Objednatel: Správa silnic Královéhradeckého kraje
V lokalitě Studené koleno, ležící zhruba v polovině vzdálenosti mezi Vrchlabím (7 km) a Špindlerovým Mlýnem (viz mapka na obr.1), v Labské soutěsce, došlo na podzim roku 2009 k částečnému uvolnění skalního bloku, který ohrožoval níže ležící silnici II/295. Tato silnice je velmi frekventovaná, jelikož zajišťuje v podstatě jediný komunikační přístup do známého krkonošského střediska.
Správa silnic Královéhradeckého kraje, jako odpovědný správce provozu komunikace, požádala naši firmu o řešení situace. Vzhledem k pokročilému období roku a nastupující zimě byla stabilizace skalního bloku navržena a realizována metodou ukotvení lanovým záchytným systémem do okolní pevné části skalního masivu.
Uvolněný skalní blok se nacházel ve střední části skalního svahu, ve svislé skalní stěně, ve výšce cca 9 – 12 m nad silniční komunikací (viz foto na obr.2 a situace na obr.3). Od pevné části skalního masivu byl oddělen několika trhlinami, takže jeho výsledný tvar byl klínovitý, vertikálně orientovaný. Objem bloku byl přibližně 1,5 m3, hmotnost cca 3500 – 4000 kg. Hlavní vertikální trhlina byla rozevřená na několik cm, v trhlině byly vklíněny drobné horninové úlomky, ve spodní části byly průsaky vody zmrzlé do ledových rampouchů (viz foto na obr.4 – 6). Pata bloku byla zapřená do níže uložené svažité plošiny, jejíž stabilita nebyla vyhodnocena jako dostatečná.
V aktuálně zpracovaném inženýrskogeologickém posouzení byl uvolněný skalní blok vyhodnocen jako silně až havarijně nestabilní, s vysokým rizikem úplného oddělení od skalní stěny a následného pádu na silniční komunikaci. Příčinou uvolnění skalního bloku bylo progresivní zvětrávání horniny podél diskontinuit v klimaticky exponované nárožní posici, umocněné klínovacím účinkem zateklé vody při mrazových cyklech a klínovacím účinkem kořenů vzrostlých stromů.
Přírodní poměry v řešené lokalitě:
- • Lokalita Studené koleno leží v horské oblasti Krkonoš, na levém břehu Labe, v hluboko zaříznutém údolí. Okolní svahy mají převýšení řádově stovky metrů, jsou většinou velmi strmé, často se v nich zjevují skalní výchozy. Při generální rekonstrukci silnice v 70.letech minulého století a při jejím rozšiřování byly paty svahů často upraveny odřezy a stabilizovány zárubními zdmi (viz foto na obr.2). Vlastní skalní svahy byly zpravidla ponechány volně exponované, bez technického zajištění. Po více než 40 letech došlo v několika úsecích k degradaci skalního masivu, od účinků atmosférického zvětrávání až po vliv biologických činitelů.
- • Horninový masiv je tvořen geologicky velmi starými metamorfovanými horninami rulového komplexu. Jedná se o tvrdé horniny, často silicifikované. Horninový komplex je provrásněný a lokálně rozvolněný zlomovou tektonikou. Generelní úklon vrstev ruly v lokalitě je cca 50° k JZ, tzn. nepříznivý úklon směrem ze svahu. Nadloží rul je tvořeno mimo skalní výchozy poměrně tenkým zvětralinovým pláštěm, kamenito-písčito-hlinitého charakteru. Zvodnění ve svahu je výslednicí srážkové infiltrace a porušenosti horninového masivu puklinovým systémem, trhlinami a rozsedlinami. Některé rozevřené pukliny a trhliny jsou při vydatných srážkách hydrogeologicky aktivní, při patě svahu lokálně vzniká epizodní tlakové pole.
Technické řešení stabilizace:
- • Nejdříve byly provedeny přípravné práce v podobě horolezeckého zajištění přístupové cesty, odstranění náletových dřevin a odstranění zvětraliny v místech kotvení záchytného lanového systému.
- • Dále byly provedeny vodorovné vrty pro kotevní svorníky v okolní pevné hornině (viz obr.7) a injektáž ocelových svorníků chemickými kotvami. Přes nestabilní skalní blok byla v subhorizontálním směru natažena a následně předepnuta ocelová záchytná lana s protikorozní povrchovou úpravou (viz obr.8 a 9). Posice záchytných lan ve skalní stěně byla fixována vertikálně osazenými ocelovými řetězy (viz obr.9 a 10).
Stabilizační práce probíhaly v prosinci 2009 za mrazivého počasí, při teplotách od – 3°C, v konečné fázi až -12°C. Území bylo pokryto sněhovou pokrývkou tloušťky do 10 cm. Montáž některých stabilizačních prvků, jejichž použití bylo limitováno teplotou (např, použití chemických kotev do mrazu max. -5°C), byla zajištěna temperováním v podobě skladování náplní v klima-boxu a lokálním ohřevem skalní stěny plynovým hořákem.
Použitá technologie fixace skalního bloku se ukázala za daných klimatických podmínek jako jediné možné bezpečné řešení.
Investor byl vyrozuměn, že provedená stabilizace skalního bloku má omezenou životnost a proto zahrnul lokalitu Studené koleno do programu komplexního řešení stabilizace skalních svahů podél silnice II/295 (plánováno v letech 2011 – 2012).
