Česká komora autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě
DOPORUČENÝ STANDARD TECHNICKÝ
Skupina: geotechnika
DOS T soubor 3: č. 12 2000
Vliv geologického podloží na stabilitu domů a zdraví
jejich uživatelů
podloží. Reliéf, Tektonika, homogenita, průzkum, geofyzikální, diagnostika
1. Úvod Při diskusích o životním prostředí se zpravidla hovoří o čistotě ovzduší, smogu, o úrovni bydlení, kultuře pracovišť, hluku, osvětlení aj. O geologickém podloží, rovněž důležitém faktoru životního prostředí, který se uplatňuje na zdraví lidí a na stabilitě staveb, se hovoří zřídka. Na stabilitu domů a zdraví jejich uživatelů působí negativně faktory objektivní i subjektivní. Do skupiny objektivních faktorů je zahrnováno původní geologické podloží, nenarušené činností člověka, a dále atmosféra. Do skupiny subjektivních faktorů jsou řazeny činitele, které vyvolal člověk svou činností. Jsou to např. nevhodné zásahy do krajiny při těžbě a zpracování nerostných surovin, použití radioaktivně závadných stavebních hmot pro výrobu stavebních prvků, nevhodná manipulace s radioaktivním odpadem a jeho ukládáním, provoz průmyslových podniků, automobilový smog, hluk aj. 1.2 Účel a předmět standardu 1.2.1 Účelem standardu je poukázat na skutečnost, že geologické podloží v některých místech negativně působí na zdraví lidí a stabilitu domů, ve kterých lidé žijí a pracují, a navrhnout způsob ochrany proti negativním jevům. Cílem standardu je poskytnout informace architektům, projektantům i soukromým stavebníkům při rozhodování, kde v terénu umístit stavby bytové a občanské výstavby. Také při rekonstrukci starších domů a průmyslových objektů lze využívat informace v tomto standardu uvedené. Projektanti jsou ze zákona zodpovědní za stabilitu domů. V prováděcí vyhlášce č.137-1998 k novele stavebního zákona z roku 1998 Sb., o obecných technických požadavcích na výstavbu, v § 22, odst. 1, písmeno c) a d), je zakotvena povinnost navrhovat budovy tak, aby neohrožovaly životní prostředí nad limity obsažené ve zvláštních předpisech následkem uvolňování emisí nebezpečných záření a účinků elektromagnetického záření. V současné době je stavebními úřady důsledně vyžadován pouze radonový průzkum stavenišť; průzkum elektromagnetických a jiných fyzikálních polí se provádí výjimečně a stavebními úřady není vyžadován. Místa pro situování staveb a zejména obytných domů v krajině určují ve spolupráci se stavebními úřady architekti a projektanti v urbanistických studiích, dalších stupních územně plánovací dokumentace a dále v projektech pro stavební řízení při zástavbě konkrétních stavebních pozemků. Přitom se přihlíží k reliéfu krajiny, možnostem technické infrastruktury a různým sledovaným ukazatelům, zajímajícím investory a orgány státní správy. Zřídkakdy se v těchto stadiích plánování staveb posuzuje geologická skladba podloží a přítomnost tektonických poruch. Někdy se rozhodují majitelé pozemků sami s minimálními zkušenostmi v problematice, která bude trvale ovlivňovat jejich zdraví a stabilitu staveb. Před zahájením staveb jsou požadovány inženýrsko-geologické (IG) posudky stavenišť. Projektanti používají IG informace k navrhování domů bezpečných z hlediska stability. Někdy posudky vycházejí z ojediněle provedených sond nebo starších archivních posudků a zpráv, z nichž nelze posoudit detailní stavbu podloží. Přítomnost tektonických poruch nebo jiných geologických nehomogenit zůstává skryta a může se projevit destrukcí staveb a jejich posunem, prosakováním vody do sklepů v době, kdy byly stavby již dokončeny aj. Nápravná opatření bývají drahá a obtížně proveditelná. Částečným příspěvkem k řešení této problematiky byla vyhláška MZČR 76/91 Sb., nyní nahrazená atomovým zákonem 18/97 Sb. a vyhláškou 184/97 Sb., kterými se ale až ve stadiu stavebního řízení o přípustnosti stavby - ukládá stavebníkům povinnost zajistit si předem průzkum staveniště s ohledem na možný zvýšený výskyt radonu (222Rn) v půdním vzduchu, před rekonstrukcí starších domů a před kolaudací. Zjišťováním radonu v půdním vzduchu a domech je řešen pouze dílčí problém. Je to první důležitý krok k poznání staveniště z hlediska možných zdravotních rizik. 1.2.2 Předmětem standardu je průzkum geologického podloží v místech, na nichž se budou stavět obytné domy, průmyslové stavby a rekonstruovat starší objekty. 2. Základní pojmy Geologické podloží: ve stavebnictví za geologické podloží považujeme povrchovou vrstvu Země mocnou 10 až 100 metrů od povrchu, který má vliv na stabilitu staveb. Petrografie: věda zabývající se výzkumem hornin. Podle materiálu, který zkoumá, rozdělujeme ji na petrografii hornin vyvře1ých, sedimentů a přeměněných. Pokroky fyzikální chemie a techniky umožnily i rozvoj petrografie. Hornina-minerál: hornina se skládá z minerá1ů. Například na složení vyvřelé horniny žuly se podílí několik skupin minerálů: křemen, živce, olivín, pyroxeny, amfiboly, slídy, melilit, primární kalcit, turmalín, magnetit, ilmenit. pyrit, apatit, zirkon, titanit, granát aj. Anomálie magnetické aj.: vyšší nebo nižší než průměrné hodnoty magnetického nebo jiných měřitelných fyzikálních polí. Tektonika (geotektonika): odvětví geologických věd, zabývající se výzkumem deformací zemské kůry ve vztahu k silám a mechanickým procesům, které se podílely na vývoji Země vcelku. Tektonické linie (poruchy): pruhy hornin široké jeden až desítky metrů, dlouhé několik set metrů až kilometrů. Vznikaly při horotvorných pochodech v geologické minulosti a vznikají i v současné době při zemětřeseních (viz obr. I). Geologická nehomogenita: různé druhy hornin charakteristické svými fyzikálními vlastnostmi vytvářejí na styku a v tektonických poruchách anomálně porušená fyzikální pole. 3. Podstata problémů a některé metody řešení Geologické podloží není pod povrchem tak homogenní, jak by se na první pohled z pozorování krajiny mohlo zdát. Zpravidla se pod zvětralinovým pokryvem skrývá členitý reliéf skalního podloží, které vystupuje místy až na povrch Země, v jiných místech je přikryto desítkami metrů mocnými nezpevněnými sedimenty (viz obr. 4). Zdraví lidí ovlivňuje podloží nepřímo přes fyzikální vlastnosti jednotlivých petrografických typů hornin. Při styku s anomálním radioaktivním zářením některých hornin a minerálů člověk necítí jeho zhoubný .. zhoubný účinek bezprostředně. Obdobně necítí člověk okamžitě ani účinky anomálních záření jiných fyzikálních polí - např. magnetického, elektrického, gravitačního, seismického aj. O škodlivých účincích radioaktivního záření nikdo nepochybuje, jsou respektována nebezpečí plynoucí z ozáření. Problém byl uspokojivě vyřešen atomovým zákonem Č. 18/97 Sb. a vyhláškou Č. 184/97 Sb. Škodlivé účinky ostatních fyzikálních polí Země nejsou řešeny stejně důsledně. Zejména detailním poznáním tektonik)' před situováním staveb se uživatelé vyvarují rizika negativního působení fyzikálních polí Země na jejich zdraví. V praxi důsledným využíváním moderních geofyzikálních metod průzkumu stavenišť je možno řešit úkoly poznání reliéfu skalního podloží, tektoniky a homogenity podloží. Každému rozhodování při umísťování náročnějších staveb a staveb pro bydlení by měl předcházet moderní IG průzkum za použití dostupného komplexu geofyzikálních metod. 4.2.2 Způsob řešení úkolu V 19 obcích zvolených ve všech geologických útvarech, které se v okrese vyskytují, určila lékařka - okresní onkoložka 398 domů, ve kterých se vyskytla onkologická onemocnění. Tyto domy jsou označeny pracovně jako podezřelé. Při sledování závadných i kontrolních domů byly sledovány 2 ukazatele: 1. zda dům nebyl postaven na tektonické poruše, 2. zda dům nebyl postaven z radioaktivně závadných stavebních materiálů. Tektonika byla ověřována měřením půdního radonu metodou ztraceného hrotu v okolí domů. Radioaktivita stavebních hmot byla měřena gamaspektrometrem GS 256. Bylo zjištěno, že 72 % - 287 domů stojí na tektonických poruchách a 49 %, tj. 194 domů je radioaktivně závadných. Při stavbě nebo rekonstrukcích domů byla použita radioaktivně závadná rynholecká škvára. V obcích Jesenice, Hředle a Krušovice na požádání starostů obcí byly výzkumu podrobeny všechny domy. Tak vznikl věrohodný vzorek z hlediska matematické statistiky. Při sledování tektoniky pod podezřelými i kontrolními domy mohly nastat 4 varianty: a) dům je podezřelý a leží na poruše - někdo v něm onemocněl, b) dům není podezřelý a leží na poruše, c) dům je podezřelý a neleží na poruše, d) dům není podezřelý a neleží na poruše. Obdobné 4 varianty mohly nastat i při sledování radioaktivity stavebních hmot, z nichž byly domy postaveny. Tříděním výsledků vznikla čtyřpolní tabulka (2x2), na jejímž základě byl vypočítán X2 test. V daném případě je kritická hodnota X20.05 (p=O,05) pro jeden stupeň volnosti rovna X200S =3,8. To znamená, že hodnoty X2 menší než 3.9 jsou statisticky nevěrohodné. tektonická porucha ____________________ dům ve kterém někdo onemocněl . 4.2.3 Zpracovaný soubor
Obr. 2 Geofyzikální vlnový řez jako výstup georadarového měření
Geopatogenní zóna: v České republice a v Evropě zdomácnělo toto lidové pojmenování tektonických poruch a jiných zdraví škodlivých fyzikálních nehomogenit ve svrchní části povrchu Země. Dračí zóna (žíla): v Číně již před 4 000 lety bylo pro tektonické poruchy a jiné zdraví škodlivé geologické nehomogenity ve svrchní části povrchu Země zvoleno pojmenování "dračí zóna - žíla". Státní úředník, schopný pomocí virgule zóny vyhledávat, rozhodoval o vhodnosti zástavby pozemku. Nad zónami bylo zakázáno stavět obytné domy [16]. Serotonin: látka působící v oblasti imunitního systému lidského organismu. Snížením obsahu serotoninu v těle se snižuje imunita člověka proti různým onemocněním [6].
Obr. 3 Seismický geosonarový řez s vyznačením základních odrazných hranic
V České republice je k dispozici racionální komplex geofyzikálních metod, které se dobře osvědčily; některé z nich budou uvedeny v následujícím textu. Georadar umožňuje podrobné studium vrstevnatého zemního prostředí do 20 m. Vysokofrekvenční elektromagnetická vlna je vysílací anténou směrována do zkoumaného prostředí a vlna odražená od rozhraní s různými fyzikálními vlastnostmi je registrována přijímací anténou. Výsledkem měření je vlnový řez, složen)' z jednotlivých odměru vzdálených desítky centimetrů, v závislosti na požadované detailizaci měření (viz obr. 2). Při měření je sledován čas příchodu příslušné fáze odražené vlny, její délka a amplituda. Na základě získaných informací, doplněných informacemi z ostatních průzkumných metod (vrtné jádro, penetrace, karotáž aj.), je interpretován stav zkoumaného prostředí. Metoda se používá zejména pro doplnění informací mezi hlubinnými průzkumnými díly (penetrace, vrty, kopané šachhtice aj.) v nehomogenních prostředích, kde by bylo neúnosné provádět detailizaci průzkumu zhušťováním sítě hlubinných průzkumných děl. Geosonar je obdobou georadaru s tím rozdílem, že do zkoumaného prostředí je mechanickým zařízením vysílána seismoakustická vlna a přijímána je vlna, odrážející se od rozhraní s různými mechanickými vlatnostmi. Geosonarový řez se skládá z jednotlivých odměrů (viz obr. 3), které jsou realizovány s krokem řádově desítky centimetrů až jednotky metrů. Hloubkový dosah metody je 30 až 200 m. Úhel měření a postup interpretace je obdobný jako u metody georadar. Z několika podélných a příčných geosonarových řezů lze vytvořit prostorovou mapu jednotlivých odrazných rozhraní. Při srovnávání obou průzkumných metod z hlediska jejich aplikace je výhodou georadarového měření jeho rychlost, zatímco výhodou geosonarového měření je větší hloubkový dosah a přímé určování geomechanickych rozhranÍ. Obě metody se osvědčují při lokalizaci oslabených zón (zvodnělé rozbahněné úseky, přírodní i umělé kaverny, mělce poddolovaná území, reliéf skalního podloží), při sledování geologických, resp. geotechnických rozhraní, zejména v silně nehomogenních prostředích aj. Při zakládání výškových nebo průmyslových staveb se zvýšenými nároky na pevné podloží je důležitá detailní znalost reliéfu skalního podloží pod zvětralinovým pokryvem. Detailním měřením v terénu a počítačovým zpracováním výsledků je možno získat dokonalý obraz skalního podloží, při použití doplňujících informací (penetrace, vrtné jádro a jeho analýza aj.), včetně geotechnického zatřídění nadložních zemin (viz obr. 4).
Obr.4 Reliéf podloží výsypky hnědouhelného dolu na Mostecku
Statická penetrace slouží k ověřování fyzikálně mechanických vlastností zemin in situ bez nutnosti odběru a analýzy vzorků zeminy. Metoda je s výhodou používána v místech, kde se vyskytují soudržné zeminy a lze odebrat neporušený vzorek, ale zejména v místech nesoudržných, kdy je odběr neporušeného vzorku nemožný. V obou případech jsou statickou penetrací zjišťovány mechanické parametry zemin ve stavu jejich přirozené napjatosti, a tudíž jsou věrným odrazem tam panujících poměrů. Při statické penetraci je do země konstantní normalizovanou rychlostí (2 cm/s) zatlačováno ocelové soutyčí, na jehož konci je upevněn tzv. penetrační hrot, který je osazen snímači tlaku a síly. Při pronikání hrotu do zemního prostředí je registrován tzv. odpor na hrotu (QST-MPa), tj. tlaková síla, působící na normalizovaný kuželový hrot s vrcholovým úhlem 60° a příčným průřezem základny 10 cm2, a tzv. lokální plášťové tření (FS-MPa), tj. třecí síla, působící na normalizovanou válcovou manžetu o průměru 36 mm a třecí ploše 150 cm2• Složitější penetrační hroty bývají doplňovány dalšími snímači fyzikálních veličin, nejčastěji snímačem tzv. párových tlaků (u - kPa) a snímači úklonu realizované sondy pro zjištění skutečné hloubky průniku penetračního hrotu a skutečných mocností zastižených geologických, resp. geotechnických vrstev. Kvalitativní rozčlenění zkoumaného zemního prostředí na jednotlivé geotechnické vrstvy a jejich zatřídění podle příslušných norem je možné přímo z výsledků měření penetračním hrotem (viz obr. 5). Kvantitativní ohodnocení vlastností každé geotechnické vrstvy je prováděno na základě dlouhodobě ověřených korelačních závislostí mezi výsledky penetračních a laboratorních zkoušek, nebo karotáží ve stvolu po penetračním měření (viz obr. 6).
Takto jsou získány následující parametry:
• modul přetvárnosti Eo(MPa)
• úhel vnitřního tření Qu CO)
Obr. 5 Výsledky měření statické penetrace, doplněné karotážním měřením GK/GGK a vyhodnocený liitologický profil
Obr.6 Geotechnická interpretace penetračních měření
Obr.7 Výsledky měření kruhovou zatěžkávací deskou o ploše 0,1 m2
• smyková soudržnost cu(kPa)
• Poissonovo číslo /l
• výpočtová únosnost Rd(kPa)
• objemová hmotnost - g/cm3 (DEN)
• objemová tíha zeminy T.(kN/m3)
• celková pórovitost 11 (%)
• hladina podzemní vody je zjišťována hladinoměrem
• agresivita vody s ohledem na stavební konstrukci je analyzována laboratorně
Základními karotážními metodami používanými ve stvolu po penetraci jsou metody pro měření objemové hmotnosti (tzv. gama gama karotáž-GGK, obr. 5), pórovitosti a vlhkosti (tzv. neutron neutron neutron karotáž-NNK) a litologického rozčlenění (tzv. gama karotáž-GK).
Pro speciální účely se používají další karotážní metody, umožňující např. hloubkové mapování znečištění ropnými látkami a těžkými kovy a monitorování jejich sanace in situ, určování pH faktoru, měrné elektrické vodivosti a teploty prostředí, rozlišení jednotlivých druhů jílů a koeficientu filtrace in bitu. Přestože stvol po penetraci má průměr pouze několik centimetrů, lze v něm pomocí maloprůměrového hladinoměru zjišťovat úroveň hladiny podzemní vody naražené i ustálené a speciálním odběrákem odebrat vodu pro laboratorní analýzy ke stanovení agresivity vody na stavební konstrukce. Zatěžovací zkoušky slouží k určování stlačitelnosti obnaženého podloží. Na základě sledování časové závislosti mezi zatěžováním konstantním tlakem a sedáním testovací desky lze určovat modul přetvárnosti. Pomocí uváděných parametrů pak lze ohodnotit např. kvalitu hutnění (poměr modulů přetvárnosti, zjištěných při dvoucyklové zatěžovací zkoušce), předpovědět časový průběh sedání při přitížení zemin stavbou aj. (viz obr. 7). Působení desky na podloží se projevuje do hloubek odpovídajících asi dvoj- až trojnásobku průměru desky. Proto se používají desky různých ploch od 0,1 do 0,5 m2, ve speciálních případech i větších. Zatěžovací zkoušky se provádějí na povrchu i na dnech kopaných a vrtaných sond. Karotážní měření pro inženýrskou geologii v nezpevněných i skalních horninách podloží poskytuje řadu geofyzikálních parametrů, souvisejících s geotechnickým stavem zkoumaného prostředí (viz obr. 8). Akustická karotáž je stěžejní metodou pro získání geotechnických informací. Mimo geotechnických parametrů, vyjmenovaných v odstavci o statické penetraci, lze z měření AK navíc určit moduly pružnosti (Youngův, smykový a objemový) a meze pevnosti v tahu a tlaku, případně i jiné. Protože AK je svým principem činnosti velice podobná činnosti geosonaru, je možné na základě sledu zaznamenaných odměrů vytvořit liniový profil podél celého vrtu s bočním dosahem až několik metrů od vrtu. Takovým způsobem lze opět vysledovat rozpukané, tektonicky porušené i jiným způsobem geotechnicky oslabené zóny.
Obr. 8 Karotážní měření ve vrtu a litologická interpretace
Karotážní měření v hydrogeologii poskytuje nejen informace o litologickém popisu hornin, určujícím nepropustné a propustné horizonty a jejich hranice, ale především místa přítoků a jejich vydatnost, horizontální i vertikální směr proudění vody, hydrodynamické parametry - součinitel filtrace, součinitel propustnosti aj. (viz obr. 9).
Obr. 9
Z geologického hlediska mohou být deformovaná fyzikální pole způsobena stykem hornin o rozdílných fyzikálních vlastnostech. Například magnetický diabas na styku s nemagnetickou žulou vytváří kladnou magnetickou a zápornou radioaktivní anomálii vůči žule (viz obr. 10). Žuly se zvýšeným obsahem uranu a vysokým elektrickým odporem vytvářejí kladnou radioaktivní a geoelektrickou odporovou anomálii na styku se slabě radioaktivními a elektricky vodivějšími jílovitými břidlicemi (viz obr. 11). Časté jsou případy, kdy v petrograficky stejnorodých horninách tektonické poruchy vyvolávají komplex anomálních fyzikálních polí. Ve stejnorodých horninách na tektonických poruchách vznikají anomální pole radioaktivní, elektrická, magnetická, tíhová aj., hromadí se na nich zvýšený obsah radonu nebo rudních prvků. Na poruchách bývá měřitelná zvýšená teplota, ionizace vzduchu, proudění podzemní vody aj. (viz obr. 12).
Obr. 10 Rožany - magnetická diabasová žíla ve slabě magnetickém radioaktivním prostředí žul vytváří kladnou magnetickou a zápornou radioaktivní anomálii
Při déletrvajícím pobytu nad tektonickými poruchami (geopatogenními zónami), zejména ve spánku nebo v kancelářích při sedavém zaměstnání, se člověk přestává cítit dobře. Zvláště malé děti v postelích umístěných nad tektonickými poruchami reagují tak, že se snaží z nich ve spánku odplížit, často se budí, pláčou a projevují se u nich příznaky řady onemocněnÍ. Anomální fyzikální pole člověka vyčerpávají a způsobují mu různá chronická onemocnění, nejčastěji onkologická, srdeční, nervová aj. Docent Bergsmann [6] na universitě ve Vídni zjistil, že se člověku po určité době strávené nad tektonickou poruchou snižuje hladina serotoninu v těle a následně oslabuje imunita. Při oslabené imunitě je otázkou času, které onemocnění člověka postihne (viz obr. 13).
Obr. 11 Radioaktivní karlovarská žula na styku se slabě radioaktivními terciérními sedimenty vyvolává radioaktivní anomálii na jejich styku. Žula vykazuje vyšší geoelektrický odpor vůči nezpevněným, vlhkým sedimentům
Obr. 12 Abertamy - pozemek na stavbu učebního pavilónu dělníků v prostoru opuštěného dolu Josef.
Kombinovaným odporovým profilováním (1) byla vymapována tektonická porucha (2). Gamaspektrometrií (3) byl v tektonické poruše a na četných místech i v opuštěné haldě naměřen zvýšený obsah uranu. Pro vysoký obsah uranu v podloží nebyla stavba učiliště realizovaná.
4. Příklady vyřešených úkolů z let 1975 až 1996 4.1 Horní Slavkov
Při interpretaci inženýrsko-geologického průzkumu staveniště obytných domů v Horním Slavkově v roce 1986 byl zjištěn možný negativní účinek geologického podloží na zdraví budoucích uživatelů domů [2], [14]. Přes staveniště prochází tektonická porucha. Při její geofyzikální lokalizaci byl použit soubor geofyzikálních a geochemických metod: geoelektrické kombinované odporové profilování, gamaspektrometrie, půdní metalometrie a měření obsahu radonu v půdě (viz obr. 14).
V geoelektrickém odporovém obraze se tektonická porucha projevila jako výrazné vodivé pásmo podrcených hornin. V poruše byl naměřen vysoký obsah radonu a uranu. Laboratorní analýzou metalometrických vzorků byly v poruše zjištěny zvýšené obsahy rudních prvků: Sn, Pb, Zn, Cu, Ag, As, U a Hg. Protože v poruše byl naměřen zvýšen)' obsah uranu, arzenu a rtuti, bylo doporučeno vedoucím pracovníkům stavebního odboru ONV v Sokolově, aby z hygienických důvodů nepovolili stavbu domů nad tektonickou poruchou.
Obr. 13 Po určité době strávené nad tektonickou poruchou se snižuje obsah serotoninu v lidském organismu; tím je narušen imunitní systém člověka.
I - člověk nad tektonickou poruchou, 2 - člověk mimo tektonickou poruchu.
4.2 Rakovník
V okrese Rakovník [I] od roku 1987 do roku 1990 řešil Výzkumný ústav výstavby a architektury v Praze výzkumný úkol "Hodnocení obytného životního prostředí měst, vesnic a volné krajiny na území okresu Rakovník". Úkolem výzkumného týmu bylo řešit úkol, proč je okres postižen anomálním výskytem onkologických onemocnění obyvatel, jedním z nejvyšších v České republice. Úkolem geofyzika bylo sledovat, jaký vliv má geologické podloží na zdraví lidí. V roce 1990 výzkumný ústav zanikl. Se. souhlasem a podporou vedoucích pracovníků OU v Rakovníku dílčí geofyzikální úkol pokračoval a byl v roce 1994 úspěšně dokončen.
4.2.1 Geologická charakteristika okresu Rakovník
Rakovnická kotlina je tektonicko-strukturní deprese geomorfologicky ostře oddělena od okolního vyššího reliéfu. Geologicky jsou zde zastoupeny kvarterní a tercierní sedimenty, pern, karbon, horniny přeměněné a vyvřelé. Všechny vyjmenované geologické útvary jsou postiženy tektonikou sv. a jz. směru. Některé horniny, zejména karbonského stáří a žuly, vykazují zvýšenou radioaktivitu.
Obr. 14 Horní Slavkov - na projektovaném sídlišti obytných domů byly mapováním zjištěny a vrty prokázány důlní chodby po středověkém dolování cínu tzv. chodbicováním.
Zmapovaná tektonická porucha byla ověřena komplexem geofyzikálních metod kombinovaným odporovým profilováním, gamaspektrometrií, měřením půdního radonu a metalometrií
Obr. 15 Jedna z 19 obcí na Rakovnicku, kde byla zjištěna přímá závislost onemocnění rakovinou v domech postavených nad tektonickými poruchami.
lokalita a b c d celkem x2
Jesenice 28 18 18 169 233 61,2
Hředle 27 18 5 123 173 69,4
Krušovice 26 11 8 108 153 65,4
4.2.4 Závěr
Z vypočtených hodnot x2 vyplývá, že ve všech třech případech sledované závislosti závadnosti domů na tektonice je kritická hodnota x2 testu vysoce překročena. Proto je možno zamítnout nulovou hypotézu o nezávislosti geofyzikálně geologických a zdravotních souborů a konstatovat, že domy ležící na tektonických poruchách Jsou Statisticky významně podezřelejší než domy situované mimo tektonické poruchy (viz obr. 15). Na obrázku je jedna z 19 obcí na Rakovnicku, kde byla zjištěna přímá závislost onemocnění rakovinou na umístění domů nad tektonickými poruchami.
Závislost mezi podezřelými domy a radioaktivitou stavebních hmot nebyla statistickým zpracováním prokázána.
Před rekonstrukcí domu v Rakovníku, ve kterém zemřelo několik lidí na onkologická onemocnění, se mělo zjistit, zda při stavbě nebyly použity radioaktivně závadné stavební hmoty a zda nebyl postaven na geologicky nevhodném místě. Dům nebyl izolován od podloží, podezdívka žulová, první a druhé nadzemní podlaží cihlové, v podlahách i podkroví byla na podsypy použita silně radioaktivní rynholecká škvára. Východní a západní venkovní stěny domu byly až do výše druhého nadzemního podlaží vlhké a omítky opadané. Mapováním bylo zjištěno a měřením půdního radonu prokázáno, že dům byl postaven na tektonické poruše vz. směru.
4.4 Odvětrávání radonu a vysušování vlhkých zdí Vlhké domy jsou z technického hlediska nemocné a v takových domech jsou zpravidla nemocní i lidé. Vlhké domy jsou postaveny většinou na geologicky nevhodných místech. Příroda uživatele tímto způsobem varuje, že by měli něco dělat pro své zdraví, přinejmenším svůj dům zbavit vlhkosti. Při stavbě domů si stavař umí s vlhkostí poradit. Nebezpečí plynoucí z nevhodně umístěných domů nad tektonickými poruchami nebylo vyřešeno. Naopak uživatel domu se ještě více vzdálil od řešení zdravotních potíží, které vyvolává nehomogenní geologické podloží. V regionu Třeboňské pánve si majitel originálním způsobem vysušil chalupu, současně si vytvořil nádrž na radon. Geologicky se dům nachází v křídových sedimentech Třeboňské pánve. Petrograficky jsou na lokalitě zastoupeny světle šedé pískovce, rudohnědé a tmavošedé jílovité pískovce a jílovce. Dům stojí na jílovcích zvětralých do hloubky 1 až 2 m, vyznačujících se nepropustností pro dešťovou vodu. Při vysoušení byly vytvořeny optimální podmínky pro intenzivní odpařování v okolí domu. Měřením radonu pod podlahou obývacího pokoje bylo zjištěno, že v pokoji pod neodvětranou podlahou si majitel vytvořil nádrž na radon. Bylo navrženo odvětrání, aniž by bylo nutno zasahovat do podlah v interiéru. Návrh odvětrání je patrný z obr. 17. 4.5 Žďár nad Sázavou Ve Žďáru nad Sázavou byl řešen úkol, proč se v novém domě po 10 letech vyskytlo 5 případů vážných onemocnění [3]. Při diagnostice bylo zjištěno, že dům byl podle územního plánu postaven 5 m od silnice na tektonické poruše 3 až 5 m široké, na níž 100 m od domu pod svahem je vyhloubená studna, zásobující vodou přilehlou část městské čtvrti. Fyzikální účinek tektonické poruchy byl pravděpodobně zesílen trvalým klesáním a stoupáním hladiny vody v poruše při jejím odběru (viz obr. 18). 4.6 Tábor Při diagnostice rozestavěného domu v Táboře bylo zjištěno, že přes parcelu prochází tektonická porucha na sousední parcelu, kde byly již vyhloubeny základy pro nový dům. Základy pro druhý dům byly vyhloubeny v tektonické poruše, která se po zahloubení základů do 2 m začala chovat jako artézská studna. Ve sklepě musel stavebník vyhloubit jímku a z ní trvale odčerpávat vodu do kanalizace. Odčerpávanou vodou při promyšleném využití by bylo možno zásobovat všechny okolní domy v městské čtvrti. 4.7 Praha Při diagnostice domu v Praze bylo zjištěno, že v minulosti byly při rekonstrukci použity radioaktivně závadné stavební hmoty. V okolí domu byly mapováním zjištěny 2 tektonické poruchy sv. směru. V poruchách byl naměřen vysoký obsah půdního radonu. Starý dům byl odstraněn, na jeho místě byl postaven nový s respektováním tektonických poruch (viz obr. 20). 5. Zakládání domů a sídlišť s detailní znalostí geologického podloží Má-li architekt k dispozici vyřešenou tektonickou stavbu pozemku, může navrhovat domy tak, aby byly situovány mimo riziková pásma. 5.1 Lipence V obci Lipence na j. od Prahy byly na stavební parcele pro 4 rodinné domy zmapované tektonické poruchy a měřen půdní radon. Dům Č. 1 byl přemístěn na v. od tektonické poruchy sj. směru a dům Č. 4 byl přemístěn na j. od vsv. poruchy, v níž byla naměřena nejvyšší hodnota radonu. Domy situované mimo průběh tektonických poruch jsou v místech s nízkým obsahem radonu v půdním vzduchu. Nebude nutno projektovat zvláštní izolaci proti pronikání radonu z podloží do interiérů domů (viz obr. 21). 6. Použitá a doporučená literatura [1] ANDRES, E.: Výzkum vlivu geologického podloží obytných domů v okrese Rakovník na zdraví obYV1tel. Praha, SIES, 1992 [2] ANDRES, E.: Závěrečná zpráva telestezického výzkumu staveniště nového sídliště pro bytové jednotky v Horním Slavkově. Praha, PEL,1986 [3] ANDRES, E.: Žijeme v rodinném domku. (Ne)bezpečný dům. Receptář, Praha, 1994 [4] ANDRES, E.: Geologické anomálie a naše zdraví. Praha, Můj Dům, 3/1997 [5] BĚHOUNEK, F. a kol.: Radiologická fyzika. Praha, SNTL, 1958 Vliv geologického podloží na stabilitu domů [6] BERGSMANN, O.: Risikofaktor. Standort, Wien IX, Facultas, 1991 [7] ČEPEK, L.: Hlubiny Země. Praha XII, Orbis, 1941 [8] Encyklopedický slovník geologických věd. Praha, ACADEMIA, 1983 [9] GRUNTORÁD, J. a kol.: Principy metod užité geofYziky. Praha, SNTL/ ALF A, 1985 [10] HEJTMAN, B.: Petrografie. Praha, SNTL, 1981 [11] KUPILÍK, V.: Zdravotní nezávadnost stavebních konstrukcí I, Vlhkost a uvolňování škodlivin do ovzduší, II, Ochrana před radonem a vnějším hlukem. Praha, Ústav stavebních informací, 1994 [12] KUŽV ART, M.: Ložiska nerudních surovin. Praha, ACADEMIA, 1984 v [13] MAHEL, M. a kol.: Tektonická mapa CSSR. Bratislava, GUDS, 1984 [14] MÍSAŘ, Z. a kol.: Geologie ČSSR I. Český masív. Praha, SNTL, 1983 [15] ŠAFRÁNEK, J.: Praktická geofyzika, Hledání vod, rud a jiných podzemních hmot. - Kouzelný proutek a kyvadlo. Československá grafická unie, a. s., Praha II, Svobodova ul. 1 [16] ROGER de LAFFOREST: Domy, které zabíjejí. 1. vyd., Mladé letá, Bratislava, 1994 [17] WILLlAM SPEAR: FENG ŠUEJ. 1. vyd., Praha, Ikar, 1997 Zpracoval: RNDr. Ing. Evžen Andres Odborné posouzení: Doc.Ing. Jan Werner Technická redakce: Ing. Aleš Matoušek, CSc. Vydalo: Informační centrum ČKAIT, Praha 2000 Odpovědný redaktor: Ing. Renata Karasová
Obr. 16 Dům postavený na tektonické poruše a nedostatečně izolovaný od půdní vlhkosti, vzlínající po poruše k povrchu, byl nápadně vlhký až do výše 1. patra.
Měřením půdního radonu byl prokázán anomální přísun radonu z podloží do interiéru domu. Rýhy vyhloubené na poruše u zdí do úrovně základů zaplněné štěrkem odvětrávají radon i půdní vlhkost.
Bylo doporučeno na v. a z. straně u domu vyhloubit rýhy do hloubky základů a zaplnit je drobným štěrkem do úrovně terénu, aby půdní radon a vlhkost z tektonické poruchy mohly unikat do ovzduší, izolovat suterén od podloží, odstranit škváru z podlah i podkroví, ve všech podlažích situovat lůžka, sedací soupravy a židle u stolů do míst mimo průběh tektonické poruchy (viz obr. 16).
Obr. 17 V jižních Čechách si majitel originálním způsobem vysušil svůj dům. Měřením půdního radonu v domě a okolí bylo zjištěno, že pod domem byla vytvořena nádrž na radon. Dodatečným odvětráním perforovanými pažnicemi byla závada vyřešena, aniž by bylo nutno zasahovat do podlah v domě.
A-navržené odvětrání domu: 1 - dlažba, 2 - písek, 3 - křemen, 4 - vlhkost, 5 - stažená vlhkost, 6 - výše terénu, 7 - zem, 8 - silniční štěrk; B - hodnoty půdního radonu měřené pod podlahou v domě a ve štěrkové vrstvě u domu; C - vymapovaná tektonická porucha, ověřená měřením půdního radonu s krokem měření 3 m v hloubce 0,8 m metodou ztraceného hrotu
V daném případě by stačilo dům postavit o několik metrů dále od silnice za tektonickou poruchou.
Obr. 18 Negativní fyzikální účinek tektonické poruchy pod domem je zesílen pravidelným denním odčerpáváním vody ze studny na tektonické poruše
Při rozhodování, kam umístit dům, by stačilo jej umístit 3 m na jv. od poruchy a na rozhraní pozemků vyhloubit jednu společnou studnu. Na doporučení si 1. majitel v rohu své parcely vyhloubil normální studnu. Pomineme-li vzniklé náklady na trvalé odčerpávání vody, nejzávaznější závada spočívá v tom, že plocha nad tektonickou poruchou nebude využitelná pro ložnice a také v místech poruchy může dům praskat při nedostatečném zpevnění základů (viz obr. 19).
Obr. 19 Vyhloubením základů pro dům na tektonické poruše je nutno trvale odčerpávat ve sklepě vodu, která přitéká z výše položeného mírného svahu. Na doporučení si na sousední parcele majitel vyhloubil studnu, která je dobře zásobena z vydatného pramene.
Obr. 20 Dům neodizolovaný od podloží, postavený mezi tektonickými poruchami, byl vlhký se zvýšeným obsahem radonu z podloží.
Obr. 21 Rodinné domy situované v terénu na základě znalostí detailní tektonické stavby.
Dům č.l byl situován zcela na východ od tektonické poruchy. Dům Č. 4 byl pouze posunut jv. směrem mimo poruchu. Všechny domy jsou umístěny mimo území se zvýšeným radonovým rizikem a nebude nutno u nich činit zvláštní protiradonová opatření.
Obr. 22 Při zakládání sídliště na Včelníku v Nové Vsi pod Pleší v okrese Příbram architekti situovali domy mimo tektoniku, vymapovanou geofyzikálním měřením
5.2 Nová Ves pod Pleší
Na sídlišti Včelník v Nové Vsi pod Pleší v okrese Příbram bylo vyprojektováno 230 rodinných domů [4]. Architekti využili výsledky zmapované tektoniky komplexem geoelektrických a radiometrických metod. Domy jsou situovány zásadně mimo zjištěné tektonické poruchy. Do harmonického bydlení na mírném jižním svahu vedle krajiny a ovzduší byl zahrnut i vliv geologického podloží (viz obr. 22).
Autor rád odpoví čtenářům na jejich případné dotazy, náměty a připomínky.
6. Použitá a doporučená literatura
[1] ANDRES, E.: Výzkum vlivu geologického podloží obytných domů v okrese Rakovník na zdraví obYV1tel. Praha, SIES, 1992
[2] ANDRES, E.: Závěrečná zpráva telestezického výzkumu staveniště nového sídliště pro bytové jednotky v Horním Slavkově. Praha, PEL,1986
[3] ANDRES, E.: Žijeme v rodinném domku. (Ne)bezpečný dům. Receptář, Praha, 1994 [4] ANDRES, E.: Geologické anomálie a naše zdraví. Praha, Můj Dům, 3/1997
[5] BĚHOUNEK, F. a kol.: Radiologická fyzika.
Praha, SNTL, 1958
Vliv geologického podloží na stabilitu domů
[6] BERGSMANN, O.: Risikofaktor. Standort, Wien IX, Facultas, 1991
[7] ČEPEK, L.: Hlubiny Země. Praha XII, Orbis, 1941
[8] Encyklopedický slovník geologických věd.
Praha, ACADEMIA, 1983
[9] GRUNTORÁD, J. a kol.: Principy metod užité geofYziky. Praha, SNTL/ ALF A, 1985 [10] HEJTMAN, B.: Petrografie. Praha, SNTL, 1981
[11] KUPILÍK, V.: Zdravotní nezávadnost stavebních konstrukcí I, Vlhkost a uvolňování škodlivin do ovzduší, II, Ochrana před radonem a vnějším hlukem. Praha, Ústav stavebních informací, 1994
[12] KUŽV ART, M.: Ložiska nerudních surovin.
Praha, ACADEMIA, 1984 v
[13] MAHEL, M. a kol.: Tektonická mapa CSSR.
Bratislava, GUDS, 1984
[14] MÍSAŘ, Z. a kol.: Geologie ČSSR I. Český masív. Praha, SNTL, 1983
[15] ŠAFRÁNEK, J.: Praktická geofyzika, Hledání vod, rud a jiných podzemních hmot. - Kouzelný proutek a kyvadlo. Československá grafická unie, a. s., Praha II, Svobodova ul. 1
[16] ROGER de LAFFOREST: Domy, které zabíjejí. 1. vyd., Mladé letá, Bratislava, 1994 [17] WILLlAM SPEAR: FENG ŠUEJ. 1. vyd., Praha, Ikar, 1997
Zpracoval: RNDr. Ing. Evžen Andres
Odborné posouzení: Doc.Ing. Jan Werner
Technická redakce: Ing. Aleš Matoušek, CSc.
Vydalo: Informační centrum ČKAIT, Praha 2000
Odpovědný redaktor: Ing. Renata Karasová
4.3 Diagnostika domu před rekonstrukcí
o. Klíčová slova