Protipovodňová ochrana: Gabionové systémy

Slovo gabion pochází z francouzštiny a znamená drátěný koš. Gabionové systémy jako mobilní protipovodňové hráze jsou v podstatě různě pospojované drátokoše a drátomatrace různých velikostí, které jsou zevnitř potaženy netkanou textilií, popř. fólií, a naplněny zeminou, štěrkem nebo pískem. Protipovodňová ochrana s využitím drátokošů a drátomatrací vytváří stabilní a účinné hráze.

TECHNICKÁ SPECIFIKACE

Při úpravě hrází, břehů a svahů je třeba zajistit spojení s korytem vody, proto jsou v těchto případech drátokoše a drátomatrace prosty textilií, a jejich výplň tvoří hlavně kameny a balvany. Ostatní materiály, jako štěrk, písek a zemina, jsou pouze doplňujícím pojivem mezi kameny.

Drátokoše jsou vyrobeny z ocelových galvanicky pozinkovaných drátů. Jednotlivé bloky se vyrábějí v základní výšce 1,4 m a ve výškách doplňujících. Rozměry jednoho stavebního bloku mohou být následující:

výška 1400 mm a její násobky;

výška 1400 mm + výšky doplňkových bloků 500 mm, 900 mm, popř. jejich násobky;

šířka 1060 mm;

hmotnost jednoho nenaplněného modulu 22 kg;

plnicí materiál: zemina, štěrk, písek.

Vybudováním mobilní hráze dojde ke značnému přetížení podloží a je nezbytné stanovit podmínky pro jejich použití. Stupeň stability stěny, kromě její geometrie, podstatně ovlivňuje i materiál výplně bloků. Nejlehčím možným výplňovým materiálem je písek s příměsí jemnozrnné zeminy, tj. zemina třídy S3, jako podklad pod bloky je nejvhodnější štěrk s příměsí jemnozrnné zeminy.

MONTÁŽ, MANIPULACE A POUŽITÍ

Základním stavebním prvkem je stavební blok, který je vyroben z tzv. KARI sítí. Pro uložení a transport se dodává na paletách.

Na upravený terén (např. zpevněnou komunikaci) se navezou palety se složenými bloky. Jednotlivé bloky hráze se postupně rozkládají. Ochranná stěna se vytváří jednoduchým stavebnicovým systémem z ocelových sítí, které jsou na vnitřní straně potaženy netkanou textilií. Jednotlivé sítě jsou k sobě spojeny šroubovitou spirálou navinutou na oka bočních stěn sítě. Jsou zajištěny silonovými rychlospojkami, které slouží do okamžiku naplnění jednotlivých modulů. Jednotlivé moduly se po sestavení konstrukce naplní materiálem dostupným v místě stavby.

Blok vzhledem k jeho rozměrům lze plnit s využitím dostupné mechanizace. Půdorys otvoru jednoho bloku je 1370 x 1060 mm. Při stavbě hráze je možno vytvořit stěnu libovolné délky o šířce 1060 mm a pro její naplnění lze použít i nakladačů s libovolnou šířkou lopaty. Ve srovnání se sypanou hrází stejné výšky se ušetří až polovina potřebné zeminy, což značně zkrátí čas výstavby hráze. Po ukončení budování první vrstvy můžeme provést navýšení hráze o další blok. Maximální výška povodňové vlny, kterou je schopná hráz bezpečně zachytit, je 2,0 m.

STABILITA HRÁZE

Stupeň stability stěny byl stanoven pro případ překlopení stěny a posunu v základové spáře od zatížení vodou na celou výšku opěrné stěny. Pro případ opěrné stěny, sestavené ze dvou základních bloků výšky 1,4 m, byl posuzován i případ pouze částečného zatížení vodou. (Na základě analýzy byl vybrán mezní stav rovnováhy opěrné stěny proti překlopení při hladině vody nedosahující koruny opěrné stěny.) Výsledky jsou uvedeny v tabulce. Pro předběžný výpočet byla započítána tato působící zatížení: vlastní tíha náplně bloku, tlak vody na návodní straně opěrné stěny, vztlak vody v základové spáře. Rozdělení působení tlaku a vztlaku vody se předpokládalo trojúhelníkové. Ve výpočtu není započítáno zatížení od vynuceného přetvoření.

Za předpokladu, že na místě stavby jsou k dispozici v požadovaném počtu (95) a kvalitě jednotlivé bloky mobilní hráze a 2 nakladače se širokou lžící, je schopno 7 pracovníků (včetně obou řidičů) postavit hráz o délce 100 m a výšce 1,4 m za jednu hodinu.

Na základě znaleckého posudku je ze statického hlediska možné využít opěrných stěn firmy Trade Fides, a.s., jako protipovodňové hráze. Při jejich použití je nutné vycházet z těchto omezení:

Opěrná stěna tvořená jedním základním modulem výšky 1,4 m musí být postavena na pokladu s minimální únosností 0,15 MPa.

Opěrná stěna tvořená dvěma základní-mi moduly o celkové výšce 2,8 m s maximální výškou hladiny 2,0 m musí být postavena na pokladu s minimální únosností 0,8 MPa.


JIŘÍ MATĚJKA
Ministerstvo vnitra generální ředitelství HZS ČR

Stanovení stupně bezpečnosti na překlopení a posunutí

Pozn.: * Stupeň bezpečnosti na překlopení, popř. posunutí vyjadřuje, kolikrát by působící síly musely být větší, aby došlo k překlopení (posunutí) vybudované hráze.

AUTOR: JIŘÍ MATĚJKA