Sanační opatření v lokalitě Hřensko

Pohraniční obec Hřensko v okrese Děčín je dlouhodobě ohrožena labilními pískovcovými skalními bloky, nacházejícími se prakticky nad veškerou zástavbou v katastru obce, na obou březích říčky Kamenice. Koncem letošního ledna inženýrští geologové upozornili na zvýšenou pravděpodobnost vzniku řícení některých objektů. V lokalitě byl vyhlášen stav nebezpečí, část obyvatel byla z ohroženého prostoru evakuována a oblast policejně uzavřena.

Na základě dlouhodobého sledování pískovcových skalních masivů v lokalitách Labského údolí a Hřenska v okrese Děčín byly vytipovány, zaměřeny a průběžně monitorovány některé nestabilní skalní objekty. Ty pak byly podle charakteristiky jejich pohybů zařazeny do kategorií s různým stupněm rizika zřícení. Vzhledem k nedostatečné, resp. prakticky žádné údržbě v posledních padesáti letech, se stav rizikových objektů samozřejmě neustále zhoršuje. Specifické klimatické podmínky na přelomu roku tuto situaci ještě vyostřily a zvýšily stupeň rizika nekontrolovatelného zřícení některých skalních bloků, o výměře v řádu 100 m³, na zástavbu.

Na základě vyhodnocení aktuálních dat dilatometrických měření aktivity svahových pohybů ke dni 19. 01. 2002 a na základě místního šetření dne 20. 01. 2002 upozornili inženýrští geologové na havarijní situaci a zvýšenou pravděpodobnost vzniku řícení nestabilních skalních objektů K39, K13 a K74 na pravém břehu řeky Kamenice v obci Hřensko.
Všechny objekty byly při mapování stabilitních poměrů skalních stěn v obci Hřensko v letech 1991 - 1992 hodnoceny jako potenciálně nestabilní, po pravidelném kontrolním sledování v letech 1996 - 1999 byly přeřazeny do kategorie nestabilní, tj. do kategorie objektů, u nichž nelze zaručit, že ke vzniku řícení nedojde v intervalu několika měsíců až cca dvou let. Skalní věž K39 byla přitom vyhodnocena jako relativně nejnebezpečnější ze všech tehdy sledovaných skalních bloků.



Pohled na část ohroženého území

Na základě ustanovení zákonů číslo 147/2000 Sb. o okresních úřadech a číslo 240/2000 Sb. o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon) byl v obci vyhlášen stav nebezpečí. Ten se jako bezodkladné opatření může vyhlásit, jsou-li v případě živelné pohromy, ekologické nebo průmyslové havárie, nehody nebo jiného nebezpečí ohroženy životy, zdraví, majetek, životní prostředí nebo vnitřní bezpečnost a veřejný pořádek, pokud nedosahuje intenzita ohrožení značného rozsahu, a není možné odvrátit ohrožení běžnou činností správních úřadů a složek integrovaného záchranného systému.
Stav nebezpečí lze vyhlásit na dobu nejvýše 20 dnů. Tuto dobu může přednosta okresního úřadu prodloužit o 10 dnů se souhlasem hejtmana. Další prodloužení uvedené doby vyhlášení stavu nebezpečí nebo prodloužení doby vyhlášeného stavu nebezpečí hejtmanem lze jen se souhlasem vlády. Není-li možné účelně odvrátit vzniklé ohrožení v rámci stavu nebezpečí, hejtman nebo přednosta okresního úřadu neprodleně požádá vládu o vyhlášení nouzového stavu.
Okresní úřad zajišťuje připravenost okresu na řešení krizových situací, za tímto účelem pak využívá pracoviště krizového řízení, zřízené u hasičského záchranného sboru kraje. Přednosta okresního úřadu zřizuje k řešení krizových situací krizový štáb okresu jako svůj pracovní orgán. Okresní úřad může na základě a v mezích zákona vydávat pro svůj správní obvod právní předpisy s názvem "nařízení okresního úřadu". Nařízením Okresního úřadu Děčín, číslo 1/2002 ze dne 29. 01. 2002 bylo nařízeno bezodkladné provedení terénních úprav za účelem odvrácení ohrožení. Byl zřízen štáb velitele zásahu a pod vedením vedoucího operačního a informačního střediska hasičského záchranného sboru denně zasedali a koordinovali postup prací zástupci integrovaného záchranného systému, Policie ČR, obecní policie, obce, inženýrských geologů, správce pozemku a firem, provádějících sanační práce. V případě potřeby byly podle konkrétních požadavků jednotlivých členů štábu a podle aktuálních problémů k řešení přizváni ke konzultacím další specialisté.

Sanační opatření jsou v lokalitě Hřenska vždy projektována podle konkrétní místní a stabilitní situace každého objektu; v zásadě připadá v úvahu buď technické opatření, úplné odstranění nestabilního bloku nebo částečné odstranění v kombinaci s kotvením. Pro objekt K74 byl navržen systém kotevních táhel a podpůrný pilíř založený na mikropilotách, objekty K13 a K39 byly odstraněny za použití technologie trhacích prací. Ke dni vzniku tohoto článku byly ukončeny pouze práce na odstraňovaných blocích, další informace se tedy budou vztahovat jenom k nim.
Nestabilní objekty jsou situovány ve svahu cca 75 m vysoko nad úpatím pravobřežního svahu. Objem řícení bezprostředně ohrožených hmot byl předběžně odhadnut na cca 150 m³ (tj. cca 315 t). Pohyby aktivují vrcholové bloky minimálně ve dvou třetinách celkové půdorysné šířky pilíře, minimálně na výšku 3 m. Hloubka aktivní zóny do svahu pak činí minimálně 6 m. V důsledku poklesu pevnosti pískovců zvětráváním dochází k drcení, poklesům a vyklánění pískovcových bloků, které, zvláště na boku objektu, mají charakter skalních desek. Jednotlivé měřené složky pohybů ukazují jednak vyklánění bloků z čela pilíře po spádnici svahu (tj. zhruba k jihu), jednak i do východního boku (složka pohybu ve směru vyklánění je zhruba dvakrát větší než složka ve směru poklesu), přičemž hlavní příčinou tohoto jevu je zřejmě drcení na kontaktní ploše mezi blokem a podložím. Dochází k odvodňování systému a hornina je zvětralá, s výkvěty solí. S vysokou mírou pravděpodobnosti se dá předpokládat velice nízká pevnost materiálu spodních partií. Řícením byly ohroženy západní vchod do obecní tržnice, domy čp. 128; 32; 43 a pravobřežní komunikace. Úplné odstranění skalního bloku je možné postupným rozebíráním, pomocí rozpínavých cementů nebo hydraulických klínů, pomocí technologie trhacích prací. Hlavními nevýhodami prvních dvou metod je časová náročnost, resp. dlouhodobý pohyb pracovníků po labilním skalním bloku. Stejně jako u nasazení technologie trhacích prací je třeba realizovat značné množství vývrtů, množství rozpojeného materiálu na jeden vrt je však podstatně menší.



Provizorní zachycení ocelovými lany

Destrukce pomocí výbušnin umožňuje využít rozčasování roznětné sítě a použít několika dělených náloží v jednom vývrtu. Tím se rapidně zkvalitní fragmentace vytěženého materiálu z hlediska potřeby ruční manipulace s veškerým rozpojeným kamenivem. Technologie tzv. řízeného výlomu spolu s odčasovanou roznětnou sítí a specifickým materiálovým složením speciálních náloží značně zmírňuje seismické zatížení rozpojovaného bloku a přispívá ke zvýšení bezpečnosti práce (ani zde ovšem nelze vyloučit možnost nenadálého pádu celého labilního bloku).
Veškeré práce jsou prováděny na základě technického projektu odstřelu, zpracovaného vždy pro konkrétní skalní blok. V tomto dokumentu jsou řešeny otázky návrhu projektového řešení, výpočtu velikosti náloží, jistoty roznětu, vedlejších nežádoucích projevů odstřelů (tj. seismické a tlakovzdušné vlny a rozletu trosek), technologického postupu prací a opatření k zajištění bezpečnosti; a to jak ve formě technické zprávy, tak grafických příloh.
Po provedení místního šetření a rekognoskaci terénu začínají přípravné práce - úprava pracoviště, zřízení kotevních bodů jištění pracovníků, doprava potřebného materiálu a pomůcek, natažení tlakovzdušných hadic, instalace bezpečnostního počítačového monitoringu a prvků pasivní ochrany okolí, tj. převážně zasíťování prostorů pod skalním masivem pomocí speciálních nylonových sítí tak, aby bylo, pokud možno, zamezeno pádu rozvolněných kamenů na zástavbu. Sítě jsou upevňovány lany k mohutným stromům nebo ke kotvícím okům ve skále a ocelovými jehlami k půdnímu pokryvu skalního svahu. V některých nejnáročnějších partiích však není možné sítě natáhnout, resp. není je k čemu uchytit. Pak je třeba řešit otázku, zda je výhodnější budovat náročnou konstrukci přímo nad ohroženou stavbou (je-li to vůbec technicky realizovatelné), nebo připustit případné poškození stavby a posléze její uvedení do původního stavu. V případě rozpojování zmiňovaných skalních bloků K13 a K39 byla konfigurace terénu příznivá a v potřebných vyprojektovaných místech bylo nataženo pět kusů záchytných sítí rozměru 3 x 8 metrů.



Odlehčení skalního převisu

Cílem komplexu aktivních a pasivních zajišťovacích opatření je zabránit zasažení okolních pozemků padajícími kameny a bloky během provádění sanačních zásahů, minimalizovat ohrožení okolí vznikem nenadálého zřícení objektu během provádění sanačních prací, zajistit bezpečnost zúčastněných pracovníků (provádějí se sanační práce na nestabilních skalních objektech, u nichž může dojít během zásahu k náhlé akceleraci pohybů), je provedeno zajištění pracoviště proti přístupu nepovolaných osob dle vyhlášky ČÚBP a ČBÚ číslo 324/1990 Sb. a jsou vytvořeny stabilní kotevní body pro zajištění pracovníků proti pádu. K zachycení případně uvolněných kamenů slouží soustava nylonových sítí natažených pod sanovanými skalními pilíři. Po dobu sanace všech skalních objektů je prováděno bezpečnostní měření pohybů skalních bloků. Sledování se provádí na vybraných, z hlediska stability objektu klíčových místech.
Vlastní rozpojení masivu je realizováno s použitím technologie trhacích prací. Podle projektu jsou ručními pneumatickými kladivy realizovány vývrty o průměru 32 mm, hloubce cca 1,0 m a rozteči cca 0,4 m. Přesné stanovení vodorovného i svislého záběru, stejně jako hloubky vývrtů, jejich rozteče a vzdálenosti řad, velikosti a druhu náloží závisí jednak na požadované fragmentaci rozpojeného materiálu (bude shazován pomocí sochorů, bude ručně vybírán ze záchytných sítí a ukládán na místě, transportován na vhodné místo apod.), druhak na výsledcích prvního zkušebního odstřelu.
Po každém odstřelu je provedeno vyhodnocení kontrolního měření spolu s vizuálním zhodnocením stavu rozpojovaného i sousedního masivu. Následuje ruční rozpojení a shození nebo přesun vytěženého materiálu, úprava a úklid pracoviště, vrtání vývrtů dalšího vodorovného či svislého záběru. Pracovní spára na sanované skále je tvarována do vodorovných výškových stupňů tak, aby byl možný bezpečný a relativně pohodlný pohyb pracovníků na pracovišti. Ve vymezeném manipulačním prostoru jsou pak jednotlivé vrty nabíjeny náložkami a utěsněny vrtnou moučkou, následuje propojení roznětného okruhu a po vyklizení bezpečnostního okruhu i vlastní odstřel. Po uplynutí tzv. čekací doby a vyhodnocení stabilitní situace skalního bloku následuje další kolo prací, až do úplného odstranění nebezpečného objektu.
Po ukončení destrukce je třeba vytěžený materiál uložit. Většinou je rozprostřen v bezpečném tvaru a sklonu na vhodném místě přilehlého úbočí, skalních teras apod. Následuje úprava vegetačního pokryvu, stažení sítí, materiálu, nářadí a hadic. Pro tuto fázi prací již není bezpodmínečně nutná uzávěra přilehlých komunikací a budov, jsou prováděny za plného provozu, ovšem za dodržení všech zásad bezpečnosti.
Úplné odstranění narušených skalních bloků řeší rizikovou situaci z dlouhodobého hlediska. Odpadá potřeba pravidelného sledování a údržby jednak podpůrných konstrukcí, jednak vlastního pískovcového bloku. Jedná se sice někdy o ztrátu dosavadní dominanty krajiny, z geologického hlediska však jde o děj krátkodobý a na základě zkušeností se samovolným řícením v lokalitě Labských pískovců lze očekávat, že to rozhodně není poslední nevratná změna krajiny.



Konečný stav po sanačním zásahu

Práce na odstranění cca 150 m³ labilních pískovcových bloků včetně následného uložení vytěženého materiálu a terénních úprav přilehlého svahu byly provedeny v časovém horizontu pouhých 10 dní, proběhly beze zranění osob, vzniku hmotných škod a dotčení práv a právem chráněných zájmů třetích osob. Přitom se jedná o velice náročnou a rizikovou ruční práci, prováděnou horolezeckou technikou ze závěsu na lanech. Ze zákona je zakázáno tyto práce úkolovat. Realizační kolektiv (včetně pracovníků Katedry technologie staveb Stavební fakulty ČVUT v Praze) dokázal, že je technologicky správné a ekonomicky i ekologicky opodstatněné tyto speciální práce pomocí řízeného výlomu a mikroodstřelů realizovat.

Ing. Tomáš Pokorný
Stavební fakulta ČVUT