Zemné telesá či skalné steny sú namáhané najrôznejšími eróznymi vplyvmi, ktoré negatívnym spôsobom ovplyvňujú nielen ich funkčnosť, ale aj bezpečnosť. Pri opomenutí účinkov týchto vplyvov môže ich pôsobením dochádzať až k havarijným stavom konštrukcií s výraznými prevádzkovými škodami.
Z tohto dôvodu je nutné, aby bol návrh konštrukcie spracovaný z hľadiska spoľahlivosti komplexne - tzn. maximálne eliminovať všetky negatívne faktory, ktoré sa môžu v priebehu prevádzky konštrukcie objaviť a tiež vykonať návrh účinnej protieróznej ochrany a to predovšetkým tam, kde je prítomnosť či potenciálne zvýšené riziko výskytu erozívnych činiteľov.
Protierózna ochrana
Pre jednotlivé aplikácie je nutné špecifikovať erózne riziko a stanoviť potrebnú mieru ochrany v závislosti na nasledovných druhoch erózie:
- gravitačné erózia (svahové pohyby hornín a sedimentov vplyvom gravitácie)
- vodná erózia (dážď, prúdiaca alebo vlniaca sa voda)
- erózia pôsobením ľadu (pôsobenie ľadu v malých skalných puklinách)
- chemická erózia (rozpúšťanie hornín)
- tektonické účinky erózie
- erózia vplyvom aktivít človeka
V dnešnej dobe sa na trhu vyskytuje široké spektrum technológií umožňujúce moderné riešenie protieróznej ochrany. Tieto ponúkajú investorovi ako nielen technickú, ale predovšetkým ekonomicky výhodnú alternatívu ku konvenčným metódam riešenia protierózne ochrany (napr. zatrávňovacie tvárnice, obkladové kamene či striekaný betón).
Vhodným riešením sú tiež protierózne aplikácie pomocou geosyntetických produktov. Oddelene je potom nutné nazerať na protieróznu ochranu týkajúcu sa zemných svahov a skalných stien.
Protierózna ochrana zemných telies
Hlavným zdrojom porúch u zemných telies sú predovšetkým poruchy spôsobené stekajúcou vodou pri prívalových dažďoch. Ak množstvo zrážok prevýši dovolenú infiltráciu pôdy dochádza k vzniku eróznych rýh mnohokrát značnej hĺbky a šírky.
Rozrušená zemina je následne premiestnená a ukladaná v najrôznejších drenážnych systémoch (priepustky, povrchové drény). Na ktorej údržbu sú následne vynakladajú nemalé finančné prostriedky.
Iným častým typom je erózia tečúcou vodou pôsobiaca dlhodobo prípadne nárazovo. Jedná sa predovšetkým o oblasti vystavené dočasnému zaplaveniu vodou, účinkom vĺn alebo prerušovanému rýchlo sa pohybujúcemu prúdu (napr. riečne brehy, pobrežia, priekopy, protipovodňové hrádze a prepadové priehradné hrádze).
Ochranu zemných svahov proti erózii môže do určitej miery zabezpečiť prirodzená vegetácia. Nemusí byť však dostatočné na strmých svahoch vrátane svahov s vystuženou zeminou, zemnými kotvami alebo kotvovými klincami.
Protierózna ochrana skalných stien
Zvetrávania a pôsobenie mrazu na skalnom povrchu vedie často k rozrušovaniu skalných blokov alebo vrstiev a následné priamo k infiltrácii vody do trhlín, ktorá degradáciu skalného masívu urýchľuje. Ak sa jedná o oblasti, ktoré sú v kontakte s verejnými priestormi, cestami alebo železnicou, je nevyhnutné redukovať nebezpečenstvo padajúcich úlomkov či celých skalných blokov.
Návrh protieróznej ochrany
Vhodným riešením vyššie popísaných problémov sú mimo tradičných riešení, protierózne aplikácie pomocou geosyntetických produktov umožňujúcich značnú variabilitu a prispôsobivosť k meniacim sa podmienkam stavby. Rozhodujúcimi faktormi pre posúdenie vhodnosti použitia protieróznej ochrany sú:
- intenzita namáhania (frekvencia zrážok, rýchlosť prúdenia)
- druh, štruktúra a vlastnosti zemín
- sklon, hustota a stav diskontinuity
- sklon a dĺžka svahu
- hustota a typ rastlinného pokryvu
Ďalším nemenej dôležitým aspektom kvalitatívneho fungovania protieróznej ochrany, mimo správnosti návrhu, je správnosť prevedenia a bezpodmienečné dodržanie technologického postupu udávaného výrobcom.
Geosyntetiká ako protierózna ochrana zemných telies
Ako už bolo uvedené najdôležitejším aspektom návrhu je predovšetkým spôsob a typ namáhania chráneného svahu. Nasledujúci obrázok uvádza orientačné návod pre návrh geosyntetickej či obdobnej protieróznej ochrany.
Hlavnou výhodou trvalých georohoží (napr. Trinter) v porovnaní s dočasnou ochranou je, že tieto priamo spolupracujú s trávnym porastom (korene sú chránené geosyntetikou) a nepodliehajú biologickej degradácii (plní svoju funkciu po celú dobu životnosti konštrukcie).
Ochrana skalných stien pomocou sietí
Zaistenie skalného masívu sa štandardne vykonáva odťažením nestabilných skalných blokov a následným spevnením masívu pomocou trvalých tyčových kotiev, ochranných sietí z kovových (napr. Geomanet SAR) alebo syntetických materiálov či umiestnením záchytných plotov. Jedným z rozhodujúcich faktorov pre bezpečný návrh je predovšetkým veľkosť uvoľňovaných blokov či častíc, ktoré je nutné zachytiť, čo určuje výsledné dimenzie protieróznej ochrany (veľkosť oka). Ďalej je nutné klásť dôraz najmä na životnosť jednotlivých prvkov predovšetkým s ohľadom na koróziu materiálu a definíciu kvantity a kvality uchytenia.
U všetkých realizácií a návrhov je potom nutné pamätať na skutočnosť, že protierózna ochrana zabezpečuje iba povrchovú stabilitu konštrukcie. Nemôže teda zvyšovať celkovú stabilitu, ktorá musí byť u konštrukcie vždy posúdená samostatne (bez ohľadu na druh protieróznej ochrany).
Záverom možno konštatovať, že návrh protieróznej ochrany podlieha špecifickým zásadám, ktoré musia byť projektantom vždy zohľadnené. Rozhodujúcim faktorom je okrem iného samotná voľba protierózneho materiálu, ktorého efektívnosť a výkonnosť závisí predovšetkým od spôsobu a druhu použitia. Z tohto dôvodu vždy odporúčame konzultáciu s odbornou firmou, ktorá má s navrhovanou technológiou patričné skúsenosti.