Protierozní ochrana zemních těles a skalních stěn

Zemní tělesa či skalní stěny jsou během své návrhové životnosti namáhány nejrůznějšími erozivními vlivy, které negativním způsobem ovlivňují nejen jejich funkčnost, ale také bezpečnost. Při opomenutí účinků těchto vlivů může jejich působením docházet až k havarijním stavům konstrukcí s výraznými provozními škodami.

Z tohoto důvodu je nutné, aby byl návrh konstrukce zpracován z hlediska spolehlivosti komplexně – tzn. v maximálně eliminovat všechny negativní činitele, které se mohou v průběhu provozu konstrukce objevit a také provést návrh účinné protierozní ochrany a to především tam, kde je přítomnost či zvýšené potenciální riziko výskytu erozivních činitelů.

Protierozní ochrana

Pro jednotlivé aplikace je nutné specifikovat erozní riziko a stanovit nutnou míru ochrany v závislosti na následujících druzích eroze:

• gravitační eroze (svahové pohyby hornin a sedimentů vlivem gravitace)
• vodní eroze (déšť, proudící nebo vlnící se voda)
• eroze působením ledu (působení ledu v malých skalních prasklinkách)
• chemická eroze (rozpouštění hornin)
• tektonické účinky eroze
• eroze vlivem aktivit člověka

V dnešní době se na trhu vyskytuje široké spektrum technologií umožňující moderní řešení protierozní ochrany. Tyto nabízejí investorovi nejen technickou, ale především ekonomicky výhodnou alternativu ke konvečním metodám řešení protierozní ochrany (např. zatravňovací tvárnice, obklad kameny či stříkaný beton).

Vhodným řešením jsou rovněž protierozní aplikace pomocí geosyntetických produktů. Odděleně je pak nutné nahlížet na protierozní ochranu týkající se zemních svahů a skalních stěn.

Protierozní ochrana zemních těles

Hlavním zdrojem poruch u zemních těles jsou především poruchy způsobené stékající vodou při přívalových deštích. Jestliže množství srážek převýší dovolenou infiltraci půdy dochází ke vzniku erozních rýh mnohdy značné hloubky a  šířky.

Rozrušená zemina je následně přemísťována a ukládána v  nejrůznějších drenážních systémech (propustky, povrchové drény). Na  jejíž údržbu jsou následně vynakládány nemalé finanční prostředky.

Jiným častým typem je eroze tekoucí vodou působící dlouhodobě případně nárazově. Jedná se především o oblasti vystavené dočasnému zaplavení vodou, účinkům vln nebo přerušovanému rychle se pohybujícímu proudu (např. říční břehy, pobřeží, příkopy, protipovodňové hráze a přepadové přehradní hráze).

Ochranu zemních svahů proti erozi může do určité míry zajistit přirozená vegetace. Nemusí být však dostačující na strmých svazích včetně svahů s vyztuženou zeminou, zemními kotvami nebo kotevními hřeby.

Protierozní ochrana skalních stěn

Zvětrávání a působení mrazu na skalním povrchu vede často k  rozrušování skalních bloků nebo vrstev a následné přímé infiltraci vody do trhlin, jenž degradaci skalního masivu urychluje. Jestliže se jedná o oblasti, které jsou v kontaktu s veřejnými prostory, silnicemi nebo železnicí, je nezbytné redukovat nebezpečí padajících úlomků či celých skalních bloků.

Návrh protierozní ochrany

Vhodným řešením výše popsaných problémů jsou mimo tradičních řešení protierozní aplikace pomocí geosyntetických produktů umožňující značnou variabilitu a přizpůsobivost k měnícím se podmínkám stavby. Rozhodujícími faktory pro posouzení vhodnosti použití protierozní ochrany jsou:

• intenzita namáhání (četnost srážek, rychlost proudění)
• druh, struktura a vlastnosti zemin
• sklon, hustota a stav diskontinuit
• sklon a délka svahu
• hustota a typ rostlinného pokryvu

Dalším neméně důležitým aspektem kvalitativního fungování protierozní ochrany, mimo správnost návrhu, je správnost provedení a bezpodmínečné dodržení technologického postupu udávaného výrobcem.

Geosyntetika jako protierozní ochrana zemních těles

Jak již bylo uvedeno nejdůležitějším aspektem návrhu je především způsob a typ namáhání chráněného svahu. Následující obrázek uvádí orientační návod pro návrh geosyntetické či obdobné protierozní ochrany.

Hlavní výhodou trvalých georohoží (např. Trinter) ve srovnání s dočasnou ochranou je, že tyto přímo spolupracují s travní porostem (kořeny jsou chráněny geosyntetikem) a nepodléhají biologické degradaci (plní svoji funkci po celou dobu životnosti konstrukce).

Ochrana skalních stěn pomocí sítí

Zajištění skalního masívu se standardně provádí odtěžením nestabilních skalních bloků a následným zpevněním masivu pomocí trvalých tyčových kotev, ochranných sítí z kovových (např. Geomanet SAR) či syntetických materiálů (např. Tensar SS) či umístěním záchytných plotů. Jedním z rozhodujících faktorů pro bezpečný návrh je především velikost uvolňovaných bloků či částic, které je nutné zachytit, což určuje výsledné dimenze protierozní ochrany (velikost oka). Dále je nutné klást důraz zejména na životnost jednotlivých prvků především s ohledem na korozi materiálu a definici kvantity a kvantity uchycení.