Jílové břidlice, dříve označované jako jílovité břidlice, představují silně zpevněné jílové horniny. Na území České republiky jsou jíly a jílovce neobyčejně hojné. Jílovce vznikají částečným zpevněním jílů. Jíly, jílovce a břidlice byly posuzovány jako možné keramické suroviny, jako sialické suroviny pro výrobu cementu a orientačně i pro výrobu expandovaného kameniva.
Geologické Podmínky a Jílovité Břidlice na Trase Pražského Metra D
Ražené tunely na stavbě nové trasy D pražského metra, I. provozní úsek Náměstí Míru - Depo Písnice, představují v oblasti pankrácké pláně rozsáhlý a technicky velmi náročný tunelářský komplex, který bude realizován ve složitých geologických poměrech. Ražené objekty na připravované stavbě čtvrté trasy pražského metra v prostoru budoucí přestupní stanice Pankrác D a přilehlých traťových tunelů směrem ke stanici Olbrachtova tvoří rozsáhlý a technicky velmi náročný podzemní komplex, který bude realizován v obtížných geologických podmínkách. Nová trasa metra je vedena přibližně ve směru sever‑jih. V prostoru křižovatky ulic Na Pankráci, Na Strži a Budějovická bude vyražena jednolodní stanice Pankrác D. Na severní straně jsou součástí stanice Pankrác‑D obratové koleje včetně demontážní komory pro zeminové štíty v místě budoucího napojení traťových tunelů severním směrem na Náměstí Míru, přístupový tunel se strojovnou hlavního větrání metra a samostatný technologický tunel. Na jižním konci staničního tunelu je náročné prostorové uspořádáním souvisejících objektů. Navazující traťový úsek směrem ke dvoulodní ražené stanici Olbrachtova je nejsložitějším traťovým úsekem na celé trase I.D. Předkvarterní podloží na pankrácké pláni tvoří horniny paleozoika, a to převážně ordoviku. V blízkosti závěru barrandienské brachysynklinály, v úseku délky cca 600 m, jsou to i silurské horniny.
Horninová souvrství jsou řazena od nejstarších po nejmladší, tj. proti směru staničení trasy D od Krčského údolí.
Charakteristika Klíčových Jílovitých Souvrství
Tam začíná velmi mocné bohdalecké souvrství délky cca 1,9 km, které končí před stanicí Pankrác. Tvoří ho velmi jemné jílovité břidlice černošedé barvy, velmi drobně slídnaté, místy tektonicky porušené. Zastiženy budou horniny od zcela zvětralých až po zdravé, avšak velmi silně rozpukané, podrcené a rozpadavé.
Navazuje královedvorské souvrství mocnosti 60 až 80 m. Jsou to opět jílovité břidlice velmi jemně slídnaté, tence vrstevnaté až lupenité. Jejich barva je šedá až zelenošedá. Podléhají intenzivnímu a hlubokému zvětrání a rozpadají se na zelenohnědou jílovitou hlínu.
Čtěte také: Tipy pro živý plot v jílovité zemině
Cca 70 m před jižním koncem staničního tunelu stanice Pankrác D začíná kosovské souvrství. Je to nejmladší ordovické souvrství, které je zde zastiženo ve flyšovém vývoji. Dochází k rychlému střídání zelenavých jílovitých, prachovitých a písčitých tence vrstevnatých břidlic a destičkovitě až lavicovitě odlučných křemenných pískovců, křemenců a drob. Ve svrchní části souvrství převládají hrubozrnné lavicovité pískovce. Celková mocnost souvrství se pohybuje kolem 80 - 100 m.
Na podložních ordovických horninách spočívají mladší konkordantně uložené silurské horniny. V siluru sedimentace jílovitých a písčitých sedimentů postupně přechází do sedimentace karbonátové a je spjata s vulkanismem, jehož produktem jsou diabasy.
Liteňské souvrství jsou tmavě šedé až černé jílovité až prachovité vápnité břidlice a ve své svrchní části obsahují časté polohy a čočky velmi pevných vápenců. Časté jsou také polohy tufitů. Celková mocnost liteňských vrstev je kolem 30 - 80 m.
Navazující kopaninské souvrství je faciálně velmi pestré. Spodní část je vyvinuta převážně jako hnědošedé až černé vápnité jílovité a prachovité břidlice, které obsahují hojně polohy čoček a konkrecí vápenců a polohy s příměsí vulkanických hornin - tufitické břidlice a tufy. Na rozhraní liteňských a kopaninských vrstev je v celé oblasti vyvinuta poloha tufů, tufitů a diabasů. Celková mocnost souvrství je cca 110 až 250 m.
Přehled Jílovitých Souvrství v Oblasti Metra D
| Souvrství | Charakteristika | Barva | Mocnost / Délka výskytu | Geotechnické poznámky |
|---|---|---|---|---|
| Bohdalecké souvrství | Velmi jemné jílovité břidlice, drobně slídnaté, místy tektonicky porušené. | Černošedá | Cca 1,9 km | Od zcela zvětralých až po zdravé, avšak velmi silně rozpukané, podrcené a rozpadavé. |
| Královedvorské souvrství | Jílovité břidlice velmi jemně slídnaté, tence vrstevnaté až lupenité. | Šedá až zelenošedá | 60 až 80 m | Podléhají intenzivnímu a hlubokému zvětrání a rozpadají se na zelenohnědou jílovitou hlínu. |
| Kosovské souvrství | Jílovité, prachovité a písčité tence vrstevnaté břidlice střídající se s křemennými pískovci, křemenci a droby. Flyšový vývoj. | Zelenavá | 80 - 100 m | Velmi nízká kvalita, nachází se v nejkritičtějším místě křížení s trasou C. |
| Liteňské souvrství | Jílovité až prachovité vápnité břidlice, s polohami a čočkami pevných vápenců a tufitů. | Tmavě šedá až černá | 30 - 80 m | Horniny silurského stáří. |
| Kopaninské souvrství | Vápnité jílovité a prachovité břidlice, s čočkami a konkrecemi vápenců a příměsí vulkanických hornin. | Hnědošedá až černá | 110 až 250 m | Faciálně velmi pestré. |
Geotechnické Výzvy a Průzkumy
V roce 2010 byl zpracován předběžný geotechnický průzkum pro dokumentaci pro územní řízení (DUR) stavby trasy metra I.D. Následoval v roce 2013 podrobný geotechnický průzkum pro projekt stavby trasy metra I.D1 a I.D2 bez průzkumu v okolí stanice Pankrác. Později, v roce 2015, byl zpracován doplněk podrobného geotechnického průzkumu v prostoru stanice Pankrác D.
Čtěte také: Návod pro instalaci zatravňovací dlažby do jílu
Výsledky vrtného průzkumu avizovaly velmi nepříznivé geotechnické parametry kosovských vrstev na jižním konci staničního tunelu. V rámci tohoto doplňkového průzkumu byly v prostoru křížení stanice Pankrác D a stávajících traťových tunelů trasy C odvrtány 2 vrty (označené J121 a J179) o celkové délce 88,3 m. Zejména při provádění vrtu J179 byly značné problémy, projevující se v hloubkové úrovni cca 20 až 25 m minimálním až nulovým výnosem vrtného jádra a současně zde docházelo k vypadávání úlomků horniny ze stěn do vrtného stvolu. Sondy J121 a J179 zastihly rozhraní mezi horninami silurského stáří a horninami ordovického stáří v jejich podloží. Ze silurských hornin to bylo liteňské souvrství, konkrétně jílovitoprachovité vápnité břidlice. V ordovickém masivu byly zastiženy horniny vrstev kosovských. Zastižené kosovské souvrství je velmi nízké kvality a nachází se v nejkritičtějším místě, kde budou klenby staničního tunelu a příčných přestupních tunelů pouhých cca 5,5 m pod stávajícími traťovými tunely trasy C.
V rámci dokumentace pro stavební povolení (DSP) byly provedeny výpočty metodou MKP. V matematickém 2D modelu byla nejprve řešena varianta ražby staničního tunelu se základním vertikálním členěním na 2 boční výruby a následně střední část. Celková vypočtená svislá deformace vrcholu klenby výrubu byla 144 mm. S ohledem na velikost profilu staničního tunelu a poměrně malou výšku nadloží byl maximální pokles terénu jen o cca 20 mm menší. Tyto hodnoty byly pro bezpečnost konstrukce stávajících traťových tunelů trasy C a inženýrské sítě v prostoru křižovatky ulic Na Pankráci, Na Strži a Budějovická nepřijatelné.
Sanační Opatření a Doplňkové Průzkumy
Z těchto důvodů byl proveden další výpočet metodou MKP, kde pro variantu s předráženým patním výrubem ve staničním tunelu byly simulovány zlepšené geomechanické vlastnosti horninového prostředí zvýšením rozhodujícího parametru, modulu pružnosti E, o 70 %. V červnu a červenci roku 2017 provedla firma Minova Bohemia s. r. o. injektážní pokus v kosovském souvrství. Oba zkoušené typy injekčních hmot na chemické bázi CarboStop 41 (1C PUR) a CarboPur WX (2C PUR) se v daných podmínkách plně osvědčily a je možné je použít pro zpevňující a těsnicí injektáže. Schopnosti penetrace obou injekčních směsí do daného prostředí lze hodnotit jako srovnatelné a vzhledem k charakteru zastoupených hornin jako velmi dobré. Výsledky presiometrických zkoušek z kontrolního vrtu J258 dokládají, že realizací injektáže horninového prostředí došlo k nárůstu hodnot presiometrického modulu přetvárnosti Edef,p ve všech místech měření. Zkouškou bylo jednoznačně potvrzeno, že provedení injekčních prací v daných podmínkách je po technické a technologické stránce realizovatelné.
Na základě těchto informací o stavu a injektovatelnosti hornin kosovského souvrství byl navržen „Doplňkový geotechnický průzkum pomocí ražených děl“. Primární úkol tohoto doplňkového průzkumu spočívá v ověření účinnosti chemických horninových injektáží velkého rozsahu a určení změn geomechanických vlastností takto proinjektovaného horninového prostředí. Ražené tunely na stavbě trasy I.D pražského metra v oblasti stanice Pankrác D a navazujícího traťového úseku směrem ke stanici Olbrachtova představují velmi náročný tunelářský projekt jak z hlediska náročnosti navržených konstrukcí těchto podzemních objektů, tak i z hlediska zastižených geologických poměrů, které jsou velmi nepříznivé. Z těchto důvodů je nutné při určení rozsahu doplňkového geotechnického průzkumu postupovat podle zásad pro 3. geotechnickou kategorii, tj. se zjištěním přetvárných a pevnostních charakteristik horninového masivu prostřednictvím terénních a laboratorních zkoušek přímo v trase budoucí stavby.
Jsou navržena 4 ražená průzkumná díla. Jedním z nich je Doplňkový geotechnický průzkum PAD4, který zahrnuje kruhovou šachtu do hloubky 29,9 m a navazující ražený vodorovný průzkumný tunel celkové délky 116,7 m. Součástí je i geotechnická rozrážka RI, která bude ražena ručně, bez použití trhacích prací, vzhledem k nutnosti zachovat okolní horninu co nejméně porušenou. Dalším je Doplňkový geotechnický průzkum VO‑OL, který zahrnuje kruhovou šachtu do hloubky 36,6 m a ražený vodorovný průzkumný tunel celkové délky 322,2 m. Třetím je Doplňkový geotechnický průzkum OL1, zahrnující kruhovou hloubenou šachtu a ražený průzkumný tunel celkové délky 67,6 m, který lze využít pro realizaci předstihových doplňkových opatření pro minimalizaci poklesů vícepodlažního objektu. Také je zmíněn Doplňkový geotechnický průzkum PAD1b.
Čtěte také: Vlastnosti a využití betonového obkladu
tags: #cernosede #jilovite #bridlice #informace