MASARYKOVA UNIVERZITA Přírodovědecká fakulta



Podobné dokumenty
MECHANIKA HORNIN A ZEMIN

SKLÁDANÉ OPĚRNÉ STĚNY

HORNÍ LIPKA MOŽNOSTI OVLIVNĚNÍ STUDNY NA P.P.Č VÝSTAVBOU PROTIEROZNÍHO OPATŘENÍ V K.Ú. HORNÍ LIPKA

TECHNICKÉ ODSTŘELY A JEJICH ÚČINKY

Úvod do problematiky vsakování vod a sesuvů půdy

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: ŠČERBOVÁ M. PAVELKA V. NOSNÍKY NOSNÍKY

Stabilita skalního svahu rovinná smyková plocha

Přírodověda Sesuvy v Českém středohoří

Příručka uživatele návrh a posouzení

5 Navrhování vyztužených zděných prvků

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH

A. PODÍL JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ DOPRAVY NA DĚLBĚ PŘEPRAVNÍ PRÁCE A VLIV DÉLKY VYKONANÉ CESTY NA POUŽITÍ DOPRAVNÍHO PROSTŘEDKU

c sin Příklad 2 : v trojúhelníku ABC platí : a = 11,6 dm, c = 9 dm, α = Vypočtěte stranu b a zbývající úhly.

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ mechanismy. Přednáška 8

Kótování na strojnických výkresech 1.část

ČÁST PÁTÁ POZEMKY V KATASTRU NEMOVITOSTÍ

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: ŠČERBOVÁ M. PAVELKA V. VZPĚR VZPĚR

TESTOVÁNÍ SOFTWARU PAM STAMP MODELOVÝMI ZKOUŠKAMI

Podpovrchové vody PŮDNÍ VODA

Tel/fax: IČO:

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_12_FY_B

Návrh induktoru a vysokofrekven ního transformátoru

Ploché výrobky z konstrukčních ocelí s vyšší mezí kluzu po zušlechťování technické dodací podmínky

1.7. Mechanické kmitání

13. Přednáška. Problematika ledových jevů na vodních tocích

7. Stropní chlazení, Sálavé panely a pasy - 1. část

Mechanismy. Vazby členů v mechanismech (v rovině):

ZATÍŽENÍ STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ

Mezní kalibry. Druhy kalibrů podle přesnosti: - dílenské kalibry - používají ve výrobě, - porovnávací kalibry - pro kontrolu dílenských kalibrů.

Spoje se styčníkovými deskami s prolisovanými trny

TECHNOLOGIE TVÁŘENÍ KOVŮ

VIZP Vodohospodářské inženýrství

Základní prvky a všeobecná lyžařská průprava

Návrh opevnění. h s. h min. hmax. nános. r o r 2. výmol. Obr. 1 Definice koryta v oblouku z hlediska topografie dna. Vztah dle Apmanna B

Česká geologická služba

Schöck Tronsole typ Z

Zadání. Založení projektu

ZADÁVACÍ DOKUMENTACE

I. Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb

TEORETICKÝ VÝKRES LODNÍHO TĚLESA

1. DÁLNIČNÍ A SILNIČNÍ SÍŤ V OKRESECH ČR

Mechanika hornin. Přednáška 3. Klasifikace hornin

DYNAMICKÉ VÝPOČTY PROGRAMEM ESA PT

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ OHYB SVĚTLA

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Prof. Ing. Ivo Černý, CSc., Pelclova 6, Ostrava 1,

Uložení potrubí. Postupy pro navrhování, provoz, kontrolu a údržbu. Volba a hodnocení rezervy posuvu podpěr potrubí

KLADENÍ VEDENÍ. VŠB TU Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra obecné elektrotechniky

Brno VMO, Pražská radiála, Pisárecký tunel

3.1.5 Energie II. Předpoklady: Pomůcky: mosazná kulička, pingpongový míček, krabička od sirek, pružina, kolej,

STANOVISKO č. STAN/1/2006 ze dne

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

LANOVÁ STŘECHA NAD ELIPTICKÝM PŮDORYSEM

REKONSTRUKCE VZNIKU A VÝVOJE PRIVILEGOVANÉ PRŮSAKOVÉ CESTY NA PŘEHRADĚ MOSTIŠTĚ

Dřevoobráběcí stroje

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

170/2010 Sb. VYHLÁŠKA. ze dne 21. května 2010

Nabídka mapových a datových produktů Hydrologické charakteristiky

Zajištění stavební jámy. akreditovaný program N/05 PŘÍPRAVA A REALIZACE STAVEB

PALETOVÉ REGÁLY SUPERBUILD NÁVOD NA MONTÁŽ

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ. Moderní způsoby strojního obrábění na frézkách a horizontálních vyvrtávačkách

Přednáška č.10 Ložiska

SYLABUS PŘEDNÁŠKY 6b Z INŽENÝRSKÉ GEODÉZIE (Polohové vytyčování) 4. ročník bakalářského studia studijní program G studijní obor G

Zakládání staveb. 01. Průzkumy staveniště. Digitální učební materiál projektu: SŠS Jihlava - šablony

SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2009/76/ES

Projekční činnost (dendrologické průzkumy, náhradní výsadby, osazovací plány, realizační dokumentace), realizace sadových úprav, údržba, poradenství

269/2015 Sb. VYHLÁŠKA

Antény. Zpracoval: Ing. Jiří. Sehnal. 1.Napájecí vedení 2.Charakteristické vlastnosti antén a základní druhy antén

Patří k jednoduchým způsobům tváření materiálů. Jde v podstatě o proces tváření. Podmínkou je ROZTAVENÍ a STLAČENÍ polymeru na potřebný tvářecí tlak

Aplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Jiří Haňáček [ÚLOHA 03 VYSUNUTÍ TAŽENÍM A SPOJENÍM PROFILŮ.]

Č e s k ý m e t r o l o g i c k ý i n s t i t u t Okružní 31,

tvarovka průběžná celá tvarovka ukončující celá tvarovka ukončující poloviční tvarovka sloupková měrná jednotka ks/m 2 paleta / ks 1 kus / kg

VYUŽITÍ ENERGIE VĚTRU

1. URBANISTICKÉ, ARCHITEKTONICKÉ A STAVEBNĚ TECHNICKÉ ŘEŠENÍ. a. Zhodnocení staveniště, vyhodnocení současného stavu konstrukcí

Construction. Vysoce kvalitní, expanzní zálivková hmota s nízkým smrštěním. Popis výrobku

OBEC HORNÍ BOJANOVICE obecně závazná vyhláška č. 05/2005

Ukázka knihy z internetového knihkupectví

STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Tváření. Název: Přesný střih. Téma: Ing. Kubíček Miroslav. Autor:

B. Souhrnná technická zpráva

Průniky rotačních ploch

Strojní součásti, konstrukční prvky a spoje

doc. Ing. Martin Hynek, PhD. a kolektiv verze Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

ANALÝZA PODMÍNEK PRO ROZŠÍŘENOU APLIKACI VÝSLEDKŮ ZKOUŠEK POŢÁRNÍ ODOLNOSTI A REAKCE NA OHEŇ. Stav k Zpracovatel: Ing. Roman Zoufal, CSc.

Možnosti zavedení jednotné metodiky m ení korozní rychlosti na kovových úložných za ízeních.

9. Lineárně elastická lomová mechanika K-koncepce. Únava a lomová mechanika Pavel Hutař, Luboš Náhlík

STÍRÁNÍ NEČISTOT, OLEJŮ A EMULZÍ Z KOVOVÝCH PÁSŮ VE VÁLCOVNÁCH ZA STUDENA

MS měření teploty 1. METODY MĚŘENÍ TEPLOTY: Nepřímá Přímá - Termoelektrické snímače - Odporové kovové snímače - Odporové polovodičové

Dvůr Králové nábřeží. Dokumentace kanalizačního sběrače od křižovatky s ulicí Mánesova na Denisovo náměstí.

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

Oblastní stavební bytové družstvo, Jeronýmova 425/15, Děčín IV

Studie proveditelnosti Protipovod ových opat ení na ece Úhlav v P ešticích

Výroba ozubených kol. Použití ozubených kol. Převody ozubenými koly a tvary ozubených kol

ÚČEL zmírnit rázy a otřesy karosérie od nerovnosti vozovky, zmenšit namáhání rámu (zejména krutem), udržet všechna kola ve stálém styku s vozovkou.

Stroje, technická zařízení, přístroje a nářadí

4.5.1 Magnety, magnetické pole

Stručná historie skládky Pozďátky. Šíření kontaminace podzemních vod v okolí skládky Pozďátky u Třebíče. Složení uloženého odpadu

UNIFORM. Podlahové lišty. Technická příručka. Systém podlahových lišt / ztraceného bednění. Verze: CZ 12/2015

Sada 1 Klempířská technologie

Název: Obec Lipoltice, Lipoltice 2, zastoupený: Ing.Liborem Černým, starostou obce IČO :

Transkript:

MASARYKOVA UNIVERZITA Přírodovědecká fakulta Rešerše k diplomové práci Vliv hladiny podzemní vody na stabilitu svahu v Budkovicích Martin Štancl Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr. Konzultant: doc. Ing. Antonín Paseka, Csc. Brno 2013 1

Obsah Úvod... 3 Lokalita Budkovice... 4 Stabilita svahu... 6 Řešení stability svahů... 7 Klasifikace sesuvů vhodná pro Českou republiku... 9 1.1 Svahové pohyby pokryvných útvarů... 9 1.1.1 Slézání suti a hákování vrstev... 9 1.1.2 Proudové sesuvy... 9 1.2 Sesuvy v pelitických horninách... 10 1.3 Svahové pohyby vzniklé vytlačováním měkkých hornin... 11 1.4 Sesouvání pevných hornin skalního podkladu... 11 1.4.1 Sesuvy po předurčených plochách... 11 1.4.2 Dlouhodobé deformace horských svahů... 11 1.4.3 Skalní řícení... 11 1.5 Zvláštní případy svahových pohybů... 12 1.5.1 Solifukce... 12 1.5.2 Sesouvání senzitivních jílů... 12 Pettersonova metoda... 13 Možnosti použití Pettersonovy metody... 16 Vlastní postup diplomové práce... 17 Seznam použité literatury... 18 2

Úvod Rešeršní část diplomové práce seznámí čtenáře s problematikou sesuvů na území České republiky a možnostmi použití Pettersonovy metody při určování stability svahu. Svahové pohyby a sesuvy vzbuzují s dalšími přírodními katastrofami veliký zájem veřejnosti. Sesuvy přímo ohrožují sídla i životy obyvatel a nedají se dokonale ovládat. V některých oblastech k nim dochází zřídka, v jiných častěji, ve všech případech však mají velké ekologické a ekonomické následky. Na území České republiky jsou sesuvy podmíněny především litologickým složením a morfologickými poměry. Podmětem k novým pohybům bývají zpravidla dešťové srážky. Většina informací je převzata ze starší literatury a zahraničních článků. Rešerše se vztahuje k názvu a tématu diplomové práce. Jsou v ní uvedeny poznatky z inženýrské a regionální geologie. Poskytne čtenářovi informace o studované lokalitě a poslední část je věnována náplni diplomové práce. 3

Lokalita Budkovice Budkovice jsou místní části města Ivančice situované přibližně 30 kilometrů jihozápadně od Brna. Zájmové území leží v jižní části Boskovické brázdy na levém břehu řeky Rokytné. Celkové převýšení sesuvného území je 40 m při sklonu 20. Geologicky spadá lokalita do permokarbonu boskovické brázdy v Českém masivu. Skalní podklad tvoří permokarbonské slepence rokytenské facie, které jsou silně tektonicky porušené a na povrchu zvětralé. V prostoru sesuvu je vytvořena úzká deprese vyplněná neogenními sedimenty. Na bázi jsou zachovány zelenošedé pískovce s rozvětralými valouny permokarbonských slepenců. Následuje komplex prachovitých jílů s vložkami písku. Ve svrchních polohách byla zastižena vrstva uhelného jílu. Celková mocnost neogenních sedimentů se pohybuje od 3 m do 39 m. Kvartérní pokryv je zastoupen zbytky říční terasy, na jejíž bázi je uložena vrstva hrubého štěrku s valouny do 15 cm. Svrchní polohu tvoří hrubozrnný zahliněný písek. Celková mocnost terasy se pohybuje od 3 m do 6 m. V severozápadní části zájmového území je terasa zakryta vrstvou sprašové hlíny. Nejmladší sedimenty zastupují svahové a hlíny. V zastavěné části byl terén často vyrovnáván navážkou. Hydrogeologické poměry je možné klasifikovat jako složité. Nejhlubší horizont podzemní vody je vázán na skalní podklad tvořený permokarbonskými slepenci. V souvrství neogenních sedimentů jsou zvodnělým kolektorem písčité vložky, přičemž okolní neogenní jíly působí jako izolátory. V průběhu průzkumných prací byly zastiženy tři horizonty podzemní vody. Nejvyšší horizont podzemní vody se udržuje na bázi kvartéru v terasovém štěrku. Jeho hladina se projevuje jako volná a kolísá během roku v závislosti na množství atmosférických srážek. 4

Obrázek 1.: Výřez z geologické mapy ČR (upraveno podle ČGS 2013). Vysvětlivky: Kvartér: 1 navážka, 7 smíšený sediment, 16 spraš a sprašová hlína, 28 písek, štěrk, Paleozoikum: 460 slepence až brekcie, Proterozoikum: 1105 biotitický až amfibol biotitický granodiorit, 1130 biotitický granit až granodiorit 5

Stabilita svahu Svahovými pohyby rozumíme přemisťování hornin z vyšších poloh svahu do poloh nižších, vlivem účinku gravitace. Z geologického hlediska není žádný svah trvale stabilní. Svahy podléhají neustálým vlivům různých procesů, které mají vliv na jejich tvar a stabilitu. Svahy v zářezech a násypech musíme provádět v takovém sklonu, aby byly stabilní. Pokud stabilní nejsou, dojde k sesutí. Sesutí je jev, při kterém se v půdě naruší rovnováha působením různých faktorů. Část zeminy se dá do pohybu a zaujme novou polohu, ve které je po sesutí opět rovnovážný stav (Horák et al., 2005). Stabilitu svahu posuzujeme pomocí stupně bezpečnosti F, který můžeme definovat jako poměr sil pasivních, které brání usmýknutí (tření a koheze) ku silám aktivním, které tento pohyb vyvolávají (síly tangenciální). Hulla et al., uvádí dále definici stupně bezpečnosti, jako poměr mezního zatížení a deformací k navrhovanému zatížení a deformacím, nebo také jako součinitel, kterým je nutno redukovat parametry smykové pevnosti, aby na posuzované smykové ploše bylo dosaženo stavu mezní rovnováhy. Stupeň bezpečnosti závisí na druhu zeminy a také na tom, jestli může zemina konsolidovat. Pro zářezy v nesoudržných zeminách uvažujeme jako přípustný stupeň bezpečnosti F = 1,4. U soudržných zemin je přípustný stupeň bezpečnosti F = 2,2. V případě, že známe bezpečně polohu smykové plochy a její tvar stačí stupeň bezpečnosti F = 1,1 1,3. U násypů soudržných zemin jde o rychlé přitížení, protože během krátké doby jeho budování nemůže zemina konsolidovat. Stupeň stability F volíme kolem 2,3. Zvlášť pečlivě se musí vyšetřit případ každého měkkého podloží, kde může dojít k bulgingu (Horák et al., 2005). 6

Řešení stability svahů Řešení stability svahů je jednou z praktických aplikací mechaniky zemin, v níž využíváme pevnostní nebo deformační charakteristiky zemin (Hulla et al., 1991). Z hlediska obecné mechaniky je gravitační porušení stability svahu aplikací fyzikální úlohy stability tělesa na nakloněné rovině. Účinkům aktivních smykových sil, vzniklých zejména působením gravitační síly, brání pasivní smykové síly, dané pevností horniny. Způsob, jakým se aktivní a pasivní síly zapojují do daného mechanismu je velmi složitý a k jeho uspokojivému řešení nestačí jednoduché zákony stability. Ve většině případů spolupůsobí i přetvoření a úloha se tak stává staticky neurčitou. Projevuje se to tím, že se vnitřní síly různým způsobem přemisťují a také tím, že se pasivní síly nemobilizují současně, nýbrž postupně (Záruba & Mencl, 1987). Z inženýrského hlediska stabilitnímu výpočtu nejlépe vyhovují metody mezní rovnováhy. Jsou odvozeny za předpokladu existence takového stavu napjatosti prostředí, při němž je v celé zasažené oblasti mobilizována využitelná smyková pevnost zemin a hledá se taková kinematicky možná plocha, po níž by nejsnáze mohlo dojít k usmýknutí. Je-li to možné, vycházíme ze statického řešení stability svahu. Hlavním cílem je zjištění poměru sil, které odporují sesouvání ku souhrnu sil, které sesouvání vyvolávají. Vzniklá hodnota se označuje jako součinitel bezpečnosti F. Převrácená hodnota F pak ukazuje, jaký podíl pevnosti horniny je třeba k udržení svahu (Záruba & Mencl, 1987). Při stabilitních řešeních se používá poznatků odpozorovaných z terénu, z modelových zkoušek a z teoretických úvah numerického řešení. Pro výpočet stability je důležité znát pevnost zeminy, nejčastěji v efektivních parametrech (zářezy), případně v totálních parametrech (násypy). U nesoudržných zemin se vytvoří smyková plocha rovinná a přibližně rovnoběžná s povrchem svahu. Sklon svahu, pokud jím neproudí voda, se rovná úhlu přirozené sklonitosti, také označovaný jako úhel vnitřního tření φ. Při řešení stability svahů nesoudržných zemin rozlišujeme čtyři případy: a) Svahem neprosakuje voda b) Svahem prosakuje voda do svahu 7

c) Voda prosakuje rovnoběžně se svahem d) Voda prosakuje pod obecným úhlem β U soudržných zemin se vzrůstající kohezí dochází k usmýknutí podél zakřivených ploch. Nejčastěji předpokládáme smykovou plochu válcovou a tak při příčném průřezu svahu uvažujeme smykovou plochu jako kruhový oblouk. Na smykové ploše klade zemina proti pohybu odpor, který je dán pevností zeminy, kohezí. Rozbor stability svahu v soudržných zeminách lze provést třemi základními způsoby: a) Řešení v totálních parametrech smykové pevnosti b) Řešení v efektivních parametrech smykové pevnosti zemin s použitím proudového tlaku c) Řešení v efektivních parametrech smykové pevnosti s použitím pórového tlaku podzemní vody. Při řešení v totálních parametrech se vychází z totálního zatížení na smykové ploše a vliv tlaku vody v pórech se zanedbává, nebo se předpokládá, že je zahrnut do smykových parametrů. Výpočet je nejjednodušší, ovšem přesnost závisí na hodnověrnosti zaváděných parametrů pevnosti. Vychází se tedy ze smykových parametrů získaných rychlou zkouškou. Při řešení v efektivních parametrech s použitím pórového tlaku se vychází z pomalých zkoušek a získaných hodnot φ ef a c ef. Při řešení se stanoví totální zatížení na smykové ploše, zmenšené o napětí v pórech zeminy u. Při řešení v efektivních parametrech za použití proudového tlaku se oproti postupu s použitím pórového tlaku určuje na smykové ploše přímo efektivní zatížení, které je dáno efektivní tíhou zeminy a proudovým tlakem (Hulla et al., 1991). Obecně lze shrnout, že správnost stabilitního řešení v soudržných zeminách závisí na správném určení smykové pevnosti zemin speciálně u smykové plochy, vhodné volbě metody řešení stability a vyhledávání nejnebezpečnější smykové plochy a tím i minimálního stupně stability. 8

Klasifikace sesuvů vhodná pro Českou republiku Pro Českou republiku je účelné rozdělit svahové pohyby podle regionálních podmínek. Převážná část sesuvů u nás se týká kvartérních pokryvných uloženin, které se proto zařazují do samostatné skupiny. Sesuvy v horninách předkvartérního podkladu se rozlišují podle charakteru postižených hornin a podle typu pohybu (Horák et al., 2005). 1.1 Svahové pohyby pokryvných útvarů Vznikají působením povětrnostních činitelů. 1.1.1 Slézání suti a hákování vrstev Vzniká působením různých drobnějších pochodů, které vedou k pohybu suti po svahu. V zimě se mezi úlomky dostává voda, která po zamrznutí způsobuje, že se suťové úlomky nakypří a povrchové vrstvy se nazdvihnou. Na jaře pak dojde k posunu těchto vrstev po svahu dolů vlivem gravitace. Při těchto pohybech se většinou nevytváří zřetelná smyková plocha, ale širší zóna, ve které dochází k několika dílčím pohybům. Mezi pohybující se vrstvou suti a skalním podkladem vzniká tření, které postupně ohýbá jednotlivé vrstvy. Tento proces je u nás velice rozšířen a nazývá se hákování vrstev. Suťové sesuvy mohou dosahovat plošných rozměrů, jejich mocnost je však pouze několik metrů. V období sucha jsou tyto sesuvy většinou v klidu a do pohybu je uvádí až voda z jarního tání, nebo deště. 1.1.2 Proudové sesuvy K proudovým sesuvům dochází, pokud se sesuvné hmoty hromadí v erozní rýze potoka a při dostatečném provlhčení se pohybují k údolí v úzkém proudu na značnou vzdálenost. Většinou jsou vyvolány nadměrnými srážkami a oproti plošným sesuvům mají rychlejší průběh. Podle druhu materiálu a konzistence se rozlišují na proudy suťové, zemní a bahenní. 9

1.2 Sesuvy v pelitických horninách K sesuvům dochází s velkou hloubkou zářezu podél nově vytvořených smykových ploch. Smyková plocha je zakřivená, takže dochází k rotaci sesuté hmoty a ta se potom naklání proti svahu. Na sesuvu vznikají příčné trhliny, ve kterých se hromadí voda. Voda v trhlinách ještě zhoršuje stabilitu svahu. Pokud je hornina nasycena vodou, může mít sesuv charakter zemního proudu. V horní části svahu jsou zpravidla vytvořené nové smykové plochy, v dolní části se sesutý materiál pohybuje s menší pevností, podle toho, která má vzhledem k ohybu vhodnou polohu. Tak vznikají sesuvy se složenou smykovou plochou, které představují přechod k sesuvům po předurčených plochách. Obrázek 2.: Hlavní části sesuvu a průběh trhlin (upraveno podle Varnese in Záruba & Mencl 1974). 10

1.3 Svahové pohyby vzniklé vytlačováním měkkých hornin Tyto svahové pohyby mají různou formu odvislou od morfologických a geologických podmínek lokality. Patří sem kerné sesuvy, vytlačování měkkých pelitických hornin na dně erozních údolí, nebo umělých zářezů a některé poruchy náspů založených na neúnosném podloží. zpozorovat. Proces vytlačování měkkých hornin probíhá velmi pomalu, a proto je velmi těžké ho 1.4 Sesouvání pevných hornin skalního podkladu 1.4.1 Sesuvy po předurčených plochách K sesouvání po vrstevních spárách, puklinách nebo dislokacích obvykle dochází tehdy, jsou-li vrstvy nebo jiné plochy dělitelnosti ukloněny po svahu a je-li porušena jejich souvislost při úpatí svahu. Pohyb sesutých hmot dosahuje pak zrychlení, které dosahuje téměř rychlosti řícení. 1.4.2 Dlouhodobé deformace horských svahů Vedle náhlých sesuvů po předurčených plochách byly zjištěny pomalé dlouhodobé pohyby hornin na horských svazích, které mají charakter ploužení. Označují se jako gravitační vrásnění nebo gravitační posuny. Vyskytují se v horninách, které jsou schopné plastického přetváření dílčími posuny podél elementárních ploch dělitelnosti bez vytvoření průběžné smykové plochy. Tyto jevy jsou známé na svazích s fylity, svory, pararulami apod. 1.4.3 Skalní řícení Jako skalní řícení se označuje náhlé řítivé pohyby uvolněných bloků nebo komplexů hornin ze strmých skalních stěn nebo stropů jeskyní. Kameny a bloky se hromadí na úpatí svahu jako suťové kužely, které mohou splývat v rozsáhlé osypy. Dojde-li ke zřícení velkých skalních mas uvolněných vysoko na horské stěně, může pohyb dosáhnout rychlosti až 200 km/hod. 11

Skalní zřícení jsou nebezpečná pro svůj rychlý průběh a proto, že je nelze předvídat. Zabezpečování skalních stěn hrozících zřícením je obtížné a velmi nákladné. 1.5 Zvláštní případy svahových pohybů Tato skupina zahrnuje svahové pohyby, které se u nás nevyskytují, ale v některých lokalitách mohou působit jako důležité geologické jevy. 1.5.1 Solifukce Jako solifukci označujeme odtékání rozmrzlé povrchové vrstvy po zmrzlém podkladu. Tento jev je znám především ze subarktických a vysokohorských oblastí, kde je půda trvale zmrzlá do velkých hloubek a za krátkého letního tání rozmrzá pouze do hloubky cca 0,5 m. V našich podmínkách dochází k solifukci pouze v malém měřítku a to na horách při jarním tání. 1.5.2 Sesouvání senzitivních jílů Jako senzitivní jíly označujeme jílovité sedimenty mořského původu, které zaujímají po regresi moří velké plochy i nad hladinou moře. Postupem času se zmenšuje jejich pevnost v důsledku ztráty solí v pórech naplněných vodou. Nebezpečnost těchto sesuvů spočívá v tom, že postihují zcela plochá území, dokonce i se sklonem menším než 5%. 12

Pettersonova metoda Petterssonova metoda je nejstarší a nejjednodušší metodou řešení ení stability svahu zemního tělesa. Používá se pro sesuvy s rotační smykovou plochou. Pro svoji rychlou a snadnou proveditelnost je nejběžnější používanou metodou. Je to metoda proužková, kde se neuvažuje působení sousedních elementů, což znamená, že část tělesa nad smykovou plochou se rozdělí na určitý počet svislých proužků a stanoví se silové působení dané vlastní tíhou a případného dalšího zatížení (viz obrázek 3). Podíl součtu pasivních a aktivních sil udává míru stability, tj. stupeň bezpečnosti. Pokud není známa smyková plocha, je třeba ji stanovit postupným výpočtem se změněnými nými parametry polohou středu a velikosti poloměru (Pavlik & Ambrož, 1987). Obrázek 3.: Určení stability svahu Pettersonovou proužkovou metodou ( Weiglová, 2007). Vysvětlivky: 1 7 sloupce (rozdělení svahu nad smykovou plochou), b4 šířka sloupce, h5 výška střednice proužku, r poloměr oblouku, kterým je znázorněna smyková plocha, G vlastní tíha daného sloupce, N normálová složka daného sloupce, T tangenciální složka daného sloupce. 13

Statické řešení stupně stability F vypočítáme podle rovnice: F = Mps Mas = ( N tgϕ) + 0,8c T To l, ve které se podělí pasivní síly Mps s aktivními silami Mas. Součet všech normálových sil N vynásobíme tangentou úhlu vnitřního tření dané zeminy φ. K tomu přičteme součin soudržnosti dané zeminy c a délky smykové plochy l. Do jmenovatele vzorce dosadíme tangenciální síly T a T 0 (Weiglová, 2007). Stanovení nejnebezpečnější smykové plochy Pro optimální posouzení stability svahu je nutné stanovit tzv. kritickou smykovou plochu, pokud se nejedná o existující sesuv, kdy se dá smyková plocha zjistit inženýrskogeologickým průzkumem. Jedná se o kružnici, kde je poměr sil pasivních ku silám aktivním nejmenší, dostaneme tedy nejnižší stupeň stability. Tuto plochu musíme hledat zkoušením volbou různých středů a poloměrů kružnice. Postup je takový, že středy kružnice se hledají na dvou na sobě kolmých přímkách a ke každému se určí stupeň stability, který získáme uvedeným postupem podle Petterssona. Nejdříve vyšetříme stupně stability pro středy zvolené na svislici procházející patou svahu. Postupujeme tím směrem, kde se stupeň stability zmenšuje. Hodnoty stupně stability F se vynesou a spojí křivkou tak, abychom nalezli minimální stupeň stability. V místě minimální hodnoty se vede vodorovná přímka, na které se volí další středy kružnice. Opět se nalezne minimální hodnota stupně stability F a jí odpovídající střed O. Tento bod je již středem kružnice, která vyznačuje kritickou smykovou plochu (viz obrázek 4). Stupeň stability získáme tak, že plochu nad smykovou kružnicí rozdělíme na svislé pruhy o šířce 1 cm = 1 metr ve skutečnosti (1:100). Střednice proužku je zároveň jeho objemem. Po té vedeme svislici pod smykovou plochou ze středu pruhu, o délce střednice pruhu, která představuje objem pruhu G a graficky nalezneme normálové síly N a tangenciální síly T, do kterých jsou rozloženy síly G. Tření podél smykové plochy je dáno součinitelem sil Σ N * tg φ, kde φ je úhel vnitřního tření zeminy. Podél smykové plochy navíc působí koheze c * Σ l, kde l je délka oblouku smykové plochy jednotlivých proužků. Protože síly G jsou odvozovány od objemu, je nutné zjištěný objem vynásobit objemovou tíhou zeminy γ. 14

Koeficient 0,8 znamená, že koheze se uplatňuje jen asi z 80 % délky smykové plochy (Weiglová, 2007). Obrázek 4.: Sestrojení nejnebezpečnější smykové plochy (Weiglová et al., 2003). Vysvětlivky: O 1 6 středy kružnice, F 1 6 stupňe bezpečnosti. 15

Možnosti použití Pettersonovy metody Výpočet ke zjištění stupně bezpečnosti stability svahu pomocí Pettersonovy metody lze použít u svahů stabilizovaných, jehož postup je popsán v kapitole Pettersonova metoda. O jednodušší řešení se jedná, pokud jde o již vzniklý sesuv, protože je možné vyjít ze skutečnosti, že stabilita svahu byla narušena a tudíž je stupeň bezpečnosti blízký jedné, tak i ze změřené polohy a tvaru smykové plochy. U existujících sesuvů se při výpočtu Pettersonovou metodou postupuje opačným způsobem. Při stupni bezpečnosti F rovný jedné se z rovnice 1 vypočítá úhel vnitřního tření reziduální pevnosti φ rez na smykové ploše, což například u jílů odpovídá hodnotě přibližně 19. Ve dvacátých letech 20. století vycházely hodnoty úhlu vnitřního tření reziduální pevnosti φ rez mnohem nižší, a to z mylného předpokladu rovinné smykové plochy. Pro svoji rychlou a snadnou proveditelnost se jedná o nejběžněji používanou metodu. Předpoklady Pettersonovy metody se blíží skutečnosti pouze tehdy, je- li zakřivení smykové plochy malé. Užití této metody je vhodné při plošných sesuvech o malých sklonech, tvořených homogenními horninami. Při větším zakřivení kluzné plochy nejsou výsledky pomocí Pettersonovy metody přesné (Petterson, 1955). 16

Vlastní postup diplomové práce Diplomová práce vyžaduje nepravidelné měření hladiny podzemní vody ve 28 vrtech na zájmové lokalitě v Budkovicích. Měření probíhají v maximálním rozsahu dvou měsíců v závislostí na počasí a ročním období, ve kterém se dá předpokládat největší změna hladiny podzemní vody. Pomocí dat z archivní dokumentace vrtů z dané lokality je nutné sestrojit 4 geologické řezy po spádnici svahu v sesuvném území. Na těchto geologických řezech se Pettersonovou metodou zjistí, jak se během roku mění stupeň bezpečnosti svahu na změně hladiny podzemní vody. Pro oblast sesuvu a blízkého okolí bude sestrojena inženýrskogeologická mapa. K jejímu sestavení budou k dispozici data z vrtné dokumentace a laboratorních zkoušek. 17

Seznam použité literatury HORÁK, V., PASEKA, A., POSPÍŠIL, P., 2005: Svahové pohyby, sesuvy. FAST VUT Brno. HULLA, J., ŠIMEK, J., TURČEK, P., 1991: Mechanika zemin a zakladanie stavieb. ALFA. Bratislava. HULLA, J., TURČEK, P., 1998: Zakládanie staveb. Jaga Group v.o.s.. Bratislava. CHENG, Y., M., LAU, C., K., 2008: Slope Stability Analysis and Stabilization: New Methods and Insight Routledge. CHLUPÁČ, I., BRZOBOHATÝ, R., KOVANDA, J., STRÁNÍK, Z., 2002: Geologická minulost České republiky. Academia. Praha. MÍSAŘ, Z., DUDEK, A., HAVLENA, V., WEISS, J., 1983: Geologie ČSSR 1, Český masív. Státní pedagogické nakladatelství. Praha. NĚMČOK, A., PAŠEK, J., RYBÁŘ, J., 1972: Classification of landslides and other mass movements. Rock Mechanics, 4, 2. 71 78. PAVLÍK, J., AMBROŽ, J., 1987: Výpočtové metody stabilního posuzování sesuvu MS. Univerzita Karlova. Praha. PETTERSON, K., E., 1955: The early history of circular sliding surfaces Geotechnique, Volume 5, Issue 4,01, s. 275 296 PETTERSON, K., E., HULTIN, S., 1916: Kajraseti Goteborg des 5re March 1916 Teknisk tidskrift 46., Veckoupplagan, Stockholm, s. 281-287, s. 289-294. RYBÁŘ, J., STEMBERK, J., WAGNER, P., 2002: Landslides: Proceedings of the First European Conference on Landslides A. A. Balkema. ŠTANCL, M., 2012: Stabilita svahu na lokalitě sesuvu ve Zlíně. MS, bakalářské práce. Přírodovědecká fakulta MU Brno. WEIGLOVÁ, K., 2007: Mechanika zemin. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno. WEIGLOVÁ, K., GLISNÍKOVÁ, V., MASOPUST, J., 2003: Mechanika zemin a zakládání staveb pro kombinované studium. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno. ZÁRUBA, Q., MENCL, V., 1974: Inženýrská geologie. Academia. Praha. ZÁRUBA, Q., MENCL, V., 1969: Sesuvy a zabezpečování svahů. Academia. Praha. 18