Svazek 15, č. 1 (2013) ISSN 1212-4168 Zpravodaj STOP časopis Společnosti pro technologie ochrany památek Téma: Štěrkové a mlatové cesty v památkových exteriérech Editorial... 4 Štěrkové a pískové cesty tradiční, pevné i pěkné... 5 Povrchy štěrkových a mlatových cest... 8 Pojednání o vápencích aneb proč to funguje... 10 Mlaty a povrchy z mechanicky zpevněného kameniva v teorii a praxi... 14 Povrchy z mechanicky zpevněného kameniva... 16 Povrchy z mlatu konstrukce, technologie položení a údržba... 25 Rozdíly mezi mlatem a mechanicky zpevněným kamenivem... 29 Struktura cestních povrchů dle charakteru památkového prostředí... 31 Lemy a odvodnění štěrkových a mlatových cest... 35 Zkušenosti s opravami a údržbou v areálu NKP Vyšehrad... 43 Pohled provozovatele a uživatele mlatových cest v Průhonickém parku... 49 1
Obsah Několik slov úvodem...4 doc. Ing. Petr Kotlík, CSc., Společnost pro technologie ochrany památek Štěrkové a mlatové cesty tradiční, pevné i pěkné...5 Ing. Božena Pacáková Hošťálková, GŘ, Národní památkový ústav Povrchy štěrkových a mlatových cest z písku, drtě, lomové výsivky či mechanicky zpevněného kameniva?...8 Ing. Jiří Slepička, Mgr. Eva Jakubcová, Zahradní architektura Tábor Pojednání o vápencích aneb proč to funguje...10 RNDr. Oldřich Vacek CSc., Česká zemědělská univerzita v Praze Mlaty a povrchy z mechanicky zpevněného kameniva v teorii a praxi...14 Ing. Jiří Slepička, Mgr. Eva Jakubcová, Zahradní architektura Tábor Povrchy z mechanicky zpevněného kameniva...16 Ing. Karel Zlatuška CSc., A.KTI, s. r.o., lesnická a zemědělská projekční kancelář, Brno Povrchy z mlatu konstrukce, technologie položení a údržba...25 Ing. Jiří Slepička, Mgr. Eva Jakubcová, Zahradní architektura Tábor Rozdíly mezi mlatem a mechanicky zpevněným kamenivem...29 Ing. Jiří Slepička, Zahradní architektura Tábor Struktura cestních povrchů dle charakteru památkového prostředí aneb od cest zahradních či parkových až po lesní...31 Ing. Božena Pacáková Hošťálková, GŘ, Národní památkový ústav Lemy a odvodnění štěrkových a mlatových cest...35 Ing. Jiří Slepička, Zahradní architektura Tábor Ing. Božena Pacáková Hošťálková, GŘ, Národní památkový ústav Zkušenosti s opravami a údržbou v areálu NKP Vyšehrad...43 Ing. Drahomíra Kolmanová, vedoucí úseku parků NKP Vyšehrad Antonín Pechek, zahradnická firma Pohled provozovatele a uživatele mlatových cest v Průhonickém parku...49 Ing. Ivan Staňa, Botanický ústav AVČR, v. v. i., Správa Průhonického parku 3
Zpravodaj STOP 15, No. 1 (2013) Povrchy z mechanicky zpevněného kameniva Ing. Karel Zlatuška, CSc., A.KTI, s. r. o., lesnická a zemědělská projekční kancelář, Brno Hovoří-li se o parkových cestách, většina lidí odborné i laické veřejnosti si vybaví štěrkovou nebo písčitou cestičku v zámeckém nebo v městském parku, po které je příjemné se procházet volným krokem sám nebo ve dvojici. Odborníci ji krátce označí za mlatovou cestu. Mohou, ale nemusí mít pravdu. Teprve odborným posouzením skladby vozovky lze upřesnit, zda se skutečně jedná o parkovou cestu s mlatovým povrchem nebo o jinou konstrukci vozovky. Vzhledem k postupu mechanizace stavebních prací a k možnosti přepravy většího množství kameniva na větší vzdálenosti se někdy volí mechanicky zpevněné kamenivo (MZK) jako alternativa k mlatovým povrchům cest v parcích. Dobře zhotovená vrstva z mechanicky zpevněného kameniva má podobné základní vlastnosti: strukturu povrchu, barvu a pevnost (únosnost) jako mlatový povrch. Jedná se o trend posledních zhruba 20 let, který je možno dokumentovat jednak projektovanými a realizovanými stavbami, jednak pořádáním odborných seminářů (Křtiny 2002, Sedmihorky 2005), resp. publikacemi v odborném tisku (Inspirace 2005, Zahradnictví 2007). Vlastnosti MZK MZK je někdy označováno jako minerální beton; pravděpodobně pochází z německého označení tohoto materiálu mineralbeton. V České republice jsou vlastnosti MZK stanoveny ČSN 73 6126-1:2006 Stavba vozovek. Nestmelené vrstvy. Provádění a kontrola shody a ČSN EN 13285:2011 Nestmelené směsi Specifikace. V současné době je definován jako vrstva vozovky vyrobená z nestmelené směsi drceného kameniva s optimální vlhkostí, rozprostřená a zhutněná za podmínek zajišťujících maximální dosaženou únosnost. Dále v ČSN EN 13242:2008 je uvedeno, že kamenivem se nazývá zrnitý materiál, používaný ve stavebnictví; kamenivo může být přírodní, umělé nebo recyklované. Složením těchto dvou nových definic se dostáváme k původnímu označení uváděnému v ČSN 73 6126:1994, které MZK definuje jako vrstvu vytvořenou smícháním nejméně dvou frakcí přírodního nebo umělého kameniva (např. struska, recyklát), vyrobenou v míchacím centru, rozprostřenou a zhutněnou za podmínek zajišťujících maximální dosažitelnou únosnost. Předpisem procentického hmotnostního podílu jednotlivých frakci ve výsledné zrnitostní křivce jsou vytvořeny podmínky pro maximální kompaktnost vrstvy po jejím dokonalém zhutnění. Tyto procentuální podíly se však od minulé normy změnily. Podle původního označení byly tyto podíly stanoveny samostatně pro MZK, nově jsou uváděny formou odkazu na tabulku všeobecných požadavků na zrnitost uvedenou v ČSN EN 13285:2011 (viz tab. 1.) Rovněž došlo k posunu požadované zrnitosti směrem k větším frakcím použitého kameniva viz graf 1. Při označování vrstvy z MZK v technických dokumentacích a v objednávkách dodavatelům se uvádí zkrácené označení: MZK 0/32 GC; tloušťka vrstvy v mm; ČSN 73 6126-1. 16
Zlatuška K.: Povrchy z mechanicky zpevněného kameniva Tabulka 1: Limity zrnitosti MZK Označení síta / velikost ok [mm] Propad zrn v % hmotnosti ČSN 73 6126:1994 ČSN 73 6126 1:2008 + ČSN EN 13285:2011 limity MZK 0 32 limity MZK 0/32 G A limity MZK 0/32 G C dolní horní dolní horní dolní horní 45 / 45 100 100 32 / 32 95 100 16 / 16 71 93 55 85 50 90 8 /8 50 72 35 65 30 75 4 / 4 35 55 22 50 20 60 2 / 2 25 42 15 40 13 45 1 /1 17 33 10 35 8 35 05 / 0,5 10 25 0 20 5 25 0250 / 0,250 6 18 0125 / 0,125 3 12 0063 / 0,063 2 8 Graf 1: Limity zrnitosti MZK 120 horní limit MZK 0-32; ČSN 73 6126:1994 100 horní limit MZK 0/32 GC; ČSN 73 6126-1:2006 dolní limit MZK 0/32 GC; ČSN 73 6126-1:2006 80 60 40 20 propad zrn v % hmotnosti 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 0 45 velikost zrn (mm) Norma uvažuje s MZK frakce 0 až 32 mm a 0 až 45 mm; z hlediska použití pro povrchy parkových cest lze uvažovat pouze s MZK 0/32. Norma rovněž uvažuje s různými intervaly zrnitosti GA a GC, resp. GO pro MZKO; z hlediska praktického použití je dostatečná nejběžněji vyráběná zrnitost GC. 17
Zpravodaj STOP 15, No. 1 (2013) Při návrhu vozovky složení vrstev, se vychází z obecných schválených technických podmínek pro návrh komunikací podobným parkovým cestám nebo ze zkušenosti. Na únosném podloží lze pro parkové cesty šířky 1,2 až 1,5 m (bez provozu motorových vozidel) uvažovat o jedné vrstvě tl. 100 až 150 mm. V případě méně únosného podloží je vhodné vrstvu MZK zesílit až na 250 mm nebo zřídit podkladní vrstvu ze štěrku, štěrkodrti nebo štěrkopísku, případně na pláň položit separační geotextílii. Při navrhování širších parkových cest je vhodné vycházet z doporučeného složení vozovek za současného respektování podmínek tohoto doporučení. V současné době se jako nejvhodnější jeví TP 170 (včetně dodatku) a TP Katalog vozovek polních cest Změna 2. Z těchto katalogů je možno převzít nebo odvodit následující typové složení vozovek: Vozovka parkové cesty pro občasný pojezd osobních a lehkých nákladních vozů a výjimečný pojezd těžkých nákladních vozů za klimaticky příznivých podmínek (Třída dopravního zatížení VI dle ČSN 73 6114; Návrhová úroveň porušení vozovky D2 dle ČSN 73 6114) vrstva z mechanicky zpevněného kameniva (minerálbetonu) frakce 0/32 zrnitosti GC tloušťky 180 mm (označení: MZK 0/32 GC; 180 mm; ČSN 73 6126-1:2006) vrstva ze štěrkodrti frakce 0/32 nebo frakce 0/63 zrnitosti GN tloušťky 170 až 250 mm (označení např.: ŠDB 0/32; 200 mm; ČSN 73 6126-1:2006, resp. ŠDB 0/63; 200 mm; ČSN 73 6126-1:2006) upravená a zhutněná pláň; minimální modul přetvárnosti Edef,2 = 30 MPa Vozovka parkové cesty s vyloučenou motorovou dopravou (Třída dopravního zatížení VI dle ČSN 73 6114; Návrhová úroveň porušení vozovky D2 dle ČSN 73 6114) vrstva z mechanicky zpevněného kameniva (minerálbetonu) frakce 0/32 zrnitosti GC tloušťky 200 mm (označení: MZK 0/32 GC; 200 mm; ČSN 73 6126-1:2006) upravená a zhutněná pláň; minimální modul přetvárnosti Edef,2 = 30 MPa Parkovou cestu s povrchem z MZK je možno navrhovat s obrubníky nebo bez nich. Platí pro to stejná pravidla jako u mlatových cest. Parkové cesty s motorovou dopravou je vhodné navrhovat bez obrubníků od šířky 3,5 m. Na užších cestách může docházet k podélným trhlinám ve vozovce. S obrubníky je však nutno počítat v místech, na kterých dochází ke křížení dopravy nebo v místech sjezdů z parkové cesty (křižovatky parkových cest s krytem s MZK a travnatých parkových cest). Zde může docházet k vylomení části konstrukce, následně ke zvlnění povrchu a tím k soustředění proudu povrchové vody. Pro trvanlivost povrchu z MZK je velice důležitý vodní režim na cestě a v podloží pod ní. Typickým řešením podélného odvodnění cesty je silniční příkop. Při jeho návrhu je vhodné postupovat podle ČSN 73 6108:1996 Lesní dopravní síť nebo ČSN 73 6109:2013 Projektování polních cest (viz obr. 1). V některých případech je návrh příkopu nepřijatelný z hlediska architektonického, pak lze volit oddělené odvedení povrchové vody svodnicemi v krytu vozovky (viz obr. 2) 18
Zlatuška K.: Povrchy z mechanicky zpevněného kameniva Obr. 1: Vzorový příčný řez parkovou cestou s MZK a b c d e f Obr. 2: Typy svodnic podle Makovníka, Š. a kol., 1973 a zemní, b kuláčová, c desková, d, e půlkuláčová, f betonová svodnice 19
Zpravodaj STOP 15, No. 1 (2013) a trativody pod plání vozovky (viz obr. 3). Je však nutno počítat s tím, že vodu soustředěnou ve svodnici a v trativodu je nutno gravitačně zaústit do nějakého recipientu (příkop, zasakovací pás, drenážní systém apod.). a b c d e Obr. 3: Typy trativodů podle Makovníka, Š. a kol., 1973 a kuláčový, b laťový, c štěrkopískový, d kamenný, e s drenážní trubkou Rozestup svodnic je možno navrhnout přiměřeně s doporučením ČSN 73 6108 Lesní dopravní síť viz tab. 2. Rozestup, resp. polohu trativodů je vhodné určit až po odkopání terénu na úroveň pláně parkové cesty. Dále je nutno počítat s tím, že svodnice se musí pravidelně čistit, aby nebyla omezena jejich funkce. Tabulka 2: Rozestup svodnic Podélný sklon cesty [%] Vzdálenost svodnic [m] 6 40 až 60 8 35 až 50 10 25 až 35 12 22 až 32 14 18 až 28 16 14 až 25 20
Zlatuška K.: Povrchy z mechanicky zpevněného kameniva Směs pro MZK se míchá z jedné nebo více frakcí kameniva tak, aby výsledná čára zrnitosti ležela uvnitř oboru zrnitosti podle tabulky 1 a aby byly dodrženy další nezbytné podmínky: optimální vlhkost maximální objemová hmotnost kvalita použitého kameniva (tvarový index, odolnost proti drcení, namrzavost apod.) S ohledem na nezbytnost doložení kvality zabudovaných materiálů je vhodné zadat zpracování receptury MZK u silniční zkušební laboratoře. K této zkoušce je třeba dodat vzorky předpokládaných použitých kameniv a zemin v množství cca 40 kg od každé frakce. Vzorek musí být dodán v dobře uzavřeném igelitovém pytli, aby bylo možno určit aktuální vlhkost vzorku a doporučit vlhčení směsi. V současné době již některé lomy dodávají hotové směsi s certifikátem podle ČSN 73 6126-1:2006. Výroba MZK MZK se vyrábí mícháním v lomu nebo u dodavatele stavby v míchačkách. Oproti normě jsou dobré zkušenosti s výrobou směsi na skládce. Kamenivo se ve stanoveném poměru naveze na hromady do dvou řad vedle sebe. Pomocí čelního nakladače nebo autogrejdru se obě řady postupně přehrnují. Současně se vyráběná směs vlhčí vodou z hadice, dávka vody se kontroluje vodoměrem. Dávkování vody po provedení míchání, na dopravním prostředku nebo na pokládanou vrstvu není dovoleno. Stejně tak není možno vyrábět MZK mícháním v kolečku. Vyrobená směs nesmí vyschnout a to ani na povrchu. Proto se zakrývá plachtou. Pod plachtou může na skládce vydržet i několik let. Pokládka a rozprostírání se provádí finišery (stejně jako živičné směsi), grejdrem nebo na úzkých chodnících čelním nakladačem a ručně. Minimální tloušťka vrstvy je 100 mm, výjimečně 80 mm. Vrstvy se pokládají s dostatečným nadvýšením. Pokládka se nesmí provádět při silném a dlouhotrvajícím dešti a při teplotách nižších než 0 C. Po rozprostření a urovnání povrchu každé vrstvy je nutno začít ihned s jejím zhutňováním. Vrstva se zhutňuje postupně od okrajů do středu při střechovitém sklonu; od spodního okraje po předhutněný horní okraj při jednostranném sklonu. Zhutňování je možno provádět jakýmkoliv typem válce za předpokladu, že je schopný vrstvu dostatečně zhutnit. Nízkou vrstvu není možno dosypávat. Celá vrstva se musí rozrýt, směs doplnit a znovu zhutnit. Možnosti použití MZK Vrstvu ze směsi MZK lze použít i k rekonstrukci stávajících cest. Při rekonstrukci asfaltových vozovek na kryt z MZK není vždy nezbytné původní živičný kryt odstranit. Podle zkušeností je možno polámanou asfaltovou cestu překrýt vrstvou MZK, pokud má dostatečný příčný sklon vozovky. Nemá-li dostatečný příčný sklon, je možno kryt rozrýt grejdrem a přeprofilovat do požadovaného sklonu a potom zřídit vrstvu MZK. Posouzení a návrh technologie by měl provádět odborník, který s tímto řešením má praktické zkušenosti. 21
Zpravodaj STOP 15, No. 1 (2013) Kryt z MZK je možno navrhnout na vozovky s nízkou i vysokou intenzitou provozu. V lesním hospodářství se navrhují vozovky pro dopravu dřeva lesními odvozními soupravami o celkové hmotnosti do 45 t. Přesto má použití několik omezení při použití pro parkové cesty. Povrch z MZK je vhodný: Jako povrch pěších i pojížděných cest včetně cyklostezek v extravilánu s optimálním podélným sklonem od 3 do 8 %. Jako povrch parkových (pěších) cest a vedlejších parkovišť mimo nástupních prostorů do budov a mimo úseky s intenzivním celoročním pěším provozem. Povrch z MZK je omezeně vhodný: Pro cesty pro vyjížďky na koních. Koně kopyty ničí, nakypřují kryt. Je nutná zvýšená údržba úprava příčného profilu a hutnění. Pro cyklostezky s velkým podélným sklonem nebo dlouhým klesáním. Při brzdění dochází k vyfrézování podélných rýh do krytu, které soustřeďují a zrychlují povrchový odtok vody. Pro chodníky s minimálním provozem kolových vozidel. Zde nedochází k dohutňování krytu a cesty práší. Pro velké plochy, na kterých nelze vytvořit dostatečný příčný sklon a jež nelze odvodnit. Povrch z MZK není vhodný: Jako povrch ulice v intravilánu je prašný. Jako parkoviště u budovy nebo chodník k budově. Za sucha práší, za mokra ulpívá na botách prach a kamínky, které značně zvýší znečištění a poškrábání podlah v budově Pro cesty a chodníky s intenzivní zimní údržbou. Jedná se o měkkou, nestmelenou vozovku, která neposkytuje potřebný podklad pro vedení sněhové radlice nebo pluhu a dochází k rozrytí povrchu. Jako povrch parkoviště s intenzivním provozem zejména kolových strojů s tuhými nebo terénními pneumatikami. Dochází k trvalému rozhrabávání krytu a následně ke tvorbě kaluží. Na závěr je možno říci, že MZK může nahradit asfaltové nebo betonové povrchy na méně frekventovaných cestách. Cena takovéto stavby je výrazně nižší než při použití asfaltu nebo betonu. Údržba bývá obvykle jednodušší, ale častější a dražší. Stejně tak může MZK být vhodnou alternativou pro mlatové cesty jako konstrukční vrstva, která je definovaná technickou normou. Jedná se tedy o kontrolovatelnou a opakovatelnou konstrukci méně závislou na zkušenostech dodavatele. 22
Zlatuška K.: Povrchy z mechanicky zpevněného kameniva Použitá literatura ČSN 73 6108:1996 Lesní dopravní síť ČSN 73 6109:2013 Projektování polních cest ČSN 73 6110:2006 Projektování místních komunikací ČSN 73 6126:1994 Stavba vozovek. Nestmelené vrstvy ČSN 73 6126 1:2006 Stavba vozovek. Nestmelené vrstvy. Provádění a kontrola shody ČSN EN 13285:2011 Nestmelené směsi Specifikace TP Katalog vozovek polních cest změna č. 2, Ministerstvo zemědělství Ústřední pozemkový úřad, č.j. 43385/2011 ze dne 1. 3. 2011 TP 170 Navrhování vozovek pozemních komunikací, schváleno MD ČR OPK pod č.j. 517/04 120 RS/1 ze dne 23.11.2004 s účinností od 1. prosince 2004 Katalog netuhých vozovek a provozních zpevnění lesních odvozních cest. MZE ČR + MZLU. Agrospoj březen 1996, 8 str. Kaulich, K., Gallo, P.: Polní cesty v pozemkových úpravách. Pozemkové úpravy, prosinec 2001, č. 38, str. 24 25 Zlatuška, K. (fy. A.KTI Brno), Rekonstrukce klášterních zahrad v LITOMYŠLI. Návrh receptury MZK. Prováděcí dokumentace. Objednatel: PROFISTAV, s.r.o., Litomyšl, 2000 Zlatuška, K., Údržba polních cest s prašným povrchem In: Komplexní pozemkové úpravy VII. celostátní odborný seminář. Strážnice. 2002. pp. 65 69. ISBN, ISSN, ISRN 0 Zlatuška, K., Koupil, M. (fy. A.KTI Brno), SO 02 Komunikace, SO 03 Labutí jezírko, SO 11 Čištění stávajících odvodňovacích prvků In: Šimek, P. et al. (fy. FLORART Ing. Pavel Šimek, Uherský Brod), PROJEKT REGENERACE JIŽNÍ ČÁSTI LÁZEŇSKÉHO ÚZEMÍ FRANTIŠKOVY LÁZNÉ. DSP. Objednatel: Město Františkovy Lázně, 2004 Pařil, D., Zlatuška, K., Koupil, M., (fy. A.KTI Brno), SO 02 Parkové cesty, SO 03 Hrazení strží, SO 04 Obnova vodní nádrže JIŽNÍ In: Šimek, P. et al. (fy. FLORART Ing. Pavel Šimek, Uherský Brod), Botanizace Zoologické zahrady Ostrava. DSP. Objednatel: Zoologická zahrada Ostrava, 2004 Zlatuška, K., Rekonstrukce, údržba a opravy vozovek z minerálního betonu In: MINERÁLNÍ BETONY sborník přednášek ze semináře Společnosti pro zahradní a krajinářskou tvorbu, Sedmihorky, 2005 Zlatuška, K. (fy. A.KTI Brno), Návrh složení konstrukčních vrstev a návrh směsi pro mechanicky zpevněné kamenivo MZK. In: Kuča, O., KROMĚŘÍŽ LIBOSAD: HOLANDSKÁ ZAHRADA. Projektová dokumentace, 2005 Zlatuška, K., Minerálbeton (MZK) alternativní povrch parkových cest. Inspirace, časopis Svazu zakládání a údržby zeleně, č. 2/2005, ss. 16 17 Zlatuška, K., Experience with the maintenance of dust roads in Czech Republic In: Present and Future of Forest Opening Up and Hydrology, International Scientific Conference 21. 22. 09. 2006, Sopron, 5 s. 23
Zpravodaj STOP 15, No. 1 (2013) Zlatuška, K., Jedlička, L., Skoupil, J., Kundrát, J. (fy. A.KTI Brno), SO 02 Parkové cesty In: Šimek, P. et al. (fy. FLORART Ing. Pavel Šimek, Uherský Brod), Revitalizace Týnského údolí II. a III. etapa. DSP+DPS. Objednatel: Město Třebíč, 2007 Zlatuška, K. et al. (fy. A.KTI Brno), Rekonstrukce Wilsonova lesa. DSP. Objednatel: Statutární město Brno, Brno 2009 Zlatuška, K., Obnova poutní aleje na Svatý Kopeček. Úprava chodníků v km 0,474 až 0,578. DPS. Objednatel: Obec Samotišky, 2011 Obrazová příloha 4 5 Obr. 4: Parková cesta šířky 2,0 m s kamennými obrubníky a s kamennými svodnicemi přetaženými do trávníku Obr. 5: Neupravovaná cesta s MZK zarůstá travou 24
Zpravodaj STOP svazek 15 (2013) číslo první ISSN 1212-4168 Vydává Společnost pro technologie ochrany památek vlastním nákladem Redakce STOP P. O. Box 101 274 01 Slaný stop@volny.cz, http://wstop.colweb.cz/ Redakční rada Petr Kotlík Olga Kotlíková Zodpovědný redaktor Petr Kotlík Grafická úprava Olga Kotlíková Vychází čtyřikrát ročně Náklad 200 kusů 55