Projektovanie a výstavba gabiónových konštrukcií

Gabiónové konštrukcie ako oporné múry

Cieľom článku je v stručnosti oboznámiť odbornú verejnosť s praktickými skúsenosťami pri projektovaní a výstavbe gabionových konštrukcií oporných múrov, zárubných múrov, sanácií zosuvov, riešení protipovodňových úprav tokov a hradení bystrín drôteno-kamenným gabionovým systémom. Okrem uvedených možností možno gabionový systém navrhnúť pri výstavbe umelo vytváraných architektonicko-estetických terás, protihlukových stien, ale aj ako protierozívne opatrenie.

Zo sietí sa pomocou spojovacích špirál vytvárajú priamo na mieste objektu drôtené koše, ktoré sa plnia kameňom. Na menej náročné konštrukcie sa môže použiť aj recyklovaný betón, resp. zemina. Neodporúča sa, aby sa do konštrukcií ukladali namrznuté zeminy či zeminy premočené dažďom alebo snehom.

Gabionové konštrukcie použité pri výstavbe dialnice Sverepec 1
Gabionové konštrukcie môžu mať tvar:

Na zvýšenie tuhosti počas plnenia sa protiľahlé steny košov vystužujú dištančnými sponami. Tie sa rozostavujú a upínajú v presne stanovených polohách a proti vyskočeniu počas plnenia sa uzatvárajú. Gabionové koše na pohľadovej strane konštrukcie sa plnia ručným vkladaním kameňa, ktorý musí spĺňať aj estetické požiadavky. Stredná časť konštrukcie sa obyčajne vypĺňa drobnejšou frakciou kameniva (frakcia 16 – 32 – 63). Ak vzhľad konštrukcie nie je dôležitý, možno celý objem koša naplniť vhodnou frakciou kameniva (32 až 63 mm) strojom. Treba však navrhnúť sieť s menšími okami (100 × 50 mm). Stanovenie optimálnej výplne košov a jej parametrov je úlohou projektového riešenia. Projektant musí zohľadniť najmä zabezpečenie stability, estetické stvárnenie konštrukcie ale aj jej hospodárnosť. Návrh by mal prihliadať aj na materiálové možnosti v okolí stavby a začlenenie inžinierskeho objektu do okolitého terénu. Tento konštrukčný systém možno realizovať aj v zimnom období, takže nedochádza k obmedzovaniu plynulosti výstavby.
Realizácií gabiónových konštrukcií

Navrhovanie gabionových konštrukcií

Gabionová konštrukcia musí byť posudzovaná ako stavebná konštrukcia, ktorá zabezpečuje stabilitu prírodného alebo umelo vytvoreného svahu. Od výšky konštrukcie závisia nároky na požiadavky vstupných podkladov. Gabionové konštrukcie do výšky 1,5 m možno považovať za konštrukcie najmenej náročné a zaraďujú sa do 1. geotechnickej kategórie. Konštrukcie vyššie ako 1,5 m patria však do 2. geotechnickej kategórie. O tom, či v zložitých geologických podmienkach bude konštrukcia zaradená do 3. geotechnickej kategórie, rozhodne projektant na základe inžinierskogeologického prieskumu. V praxi je však najčastejšie gabionová konštrukcia zaradená do 2. geotechnickej kategórie. Zo statického hľadiska je pre správny návrh gabionovej konštrukcie dôležitý komplexný inžinierskogeologický prieskum, ktorý okrem základných údajov musí obsahovať:

Ďalšie podklady, ktoré sú dôležité pre návrh gabionovej konštrukcie:

Okrem týchto podkladov treba dodržiavať príslušné platné národné normy.
Na základe údajov inžinierskogeologického prieskumu treba vždy posúdiť aj celkovú stabilitu dotknutého územia. Keďže vo väčšine prípadov ide o konštrukcie zabezpečujúce stabilitu gravitačným pôsobením vlastnej hmotnosti, medzi najdôležitejšie vstupné údaje patrí objemová hmotnosť hotovej konštrukcie systému. V bežných prípadoch možno predpokladať objemovú hmotnosť 1 700 kg/m3 (17 kN/m3).
Vzhľadom na pomerne malú citlivosť týchto konštrukcií na deformácie podložia, sa môže minimálna hĺbka založenia konštrukcie znížiť na 0,0 až 0,5 m (netreba dodržať nezamŕzajúcu hĺbku podložia). Rozhodujúcim kri-tériom je únosnosť základovej škáry. Oporný múr je výhodné navrhnúť v protisklone, čo si vyžaduje riešiť v rovnakom sklone aj základovú škáru. Tiež sa odporúča navrhovať odstupňovaný priečny rez. Umožní to zazelenenie konštrukcie, ale najmä sa tým zlepšujú konso-lidačné podmienky. Na vzniknutých lavičkách lepšie rastie vegetácia a vytvára sa prirodzený sklon pre skonsolidovanú stenu z lomového kameňa, čo má rozhodujúci význam po ukončení životnosti drôtených sietí.

Pri konštrukcii sa musí posúdiť na stabilita polohy v úrovni každého odstupňovania. Maximálnym výpočtovým namáhaním v jednotlivých horizontálnych vrstvách sa netreba bližšie zaoberať, pretože je limitované únosnosťou základovej škáry.
Ak sa predpokladá podmáčanie základovej škáry za rubom oporného alebo zárubného múru, odporúča sa zabudovať pozdĺžnu drenáž z flexibilných PVC trubiek DN 100, ktoré odvedú priesakovú vodu na jestvujúci terén alebo do kanalizácie, resp. do priľahlého recipientu.
Použitie geotextílií za oporným múrom alebo pod ním odporučí projektant na základe vykonaného prieskumu, pretože ak by nastala kolmatácia (zanesenie) geotextílií ílovitým materiálom, môže sa vytvoriť ne-priepustná clona. Voda potom nebude môcť odtekať a tým sa zvýši horizontálne zaťaženie na konštrukcie. Spätný zásyp za opornými múrmi musí pre lepšie odvedenie vody a vytvorenie prirodzeného hydraulického fil-tra byť zásadne zo štrkového alebo kamenistého materiálu.
Zvýšenú pozornosť treba venovať aj ochrane proti tzv. bludným elektrickým prúdom, zvlášť pri stavbách v blízkosti železníc s elektrickou trakciou, pri mestských tratiach električiek a pod.
Tam, kde si to vyžaduje bezpečnosť, navrhujú sa ku gabionovým konštrukciám aj doplnkové bezpečnostné konštrukcie – oceľové alebo drevené zábradlia, cestné zvodidlá, sieťové alebo lanové kotvy alebo oplotenie.
Základné produkty pre gabiónové konštrukcie

Technologický postup pri realizácii konštrukcie gabiónovej konštrukcie

Pretože drôteno-kamenný systém vykazuje vnútornú pružnosť, konštrukcia nemusí byť založená v nezamŕzajúcej hĺbke. Odporúčaná hĺbka základovej škáry je 0,5 m. Spôsob založenia však musí byť určený v projekte. Základová škára musí byť v jednotnom pozdĺžnom sklone do 8 %, pri väčších pozdĺžnych sklonoch sa môže v určitých sekciách urobiť výškové odskočenie. V priečnom smere sa základová škára obvykle navrhuje v sklone 1 : 10, ale možno navrhnúť aj vodorovnú základovú škáru. Pri úpravách tokov je návodná strana kolmá a základová škára vodorovná.
Nevylučuje sa však ani sklon 1 : 5. Po odstránení povrchovej vrstvy, prípadne aj menej únosných vrstiev zeminy, sa urobí podkladová vrstva zo zhutneného štrkopiesku alebo makadamu s hrúbkou 150 až 200 mm. Mieru zhutnenia podkladu predpisuje projektant. Ako podkladová vrstva sa môže použiť aj podkladový betón triedy B 7,5 (B10), ktorý sa uloží na šírku základu v hrúbke 100 až 200 mm. Pri betónovaní podkladu sa odporúča šachovnicovo po vzdialenostiach asi 500 mm osadiť kotviace oceľové tyče – betonársku výstuž profilu 20 mm tak, aby zo základu vyčnievala min. 100 mm. Takto sa zmonolitní vzájomné prepojenie siete s podkladovým betónom. Tento spôsob sa však používa len výnimočne.
Siete sa kladú na pripravenú podkladovú vrstvu a podľa plánu kladenia sa pomocou špirál spájajú do košov – gabiononov. Najprv sa spoja spodné siete zo zvislými, potom sa pripevnia čelá a po uložení kamennej výplne sa spoja horné siete.
Skladba sietí sa robí na základe projektu vypracovaného projektantom. Odporúča sa, aby realizátor stavby požiadal dodávateľa gabionov o zhotovenie plánu kladenia.
Tvarová stabilita košov pri plnení kameňa sa zabezpečuje pomocou dištančných spôn a pomocného šalovania podľa technologického návodu výrobcu. Spony sa delia na tzv. rohové a stredové. Rohové sa umiestňujú v polovičke výšky koša a spájajú dve na seba kolmé steny. Stredové spony spájajú protiľah-lé sieťové steny košov a umiestňujú sa v tretinovej výške v dvoch radoch nad sebou. Aby boli spony zabezpečené proti vyskočeniu pri plnení, musia sa zachytávať krížom cez zváraný spoj drôtov sietí a tam sa ohnúť.
Z pohľadovej strany je vhodné ručné ukladanie kameňa v zásade po 300 mm. Kontinuálne s ukladaním kameňa do košov sa realizuje spätný zásyp za opornou konštrukciou s postupným odstraňovaním prípadného paženia. Druh zeminy na spätný zásyp ako aj spôsob zhutnenia určí projekt.
Pri montáži sa musí dodržiavať techno-logický návod výstavby, ktorý je súčasťou dodávky sietí.

Životnosť gabionového systému

Dôležitým parametrom životnosti systému je životnosť materiálu z pozinkovaného drôtu a kvalitatívne parametre plniaceho materiálu. Vychádza sa z predpokladu, že čas životnosti zinkového povlaku a samotného oceľového drôtu musí byť vyšší, ako čas tzv. konsolidácie drôtenokamenného systému (prerastenie kameňov vegetáciou a výplň medzier naplavenou prípadne naviatou zeminou).
So životnosťou súvisí aj ochrana proti bludným elektrickým prúdom a zníženie agresivity prostredia voľbou vhodnej zeminy na spätný zásyp.

Dokumentácia pre realizáciu stavby s gabiónovými konštrukciami

Na základe praktických skúseností možno odporučiť, aby sa pred stavbou gabionových konštrukcií zhotovila dokumentácia na realizáciu stavby aj pre nenáročné konštrukcie. Tá upresňuje a rozširuje projektovú dokumen-táciu do podoby, ktorá jednoznačne definuje konštrukcie, výrobky, materiály, výkazy, vyhotovenie a konštrukčné detaily tak, aby pre zhotoviteľa bola jednoznačne zrozumiteľná. V niektorých prípadoch, napr. ak na požiadanie investora stavby treba už vypracovanú projektovú dokumentáciu prepracovať na gabionový systém, alebo ide o neodkladné riešenie havarijného stavu ohrozujúceho životy či majetkové škody (napr. zosuvy ciest, erózia tokov a následný vznik povodní a pod.), možno po dohode s investorom stavby, na urýchlenie investičného procesu vypracovať zjednodušenú projektovú dokumentáciu.

Do gabionov odporúčané parametre plniaceho materiálu:

Lomový prírodný kameň

Zemina do gabionových konštrukcií

Gabiónové konštrukcie možno zazelenať

Ako využiť gabióny

Gabióny v záhrade

MONTÁŽ stavebnice 1991
NOVINKA 2015 Flood-BLOCK ®
NOVINKA 2014 Green-BLOCK®
NOVINKA 2016 Siete s okom 25 / 100 mm