4. Geomorfologické poměry

Morfologie a geneze reliéfu výrazně ovlivňuje stavební činnost, zejména rozhodování o umístění staveb, volbu tras liniových staveb, lokalizaci vodních nádrží a přehradních hrází, zemní práce aj. Charakter reliéfu poskytuje výchozí informace o geologických poměrech a je jednou ze základních složek geologického prostředí rozhodujících o možnosti využití daného území. Jedná se zejména o členitost, sklonitost (tab.4.1), formy reliéfu a jejich genezi.

Geomorfologická analýza se používá v počátečních fázích inženýrskogeologického průzkumu a je v podstatě nejlevnější průzkumnou metodou. V mnoha případech, již podle topografických map (obr. 4.1a , 4.1b) 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 atd. Reliéf terénu ovlivňuje volbu vhodných metod průzkumu, rozsah potřebných průzkumných prací, prognózu změn, které nastanou během stavebních zásahů do terénu, prognózu interakce inženýrských děl s geologickým prostředím, podmiňuje režim povrchových a podzemích vod, je jedním z faktorů, ovlivňující intenzitu zemětřesení aj.

Geomorfologické poměry jsou závislé na:

·         geologické stavbě území a jejím vývoji, fyzikálně – mechanických vlastnostech hornin, jejich odolnosti vůči zvětrávání (měkké horniny – deprese, tvrdé horniny – elevace) atd.,

·         klimatických poměrech, např. množství srážek, teplotě a jejich změnách atd.,

·         vegetačním pokryvu,

·         probíhajících geodynamických procesech, jejich typu a intenzitě (svahové pohyby, eroze, poddolování aj.).

Příklady reliéfu podle geneze:

·        reliéf svahový (např. obr. 4.2)

·        reliéf říční (např. obr. 4.3a, obr. 4.3b)

·        reliéf ledovcový (např. obr. 4.4)

·        reliéf větrný (např. obr. 4.5)

·        reliéf krasový (např. obr. 4.6)

·        reliéf antropogenní (např. obr. 4.7)

·        reliéf polymorfní (např. obr. 4.8)

Typy reliéfu podle výškové členitosti:

    1. nížiny
    2. pahorkatiny (30 až 150 m v 200 až 600 m n.m.)
    3. vrchoviny (150 až 200 m v 600 až 900 m n.m.)
    4. hornatiny (200 až 400 m)
    5. vysoké hornatiny

Základní formy reliéfu:

Z forem reliéfu v určitém horninovém prostředí můžeme odvozovat základní informace o inženýrskogeologických podmínkách pro výstavbu. Mezi základní formy reliéfu patří:

1.      plošiny (obr. 4.9) - paroviny, plošiny strukturní, krasové, vulkanické, sprašové, glaciofluviální, proluviální, terasové, inundační

2.      elevace (obr. 4.10) - horské hřbety a hřebeny hornatin, vulkanické elevace, bradla, strukturní antiklinální elevace, kuesty, lokální význam - morény, duny ad.

3.      deprese (obr. 4.11)- údolí erozní, kaňonovitá, akumulační, glaciální, strukturní a splachové úvaly

4.      svahy (obr. 4.12)- erozní, zlomové, sesuvné, umělé

5.      antropogenní formy (obr. 4.13) - nadúrovňové, podúrovňové

Charakteristika vybraných forem (Prosová, Zeman, 1974) reliéfu:

PLOŠINY - hlavními typy plošin jsou (obr. 4.9):

·         paroviny, kde svrchní zóna je tvořena často prostorově nestejnoměrně rozloženým zvětralinovým pláštěm. Mohou vznikat problémy s únosností a nerovnoměrnou stlačitelností základové půdy;

·         strukturní plošiny tím, že vznikly na horizontálně uložených skalních horninách, vytváří v podstatě stejnorodé základové poměry;

·         krasové plošiny (planiny) vznikají obvykle na karbonátovém podloží a jsou pro zástavbu nebezpečné vzhledem k výskytu krasových jevů, zejména dutin, závrtů a různých překrytých depresí;

·         vulkanické plošiny jsou tvořeny lávovými proudy, zachovaly se u nás jen v reliktech, jejich okraje jsou ohroženy svahovými pohyby;

·         eolické plošiny, tvořené vátými sypkými písky, kde základové poměry jsou většinou nevhodné. U spraší může být nebezpečí prosedavosti, tj. náhlé zmenšení objemu, vyvolané prouděním vody, vibrací i nadměrným zatížením;

·         fluviální plošiny, např. akumulační štěrkopískové terasy tvoří výbornou základovou půdu, problémem však u nižších teras bývá podzemní voda. Vhodné mohou být i erozní terasy, jejichž povrch tvoří málo navětralé podložní horniny. Nevhodné jsou plošiny v inundačním (záplavovém) území, které bývají překryty povodňovými hlínami silně a nerovnoměrně stlačitelnými, se zvýšeným obsahem organických látek, s mělkou hladinou podzemní vody a s nebezpečím výskytu starých zanesených ramen toku;

·         proluviální plošiny, které vytváří ploché kužele na úpatí horských svahů, mají základovou půdu relativně dobrou, ale nestejnorodou;

·         glacigenní plošiny, vyskytující se v oblastech kontinentálního zalednění, mívají základové půdy zrnitostně různorodé s proměnlivou výškou hladiny podzemní vody.

ELEVACE - (obr. 4.10) patří zde:

·         horské hřbety a hřebeny, u kterých skalní podloží vychází často až na povrch;

·         vulkanické elevace, kupy, homole, kužele, žíly se vytvořily vypreparováním tvrdých skalních hornin sopečného původu z okolí méně odolných hornin;

·         suky, vzniklé vypreparováním odolných hornin;

·         kuesty jsou nesymetrické stupňovité hřbety, které vznikly vypreparovaním čela mírně skloněné tvrdší horniny ve svahu;

·         strukturní antiklinální elevace vytvářejí vrásové struktury, antiklinály třené pevnějšími horninami vystupují z reliéfu.

Rozlišujeme elevace makroreliefu (Pašek et al.,1995), tedy vyvýšeniny velkých měřítek. K nim patří výše uvedené elevace. Je k nim obtížnější přístup, skalní, obtížně rozpojitelné horniny, vystupují až k povrchu. Staveniště pro běžné stavby jsou zde nevhodná, výjimkou jsou prehistorická sídliště, historické hrady a v současnosti některé speciální inženýrské objekty (např. vysílací věže, vodojemy apod.). Elevace mikroreliefu vystupují v mírně zvlněném reliéfu jako plošné vyvýšeniny, táhlé hřbety. Pevné skalní horniny vystupují blíže k povrchu a způsobují obtíže při zemních pracích, ale jinak jsou zde podmínky pro zástavbu obvykle vhodné.

DEPRESE - nejčastěji se vyskytují jako (obr. 4.11):

·         erozní údolí, kde dno je v těžce rozpojitelných skalních horninách, zářezy mohou narušit stabilitu svahů, staveniště mohou být zaplavována;

·         kaňonovitá údolí se strmými svahy a velmi omezeným dnovým prostorem jsou pro zástavbu nevhodná. Mohou se využít pro výstavbu hrází přehrad, mostů;

·         akumulační údolí představují širší prostor vhodný pro zástavbu v případě, že akumulaci tvoří říční terasy a nejedná se o inundační území (viz fluviální plošiny);

·         splachové deprese, vyplněné hlinitými zeminami s různým stupněm zvodnění, jsou pro zástavbu podmínečně vhodné.

SVAHY jsou výsledkem kombinované činnosti řady přírodních i antropogenních procesů. Podle převládajícího způsobu modelace se rozlišují (obr. 4.12):

·         erozní svahy, kde vystupují předkvartérní horniny až na povrch, sklon svahu se řídí odolností hornin vůči zvětrávání a strmější úklony jsou pro zástavbu nevhodné;

·         zlomové svahy se vytvořily na zlomových poruchách, jejich reliéf odráží geologickou stavbu svahu a strmější úklony jsou také nevhodné pro zástavbu;

·         soliflukční svahy jsou pokryté sedimenty, které vznikly v klimatických podmínkách pleistocénu půdotokovými procesy, při mírném sklonu mají celkem příznivé podmínky pro zástavbu;

·         svahy pokryté deluviálními sedimenty, kde jejich charakter závisí na horninách podkladu, mocnost se zvyšuje směrem k úpatí, podmínky pro zástavbu se mění podle sklonu svahu a charakteru pokryvu a je to nejběžnější typ u nás;

·         sesuvné svahy jsou modelovány svahovými pohyby, pokryv je různého typu, tvaru, věku, mají různý stupeň aktivity, jejich povrch je nepravidelně zvlněný (muldy, deprese) s nepravidelným výskytem mokřin a pramenů, mají proměnlivou mocnost přemístěných deluvií a řadu dalších indicií, nasvědčujících na svahové pohyby (nakloněné stromy, vybočené lineární prvky - cesty, meze ap.), jsou pro zástavbu nevhodné;

·         eolické svahy jsou pokryty sprašemi a sprašovými hlínami, vzhled k jejich vlastnostem jsou pro zástavbu méně vhodné.

O  využití svahů rozhoduje především sklon (tab.4.1) a stabilitní poměry. Nevhodné pro výstavbu jsou zejména sesuvné svahy.

Tab.4.1 Klasifikace sklonitosti svahů

kategorie

typ

sklon (o)

sklon (%)

I. sklon malý

1. velmi plochý

do 2

do 3

(plochý svah)

2. plochý

2 - 3

3 - 5

 

3. poměrně plochý

3 - 5

5 - 9

II. sklon střední

1. velmi mírný

5 - 7

9 - 12

(mírný svah)

2. mírný

7 - 11

12 - 20

 

3. poměrně mírný

11 - 17

20 - 30

III. sklon velký

1. strmý

17 - 20

30 - 36

(strmý svah)

2. značně strmý

20 - 31

36 - 60

 

3. velmi strmý

nad 31

nad 60

IV. sklon příkrý (příkrý svah)

od 45

Do 100

 

Antropogenní formy (obr. 4.13) - nadúrovňové, podúrovňové

podle původu: urbánní, komunikační, industriální, montánní, agrární, militární, meliorační

Z hlediska využití území pro stavební účely lze reliéf posuzovat jako:

·         velmi vhodný Þ rovinný, mírně až středně zvlněný, s nízkou členitostí;

·         vhodný Þ rovinný, mírně až středně zvlněný, ale s vyšší členitostí;

·         podmínečně vhodný Þ silně zvlněný nebo mírně stupňovitý reliéf okrajových částí nížin, kotlin, pahorkatin

·         omezeně vhodný Þ okrajové části členitých pahorkatin a vrchovin;

·         velmi omezeně vhodný Þ horizontálně i vertikálně silně členitý, využitelný pouze pro individuální objekty.

Současný vývoj nutí osídlovat i morfologicky nevhodná území.

Při rozhodování o výstavbě rozsáhlých a náročných inženýrských děl, jako jsou velké přehrady, tunely, jaderná zařízení, viadukty ap. je pro situování těchto objektů vhodné vycházet z výsledků tzv. morfostrukturní analýzy reliéfu. Jedná se o komplexní zpracování výsledků řady metod (Lacík, 1986):

geomorfologických metod

·         Analýza zarovnaných povrchů

·         Analýza říčních niv a teras

·         Analýza hydrografických sítí (typy říčních sítí viz dolů obr. 4.14)

·         Analýza morfometrických map

·         Analýza svahů a svahových procesů

geologických metod

·         Geologické mapování

·         Strukturně tektonická analýza

·         Hydrogeologické metody

·         Analýza geodynamických procesů

·         Geofyzikální metody

dalších metod

·         Geodetické

·         Fotogrametrické

·         Fotogeologické

·         Modelování

·         Hydrologické metody

Na obr. 4.14 jsou uvedeny typy sítí, vázaných na určitou geologickou stavbu.

Obr. 4.14 Typy říčních sítí

 

a Þ    typ dendritický, nepravidelný, kde směry toků se řídí především sklonem reliéfu. Vyskytuje se v oblasti se subhorizontálně uloženými sedimenty (pískovce, jílovce, hlíny), ale i na plošně rozsáhlých homogenních metamorfitech a magmatitech (obr.4.14a).

b Þ    typ pravoúhlý, vázaný především na strukturně-tektonické prvky - systémy puklin a poruch ve skalním podloží, které je překryto málo mocným pokryvem. Vyskytuje se i v oblastech s monoklinální stavbou, kterou rozčleňuje na podélné hřbety a stupně. Vedlejší toky jsou konsekventní s úklonem (obr.4.14b).

c Þ    typ mřížový je kombinací obou předchozích typů. Vyskytuje se v sedimentárních oblastech, kde se paralelně střídají vrstvy různé litologie a odolnosti (obr.4.14c).

d Þ    typ paralelní je nejčastější v oblastech jemnozrnných, homogenních hornin se stálým úklonem reliéfu. Hlavní tok obvykle sleduje poruchové pásmo, přítoky sledují lineární morfologické tvary s mírnými úklony (obr.4.14d)

e Þ    typ odstředivý (radiální) se vyskytuje nejčastěji v oblastech morfologických elevací vytvořených na metamorfitech, brachystrukturách apod. (obr.4.14ea, obr.4.14eb).

f Þ     typ dostředivý, vyskytující se v morfologických depresích, může indikovat erodované brachystruktury, kaldery apod. (obr.4.14f).

g Þ    typ prstencový, obvykle charakterizuje zvrásněnou stavbu s vrstvami různé odolnosti.