6.        Nevegetační opevnění

Navrhuje se pouze tam, kde nelze použít vegetační opevnění z důvodů:

• tečné napětí je větší než dovolené napětí pro vegetační opevnění (velký sklon nivelety dna, v okolí stupňů ve dně, jezů, objektů)
• vlivem objektů vznikají makroturbulentní jevy (mostní pilíře, odběry vody, zaústění přítoků, odpadů)
• nejsou-li pro vegetační opevnění vhodné podmínky (splaveninový režim - obrus, zanášení, vymílání; silné znečištění vody)
• tam, kde je nutné navrhnout co nejhladší koryto (průmyslové přivaděče vody, průmyslové odpady, přívodní kanály k elektrárnám, některé městské tratě).

6.1        Pohozy

Patří k poddajným druhům opevnění, a proto by měly při návrhu opevnění dostat přednost před ostatními druhy nevegetačního opevnění.

Podle použitých materiálů a úpravy povrchu se dělí na: 

• prostý
  • rozhrne se a urovná na upravenou pláň do předepsaného profilu a tloušťky
  • zhutní-li se za účelem zvýšení odolnosti, např. válcováním, pak při použití materiálu odpovídající zrnitosti mluvíme o štěrkovém koberci.
• stabilizovaný
  • povrch pohozu, případně i určitá část tloušťky je stabilizována uměle.

Podle velikosti použitého zrna se dělí na:

• těžké
  • používá se neupravený lomový kámen, tříděný nebo netříděný, do hmotnosti 200 kg i nad 200 kg
• lehké
  • používají se přirozené materiály údolní nivy (štěrky), mají-li požadovanou velikost efektivního zrna
  • nebo hrubé drcené kamenivo požadované frakce (do 80 kg, 63 - 125 mm, 25 - 63 mm, makadam 70 - 150 mm).

Ve zvláštních případech lze použít i jiný materiál, např. vysokopecní strusku, lomový odpad, betonové prvky apod. Pohoz však musí vyhovovat příslušným ustanovením technických norem ČSN 736820 a ČSN 736821.

Konstrukce pohozů

• celková tloušťka má být minimálně 15 cm, a zároveň musí být rovna min. trojnásobku d_e.
• provedená tloušťka nesmí být menší než předepsaná o více jak 10%.
• materiál pohozu se rozhrne a urovná do předepsané tloušťky.
• výhodou pohozů je, že se dají při použití vhodné technologie s relativně velkou přesností provádět i pod hladinou.
• svah nemá být strmější než 1:2,5, výjimečně 1:2.
• je-li podloží z jemnozrnného, nebo hlinitého materiálu, je nutné zabránit mechanickému vymílání použitím filtrační vrstvy, případně použitím technických textilií.

Použití pohozů

Těžké pohozy z lomového kamene

Používají se k opevňování horských toků s velkými rychlostmi vody, splavných toků a kanálů a k opevňování dna v okolí objektů.

Stabilizace se provádí buď biologicky, nebo prolitím spár betonem, asfaltobetonem, nebo injektáží. Biologická metoda spočívá ve vytvoření oživeného pohozu. Mezery se vysypou zeminou a zasadí se vrbové řízky, nebo se pohoz přímo ukládá na podestýlku z klestu nebo řezanky z proutí o délce asi 30 cm.

Požaduje-li se dlažbovité urovnání líce, provádí se vždy nad hladinou vody a celková tloušťka je min. 30 cm. Urovnává se pouze povrchová vrstva.

Použití pohozu je ovlivněno dostupností materiálových zdrojů.

Lehké pohozy

Budují se na malých i větších tocích. Při použití materiálů z údolní nivy se podstatně sníží náklady na dopravu. Při použití drceného kameniva musí být zohledněna otázka dostupnosti zdroje kameniva a ekonomická rozvozná vzdálenost.

Stabilizace se provádí biologicky, nebo chemicky. Biologická stabilizace spočívá ve vytvoření oživeného štěrkového koberce (travní porost). Při chemické stabilizaci se provádí nástřik pryskyřicí, latexem, živicí, nebo cementovou maltou.

Pohoz stabilizovaný oživením je odolnější proti chodu ledu a splavenin než pohoz prostý.

Není-li opevněno dno, musí být při návrhu pohozu dodrženy následující zásahy:              7e)

• opírat pohoz o záhozovou patu v případech,že:
• namáhání paty svahu je takové, že nestačí zrnitost pohozu
• jsou-li svahy strmější než 1:3
• je-li svah ze soudržných materiálů
• v ostatních případech navrhovat pohoz ve tvaru klínu (s největší tloušťkou u dna), nejvhodnější je zapouštět pohoz pod rovinu průměrného dna.

Odolnost pohozu

Je závislá na:

• velikosti efektivního zrna d_e
• tvaru čáry zrnitosti - čím stejnozrnnější materiál, tím menší odolnost
• tloušťce pohozu
• způsobu a kvalitě urovnání povrchu.

6.2        Zához

Patří k nejodolnějším opevněním. Používá se hlavně k ochraně paty svahu; u větších toků, kde hladina malých vod je relativně vysoko nade dnem (vzduté tratě) a nelze svahy opevnit vegetačně; jako mezičlánek mezi tvrdým opevněním (dlažba, prahy, panely) a přirozeným materiálem dna. Těleso záhozu může být zapuštěné, nebo částečně vystupující ze břehu, nebo dna.

Provádí se z lomového kamene, prefabrikovaných prvků (krychle, mnohostěny). Největší rozměr jednotlivého kusu má být menší než trojnásobek jeho nejmenšího rozměru, nesmí se používat zaoblené, nebo ploché prvky. pro zvýšení hutnosti se používá proštěrkování záhozu, případně se dlažbovitě urovnávají viditelné plochy. Často se používá v kombinaci s vrbovým pokryvem.

K výhodám záhozů patří:

• možnost budování záhozové figury pod vodou
• případné poruchy lze snadno doplnit novým materiálem
• zához chrání svah i při značných deformacích svého tvaru.

Nevýhodou záhozů je:

• rozměr jednotlivých prvků
• strmý sklon až 1:1,25, který znesnadňuje přístup k hladině.

6.3        Rovnanina

Provádí se z neopracovaných kamenů nebo betonových prvků, kladených na sucho s vazbou v podélném i příčném směru (běhouny, vazáky). Lícní plochy se dlažbovitě urovnají a dutiny se vyklínují menšími kameny. Velikost používaného kamene je minimálně 20 cm a sklon svahů maximálně 45°.

Používá se v exponovaných úsecích, v blízkosti objektů, nebo jako patka.

6.4        Kamenná dlažba

Je nejbezpečnější a nejtrvanlivější opevnění. Provedení dlažby je drahé a klade vysoké požadavky na kvalifikovanou ruční práci.

Používají se dlažební kameny minimálního rozměru 20 cm, vytvořené spáry mají mít šířku asi 2 cm. Dlažba musí na svahu vytvořit dobrou vazbu bez průběžných spár. Kameny se kladou do štěrkopískového lože, případně do betonu, jeli přirozený materiál podloží vhodné zrnitosti, může se od podsypné vrstvy upustit. Umělý i přirozený podklad dlažby je nutné řádně urovnat a zajistit jeho odvodnění. Směrodatné zrno štěrkopískové podsypné vrstvy má být:

 d₈₅ > 2s

kde      d₈₅ - je průměr zrn podsypné vrstvy, odpovídající 15 % zbytku na sítech

s - je velikost mezer opevnění.

Používají se čtyři typy kamenných dlažeb:

Dlažba na sucho

• provedení: podklad tvoří min. 10 cm podsypná vrstva, spáry jsou vyplněny hrubým pískem
• používá se k opevnění břehů v běžných tratích.

Dlažba se zalitím spár cementovou maltou

• používá se pro tratě s většími rychlostmi vody, z hygienických a estetických důvodů v městských tratích
• provedení: spáry se vyškrábou na hloubku 7 cm, dlažba se prolije čistou vodou, spáry se očistí a zatřou maltou tak, aby zůstala asi 0,5 cm pod povrchem dlažby
• někdy se místo malty používá asfalt.

Dlažba na cementovou maltu s vyspárováním

• provedení: kameny se kladou do odvodněné vrstvy malty tloušťky 3 cm, spáry se vyplní cementovou maltou a zadusají tak, aby podkladní malta byla max. 7 cm pod povrchem dlažby, po vyčištění spár se dlažba spáruje cementovou maltou a na povrchu vypálí
• používá se v exponovaných úsecích v blízkosti objektů, kde by porušením dlažby došlo k porušení části objektů.

Dlažba do betonového lože

• provedení: kámen se klade do odvodněné vrstvy čerstvého betonu, jehož tloušťka je minimálně polovina tloušťky dlažby, betonový podklad se odvodňuje štěrkopískovou vrstvou
• používá se v místech s mimořádně velkými rychlostmi vody a při mimořádném ohrožení dna nebo břehů (skluzy, vývary).

Dlažby mají být pokládány na svahy se sklonem maximálně 1:1, je nutné zajistit spojitost podzemní vody s vodou v korytě. Provedení je pracné, vyžaduje kvalifikovanou ruční práci, dostupný zdroj kvalitního lomového kamene a může se provádět pouze v suchu. Navrhují se pouze v nejnutnějších případech.

6.5        Betonové dlažby

Volí se tam, kde není dostatek lomového kamene a kde to dovolují místní podmínky. Provádí se z tvárnic, nebo se betonují přímo na svahu. Minimální velikost dlaždic je 40*40*10 cm. Dlaždice mhou být obdélníkové, čtvercové, šestiboké, zazubené. Kladení je stejné jako u kamenné dlažby, včetně podsypu a spár. V konečném výsledku musí tvárnice vytvořit jednolitý celek.

Odolnost betonové dlažby je srovnatelná s kamennou dlažbou při stejné hmotnosti jednotlivých prvků. Tuhost obkladu docílíme zazubením, vytvořením pera a drážky, hmotností prvku, nebo spojením tvárnic v rozích na stranách drátěnými oky a vytvořením souvislé rohože. Dobrá funkce musí být zajištěna patkou z betonu, nebo lomového kamene.

Tvárnice musí být dostatečně drsné, aby byl umožněn přístup k vodě a omezena možnost výběhu vln na svah.

6.6        Velkoplošné betonové a železobetonové desky

Uplatňují se při stavbách energetických, průplavních a melioračních kanálů, průmyslových přivaděčů a odpadů vody.

Zhotovují se přímo na svahu mechanickými výrobními a montážními prostředky. Plní funkci zpevňovací i těsnící.

Betonové opevnění má více nevýhod než výhod:

Je lacinější a vyžaduje menší nároky na kvalifikovanou ruční práci, ale je méně trvanlivé, trpí obrusem splaveninami, agresivní vodou, znesnadňuje infiltraci říčních vod do údolní nivy, nesplňuje krajinné požadavky, má velmi malou drsnost v porovnání s drsností dna.

Z uvedených důvodů se při úpravách běžných toků nepoužívá.

6.7        Trávobetonové dlažby

Skládají se z betonových prefabrikovaných tvárnic, které zčásti spojují výhody vegetačních a nevegetačních druhů opevnění. Otvory v tvárnicích umožňují dobré spojení vody v korytě s vodou podzemní. Po rozvinutí kořenového systému drnu v otvoru a ve spárách nastává dobré spojení s podložím. Drsnost zvětšená travou omezuje erozní účinek vody a umožňuje chůzi a práci na svahu. Trávobetonová dlažba s dobře zapojeným a rozvinutým drnem odolává průměrně rychlosti vody 3 m.s^-1. Osetí je třeba v první fázi chránit např. plastickou síťovinou, která se lepí k betonu, případně se svah stříká latexem nebo živičnou emulzí.

Spojí-li se rohy se železnými oky vznikne pružný rošt.

Používané tvary podle hydraulického zatížení:

• menší hydraulické zatížení - mnohoúhelníkové tvárnice s menším počtem otvorů
• vyšší hydraulické zatížení - obdélníkové tvárnice s větším počtem otvorů

Doporučuje se otvory vyplňovat travou, jsou-li vyplněny pouze štěrkem dochází k jeho vyplavování. Otvory , které jsou pod nejčastěji se vyskytující hladinou se nevyplňují, otvory nad touto hladinou se vyplňují drnem.

Pro výrobu je nezbytný kónický tvar otvorů, dlaždice se pak pokládají větším rozměrem nahoru při vyplněném otvoru a menším rozměrem nahoru při nevyplněném otvoru.

6.8        Drátokamenné matrace

Používají se při ochraně objektů, jako patky břehových opevnění, jako stavební prvky některých konstrukcí (stupně, přehrázky), při stabilizaci štěrkonosných toků, do opěrných zdí, do mostních pilířů.

Jsou to drátěné splétané nebo svařované konstrukce šířky 1 - 2 m, výšky 0,3 - 1 m, délky 1 - 5 m. Do takových konstrukcí se vyrovná výplň z říčních valounů, lomového kamene nebo betonových úlomků.

Matrace se většinou vyrábějí přímo na místě uložení, případně mimo a pak se uloží jeřábem, v tomto případě je nutná tuhá kostra, aby se matrace nedeformovaly.

6.9        Ochranné sítě

Provedeny z drátů nebo z umělých hmot. Většinou se kombinují buď s kamenivem nebo s travním porostem.

Používají se jako separační prvek mezi dvěma materiály (pohoz na hlinitém podloží). Vzhledem k velkému výběru folií, tech. textilií a síťovin je nutné při návrhu opevnění prokázat vhodnost a účelnost na zkušebním úseku nebo výzkumem.

6.10        Nábřežní zdi

Používají se v zastavěném území, ve stísněných poměrech, u objektů a při mimořádném zatížení břehů. Základním profilem zdí je lichoběžník, šikmá může být jak návodní tak vzdušná strana. Sklony líce zdí mohou být 5:1 až 12:1. Zdi jsou založeny pod úroveň očekávaného prohloubení dna a do nezámrzné hloubky.

Při zvýšené agresivitě vody (města, průmyslové aglomerace), nebezpečí obrusu splaveninami se betonové zdi obkládají kamenem, nejlépe žulou.

6.11        Laťový plůtek

Používá se k zabezpečení pat svahů zpevněných vegetačním způsobem. Maximální výška nade dnem je 30 cm a minimální hloubka založení pod úroveň dna je 30 cm. Považuje se za zpevňovací prvek dočasný.

Zásyp za laťovou stěnou musí být dobře upěchován v mírném sklonu do koryta. Na menších tocích je vhodné lavičku vzniklou za plůtkem opevnit pohozem.

Konstrukce je podobná jako u zápletových plůtků, místo opletu jsou použity tyče 10 cm v průměru, půlené tyče, odkory. Všechen materiál je přibitý k základní konstrukci.

6.12        Sruby

Zhotovené ze dřeva, železobetonových prefabrikátů a vyplněny lomovým kamenem, lomovým odpadem, případně materiálem získaným na místě stavby. Dřevěné sruby a stěny jsou považovány za dočasné, s životností asi 10 let. Připadají v úvahu tam, kde je dostatek kvalitního a laciného dřeva.

6.13        Kombinované opevnění

Je vytvořeno oživením nevegetačních druhů opevnění.

Těžké pohozy

• mezery mezi kameny jsou prosypány zeminou, do které jsou zasazeny vrbové řízky, případně se kámen ukládá přímo na klestovou podložku.

Lehké pohozy

• zatravňováním, kdy humózní vrstva má být při d_e = 5 cm 3 - 5 cm a při d_e = 10 cm 5 - 7 cm. Není na závadu, když část zrn vyčnívá nad rovinu svahu, výběžkaté trávy rychle nerovnosti terénu vyrovnají, zejména nechají-li se první dvě seče, při výšce trávy 15 cm, ležet. Jsou-li pohozy hutněné, lze výšku humózní vrstvy snížit.

Zához

• vrbovými pruty, zasázenými do mezer mezi kameny, které se vyplní štěrkem a zeminou (není vždy nutné, mezery se brzy zanesou materiálem transportovaným vodou).

Rovnanina

• prokládáním rovnaniny svazky vrbových prutů.

Dlažby

• střídáním osetých a vydlážděných ploch.

Srub

• je tvořen několika řadami laťových plůtků, mezi jejichž horní dvě tyče se stáhne vrbový klest, kladený po svahu.

Stejně jako u vegetačního opevnění je třeba brát v úvahu při návrhu zvýšenou drsnost oživené části omočeného obvodu koryta. Při nedostatečné údržbě je nutno až vyloučit ve výpočtech z průtočné plochy tu část, kterou může zaplnit neudržovaná keřovitá vegetace.