2. Složky geologického prostředí ovlivňující inženýrskogeologické poměry

Pro posouzení inženýrskogeologických poměrů v zájmové části geologického prostředí, pro které je často používáno termínu “horninový masív”, musí být kvalitativně i kvantitativně stanoven vliv všech jeho složek, které vstupují nebo mohou vstoupit do interakce s inženýrským dílem a jeho okolím (obr. 2.1).

Vhodnost geologického prostředí pro jeho využití posuzujeme:

· podle geomorfologických poměrů - členitosti, sklonitosti, typu reliéfu, tvarů a jejich geneze (viz kap. 4). Významně ovlivňují volbu trasy liniových staveb, lokalizaci vodních nádrží a přehradních hrází i zemní práce. V mnoha případech, již podle topografických map vhodného měřítka, případně geomorfologických map, lze předběžně usuzovat na možnost existence některých rizik a obtíží. Např. zlomová údolí mohou mít porušenou stabilitu svahů, v místech meandrujících vodních toků se mohou vyskytovat pohřbená koryta, zdvojené hřbety v horských masívech mohou být důsledkem svahových pohybů apod.,

· podle typů hornin (tab.2.1a, tab.2.1b, tab.2.1c, tab.2.1d, obr.2.2, viz kap.5) a jejich petrografických, fyzikálních, mechanických a technologických vlastností (viz kap.5.3). V technické praxi se horniny dělí podle pevnosti strukturních vazeb mezi jednotlivými částicemi (zrny) na skalní horniny a zeminy. Tyto se pak podle stanovených klasifikačních kritérií, získaných laboratorními zkouškami na vzorcích i polními metodami in situ, řadí do skupin a tříd (viz kap. 14 - zatřídění hornin, výpočty) - tab.2.2. Při inženýrskogeologickém průzkumu musíme věnovat pozornost zejména těm horninám, které mají výrazně nevhodné pevnostní a přetvárné charakteristiky. Jedná se např. o zeminy s vyšším obsahem organické hmoty, jemnozrnné zeminy s plastickou konzistencí, prosedavé spraše aj. Velmi důležité je stanovit objektivní prognózu změn vlastností horninového materiálu v průběhu výstavby i po dobu existence díla. Např. ztrátou vlhkosti jílovitých zemin dochází k jejich smršťování a k vyššímu nebo nerovnoměrnému sedání objektu. Naopak, zvýšením vlhkosti může zemina rozbřídat a ztrácet pevnost a únosnost pro stavbu. Zvláště nebezpečné jsou změny pevnostních a přetvárných vlastností hornin ve svazích, při kterých může docházet ke svahovým pohybům. Neméně důležité je posoudit jak se budou chovat horniny použité jako stavební materiál.

· podle geologické stavby horninového masivu (viz kap.6), která představuje vzájemné uspořádání horninových těles, jejich tvar, velikost, genezi a stáří (obr. 2.3, obr. 2.4). Pro zakládání staveb je např. velmi důležité znát hloubku kůry zvětrávání a průběh její báze (obr. 2.5a, obr. 2.5b, obr. 2.5c, obr. 2.5d). Největší vliv má geologická stavba na vybudování a funkčnost podzemních objektů.

· podle porušenosti horninového masivu (viz kap.6), která je způsobena především zvětráním, alterací, napěťo-přetvárnými změnami a geodynamickými procesy. Projevuje se puklinami, zlomy, plochami odlučnosti a ve většině případů představuje oslabení masívu, umožňuje akumulaci i pohyb podzemní vody, zrychlené a hluboké zvětrávání apod.

· podle stavu napjatosti, který je vytvářen působením geostatického a geodynamického napětí (viz kap. 7). Protože se jedná o dynamický časoprostorový faktor je nutné vedle stávajícího stavu napjatosti poznat i průběh změn, které může vyvolat zásah do geologického prostředí jeho přitížením nebo odlehčením při přemísťování hmot (např. vysoký násyp, vysoký zářez, podzemní díla, vliv vedlejších konstrukcí ad.)

· podle hydrogeologických poměrů (viz kap. 8) tzn. především hloubky a kolísání hladiny podzemní vody, směru a rychlosti proudění, agresivity, geohydrodynamických systémů (systém s napjatou a volnou hladinou) i podle vztahu k povrchovým vodám (viz kap. 8). Nepříznivé účinky na základové poměry i konstrukce se mohou projevit např. nadměrným sedáním, snížením únosnosti, změnami napjatosti při náhlém snížení hladiny, při vymývání (sufózi) (Propad jámy Doubrava IV. byl zapříčiněn především sufózí - video 2.1 (OKD, HBZS, a.s., 1998) – pro tuto ukázku je nutné nainstalovat kodeky DivX) nebo vymílání (erozi) zemin z podzákladí objektu. Velmi nebezpečné je hydraulické propojení zvodní nad podzemními objekty, které může vést k jejich zatopení, dále vztlakové účinky podzemní vody, ztekucení zemin atd.

· podle geodynamických procesů a jevů (viz kap. 9) probíhajících v současné geologické době. Podle původu faktorů, které tyto procesy vyvolávají se dělí na - endogenní, exogenní a antropogenní, podle změn, které nastanou v horninovém prostředí na – tektonické, (pohyby zemské kůry, vulkanismus, zemětřesení) litogenetické (rozvolnění masívu, objemové změny, zvětrávání), geomorfologické (svahové pohyby, eroze, abraze, krasovění ad.). Např. včasné poznání příčin a mechanizmů svahových pohybů vede k volbě účinných ochranných opatření.

Všechny uvedené složky geologického prostředí ve větší či menší míře vstupují nebo mohou vstupovat do interakce s inženýrským dílem a proto jejich vliv, promítající se v pevnostních, přetvárných, hydrodynamických a stabilitních charakteristikách je podstatou inženýrskogeologického hodnocení stavu zájmového prostředí i prognózy jeho změn a chování. Nástrojem k dosažení tohoto cíle je inženýrskogeologický průzkum a výzkum (viz kap. 3).