Nejnavštěvovanější odborný web
pro stavebnictví a technická zařízení budov
estav.tvnový videoportál

Stavba / Hrubá stavba / Zděné stavby na povodňovém území (část 1.)

Zděné stavby na povodňovém území (část 1.)

4.3.2025
doc. Ing. Jaroslav Solař, Ph.D., VŠB TU Ostrava, Fakulta stavební, katedra pozemního stavitelství
Recenzovaný

Příspěvkem začíná první část cyklu článků o problematice zděných staveb situovaných na povodňovém území. V první části je pojednáno jak o obecné problematice týkající se zajištění stávajících staveb proti účinkům povodňové vlny, tak také o konkrétních možnostech realizace dodatečných stavebních úprav u stávajících objektů. A to z hlediska vnitřní dispozice i z hlediska možností statického zajištění nosných konstrukcí.


Foto ilustrační: Pexels

1. Zajištění stávajících staveb proti účinkům povodňové vlny

V případě zajišťování stávajících objektů i v rámci situování nových objektů platí obecná zásada, že tyto musí být zajištěny tak, aby byla zaručena jejich spolehlivost při průchodu povodňové vlny. A to tak, aby toto zajištění bylo technicky jednoduché a maximálně ekonomické. Z technického hlediska je předmětný problém částečně analogický s problematikou staveb situovaných na poddolovaném území.

O obecných principech zajištění objektů situovaných v povodňovém území je pojednáno jak ve Vyhlášce č. 268/2009 Sb. [1], která byla platná do poloviny roku 2024, tak také v současné platné Vyhlášce č. 146/2024 Sb. [2].

Způsob a rozsah zajištění konkrétního objektu je závislý na několika okrajových podmínkách. A to především:

1. Na hloubce povodňové vlny h [m] a její rychlosti w [m.s−1]. Uvedené veličiny, které charakterizují povodňové území, slouží:

  1. Ke stanovení účinků povodňové vlny na posuzovaný objekt.
  2. Pro výpočet zatížení od povodňové vlny.
  3. K určení základních požadavků na zajištění objektu a k předběžnému hodnocení rozsahu a nákladů tohoto zajištění.

Poznámka:
Povodňové území – území v dosahu povodňové vlny.
Povodňová vlna – povodeň definovaná ve vymezeném povodňovém území hloubkou povodňové vlny h [m] a rychlostí vodního toku w [m.s−1]. Stanoví se hydrometeorologickou analýzou odtoku při pravděpodobné maximální srážce. Je základní charakteristikou povodňového území.
Hloubka povodňové vlny h [m] – rozdíl mezi absolutní výškou hladiny vodního toku a absolutní výškou terénu v daném místě povodňového území.
Hloubkové pásmo povodňové vlny – část povodňového území vymezená v mapovém podkladu pro danou hloubku povodňové vlny.
Rychlost povodňové vlny w [m.s−1] – rychlost vodního toku stanovená pro příslušné hloubkové pásmo povodňové vlny v daném místě povodňového území.

Zajištění proti účinkům povodňové vlny může být problematické u objektů, které jsou situována na územích náchylných k sesuvům. To je možno určit na základě výsledků průzkumu, regionálních zkušeností nebo archívních záznamů

2. Na typu a druhu stavebního objektu – s typem objektu a jeho konstrukčním řešením souvisí také jeho odolnost proti účinkům povodňové vlny. Je rozdíl, zda se jedná o stavby pozemního charakteru (stavby bytové, občanské vybavenosti, průmyslové a zemědělské), stavby dopravní (silnice, železnice, mosty), nebo podzemní vedení (tlaková trubní vedení, kanalizace, kabelová vedení).

3. Na složení a vlastnostech podloží, ve kterém se objekt nachází.

4. Na konstrukčním řešení objektu – na jeho:

  • založení,
  • konstrukčním systému,
  • materiálu,
  • dimenzaci jednotlivých prvků.

5. Na způsobu, rozsahu a kvalitě dosavadního zajištění proti účinkům povodňové vlny. Z časového hlediska může být toto zajištění proti účinkům povodňové vlny provedeno:

  1. Předem – u novostaveb.
  2. Dodatečně – u stávajících objektů.

6. Na významu, stáří a předpokládané životnosti objektu.

7. Na požadavcích, které vyplývají z funkce technologického zařízení.

Pokud jde o objekty dočasného charakteru, mohou být tyto zajištěny přiměřeně zjednodušeným způsobem s možností akceptace přípustných povodňových škod. V žádném případě však nesmí být ohrožena bezpečnost uživatelů objektu.

2. Úpravy u stávajících objektů

Při zajištění stávajícího objektu proti působení povodňové vlny je třeba z obecného hlediska provést:

  1. Úpravu vnitřní dispozice.
  2. Statické zajištění nosného systému.
  3. Zajištění proti působení tlakové vody.
  4. Úprava vnitřních rozvodů technických zařízení budov.
  5. Ostatní opatření.

Veškeré zásahy do nosných i nenosných konstrukcí stávajících objektů při jejich úpravách nebo přestavbách musí být navrženy a provedeny tak, aby nebyla snížena jejich odolnost proti povodni.

2.1 Úpravy vnitřní dispozice

V suterénu a ve spodních podlažích, pokud jsou tato výškově osazena pod úrovní hladiny povodňové vlny, není vhodné situovat:

  1. Místnosti určené pro výrobu a rozvod elektrické energie (náhradní zdroje elektrického proudu, rozvodny, transformovny, apod.),
  2. Kotelny na pevná paliva,
  3. Kotelny na kapalná paliva,
  4. Kotelny na plynná paliva,
  5. Strojovny vzduchotechniky,
  6. Sklady nebo zásobníky plynů, ropných produktů, jedovatých látek, radioaktivních látek, výbušných látek, infekčního materiálu, chemikálií, nebo jinak nebezpečných látek,
  7. Dílny nebo výrobny se strojním či technologickým zařízením,
  8. Prostory pro chov a ustájení zvířat,
  9. Jakékoliv jiné prostory, kde skladované látky nebo provoz by mohl být příčinou otravy nebo znečištění povodňové vody nebo okolí.

Uvedené zásady platí rovněž pro jednopodlažní halové objekty, kde výšková úroveň nášlapné vrstvy podlahy je pod úrovní hladiny povodňové vlny.

Prostory a místnosti uvedené v bodech 1–9 je možno v budovách situovat pouze do místností, u kterých je dolní povrch nosné konstrukce spodního stropu (pod konstrukcí podlahy, ne stropu horního) výškově osazen alespoň 300 mm nad výškou hladiny povodňové vlny. V prostorách, kde je dolní povrch nosné konstrukce zmíněného stropu výškově osazen méně než 300 mm nad výškou hladiny povodňové vlny, nebo pod hladinou povodňové vlny je možné situovat jen místnosti a provozy, ve kterých případné zaplavení způsobí minimální škody na objektu nebo jeho zařízení.

Na základě výše uvedeného je tedy u stávajících objektů vhodné, aby u místností, které se nacházejí pod úrovní hladiny povodňové vlny a které jsou využívány některým ze způsobů, jenž jsou uvedeny v bodech 1 až 9, aby byl změněn způsob jejich užívání a zmíněné provozy byly přesunuty do prostor nad úroveň hladiny povodňové vlny. Pouze u místností uvedených v bodech 2, 4 a 7, pokud by změna užívání vyžadovala velkých finančních nákladů, je možno po řádném uvážení s ohledem na míru povodňového rizika, jejich dosavadní účel ponechat. Stěny těchto místností je však nutno posoudit na velikost hydrostatického tlaku vyvozeného vodním sloupcem o výšce hladiny povodňové vlny a provést jejich izolaci proti tlakové vodě. V případě, že statické posouzení stávajících stěn prokáže jejich nedostatečnou únosnost z hlediska působení hydrostatického tlaku je nutno provést jejich zesílení. Dveře do uvedených místností musí být vodotěsné a jejich otevírání směrem dovnitř.

2.2 Statické zajištění nosného systému

Zkušenosti z povodní v České republice v nedávno minulých letech ukázaly, že došlo k úplné destrukci celé řady objektů jen proto, že byly z konstrukčního hlediska špatně postaveny (např. s chabými základy, se stěnami z nepálených cihel, bez pozedních věnců atd.). K jejich úplné destrukci nemuselo dojít, pokud by při jejich výstavbě byly dodrženy základní konstrukční zásady.

Při projektování rekonstrukcí zděných objektů situovaných na povodňových územích je tedy možno za účelem jejich statického zajištění proti působení povodňové vlny uplatnit návrh následujících konstrukčních opatření:

  1. Pokud se objekt nachází na nestabilním podloží, je třeba zajistit jeho stabilitu (např. odvodněním, zhutněním, injektováním apod.). A to tak, aby při podmáčení základové půdy vodou z povodňové vlny nedošlo k nadměrnému nebo nerovnoměrnému sednutí objektu, které by mohlo mít za následek havárii jednotlivých nosných konstrukcí nebo celého objektu.
  2. U objektů s nedostatečnými základy je nutno provést včas jejich rozšíření nebo zesílení tak, aby v případě zasažení objektu povodňovou vlnou nemohlo dojít k havárii objektu.
  3. Obr. 2.2: Zděný objekt s klenbami (např. sakrální objekt) – princip stažení pomocí ocelových předpjatých lan
    Obr. 2.2: Zděný objekt s klenbami (např. sakrální objekt) – princip stažení pomocí ocelových předpjatých lan
    Obr. 2.3: Pohled na ocelové rozpěry s předpjatými ocelovými lany uvnitř umístěné v patách kleneb
    Obr. 2.3: Pohled na ocelové rozpěry s předpjatými ocelovými lany uvnitř umístěné v patách kleneb
    Pokud se na objektu nachází nosné zdivo z nepálených cihel (tzv. vepřovic), je nutno, pokud je to možné, v celém rozsahu je vyměnit a nahradit zdivem z cihel pálených nebo z jiného vhodného materiálu. V opačném případě hrozí vážné riziko havárie stěny při zasažení objektu vodou z povodňové vlny.
  4. Je nutno řádně zvážit, jestli není třeba provést prostorové ztužení objektu. Nejúčinnější způsob prostorového ztužení zděné budovy je pomocí stažení ocelových předpjatých lan. Viz kap. 2.2.1.
  5. Je nutno provést statické zajištění konstrukcí, jejichž únosnost nebo stabilita je ohrožena změnami tvaru (zděné klenby, oblouky bez táhel, konzoly apod.).
    K havárii kleneb může na povodňovém území dojít ze dvou důvodů:
    1. Z důvodu poklesu jejich podpěr (stěny, sloupu či pilíře) – například v důsledku podmáčení základu vodou povodňové vlny. To proto, že jakýkoliv typ klenbové konstrukce je citlivý na svislý i vodorovný posun v podpěrách.
    2. Pokud klenba tvoří stropní konstrukci nad suterénem, nebo nad 1. nadzemním podlažím a pokud do její úrovně (resp. nad úroveň jejich podpěr) zasáhne hladina povodňové vlny, pak zde hrozí riziko nadzvednutí klenby vztlakem vody z povodňové vlny. Zároveň dojde také k rozvolnění spojovací malty ve spárách. Následně pak dochází k havárii klenby.
    Tam, kde je to možné, je vhodné nahradit klenby tuhými stropními konstrukcemi.
    V případě jejich porušení trhlinami, pokud není možná jejich náhrada tuhými stropními konstrukcemi, je třeba provést jejich sanaci. A to například tlakovou injektáží trhlin a stažením klenebních žeber v místě jejich podpor pomocí ocelového předpjatého lana a ocelové rozpěry. Zmíněné stažení v podporách je zároveň preventivním opatřením, které je vhodné doplnit také stažením jejich podpěr (sloupů či pilířů) v základech. Sloupy, které podpírají klenby, zejména uvnitř dispozice, je vhodné zesílit – např. obetonováním železobetonem, nebo ocelovou bandáží.
  6. Nenavrhovat stropní konstrukce, které nejsou tuhé ve vodorovné rovině (např. dřevěné stropy, stropy z cihelných stropních desek Hurdis apod).
  7. Překlady nad okny či dveřmi spojit se ztužujícími věnci (pokud je to možné – např. před realizací nové konstrukce stropu).
  8. Minimalizovat otvory v nosných stěnách. V případě nadměrného oslabení nosné zdi provést částečné dozdění.
  9. Pokud je to možné, dodatečně vložit ztužující stěny.
  10. Schodiště navrhovat jako železobetonová monolitická nebo ocelová. Prefabrikovaná schodiště zabezpečit proti povytažení z podporujících konstrukcí, event. zvětšit jejich úložné délky. Zásadně nenavrhovat schodiště konzolové vyložená (visutá), nebo sestavená z malých dílců.
  11. Obr. 2.5: Ocelová bandáž sloupu
    Obr. 2.5: Ocelová bandáž sloupu
    V případě zděných sloupů nebo pilířů provést sanaci pomocí obetonování železobetonem (viz obr. 2.4), nebo ocelovou bandáží (viz obr. 2.5). Toto je také jejich preventivním zajištěním a zároveň zvýšením únosnosti.

    Obr. 2.4: Zesílení obetonováním železobetonem
    Obr. 2.4: Zesílení obetonováním železobetonem
  12. Zvýšit tuhost stávajících netuhých stropů (např. dřevěných stropních konstrukcí, stropů s nosníky z ocelových válcovaných profilů apod.) pomocí spřažení původního stropu s doplňkovou konstrukcí (viz například obr. 2.6 a 2.7). Zároveň je možno, pokud je to třeba, zvýšit také jejich únosnost.

    Obr. 2.6: Spřažení dřevěného trámového stropu s betonovou deskou
    Obr. 2.6: Spřažení dřevěného trámového stropu s betonovou deskou
    Obr. 2.7: Zesílení stropní konstrukce (cihelných kleneb osazených do ocelových válcovaných profilů I) spřažením s dodatečně provedenou betonovou deskou
    Obr. 2.7: Zesílení stropní konstrukce (cihelných kleneb osazených do ocelových válcovaných profilů I) spřažením s dodatečně provedenou betonovou deskou

  13. Provést úpravu dilatačních spár, pokud jsou na objektu provedeny.

2.2.1 Stahování zděných budov pomocí ocelových předpjatých lan

Stažení zděných budov na povodňovém území je možno realizovat dvěma způsoby, a to jako:

  1. Preventivně zabezpečovací opatření proti účinkům povodňové vlny.
  2. Způsob sanace staticky narušeného objektu v důsledku podmáčení vodou z povodňové vlny.
Obr. 2.8: Princip stažení objektu pomocí ocelových táhel, resp. ocelovými předpjatými lany. 1 – ocelová tyč, nebo předpjaté lano, 2 – rozpěrný prvek (ocelová trubka, válcované profily []) s roznášecímí přírubami, 3 – ocelová rozpěra
Obr. 2.8: Princip stažení objektu pomocí ocelových táhel, resp. ocelovými předpjatými lany
1 – ocelová tyč, nebo předpjaté lano, 2 – rozpěrný prvek (ocelová trubka, válcované profily []) s roznášecímí přírubami, 3 – ocelová rozpěra

Stažení objektu, pokud je prováděno jako preventivně zabezpečovací opatření proti účinkům povodňové vlny, a pokud není objekt nijak staticky narušen, postačí provést pouze ve dvou výškových úrovních, a to v základech a v úrovni stropní konstrukce nad suterénem. U nepodsklepených objektů pak v základech a v místě stropní konstrukce nad prvním nadzemním podlažím.

Pokud je objekt staticky narušen v důsledku zásahu od povodňové vlny, navrhne se u něj stažení v závislosti na jeho porušení. Zároveň je možno pomocí stažení ocelovými předpjatými lany zajistit objekt proti případným účinkům povodní v budoucnu.

Princip funkce stažení zděné budovy pomocí ocelových předpjatých lan je znázorněn na obr. 2.8, resp. 2.9 a 2.10.

Obr. 2.9: Ocelová rozpěra
Obr. 2.9: Ocelová rozpěra
Obr. 2.10: Podrobnost venkovních zakrytých kotev s ocelovými kotevními plotnami a rohovým úhelníkem
Obr. 2.10: Podrobnost venkovních zakrytých kotev s ocelovými kotevními plotnami a rohovým úhelníkem

Velikost předpínacích sil se navrhne následujícím způsobem:

1. V úrovni základů se předpínací síly v lanech navrhnou tak, aby tato byla schopna přenést celkovou tahovou sílu N = 25 b [kN], kde b [m] je délka, resp. šířka objektu kolmo k posuzovaným lanům. Uvedená hodnota je dána součtem hodnot, které jsou dány jak požadavkem dříve platné ČSN 73 1101 [4] – 15 b [kN], tak požadavkem ČSN 73 0039 [3] – 10 b [kN]. Požadavek ČSN 73 0039 [3] je zde aplikován z důvodu částečné analogie mezi územím poddolovaným a povodňovým.

Pokud se na objektu nacházejí dostatečně únosné základové konstrukce, které jsou schopny uvedené tlakové síly přenést, (např. základové pásy z kvalitního prostého betonu apod.), provede se jejich stažení přímo.

Pokud však základy nemají z tohoto hlediska dostatečnou únosnost (např. základové pásy z nekvalitního betonu, základy kamenné, nebo zděné apod.), pak kolem nich vybetonuje železobetonový věnec, do kterého se vloží předpínací kabely, jenž se před betonáží věnce předepnou na montážní napětí. Po zatvrdnutí betonu nového věnce a po dosažení jeho normové pevnosti se provede předpětí lan na požadované hodnoty.

2. V úrovni stropní konstrukce nad suterénem, resp. nad prvním nadzemním podlažím se velikost předpínacích sil navrhne v závislosti na skutečnosti, zda je zde proveden železobetonový pozední věnec.

  1. V pozitivním případě bude zpravidla možno, z důvodu únosnosti betonu v tlaku, navrhnout předpínací síly tak, aby byly splněny požadavky uvedené v bodě 1.
  2. Pokud se v úrovni stropu nad suterénem železobetonový pozední věnec nenachází, pak se velikosti předpínacích sil navrhnou jen na úrovni montážních předpětí, aby byla konstrukce alespoň fixována, čímž se alespoň částečně nahradí funkce chybějícího věnce. Pevnost zdiva rovnoběžně s ložnou spárou je možno uvažovat jako bezpečnou hodnotu 1/10 pevnosti v tlaku kolmo k ložné spáře, což je hodnota velmi malá.
  3. Případně se dodatečně doplní zmíněný železobetonový věnec.

V dalším díle našeho seriálu se podrobněji podíváme na zásady týkající se dalších konstrukčních úprav u zděných budov situovaných na povodňovém území. Částečně se dotkneme také úvodu do problematiky sanací budov po zasažení povodňovou vlnou. Cyklus je vypracován převážně na základě literatury (13) s přepracováním dle námětů recenzenta TZB-info.

Literatura

  1. Vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby.
  2. Vyhláška č. 146/2024 Sb. o požadavcích na výstavbu.
  3. ČSN 73 0039 Navrhování objektů na poddolovaném území (2015).
  4. ČSN 73 1101 Navrhování zděných konstrukcí (1980).
  5. ČSN P 73 0600 Hydroizolace staveb – Základní ustanovení (2000).
  6. ČSN P 73 0606 Hydroizolace staveb – Povlakové hydroizolace – Základní ustanovení (2000).
  7. ČSN P 73 0610 Hydroizolace staveb – Sanace vlhkého zdiva – Základní ustanovení (2000).
  8. Balík, M. a kol.: Odvlhčování staveb. Grada Publishing, a. s., Praha, 2005. ISBN 80-247-0765-9.
  9. Loukotka, J.: Vývoj vlhkosti zdiva v některých povodněmi postižených objektech v Českých Budějovicích, oblasti Havlíčkova kolonie. Článek v časopise Tepelná ochrana budov, č. 2/2003.
  10. Solař, J.: Stavby v povodňových územích. Časopis Tepelná ochrana budov č. 2/2003.
  11. Směrnice WTA 2-9-04/D Sanační omítkové systémy. Český překlad WTA CZ Praha (2007).
  12. Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-1: Obecná zatížení – Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb (2004).
  13. Solař, J.: Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. 2. aktualizované vydání. Grada Publishing, a. s., Praha, 2024. ISBN 978-80-271-5348-8.
English Synopsis
Brick Buildings in the Flood Area

This paper begins the first part of a series of articles on the issue of masonry buildings located in floodplains. The first part deals with the general issue of securing existing buildings against the effects of a flood wave, as well as specific possibilities of implementing additional structural modifications to existing buildings. Both in terms of the internal layout and the possibilities of static securing of the supporting structures.

 
 
Reklama