49
STAVEBNÍ A INVESTORSKÉ NOVINY
GEOtest, a. s.
Šmahova 1244/112, 627 00 Brno
tel.: 548 125 111, fax: 545 217 979, e-mail:
,
na lešení připraveném pro tento účel.
Normálná síla se na bloky přenášela
přes válečkové ložisko umožňující kol-
mý pohyb bloku při jeho smýkání. Ne-
dílnou součástí zatěžovací kolony byl
kulový kloub pro vyloučení excentrici-
ty zatížení v zatěžovací koloně. Kolo-
na, která dále sestávala z dynamome-
tru, prodlužovacích trubních nástavců
a podkladních desek, se opírala o nos-
ník připevněný na tyčové kotvy.
Kolona tangenciální síly s opěr-
nou plochou v základně lomu, sestáva-
la rovněž z hydraulického zvedáku, dy-
namometru, prodlužovacích nástavců
a podkladních desek, místo válečkové-
ho ložiska byla síla na blok přenášena
přes klín, jehož účelem bylo vylouče-
ní klopného momentu, tzn. umožňují-
cím odklon tangenciální síly tak, aby
se paprsky normálné a tangenciální sí-
ly protínaly v předurčené ploše poruše-
ní v základně bloku.
LABORATORNÍ ZKOUŠKY
Na sadách vzorků jader vytěžených
z průzkumných vrtů byl v laborato-
ři mechaniky hornin a. s. GEOtest pro-
veden komplex laboratorních zkoušek.
Na vzorcích byly stanoveny indexové
parametry, jako jsou objemová hmot-
nost, hustota, nasákavost, výpočtem
byly stanoveny pórovitost a hutnost.
Z mechanických zkoušek byly stano-
veny pevnost v prostém tlaku, v pro-
storovém tlaku, v příčném tahu, v tahu
za ohybu a ve střihu, vždy po nasycení
vodou a v případě dostatečného množ-
ství zkušebního materiálu též po vysu-
šení a zmrazování (z nich výpočtem
stanoveny součinitele změknutí a od-
vozené parametry smykové pevnos-
ti). Dále byly realizovány deformační
zkoušky za účelem stanovení modu-
lů přetvárnosti a pružnosti a Poissono-
va čísla.
GEOLOGICKÉ TERÉNNÍ PRÁCE
Vrtné jádro bylo v průběhu vrtání geo-
logicky dokumentováno a popsáno. Pro
upřesnění geologické stavby a složení
zastižených hornin byly v Ústavu geolo-
gických věd Přírodovědecké fakultyMa-
sarykovy univerzity na vybraných vzor-
cích provedeny petrografické rozbory.
Rovněž odkryté výchozy skalních
stěn v prostoru obou portálů byly geo-
logicky zdokumentovány. Makrosko-
picky zde bylo posouzeno petrografic-
ké složení masivu, stav jeho narušení
zvětrávacími procesy a zejména by-
ly sledovány diskontinuity v hornino-
vém masivu – jejich typ, průběžnost,
tvar, habitus styčných ploch, rozevření
a charakter eventuální výplně a změře-
na jejich orientace, tj. směr sklonu (azi-
mut) a sklon. Hlavní směry diskontinuit
byly vyhodnoceny v tektonogramech.
Kromě toho byl při dokumentaci
stěny v prostoru severního portálu po-
užit laserový scanner umožňující vy-
tvořit 3D model skalní stěny v prostoru
budoucího portálu a po zpracování dat
příslušným softwarem i stanovit orien-
taci diskontinuit v místech běžně ne-
přístupných, resp. přístupných pouze
s horolezeckou technikou.
STABILITNÍ ANALÝZY
Na terénní dokumentaci a výsledky
zkoušek navazovaly stabilitní analý-
zy, které řešily stabilitu stěny nad pro-
vizorním portálem a stěny bočního od-
řezu v prostoru přesypané části tunelu.
Pro stabilitu v geologických podmín-
kách prostoru tunelu Žabovřeská jsou
rozhodující diskontinuity prostupující
horninový masiv, které představují zó-
ny oslabení masivu se sníženou smy-
kovou pevností. V nich dochází při
vyčerpání stability k destrukčnímu po-
hybu. Pevnost vlastní horniny v přípa-
dě skalních těles tvořených pevnými
horninami není rozhodující.
Proto se při stabilitních řešeních
vycházelo ze znalosti charakteru od-
lučných ploch a jejich orientace vzhle-
dem k budoucím stěnám obnažují-
cích horninový masiv. Smykový odpor
ve spárách masivu byl zadáván podle
jejich charakteru – podle jejich rovné-
ho či nerovného průběhu, hladkosti či
drsnosti styčných ploch, jejich rozevře-
ní a vlastností jejich eventuální výplně.
Hodnoty smykového odporu charakte-
rizovaného úhlem tření byly stanove-
ny v minulosti zkouškami na lokalitách
s obdobnými geologickými poměry.
ZJIŠTĚNÉ POZNATKY
Oblast severního (Žabovřeského) portá-
lu tramvajového tunelu se nachází v pro-
storu bývalého lomu, v němž se těžil pře-
vážně křemenný diorit, který je rovněž
nejvíce zastoupen v masivu budoucího
tunelu. Horninový masiv je prostoupen
odlučnými spárami – diskontinuitami
charakteru puklin, trhlin a poruch, resp.
poruchových pásem představujících zó-
ny oslabení, v nichž původně pevná hor-
nina snižuje svoji pevnost. Dřívější těž-
ba do jisté míry ovlivnila vlastnosti
masivu do určité vzdálenosti od líců bý-
valých lomových stěn.
Výsledky zkoušek ukazují křemen-
né diority jako velmi pevnou horni-
nu a pokud je nenarušena zvětrávací-
mi pochody nebo jinou mechanickou
činností (odstřely v jejich masivu), je
možné ji řadit do třídy R2. Horninový
masiv je však prostoupen odlučnými
spárami – diskontinuitami charakteru
puklin, trhlin a poruch, resp. porucho-
vých pásem představující zóny oslabe-
ní, v nichž původně pevná hornina sni-
žuje svoji pevnost.
Do třídy R3 náleží kromě křemen-
ného dioritu narušeného zvětrává-
ním nebo dřívějšími trhacími prace-
mi i zbývající zkoumané typy hornin
– metabazit (gabro, amfibolit), meta-
mikrodiorit a mylonit (tedy myloniti-
zované vyvřeliny druhotně zpevněné).
Horninu z výrazně kataklazovaných
a mylonitizovaných oblastí pak řa-
díme do třídy R4, což potvrdily i vý-
sledky zkoušek na vzorcích z vrtného
jádra, jež se podařilo realizovat. Naru-
šení horniny drobnými diskontinuita-
mi způsobuje výrazné snížení pevnos-
ti, zejména za stavu nasycení vodou.
Právě podél drobných diskontinuit do-
chází ke střižnému pohybu i při relativ-
ně malých normálných napětích a tím
i k výraznému snížení pevnosti.
Pro stabilitu výrubu tunelu a skal-
ních stěn v oblasti provizorního portá-
lu je nutná zejména znalost jejich orien-
tace vůči směru tunelu a skalních stěn.
Z tektonogramů vyplynulo, že nejčet-
nější diskontinuity se uklánějí k jiho-
západu pod poměrně strmými úhly, tj.
přibližně ve směru sklonu stěny boční-
ho omezení v přesýpané části, a urču-
jí tak její bezpečný sklon na 45°. Navíc
v této stěně zůstávají nestabilní horni-
nové bloky uložené v úžlabí tvořeném
plochami sklánějícími se k líci a hro-
zící vyjetím ze stěny. Bezpečný sklon
stěny nad provizorním portálem je str-
mější, činí 51°, což je dáno poněkud pří-
znivějšími orientacemi od-
lučných ploch.
ZÁVĚR
Uskutečněné průzkumné
práce ukázaly, že hornino-
vý masiv budují pevné hor-
niny, jejichž vlastnosti jsou
příznivé pro ražbu tunelo-
vého díla. V úsecích hlou-
bených tras byly popsány
základní rysy geologické
stavby a určeny podmínky
založení tunelového tubusu.
Současné vedení trasy
je dle inženýrsko-geologic-
kého i geotechnického po-
hledu mnohem příznivější než původní
vedení uvažované v 70. letech minulé-
ho století. Na základě poznatků získa-
ných aktuálním průzkumem tak lze do-
pracovat projekt tunelu do finální fáze
s následnou, doufejme bezodkladnou,
realizací samotného tunelového díla.
SEZNAM LITERATURY
Polák, M. & Pavlík, J. & Pavlík, I.
2015: Silnice I/42 Brno – VMO Žabo-
vřeská I. Doplňkový geologický prů-
zkum v příportálové oblasti. Závěreč-
ná zpráva. GEOtest, a.s.
Ing. Marek Polák
e-mail:
Ing. Jiří Pavlík, CSc.,
Ing. Ivo Pavlík
GEOtest, a.s.
Zkušební sestava pro smykovou zkoušku
Vrtání subhorizontálních vrtů
Pevnostní čára
- Mohrova obálka křemenného dioritu
