Zakládání WERK ARENY

• Foto

Inženýrsko-geologické poměry zájmové lokality byly ověřeny celkem sedmi jádrovými vrty. Vrtnými pracemi byly ověřeny následující genetické typy kvartérních zemin: kulturní vrstva půdy, eolické sprašové zeminy (středněplastické jíly), fluviální až fluvio-deluviální soudržné zeminy (převážné písčité jíly), fluviální nesoudržné zeminy (převážné zvodnělé štěrky) a eluviální soudržné zeminy (vysoceplastické jíly). Povrch terasy kvartérních fluviálních štěrků upadá k SV a jejich mocnost se pohybuje od 2,3 bm do 0,0 bm (vrt J6). Fluviální štěrky vykliňují směrem k jihu. Všemi vrty byly ověřeny polohy eluvia paleogenních jílovců zvětralých na vysoceplastické jíly. Povrch paleogénu upadá pod úhlem do 4° k severu. Tyto eluviální jílovité zeminy měly ve svrchnějších polohách převážně tuhou konzistenci a tuhou až pevnou do hloubek od 8,4 bm (J1) do 10,8 bm (J2). V absolutních souřadnicích nejníže položená báze vysoceplastických jílů tuhé a tuhé až pevné konzistence se pohybovala od 312,8 B. p. v. (J6) do 307,0 B. p. v. (J2). Ve spodnějších partiích se jednalo o vysoceplastické jíly pevné konzistence. Ve vrstvách vysoceplastických jílů tuhé konzistence se vyskytovaly polohy rozpukané, které byly zvodnělé a dokonce se mnohdy v okolí těchto zvodnělých poloh vyskytovaly polohy měkké až kašovité konzistence.

Kvartérní kulturní vrstva půdy (ornice) – Vrstva ornice byla ověřena všemi realizovanými vrty o průměrné mocnosti 0,4 m.

Kvartérní eolické soudržné zeminy (sprašové zeminy) – Sprašové zeminy nebyly zastiženy vrty J1 a J6. Ověřený strop sprašových zemin se pohyboval v hloubce od 0,3 m (J3, J7) do 0,5 m (J2). Ověřené mocnosti sprašových zemin se pohybovaly od 0,5 m (J2) do 1,4 m (J5). Sprašové zeminy byly představovány středněplastickými jíly, vysoce namrzavými, převážně tuhé konzistence, symbol CI.

Kvartérní fluviální až fluvio (deluviální soudržné zeminy) - Jedná se převážně o jíly písčité, nebezpečně namrzavé, měkké konzistence, symbol CS. Nebyly zastiženy vrty J2. Ověřený strop fluviálních a fluvio-deluviálních písčitých jílů se pohyboval v hloubce od 0,3 m (J6) do 1,1 m (J3, J4). Ověřené mocnost i fluviálních písčitých jílů se pohybovaly od 0,3 m (J3) do 3,3 m (J6). V písčitých jílech byly zastiženy polohy kašovité konzistence.

Kvartérní fluviální nesoudržné zeminy – Jedná se převážně o terasové štěrky, (které mají vysoký obsah jemnozrnné frakce), středně ulehlé, nasycené, symbol GC a symbol G-F. Zjištěné štěrky jsou namrzavé. Kvartérní fluviální štěrky nebyly zastiženy pouze vrtem J6. Ověřený strop fluviálních štěrků se pohyboval v hl. od 0,9 m (J6) do 2,5 m (J7). Ověřené mocnosti fluviálních písčitých jílů se pohybovaly od 1,4 m (J5) do 2,4 m (J2). Čtyři ze tří odebraných vzorků potvrdily štěrky třídy G5, symbol GC s obsahem jemnozrnné frakce 18 – 23 %. Pouze jeden vzorek potvrdil štěrky třídy G3, symbol G-F s obsah jemnozrnné frakce 10 %.

Eluvium paleogenních hornin – Eluvium paleogenních hornin bylo zastiženo všemi realizovanými vrty. Paleogenní jílovité horniny podmentilitového souvrství byly zcela zvětrány na soudržné zeminy charakteru vysoceplastických jílů, symbol CH. Vysoceplastické jíly jsou nebezpečně až vysoce namrzavé. Do hloubek od 8,4 bm (J1) do 10,8 bm (J2) byly ověřeny jíly převážně konzistence tuhé, pouze výjimečně se zde vyskytly pevnější polohy. Od těchto hloubek směrem k bázi vrtných profilů byly ověřeny jíly pevné konzistence. V hloubkách od cca 5,0 bm do cca 10,0 bm byly ověřeny polohy, které vlivem prostoupení zvodnělými puklinami měly konzistenci měkkou místy až kašovitou. Eluviální jíly byly zastiženy všemi vrty. Ověřený strop eluviálních jílů se pohyboval v hl. od 3,2 m (J1) do 6,9 m (J7). Ověřené mocnosti se pohybovaly od 5,7 m (J5) do 14,8 m (J1).

ZALOŽENÍ OBJEKTU
Specifická geologie území si vyžádala i specifický návrh založení objektu a následnou realizaci. Vzhledem k téměř homogenní geologii eluviem patogenních hornin nebylo možné objekt založit „běžným“ hlubinným způsobem na vrtaných velkoprůměrových pilotách, neboť hodnoty sedání takto navržených pilot byly výrazně větší než bylo z hlediska tuhosti objektu, jako celku, přijatelné. Návrh založení tedy vznikl jako interakční spolupůsobení základové desky a pilot. „Ladění“ interakce desky a pilot bylo provedeno již v úvodních částech projektu, kdy byl statikem stavby (TOBRYS s. r. o.) vytvořen komplexní 3D model konstrukcí (vyjma střechy), a kde se optimalizovala tuhost základové desky geometrií a vyztužením dle limitně přípustných zatížení do pilot z hlediska sedání. Na takto optimalizované zatížení pilot byly tyto následně dimenzovány specialistou na geotechnické výpočty Ing. Janem Mrázkem z fy Čeněk a Ježek s. r. o. Piloty měly průměry 620 mm, 900 mm, 1 200 mm a 1 500 mm s délkami až 20 m. Piloty maximálních průměrů a délek prováděla firma Zakládání staveb a. s., firma A-Z Prezip a. s. realizovala piloty menších průměrů a délek. Hlava pilot byla ukončena zabudovanou ocelovou přírubou umožňující bezproblémové provedení vodorovné hydroizolace objektu.

Prefabrikované konstrukce sloupů a stěn jsou k železobetonové desce kotveny skrz ocelové kotevní desky, které byly osazovány do základové desky před její betonáží. Monolitické konstrukce jsou zezákladové desky napojeny vyčnívající výztuží.

V průběhu první fáze výstavby se v areálu staveniště přesouvaly i docela velké objemy zeminy. Vyžadovalo to zajištění stavební jámy, které bylo provedeno pozvolně svahovaným výkopem. Odvodnění staveniště a stavební jámy bylo provedeno pomocí odvodňovacích drénů (viz foto).

Hydrogeologickým průzkumem byly zastiženy dva oběhy podzemní vody. Mělčí je vázán na průlomově propustný kolektor fluviálních štěrků. Druhý, CHLÚ Čs. část Hornoslezské pánve, hlubší oběh je vázán na pukliny v paleogenních jílovcích. Zastižená voda je vysoce agresivní u CO2 a zároveň byla zjištěna její vodivost.

Objekt sportovní haly je konstrukčně rozdělen na pět dilatačních celků. Čtyři dilatační celky tvoří vlastní halu, pátý dilatační celek je samotná ledová plocha. Konstrukčně je objekt navržen jako prefabrikovaný železobetonový skelet kombinovaný se stěnovým systémem. Tribuny hlediště jsou prefabrikované. Stropní a střešní desky jsou navrženy ze stropních panelů ukládaných na průvlaky. Střešní konstrukce haly je ocelová vazníková. Suterén, tj. základová deska a obvodové stěny jsou izolovány klasickými povlakovými hydroizolacemi (nejsou navrženy vodonepropustně). Schodiště v komunikačních jádrech jsou navržena s monolitickými mezipodestami a prefabrikovanými rameny. Ostatní podružná schodiště jsou předběžně navržena železobetonová, prefabrikovaná, jako součást horního skeletu. Založení objektu jako celku je navrženo hlubinné na velkoprůměrových pilotách. Prostorová tuhost objektu jako celku je zajištěna vetknutím svislých nosných konstrukcí do základových konstrukcí. Dále potom každý dilatační celek (vyjma ledové plochy) má navrženo jedno železobetonové ztužující komunikační jádro, čímž je zajištěna tuhost ve vodorovném směru. Ztužující jádra jdou přes celou výšku objektu a jsou vetknuty do základové desky.

ZAJIŠTĚNÍ STAVEBNÍ JÁMY
Zajištění stavební jámy bylo provedeno pozvolně svahovaným výkopem. Odvodnění staveniště a stavební jámy je navrženo hlubinnými studnami, které vytvoří depresní kužel pro snížení hladiny spodní vody.

NÁVRH PILOTOVÉHO ZALOŽENÍ
Polohy pilot jsou jednoznačně dány podklady. Průměry délky pilot jsou navrženy na konkrétní zatížení a odhadovaný geologický profil v místě stavby tak, aby sedání jednotlivých pilot nepřekročilo cca 10 mm – byl posuzován druhý mezní stav. Piloty jsou navrženy v průměrech 620 mm, 900 mm, 1 200 mm a 1 500 mm (rozumí se průměr pažnice). Piloty jsou navrženy pod podkladní beton základové desky objektu a je uvažováno s hladkou hlavou bez vyčnívající výztuže. Piloty jsou navrženy jako plovoucí a byly provedeny z betonu třídy C20/25-XA1.

PROVEDENÍ PILOTOVÉHO ZALOŽENÍ
Piloty byly prováděny rotační technologií z úrovně dna stavební jámy. Po dokončení každého vrtu a vyčištění jeho dna byl osazen armokoš dříku piloty a byla provedena plynulá betonáž až do úrovně hlavy piloty. V případě výskytu podzemní vody byl před betonáží každý vrt vyčerpán (dobu expozice dokončeného vrtu bylo nutné minimalizovat), nebo byla realizována betonáž pod hladinu podzemní vody sypákovou rourou tak, aby znehodnocená betonová směs byla vytlačena nad projektovanou úroveň podzemní vody a mohla být následně odstraněna.

ZÁKLADOVÁ DESKA
Základová deska je navržena interakcí podloží s konstrukcí. Deska je navržena tloušťky 500 mm a je provedena z betonu třídy C30/37-XC1. V prostoru zásobovacího vnitřního dvora a zázemí gastra je navržena snížená úroveň základové desky o cca 900 mm. V desce je navrženo velké množství instalačních kanálů vzduchotechniky
a ZTI, které byly zastropeny PZD panely. Základová deska je rozdělena na čtyři samostatné díly rozdělené dilatací tl. 20 mm. V místech dilatace byly do základových desek uloženy smykové dilatační trny po cca 1 m. Dále jsou do dilatace vloženy vnější těsnící pásy jako pojistka pro vodonepropustné řešení dilatační spáry. Deska je vyztužena vázanou výztuží B500 při obou površích a v obou směrech. Krytí výztuže bylo uvažováno 30 mm pro oba povrchy. Výztuž je navržena na standartní velikost trhliny do 0,3 mm. Vzhledem k rozměrům jednotlivých dilatačních celků se betonáž rozdělila na několik pracovních záběrů.

Pracovní spáry jsou řešeny systémově. Technologická přestávka mezi jednotlivými záběry betonáže byla optimalizována dle počasí.

Specifikum základů, konkrétně interakce pilot a základové desky, které muselo být provedeno v každém dilatačním celku najednou tak, aby následnou montáží nadzemní konstrukce došlo k projektované interakci desky a pilot, bylo doplněno klasicky navrženou povlakovou hydroizolací. Spojení monolitické a prefabrikované konstrukce bylo navrženo a je provedeno přes ocelové zabetonované kotevní plechy s následným kotvením do prefa prvků i do monolitických částí konstrukcí, což samo o sobě neslo nároky na technologickou kázeň při provádění jednotlivých prací.

Founding of WERK ARENA
From the aspect of geological conditions, the construction was a challenging building structure, and foundation ratios, on the basis of geological-engineering opinion, may be evaluated as difficult. Foundations of the new hall object, as a whole, are designed as deep on high-diameter piles. The foundation slab is designed by interactions of subgrade with a construction.

Autor

• Bc. Fejfar Vítězslav