3 Tento dokument obsahuje autorské dílo. Autorská práva k dílu vykonává společnost RECOC, spol. s r.o. ČSN EN Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí. Část 2: Průzkum a zkoušení základové půdy opravy 1,2 ČSN ISO 2394 Obecné zásady spolehlivosti konstrukcí. ČSN ISO 13822:2005 Zásady navrhování konstrukcí Hodnocení existujících konstrukcí. 2.2 Zákony a vyhlášky Zákon č. 183/2006 Sb o územním plánování a stavebním řádu v platném znění 3 Použité podklady a literatura [1] Architektonicko-stavební řešení, Omnium z.s., Ing. Jakub Děd, 05/2016 [2] Podrobný inženýrsko-geologický průzkum, Gekon s.r.o., RNDr. Lubomír Aron, 05/2016 [3] Stavebně technický průzkum, Arista Global s.r.o., Ing. J. Fořt, 02/ Geologické poměry 4.1 Geomorfologické a hydrologické poměry Dle regionálně-geologického členění českého masivu spadá lokalita ke středočeskému proterozoiku, blíže k domažlickému krystaliniku. To je zde representované především svory [ID: 1333]. Jedná se o dvojslídné svory s granátem, staurolitem a andalusitem v místech kontaktů s vyvřelými horninami metamorfovanými ( přeměněnými ) na rohovce [ID: 1327]. Vlastní území pak náleží prostoru výskytu bazických magmatických hornin ( gaber, gabro-dioritů až gabronoritů [ID: 1565] neznámého ( pravděpodobně také proterozoického ) stáří. V okolí pak lze ještě vysledovat výskyt paleozoických biotitických drobně až středně zrnitých granitů [ID: 1546] 4.2 Geologické poměry V nejsvrchnější poloze ( pod 5 cm travním krytem ) byly do hloubky 0,4-0,7 m zastiženy navážky. Jednalo se převážně o hrubě zrnitý, slabě hlinitý písek s úlomky cihel. Hlouběji byly zastiženy jemnozrnné typy zemin, které dosahují do hloubky 2,5 m pod povrchem. Odlišit lze 3 typy zemin: - písčité hlíny - středně plastické jíly - prachovité zeminy Všechny typy vykazovaly nízkou konzistenci. U svrchních vrstev ( písčitých hlín a jílů ) byla konzistence hodnocena jako tuhá až měkká, u podložních prachovitých náplavů pak jako měkká až kašovitá. Od uvedené hloubky 2,5 m byly zastiženy hrubozrnné náplavy řeky. Jednalo se o písčité, slabě zahliněné středně zrnité štěrky s obsahem hrubých valounů ( do 6-8 cm ) kolem 5-10%. Mocnost této polohy dosahuje v území 1,2-1,4 m, báze byla zastižena v hloubce 3,7-3,9 m. Hlouběji již byla zastižena eluvia podložních hornin. Jednalo se o ulehlé písčité zeminy slabě zahliněné, béžové, šedě a rezavě smouhované s ostrohrannými kameny velikosti do 5 cm. Od 5,4-5,5 m pod povrchem eluvia zpevňují a horniny již byly hodnoceny jako gabrodiority silně zvětralé až štěrkovito-písčitě rozložené. Jedinou odlišností v geologickém profilu je výskyt pevných silně písčitých jílů ve vrtu J-1 v hloubkovém intervalu 3,7-4,0 m. Tuto polohu lze hodnotit buď jako eluvia částečně odlišného charakteru, s ohledem na výskyt valounu v této poloze se spíše přikláníme k názoru, že se jedná o eluvia přeplavená. Geologické poměry byly zpracovány formou geologického řezu ( příloha č.3 ), dokumentace v grafické podobě ( vč. údajů o poloze a výšce sond ) se zatříděním zastižených zemin a hornin do tříd dle ČSN Strana 3 8

4 RECOC, spol. s r.o., Seydlerova 2451/8, Praha 13 RECOC, spol. s r.o., 28. října 864/273, Ostrava EN ISO , ČSN a u těžitelnosti i dle dřívější ČSN je přiložena za textem zprávy jako příloha č.4. Zde uvádíme pouze psanou dokumentaci a fotodokumentaci vrtů. 4.3 Hydrogeologické poměry Podzemní voda byla v obou vrtech zastižena mělce pod povrchem, v hloubce kolem 0,5 m a její úroveň odpovídá jak výskytu vody v sondě v kostele, tak v blízké řece. Dle provedeného rozboru lze podzemní vodu hodnotit jako neagresivní ( viz tab.1 ). Tabulka 1 - Chemismus podzemní vody (posouzení agresivity dle ČSN EN 206) Chemická charakteristika obsah agresivita ph (1) 6,9 --- CO 2 (mg/l ) 13, SO 4 (mg/l ) 30, NH 4 (mg/l ) <0, Mg 2 (mg/l ) 19, Doporučení geologa Dle provedených prací, zastiženého geologického profilu a penetračních měření lze svrchní, jemnozrnné zeminy tvořící základovou půdu objektu kostela hodnotit jako málo únosné až neúnosné. Hodnota tabulkové výpočtové únosnosti Rdt* se u těchto zemin pohybuje od kpa u svrchních písčitých hlín (F3), přes cca 80 kpa u tuhých jílů (F6) až po hodnotu kolem 50 kpa u prachovitých náplavů (F5). Toto neúnosné podloží má vliv na sedání a narušování objektu kostela. Příčinou může být i snížení konzistence prachovitých náplavů v důsledku zvýšení hladiny podzemní vody vlivem vzdutí vody v řece. 5 Charakteristika objektu stavebně technický průzkum 5.1 Funkce a tvar budovy Kostel sv. Jana Křitele v Srbech je pozoruhodná stavba situovaná na jižním břehu v údolní nivě řeky Radbuzy. Kostel byl postavený v době mezi roky 1744 a Podle historických údajů byla střední část a presbytář přistaveny na západní straně k původní oválné kapli. Z vnější strany má tento prostor obdélný tvar. Presbytář má nepravidelný pětiboký závěr. Na jižní straně je k závěru presbytáře přisazena čtvercová sakristie. Kostel má tři části: ze západu se vstupuje do oválné lodi kostela, zaklenuté kupolovitou klenbou. Dále se loď rozšiřuje o boční přístavby do trojtraktu. Ten je přestropen plackovou klenbou, uloženou na polokruhové klenebné pásy. Na bocích jsou valené klenby. Na loď navazuje polygonálně zakončený presbytář, zaklenutý kupolovou klenbou. K jižnímu boku presbytáře byla přistavěna sakristie, opět přestropená klenbou. Strana 4 8

5 Tento dokument obsahuje autorské dílo. Autorská práva k dílu vykonává společnost RECOC, spol. s r.o. Obrázek 1 - Pohled na kostel 5.2 Stávající stav kostela Vlivem dlouhodobé neúdržby, nepříznivých geologických podmínek, regulací vodního toku v minulých desetiletích se technický stav kostela přiblížil ke stavu hluboce havarijnímu. Kostel zvenku nepůsobí přímo žalostným dojmem. Teprve vstupem dovnitř kostela je na první pohled vidět jeho velmi špatný stav. Klenby a zejména klenebné pásy jsou porušené trhlinami, mnohde jsou vypadlé oblasti zdiva z okenních záklenků. Zdivo v patě je do velké hloubky rozpadlé, evidentně vlivem vlhkosti a mrazu. Podlaha je zničená. Před cca 17 lety bylo provedeno statické zajištění a oprava střechy. Původní dřevěný krov byl nahrazen ocelovou konstrukcí a byla položena nová krytina. Opravena byla rovněž věžička v západním průčelí a část západního štítu. Tyto dílčí opravy však zdaleka nestačí pro zajištění stabilizace a bezpečnosti stávajících konstrukcí. Skutečností zůstává, že v prostoru krovu zůstaly zcela poškozené dřevěné prvky, od nichž dochází k dalšímu poškozování konstrukcí, klenebné pásy a klenebná pole jsou na mnoha místech velmi poškozená, v klenbě a v klenebních pasech je mnoho výrazných trhlin, zdivo objektu je vlivem statických poruch, mrazových cyklů a vlhkosti značně narušené a na mnoha místech hrozí destrukcí či zřícením. Klenba sakristie je již v současné době zřícená spolu se všemi vodorovnými prvky krovu nad sakristií a střechu sakristie nesou v současné době pouze poškozené krokve. Zřícením proto hrozí celá konstrukce sakristie. Poškozena jsou navíc četná nadpraží oken a dveří, zdivo záklenků je rozpadlé, rozvolněné. Podlaha je rozsáhle poškozena částečně vlivem mrazových cyklů a vlhkosti, částečně vlivem vandalismu. Mobiliář se v kostele nachází pouze v torzálním stavu. Na půdě jsou vidět dva zásadní stavební zásahy provedené v nedávné minulosti. Klenebné pásy byly přebetonovány a byly provedeny betonové ztužující věnce, stejně jako věnce nad obvodovými stěnami. Pohledově je v prostoru půdy značné množství betonu. Klenebné pásy vykazují množství trhlin, většinou s velkým rozevřením, odhadem i několik centimetrů. Plackové a kopulové klenby Strana 5 8

6 RECOC, spol. s r.o., Seydlerova 2451/8, Praha 13 RECOC, spol. s r.o., 28. října 864/273, Ostrava mají výrazné trhliny, skrz které je vidět. Velkým problémem je soudržnost cihel kleneb s betonem, zejména pak v zimních měsících při tvorbě ledových krystalů ve spárách. Stav kleneb je v současné době havarijní, těsně před pádem. Druhým velkým zásahem byla náhrada původního dřevěného krovu ocelovou konstrukcí. Bohužel byly v krovu ponechány dřevěné prvky narušené i zničené dřevokaznou houbou. Nosné zdi jsou masivní, vyzděné z kamenného a smíšeného zdiva. Hlavním problém zdí jsou odmrzlé partie soklových částí. Zde je reálná možnost poruchy dalším rozpadem zdiva v kritických místech. Při dalším pokračování rozpadu zdiva dojde ke kolapsu přetížených průřezů tedy ke zřícení části stěny. Vzhledem k provázanosti a stavu konstrukce bude s velkou pravděpodobností následovat pád některé z kleneb a řetězově pak pád i kleneb dalších. Obrázek 2 - Interiér kostela 6 Návrh sanace S ohledem na citovaný stav konstrukce kostela je v první řadě nezbytně nutné zajištění podzákladí, aby konstrukce kostela dále nesedala. Toto sedání je důsledkem výskytu nenosných zemin v podzákladí. Pro sanaci podzákladí proto navrhujeme provedení tryskové injektáže, což je forma zlepšení podzákladí bez dalšího zásahu do konstrukce. Jedná se vlastně pouze o zlepšení vlastností zemin, aniž se tato metoda zlepšení jakkoli dotkne konstrukce objektu. 6.1 Trysková injektáž Trysková injektáž je moderní, rychlá a efektivní metoda vytváření speciálních základových prvků v zeminách a event. poloskalních horninách sloužící ke zlepšení kvality základových poměrů. Podstatou technologie je injektáž z vrtu do okolní zeminy, prováděná vysokým tlakem MPa s použitím cementových a jílocementových směsí. Paprsek injekční směsi proudící přes trysky rozpojuje horninu na jednotlivé úlomky nebo jednotlivá zrna, přičemž dochází k jejich vzájemnému mísení a po zatuhnutí k vytvoření požadovaných prvků (sloup, lamela či jejich kombinace) a požadovanému zlepšení vlastností injektovaného prostředí. Strana 6 8

7 Tento dokument obsahuje autorské dílo. Autorská práva k dílu vykonává společnost RECOC, spol. s r.o. Po vyhloubení vrtu na projektovanou hloubku se do trysek nad vrtným nástrojem čerpá pod vysokým tlakem cementová směs, jejíž paprsek po průchodu tryskou) řeže a promíchává zeminu do vzdálenosti cm. Pokud se injekční soutyčí otáčí, vzniká základový prvek sloup což bývá nejčastější využití této technologie. Pokud se při vytahování injekční soutyčí neotáčí, vzniká rovinný podzemní prvek segment nebo stěna. Pevnosti vytvořených prvků se dle druhu zeminy pohybují od 0,5 do 15 MPa, koeficient filtrace jev rozmezí k = 10 8 až 10 9 m.s Další kroky sanace Ve chvíli, kdy bude provedena sanace podzákladových půd, je možné přistoupit k sanaci samotné nosné konstrukce objektu, spočívající zejména v: - Podchycení nosných konstrukcí výdřevami - Sešitím trhlin v konstrukci - Opravou dřevěných střešních prvků - Zabránění zatékání do objektu - Postupnou opravou a restaurováním jednotlivých částí kostela 7 Závěr Navržená metoda podchycení kostela má výhodu, že se samotné konstrukce kostela nedotkne. Pouze nahradí dřevěný rošt, na kterém měl kostel být založen, ale průzkumy toto nepotvrdily. Sanace podzákladí je prvním a důležitým krokem v záchraně kostela V Praze dne Ing. Karel Košek Autorizovaný inženýr pro statiku a dynamiku ČKAIT Strana 7 8

8 RECOC, spol. s r.o., Seydlerova 2451/8, Praha 13 RECOC, spol. s r.o., 28. října 864/273, Ostrava 8 Seznam obrázků Obrázek 1 - Pohled na kostel... 5 Obrázek 2 - Interiér kostela Seznam tabulek Tabulka 1 - Chemismus podzemní vody (posouzení agresivity dle ČSN EN 206)... 4 Strana 8 8

9 RECOC s.r.o. - PRAHA tel.: (+420) recoc@recoc.cz Seydlerova 2451/8 IČO bankovní spojení: KB Praha Praha 5 DIČ CZ číslo účtu /0100 Tento dokument obsahuje autorské dílo. Autorská práva k dílu vykonává společnost RECOC, spol. s r.o. Jakékoliv užití, změna nebo jiný zásah do díla nebo poskytnutí oprávnění k výkonu práva dílo užít v jiném rozsahu, než stanoví výslovný souhlas/licenční smlouva, je v rozporu s autorským zákonem.