Zprávy a informace ČKAIT 2020|04

Cílem tohoto článku je popsat význam podloží pro bezpečný a ekonomický návrh a výstavbu inženýrského díla ve světle nyní probíhající revize stavebního zákona. Upozorňuje na některé příčiny legislativně správní povahy tak, aby při probíhající rekodifikaci stavebního práva mohly být vzaty v potaz. Dosud se tak i přes velkou snahu ČKAIT nepodařilo tyto argumenty u MMR prosadit (viz minulé vydání Rekodifikace po dvanácté).

Nedávno proběhla masmédii informace o vynuceném přeprojektování rozestavěného tunelu Pohůrka na D3, jehož důsledkem je roční přerušení jeho výstavby. Krátce na to pak zpráva o průběhu stále ještě probíhajícího soudního sporu o zodpovědnosti za sesuv na D8 u Dobkoviček. Nejedná se zdaleka o jediné velké problémy, které u nás v minulosti ve stavebnictví nastaly a které měly svůj původ v nezvládnuté interakci stavby a jejího podloží. Lze připomenout mimořádně velké závaly při výstavbě tunelů Březno, Jablůnkov či Blanka v Praze nebo sesuv u portálu tunelu Hřebeč.

Rozsáhlé ekonomické ztráty nejsou vázány jen na velké havárie

Zcela běžné bývají menší poruchy zvladatelné v průběhu výstavby. Ty sice jednotlivě zpravidla nepředstavují mimořádně velké škody, ale jsou poměrně časté. Odehrávají se tudíž mimo zájem masmédií, přestože v souhrnu představují obrovské částky. Jiný typ ztrát, které lze objektivně jen obtížně vyčíslit, spočívá naopak v nepřiměřeném a zbytečně konzervativním, a tudíž neekonomickém návrhu založení stavby.

Podle údajů v literatuře, celkové ekonomické ztráty, jejichž původ je v nevhodném řešení interakce stavby a jejího podloží, lze odhadnout až na 10 procent z celkových nákladů na výstavbu (Staveren, M.Th.: Uncertainty and Ground Conditions: Risk Management Approuch Elsevier, 2006). V ČR se odhaduje v příštích letech objem stavebních investic jen do dopravní infrastruktury okolo 100 miliard Kč ročně. Pak související potenciální ztráty mohou dosáhnout každý rok i několik miliard Kč!

Příčinám těchto zbytečných ztrát se v širší odborné veřejnosti, ani ve veřejné správě, překvapivě nevěnuje dostatečné pozornosti. Natož, aby se hledala systémová opatření k jejich minimalizaci. Příčin je nepochybně celá řada. Inženýrské postupy a metody, jak rizika tohoto druhu minimalizovat jsou známé a jsou k dispozici. Přesto nebývají v praxi vhodně aplikovány. Jednou z významných příčin tohoto stavu je, že některé okolnosti legislativní a administrativně správní povahy účastníky výstavby k nevhodným postupům přímo „navádějí“.

Analýza velkých havárií inženýrských staveb tohoto typu, které proběhly u nás i v zahraničí, ukazují, že jejich příčiny spočívají především v nerespektování důležitých zásad řízení a organizace. A to jak ve fázi přípravy, tak i realizace výstavby. Častější je, že se problém přehlédne, včas neřeší, zanedbá, než že se chybně vyřeší. Důvodem je zpravidla spěch, ekonomické tlaky nebo nedostatečně profesionální přístup manažerů. Druhou příčinou, zejména u velkých inženýrských staveb ve složitých inženýrskogeologických podmínkách, je obtížnost prosazování observačního přístupu a metod řízení rizik, které jsou pro úspěšné řešení interakce horninového prostředí se stavbou potřeba. Tomu obvykle brání aplikovaná pravidla finančního řízení výstavby i pravidla o výběrovém řízení na zhotovitele stavby.

Úskalí interakce horninového podloží a vlastní stavební konstrukce

Řešení interakce podloží se svým horninovým prostředím vyžaduje specifické přístupy, které se odlišují od běžných návrhových postupů aplikovaných pro samotné stavební konstrukce. Důvodem je zvláštní povaha hornin ve srovnání s vlastnostmi stavebních materiálů.

Častou chybou projektantů i stavebníků je právě to, že na podloží stavby nahlíží stejně, jako pohlíží na stavební materiál stavební konstrukce. Horninové prostředí je však výsledkem přírodního vývoje. Nikoliv produktem člověka. Proto je nehomogenní a anizotropické. Jeho vlastnosti se mění v prostoru i v čase a v závislosti na řadě dalších externích faktorů, bez ohledu na lidskou vůli. Například na charakteru, velikosti a době zatížení nebo rozsahu změnami zastižené oblasti. Závisí i na změnách vnějších vlivů, jako je hladina podzemní vody, teplota apod. Kromě toho, proces přetváření a porušování hornin je výrazně závislý na čase, zatímco u stavebního materiálu se při návrhu konstrukce vliv času zpravidla zanedbává.

Jestliže stavební materiál pro horní stavbu lze zadat či vyrobit tak, aby měl přesně požadované vlastnosti, tak horniny v jejím podloží ani její vlastnosti volit nelze. Je třeba je brát tak jak jsou, často i s jen přibližnou znalostí jejich vlastností.

Přesto všechno však horninové podloží vytváří spolu se stavební konstrukcí jeden statický celek, ve kterém se rozložení napětí a přetváření vzájemně ovlivňují. Každému je srozumitelné, že návrh díla musí být takový, aby v žádném místě tohoto jediného statického celku nebyly překročeny ani mezní hodnoty napjatosti, ani mezní hodnoty deformací. Podmínkou pro to, aby takový návrh mohl být spolehlivě proveden ovšem je, že musí být s dostatečnou spolehlivostí známy mechanické vlastnosti obou částí zmíněného statického systému.

Vlastnosti podloží se zjišťují inženýrskogeologickým a geotechnickým průzkumem. Ať je ale průzkum sebekomplexnější a seberozsáhlejší, nelze vlastnosti podloží, s ohledem na jeho „přírodní původ“, stanovit se stejnou spolehlivostí, jako jsou známy vlastnosti stavebních materiálů horní stavby. Jsou tudíž vždy ve větší či menší míře nejisté. V této situaci je zřejmé, že zjišťování vlastností podloží a řešení jeho interakce s vlastní stavbou musí být věnována mimořádná pozornost. Musí být použity specifické postupy. Nejen při návrhu projektu a hodnocení průzkumu, ale i při návrhu stavby a i při jejím následném provádění. K tomu však současná legislativa zdaleka nevytváří vhodné podmínky.

Vlastnosti podloží jsou vždy nejisté

• Nejslabším článkem systému „podloží stavební konstrukce – vlastní stavební konstrukce“ je podloží stavby.
• Řešení interakce podloží se stavbou, a tudíž i realizace každého inženýrského díla, zejména jeho založení, je vždy spojené s nejistotou, tudíž i s rizikem. Ve větší či menší míře je proto potřeba používat pravděpodobnostní, nikoliv čistě deterministický přístup.
• Tento aspekt přípravy a realizace stavebního díla, zejména hrazeného z veřejných prostředků, je obvykle všemi účastníky výstavby včetně investorů a projektantů, podceňován a přehlížen.
• Současná legislativa a schematicky uplatňované technické a organizační návody pro přípravu a provádění staveb, které jsou z ní odvozené, pro toto podceňování bohužel vytváří příznivé podmínky.

Legislativa vztahující se k podloží je zavádějící a nepřesná

Základní legislativní normy, které by i tuto oblast měly řešit, jsou stavební a geologický zákon. Ty jsou však v části, která se vztahuje k podloží staveb, absolutně neprovázané, nepřesné, a tudíž i zavádějící. Pro zajištění informací o horninovém prostředí a pro řízení výstavby představují svou nejasností a nedotažeností významné překážky. Současná revize stavebního zákona je tak příležitostí na stávající nedostatky poukázat a odstranit je.

Stavební zákon vůbec nevnímá problematiku podloží jako nedílnou a významnou součást stavby

V textu zákona se povinnost zajistit v dostatečné míře znalosti podloží staveb dokonce ani neuvádí. Povinnosti projektanta ani investora v tomto smyslu, na rozdíl od celé řady dalších jejich povinností, vůbec nejsou zmíněny. A to přesto, že jde o zásadní podmínku pro úspěšný návrh a realizaci každé stavby. Nutnost provádět průzkumy uvádí až prováděcí vyhlášky 499, 268 a 146. V nich se však pro průzkum zmatečně vyskytují různé názvy, aniž by byly definovány jejich obsahy (geologický průzkum, inženýrskogeologický průzkum, hydrogeologický průzkum, geotechnický průzkum). Vymezení obsahů průzkumů a jejich cílů s ohledem na potřeby návrhu stavby tak v praxi závisí až na odpovědných účastnících výstavby. Logicky je tudíž různý, často rozporuplný. Ve vyhlášce 499 jsou požadavky na různé průzkumy, pro rozdílné typy staveb rozličné a bezdůvodně jsou zpracovány s nestejnou podrobností.

Ve stavebním zákoně a ani v jeho prováděcích vyhláškách není nikde požadavek, že při průzkumu pro navrhování a provádění staveb musí být respektována Evropská harmonizovaná norma ČSN EN 1997 „Navrhování geotechnických konstrukcí, zejména jeho část 2, která je určena právě geotechnickému průzkumu. To je zásadní nedostatek, protože tato norma stanovuje závazný postup, jak mají být na základě komplexního zhodnocení průzkumu vygenerovány návrhové parametry geotechnických parametrů pro projekt založení stavby a pro celkové vyřešení její interakce s podložím. Včetně zhodnocení souvisejících nejistot.

Geologický průzkum je nevhodným termínem

Ve vyhlášce o technických požadavcích na stavby č. 268/2009 Sb. (viz § 18) se sice obecně ukládá zakládat stavby způsobem odpovídajícím základovým poměrům zjištěným „geologickým“ průzkumem. Termín „geologický průzkum“, který je zde a i na jiných místech v této i v ostatních citovaných vyhláškách použitý, je ale naprosto špatný. Jde o hantýrku, která nemá v technických předpisech, natož v zákoně co dělat. Ve skutečnosti se jedná o termín pro základní geologický průzkum složení a vývoje zemské kůry nebo pro průzkum nerostných surovin. Při takovém geologickém průzkumu se samozřejmě používají jiné průzkumné metody a postupy než při průzkumech pro stavební účely.

S pojmem inženýrskogeologický průzkum v souvislosti s průzkumem pro stavebnictví pracuje geologický zákon č. 62/1988 Sb., o geologických pracích. Ani tento geologický zákon však bohužel obsah, cíl ani metody inženýrskogeologického průzkumu jednoznačně nedefinuje. Jeho obsahu věnuje pouhé dva řádky (viz § 2 odst. 1d a odst. 3). Jeho předmětem je průzkum pro potřeby územního plánování staveb, výzkum geohazardů, sesuvů, geologických rizik ve vztahu k výstavbě a podobně. Je také nezbytným předpokladem pro vytváření územních plánů a pro zhodnocení území, které je jako celek pro stavbu potenciálně určeno. Dává podklady pro optimální volbu umístění staveniště s ohledem na vlastnosti dotčeného horninového prostředí a jeho pravděpodobnou celkovou reakci na stavbu. Jeho provedení v počáteční fázi přípravy staveb je naprosto nezbytné a na místě. Podrobnější výklad účelu i obsahu inženýrskogeologického průzkumu je tudíž jen na účastnících výstavby a je samozřejmě předmětem trvajících „diskusí“ a často i sporů.

Odborné znalosti u zpracovatelů průzkumů vyhláška nepředpokládá, nekontroluje ani nepožaduje!

Vymezení inženýrskogeologického průzkumu lze odvodit také nepřímo, a sice z vyhlášky č. 206 o udělování oprávnění projektovat a provádět inženýrskogeologické průzkumy. MŽP přitom při vydávání oprávnění pro projektování a provádění inženýrskogeologického průzkumu vůbec geotechnické znalosti, ani erudici zpracovatelů průzkumů v geotechnice v rozsahu potřebném podle ČSN EN 1997 Navrhování geotechnických konstrukcí, nepředpokládá, nekontroluje, a tudíž ani nevyžaduje! Na druhou stranu se ale ve vyhlášce MŽP konstatuje, že projektovat a provádět inženýrskogeologické průzkumy mohou jen osoby s oprávněním uděleným MŽP. To znamená bez průkazu o dostatečné znalosti geotechniky ve smyslu ČSN EN 1977 Navrhování geotechnických konstrukcí! Z toho vyplývá, že inženýrskogeologický průzkum, prováděný ve smyslu geologického zákona, v žádném případě nemůže nahradit podrobný geotechnický průzkum ve smyslu ČSN EN 1977 (Eurokódu 7), č. 1 a č. 2, jehož cílem je získání konkrétních podkladů pro návrh konkrétní stavby a pro konkrétní řešení její interakce s jejím konkrétním horninovým prostředím.

Důsledky nevhodného legislativního rámce pro optimální řešení interakce staveb s jejich podložím:

• Zásadní skutečnost, že horninové prostředí pod stavbou je její nedílnou součástí a že se tak k němu musí ve všech fázích přípravy a realizace stavby přistupovat, není ve vědomí účastníků výstavby dostatečně zakotveno.
• Rozsah a komplexnost průzkumů nutné k tomu, aby poskytly spolehlivé podklady pro návrh a realizaci výstavby, jsou zpravidla nedostatečné. Je to jeden z hlavních důvodů častých výrazných vícenákladů a prodlužování výstavby. Skutečné náklady staveb se mohou v případě mimořádných havárií zvýšit i násobně ve srovnání s rozpočtem.
• Mezi zadavateli průzkumů, jejich zhotoviteli a uživateli (projektanti, zhotovitelé, stavebníci) nebývá ani v obecné rovině dostatečná shoda o jejich cílech a nutných výstupech. To se týká zejména různých fázích přípravy staveb.
• Inženýrskogeologické průzkumy prováděné podle konceptu geo­logického zákona, na základě oprávnění MŽP, bez vyvážených požadavků na odbornost jejich odpovědných řešitelů ve smyslu zákona o autorizacích, bývají z hlediska potřeb ČSN EN 1977 „Navrhování geotechnických konstrukcí“ často nedostatečné fundované. Geotechnickou problematiku ve smyslu této normy obvykle neřeší vůbec nebo nedostatečně.
• Projekty průzkumů se nezpracovávají v dostatečně úzké spolupráci s projektanty stavby, protože k tomu není legislativní důvod. Zpracovatele projektů průzkumu ke spolupráci s projektantem stavby nic nevede v domnění, že do „sféry stavebního zákona“, respektive do činnosti ve výstavbě, nemají ani v nejmenším vstupovat. Podle geologického zákona proto nejsou ani dostatečně fundováni. Projektanti ani zadavatelé průzkumu nemají nástroj ani právní oporu, aby takovou potřebu prosazovali.
• Opačně to platí i pro projektanty, kteří nejsou podle geologického zákona oprávněni vstupovat do projektování průzkumů a stavební zákon jim odpovědnost za podloží, tak jako pro „horní“ stavbu, neukládá.
• Tomuto stavu přispívá i skutečnost, že kompetentní úředník stavebníka při zadávání průzkumů obvykle logicky vychází z geologického zákona. Jde mu totiž vždy především o neporušení zákonných či jiných předpisů. Stavební zákon je v této věci pro stavebníka z právního hlediska až druhotný. Právě proto existence ČSN EN 1997 není v této souvislosti dostatečně brána v potaz, protože ve stavebním zákoně nemá dostatečnou oporu.
• Nejistý charakter horninového prostředí je jak při projektování a hodnocení průzkumů, tak zejména při zpracovávání projektů a realizaci stavby zanedbáván. Nutný observační a pravděpodobnostní přístup se v dostatečném rozsahu nepoužívá.
• Nekompatibilita stavebního a geologického zákona se také nevhodným způsobem promítá do technických předpisů a norem. Při jejich zpracovávání a výkladu vznikají spory vyplývající z partikulárních zájmů různých profesních skupin. Tím se proces pořizování dostatečných informací o podloží a jejich zpracování do řešení jeho interakce se stavbou komplikuje a znehodnocuje.

ČKAIT opakovaně a marně navrhovala zařadit geotechnický průzkum do stavebního zákona

Legislativní komise ČKAIT se koncem minulého a počátkem tohoto roku opakovaně vyjadřovala ke všem postupným verzím stavebního zákona (viz Zprávy a informace ČKAIT č. 2/2020 a č. 3/2020). Komora se, kromě jiného, obecně shodla na důležitosti zjišťování vlastností podloží geotechnickým průzkumem, a že by povinnost zabývat se vlastnostmi podloží měla být řešena přímo ve stavebním zákoně. Důvodem je to, že dostatečné znalosti vlastností podloží jsou nezbytné pro spolehlivé a ekonomické vyřešení interakce každé stavby se svým podložím. A tudíž i neopomenutelným předpokladem bezpečného a hospodárného návrhu i provedení celé stavby. Povinností účastníků výstavby a dostatečné zajištění znalostí o podloží staveb pro jejich dostatečné řešení jejich vzájemné interakce musí být legislativně jasně upraveny.

Do stavebního zákona musí být podle ČKAIT zařazena tato ustanovení:

• Podloží je třeba vnímat jako nedílnou součást stavby. Jeho vlastnosti tudíž musejí být stanoveny průzkumem, a to v rozsahu nezbytném pro její bezpečný a ekonomický návrh i pro její realizaci.
• Pro účely územního plánování je třeba provádět inženýrskogeologický a hydrogeologický průzkum.

Do autorizačního zákona pak bylo navrhováno doplnit ustanovení:

• Autorizovaný inženýr pro obor geotechnika je oprávněn projektovat, provádět a vyhodnocovat geotechnický průzkum.

MMR nevidí podloží jako součást stavby

Zpracovatelé předlohy revize stavebního zákona byli v průběhu připomínkového řízení i po něm opakovaně výslovně upozorňováni na nekompatibilitu mezi stavebním a geologickým zákonem a na neprofesionální a zmatečné zpracování prováděcích vyhlášek ke stavebnímu zákonu. Byli seznámeni s negativními důsledky na stavební praxi.

MMR však v závěru připomínkového řízení opakovaně odmítlo do textu zákona zařadit základní ustanovení o tom, že „podloží tvoří součást stavby“, s nejasným vysvětlením, že do zákonné normy, takové ustanovení nepatří. A to přes předchozí opakované vysvětlování důvodů, které ČKAIT vedly k jím předloženým návrhům. Bylo ale přislíbeno, že problematika podloží a provádění průzkumů bude v intencích návrhů ČKAIT vyřešena v prováděcích vyhláškách ke stavebnímu zákonu. Dále MMR odmítlo zařadit do zákona povinnost provádět inženýrskogeologické a hydrogeologické průzkumy pro účely územního plánování s odůvodněním, že by to bylo příliš nákladné. Argument, že pak bude obvykle mnohonásobně dražší samotná výstavba, nebyl uznán jako relevantní.

Na druhé straně autorizační zákon byl ve smyslu podaného návrhu doplněn.

Závěr: Podloží se musí stát nedílnou částí stavby

Je třeba litovat, že MMR není ochotno dostatečně naslouchat věcným a technickým argumentům, a to ani když jsou prezentovány nejvyšší inženýrskou autoritou, Komorou ČKAIT. To, že dává přednost čistě formální argumentaci a právnickému přístupu, bez dostatečného racionálního zohlednění smyslu dotčených kapitol stavebního zákona, žádný respekt nezaslouží. Dokonce to lze považovat za postup, který je v rozporu s povinností subjektu, který spravuje věci veřejné.

Je třeba konstatovat, že pokud nekompatibilita mezi geologickým zákonem a stavebním zákonem, na kterou bylo MMR výslovně upozorňováno, nebude v další fázi zpracovávání zákona jednoznačně vyřešena a podloží bude i nadále chápáno jako něco, co není součást stavby, tak veškerá odpovědnost i za případné z těchto důvodů vzniklé vícenáklady, bude výslovně na MMR.

Pokud MMR do stavebního zákona nezahrne jednoznačné stanovisko, že podloží je nedílnou součástí stavby, a tak je třeba s ním zacházet, pak v případě havárií tkvících ve špatně řešené interakci stavby se svým horninovým prostředím, budou mít všichni účastníci výstavby opět možnost se opakovaně vymlouvat, že za ně z důvodů vyšší moci či vnějších vlivů není nikdo odpovědný.

Z případně neočekávané nepříznivé reakce podloží na stavbu, totiž žádnou vyšší moc, vnější zásah ani vnější vliv, nelze v žádném případě vyvozovat. To že vlastnosti podloží jsou proměnlivé a závisí na řadě okolnosti, patří k jeho základnímu charakteru. To se všichni stavební inženýři dozvěděli už na stavebních fakultách. Úkolem průzkumu je tyto vlastnosti zjistit. A to včetně jejich proměnlivosti a zbytkových nejistot o nich.

Úkolem projektanta pak je zbytkové nejistoty o vlastnostech podloží vzít při svém návrhu v úvahu a ve vhodné míře, s ohledem na charakter navrhované konstrukce je uplatnit. Zpravidla s využitím nějaké formy pravděpodobnostního přístupu a rizikové analýzy. ČSN EN 1997 mu k tomu dává dostatečný návod i prostor.

Doc. Ing. Alexandr Rozsypal, CSc.
autorizovaný inženýr a konzultant v oboru geotechnika

Literatura

• Rozsypal, A. Geotechnické metody snižování rizik na dopravních stavbách, Silniční obzor 1/2017
• Staveren, M.Th.: Uncertainty and Ground Conditions: Risk Management Approuch Elsevier, 2006
• Rozsypal, A. Minimalizace rizik při výstavbě tunelů, ČVUT Praha, CESTI, 2020