Dokumentace č. 2 OPRAVA VEDENÍ 1947/1948 ŘÍČANY - STRANČICE - BENEŠOV
15. 5. 2023 / Oldřich Maděra
Jak je vidět na fotografii viz výše, tak zhotovitel se s tím vypořádal tak, že hodil dvě kola FeZn pásky do dvou protilehlých středů hrany výkopu základu stožáru. Pásku vytáhl na obou stranách základu a nechal ji ležet na výkopu. Pak nalil do výkopu podkladní beton. Po jeho vytvrdnutí zhotovil bednění spodní části základu. Nalil do něho beton spodního dílu základu. Po jeho vytvrdnutí zhotovil bednění horní části základu. Na fotografii je vidět, že zemnící pásku pak zavedl okolo hran základu nahoru na horní díl patky základu a zapojil ji z obou stran na zemnící body stožáru. Všichni, kdo se uzemněním linek vvn zabývají, dobře vědí, že uzemnění se provádí tak, že obě FeZn pásky se vedou v hloubce cca 0,6-1,0 m kolmo od stojiny stožáru až do vzdálenosti cca 23 m od stožáru. To, co zde provedl zhotovitel, lze považovat nejen za hrubé porušení řady norem ČSN, podnikových norem ČEZ, ale za podvod.
Z vykopané zeminy je zřejmé, že opět nebylo dosaženo hlubinného tvrdého podloží, tvořeného metamorfitem, ale že se jedná o jeho pokryv z nezpevněných kvartérních sedimentů, v tomto případě o směs hlíny s drobnými oblázky a pískem. Stožár by měl být založen na hlubinném základu a nebyl. Základ měl být armován a nebyl. Stožár měl být správně uzemněn vnějším nebo hlubinným uzemněním a nebyl. Jedná se o zřejmé porušení norem: Eurokód 7, ČSN EN 1997-1 Navrhování geotechnických konstrukcí a dále ČSN EN 50341-1 ed.2 a dále ČSN EN 50341-2-19 (333300) Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 1 kV.
Armování základů
Harmonizovaná evropská norma ČSN EN 1997-1 Navrhování geotechnických konstrukcí požaduje, aby všechny dynamicky namáhané betonové geotechnické konstrukce byly armovány (vyztuženy ocelí). V České republice je dlouhodobá tradice vyztužování betonu ocelí. Již za první republiky, ve třicátých letech minulého století, kdy se budovalo například opevnění proti napadení Německem, byly všechny železobetonové pevnůstky armovány ocelí do té míry, že je po obsazení území německými okupanty nebylo možné ani zničit, jak kvalitně byly postaveny. Mnohé z nich stojí dodnes, tj. téměř sto let. Po druhé světové válce byl nedostatek oceli, protože velké množství se jí spotřebovalo na výzbroj armády a dále na rozvoj těžkého průmyslu. Ocel byla na bilanční příděl a v některý odvětvích bylo její použití zrušeno.
To se samozřejmě muselo podepsat na kvalitě železobetonových konstrukcí. Toto byl všeobecný trend ve všech zemích bývalého RVHP. Toho si zřejmě byla velmi dobře vědoma Evropská unie. Proto vyvinula tlak na všechny nově vstupující členy z východoevropských zemí, aby se zavázali dodržovat určitá minimální pravidla obecné kvality staveb. Ta shrnula to tzv. Eurokódů, které měly a mají zajistit stejnou, alespoň minimální, kvalitu staveb na celém území EU.
Z výše uvedeného je vidět, že ČEZ tato pravidla (Eurokódy) nebyl schopen zavést do své běžné denní praxe ani po dvaceti letech od vstupu České republiky do EU (2004). Následující obrázek ukazuje, jak má vypadat vyztužení ocelí dvoustupňového betonového základu stožáru vedení vvn podle Eurokódu 7, ČSN EN 1997-1.
Obrázek 17 – Armování železobetonových základů stožárů vvn podle Eurokódu 7, ČSN EN 1997-1
Obrázek 19 – Zhotovitel opravy vedení vvn 1947/1948 byla společnost OMEXOM GA Energo, s.r.o.
Závěr
Byly zjištěny celkem čtyři závažné možné příčiny pádu celého vedení. První je odhadnuté naklonění stožáru č. 55 odhadem o 1,14 m ve výšce 25 m (strana 10 dole). Druhá je odlomení jihovýchodního rohu základu stožáru č. 56 u stojiny (strana 13 dole). Třetí je dlouhodobé podmáčení nearmovaného plošného základu stožáru č. 58 (strana 17 dole). Čtvrtá je extrémně dlouhé rozpětí stožárů (viz obrázek 9, str. 7), kdy rozpětí stožárů, které se zbortily, je přes 305-310 m. V místě přechodu dálnice je rozpětí 313,45 m.
Ani jedna z těchto čtyřech příčin havárie vedení nebyla opravou spolehlivě odstraněna.
ČEZ teprve v roce 2016 zavedl do své PNE 33 3300 “Navrhování a stavba venkovních vedení nad AC 45 kV” požadavek na dodržování Eurokódů ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2 (viz odst. 8.1.1 na č.l.475b). Jedním z autorů PNE je i OMEXOM GA ENERGO s.r.o. (na č.l. 411).
Obecné ohrožení č. 1 – stožáry se vlivem nahnutí zbortí a vodiče spadnou na dálnici D1.
Nebyl proveden geologický průzkum ani u jednoho stožáru. Z výkopů je zřejmé, že podložím stožárů č. 55, 56 a 57 je hlína s oblázky. Tvrdého vulkanitového podloží nebylo dosaženo. Podložím stožárů č. 58 a 59 jsou kvartérní naplaveniny – usazeniny. U stožáru č. 59 nebylo dosaženo tvrdého podloží z metamorfitu. Stožár č. 58 je trvale podmáčen. Všechny základy jsou plošné. Jsou příliš malé na to, aby zabránily trvalému jednostrannému sedání vlivem převažujících větrů. Stožáry se mohou po určité době naklonit, ocelové konstrukce se mohou zbortit a vodiče pak opět spadnout na dálnici D1.
Obecné ohrožení č. 2 – stožáry se vlivem prasknutí nearmovaného základu mohou opět zbortit a vodiče vedení spadnou opět na dálnici D1.
U nově postavených základů č. 55-59 nebyla provedena armatura základu. Všechny základy byly zhotoveny z nearmovaného, prostého, betonu. Ani u jednoho opraveného stožáru nebyla použita armatura ocelí podle Eurokódu ČSN EN 1997-1 Navrhování geotechnických konstrukcí. Základ se může rozlomit a stožárová konstrukce se může následně zbortit.
Jedná se o zřejmé porušení Eurokódu 7, ČSN EN 1997-1 Navrhování geotechnických konstrukcí.
Obecné ohrožení č. 3 – stožáry se vlivem nepoužití povinného většího plošného základu nebo u výztužných hlubinného základu mohou opět zbortit a vodiče vedení spadnou na dálnici D1.
Nebylo provedeno hlubinné založení základu ani u jednoho z opravených rohových nebo výztužných stožárů. Nebylo použito předepsané hlubinné založení, ačkoliv to doporučují jak Eurokódy, tak odborný soudní znalec. Základ lze klasifikovat jako monolitický plošný nearmovaný základ bez hlubinného založení.
Spodní díl základů č.57 a 58 byl vybudován technologií “hlínobeton” podrobně vysvětlenou v příloze 3.
Obecné ohrožení č. 4 – zabití lidí dotykovým a krokovým napětím u stožárů č. 54 a 55.
ČEZ teprve v roce 2016 zavedl do své PNE 33 3300 “Navrhování a stavba venkovních vedení nad AC 45 kV” požadavek na dimenzování uzemňovacích soustav vedení vvn, kdy v odstavci 6.1.2 c (na č.l. 465) je uveden následující požadavek:
c) zajistit bezpečnost osob s ohledem na kroková a dotyková napětí, která se vyskytují při zemních poruchách
V rozporu s tímto požadavkem bylo uzemnění stožárů č. 58 a 59 pouze imitováno a je provedeno nedostatečně. Uzemnění stožárů č. 55-57 nebylo provedeno vůbec. Uzemnění vedení bylo ponecháno v celkově horším stavu než bylo před opravou. Dotykové napětí na stožárech 55-59 je cca 14-22x vyšší než dovoluje ČSN EN 50341-1 ed.2 a PNE 33 3300.
ČEZ nezavedl Eurokódy do své denní praxe ani po téměř dvaceti letech od vstupu ČR do EU (2004). Stejně tak dlouhodobě neplní základní normu pro výstavbu vedení vvn nad 1 kV – ČSN EN 50341-1 ed.2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 1 kV.
Vedení vvn 1947/1948 bylo opraveno jedním z největších dodavatelů ČEZ Distribuce, a.s., společností OMEXOM GA Energo, s.r.o. To, jakým způsobem bylo vedení opraveno, dokládá, jak hlubokou profesionální krizí jsou zasaženi dodavatelé ČEZ Distribuce, a.s. Tento způsob opravy vedení, kdy vedení je po provedené opravě, v ceně mnoha miliónů korun, v horším stavu, než bylo před opravou, je naprosto alarmujícím zjištěním.
Příloha 1 Vyhodnocení meteorologických dat
Obrázek 20 – Denní záznam měření meteorologický dat z hydrometeorologické stanice Ondřejov
Záznam byl vytvořen společností KW Data, s.r.o. v 00:31 hod dne 6.8.2022 z dat naměřených Českým hydrometeorologickým úřadem na Hydrometeorologické stanici Ondřejov. Záznam tedy zobrazuje celý den, pátek 5.8., kdy spadlo, v cca 20:30, vedení u Strančic a Všechrom. Obě obce jsou vzdáleny vzdušnou čarou jen asi 10 km od Ondřejova. Naměřená data se tedy dají považovat za velmi pravděpodobně totožná s daty naměřenými v místě pádu vedení.
Na stupnici v pravé části záznamu je ve druhém sloupci uvedena stupnice rychlostí větru v m/s. Tato stupnice byla použita jak pro rychlost větru (zelená křivka), tak pro maximální rychlost větru (hnědá křivka). Maximální rychlost zachycuje maximální okamžité poryvy větru, zatímco rychlost větru je střední rychlost větru naměřených během intervalu deseti minut před výpočtem průměru. Vyjadřuje tedy trvalou složku rychlosti větru.
Z křivek lze odečíst, že ve 20:45 dosáhla okamžitá maximální rychlost větru hodnoty 15,78 m/s, t.j. 56,81 km/hod. Rychlost větru dosáhla v uvedeném intervalu maxima jen 4,6 m/s, t.j. 16,56 km/h.
V pátém odstavci je uvedena stupnice úhlu větru. Úhel 360° znamená severní vítr a úhel 270° znamená západní vítr. V okamžiku špičkové rychlosti větru. Směr větru byl naměřen ve třech hodnotách 296°, 318°, 305°. Střední hodnota z těchto tří měření je 306°. Pokud se podíváme na obrázek 10 viz výše, tak zjistíme že vedení jde mezi stožáry 54-59 ve směru cca 4° (364°). Pokud odečteme tyto dva úhly od sebe, tak zjistíme, že v okamžiku maximálního poryvu vanul vítr na vedení pod úhlem cca 58°, kdy 0° znamená rovnoběžně s vedením a 90° znamená kolmo na vedení. To znamená, že radiální síla na vedení (kolmo na vedení) byla snížena jen asi na 53% maximální hodnoty, tj. pokud by vítr vál kolmo na vedení, protože (cos 58° = 0,530).
Fronta byla velmi úzká a trvala jen asi 25-30 minut. V té době také velmi silně pršelo, kdy napršelo asi 14,3 mm vody za těch 30 minut. To představuje 14,3 l vody na každý metr čtvereční plochy. Voda musela stékat po povrchu půdy, protože tak velké množství vody půda tak rychle nevsákla.
Maximální rychlosti větru v okolí obce Stránčice
Extrémní rychlosti větru, na které by měla být vedení v této oblasti dimenzována všechna vedení vvn lze najít zde:
http://vitr.ufa.cas.cz/extremni-vitr/
Pro oblast Strančice získáme maximální rychlosti poryvů větru v m/s pro dobu opakování 50 let ve směru 236°-281° 30,55 m/s (109,98 km/h) a ve směru 281°-326° 31,74 m/s (114,26 km/h).
Jedná se o údaje ve výšce 10 m nad zemí. Ty musí být přepočteny na výšku vedení vvn nad zemí. Pro to existuje několik metod popsaných v ČSN EN 50341-1. Je nad rámec tohoto dokumentu tento převod provést podle ČSN. Provedli jsem alespoň odhad podle vzorce NREL pro výšku 25 m. Výsledek je 130,26 km/hod.
To velmi dobře koresponduje s údaji ze starých ČSN norem, kde bylo uvedeno, že venkovní vedení vvn mají být dimenzována na rychlost větru 128 km/hod, pokud neexistuje jiný údaj.
Ze dvou výše uvedených zdrojů dat je zřejmé, že vedení mělo být dimenzováno na maximální rychlost větru 128 – 130 km/hod. Vedení tedy spadlo při pouhých 44% rychlosti větru, na kterou mělo být nadimenzováno. Důležitou informací je, že špičková hodnota úhlu převažujících větrů (viz obrázek 10 výše) je 300°. Směr větru v okamžiku pádu byl 306°. To vše tedy potvrzuje naše dlouhodobá tvrzení o tom, že plošné základy vedení dlouhodobě sedají ve směru převládajícíh větrů tak dlouho, až se síly způsobené hmotností vodičů a samotných stožárů dostanou mimo dřík horní části ocelové konstrukce, na což ta není dimenzována. Konstrukce se pak jen pře velmi nízkém větru zbortí alespoň u jednoho stožáru. Velké tahové síly vodičů pak zlomí i několik sousedních, podobně předběžně poškozených stožárů. Vedení se dlouhodobě naklánělo ve směru převládajících větrů. Pak stačila pouze 44% rychlost větru, na kterou mělo být vedení navrženo, aby se stožáry zbortily a vedení spadlo na dálnici D1. Další významnou informací je, že v okamžiku zborcení vedení padal na vedení a na jeho základy přívalový déšť 14,3 l vody na čtvereční metr, kdy půda nebyla velmi pravděpodbně schopna tak velké množství povrchové vody vsáknout. Voda stékala velmi pravděpodobně po povrchu půdy do nižších míst, kde zřejmě vytvořila krátkodobě malá jezírka. V jednom z jezírek zřejmě v okamžiku pádu vedení stál dlouhodobě podmáčený stožár č. 58 bez hlubinného základu. To mohl být další iniciační bod pádu celého vedení.
Příloha 2 Armování základů podle Eurokódů
Beton je konstrukční materiál vyznačující se především vysokou pevností v tlaku a malou pevností v tahu, která dosahuje obvykle jen asi 8 % až 10 % hodnoty pevnosti v tlaku. Beton je též při lomu relativně velmi křehký a náchylný k tvorbě trhlin. Odstranění tohoto nedostatku bylo řešeno od samého počátku rozvoje technologie betonu hledáním vhodného způsobu vyztužení, které by bylo s vlastnostmi betonu trvale kompatibilní.
Vlastní provedení je zjednodušeno tvárností betonu v čerstvém stavu, takže výztužné vložky lze vložit přímo do struktury betonu, a právě do těch míst, kde budou plně staticky využity.
Železobeton je stavivo, které vzniká spojením čerstvého betonu s ocelovými pruty nebo svařenými sítěmi (betonářskou výztuží) ... Ocel se v tomto případě uplatňuje především svou velkou pevností v tahu a beton svou velkou pevností v tlaku. Použití oceli jako výztuže do betonu pro zachování trvalého a dokonalého spojení i vzájemného spolupůsobení obou materiálů vychází z následujících podmínek:
- vzájemné dobré soudržnosti (přilnavosti), kterou lze dále zvýšit úpravou povrchu oceli (např. vystupujícími žebírky = žebírková výztuž), úpravou kotvení výztuže (háky, kotevní desky) nebo složením čerstvého betonu s dostatečným množstvím cementu a jemných podílů kameniva,
- vzájemně velmi blízké hodnoty tepelné roztažnosti α t (beton 12.10-6 K-1 , ocel 10-12.10-6 K-1 ), čímž je zajištěno, že nenastane porušení soudržnosti vlivem účinků změn teploty,
- vzájemné snášenlivosti betonu a oceli bez vzniku korozivních reakcí.
Správným zabetonováním ocelové výztuže do betonu se dociluje stavu, při kterém beton převážně přenáší tlaková napětí a vložená ocelová výztuž tahová napětí.
(L. Svoboda, Stavební materiály, Praha 2013, 3. vydání).
To znamená, že u konstrukcí, kde beton je namáhán jak tlakem, tak i tahem a ohybem, musí být použito ocelové výztuže. Hranice použití a množství výztuže v základových patkách jsou definovány v Eurokódech 0,1,2 a 7. Rozhodnutí v této věci jsme přenechali profesi stavebních inženýrů a statiků.
ČEZ Distribuce, a.s., si nechala vypracovat takzvanou Typizační směrnici. Její autoři však nejsou ani autorizovaní statici ani autorizovaní stavební inženýři. V Typizační směrnici stanovili, že základy mají být plošné z prostého betonu, bez ohledu na půdní podmínky v místě umístění základu stožáru. To odporuje názorům odborné veřejnosti a Eurokódům.
Autorizovaný statik, Ing. Jiří Chalabala, k tomu uvádí:
V bodu č.7 je uvedeno, že Ing. Chalabala a Ing. Pinkas jsou statici, avšak v oboru pozemních staveb a nikoliv energetiky. Ing. Chalabala je autorizovaný statik pro Statiku a dynamiku staveb s číslem oprávnění 1000554. Ing Pinkas je autorizovaným statikem v oboru Mosty a inženýrské konstrukce s číslem oprávnění 1005392. Jejich autorizační oprávnění není omezeno pouze na pozemní stavby a oba statici se věnují převážně velké průmyslové statice, která zahrnuje výškové stavby, stožáry, apod. Oba statici se věnují i velkým energetickým stavbám jako je např. Elektrárna Ledvice. Oba jsou plně oprávněni navrhovat základy stožárů a za svůj návrh také neomezeně ručí.
Dále se ve stanovisku odvolávají na typizační směrnici společnosti ČEZ Distribuce. Uvedená směrnice je však svou metodikou v rozporu s ČSN 731201 Navrhování betonových konstrukcí a již zcela v rozporu se současnou ČSN EN 1992 Navrhování betonových konstrukcí. Je výhradně na statikovi posoudit a navrhnout založení nadzemních objektů. Je třeba připomenout, že území České republiky je nesmírně geologicky rozmanité a vypracování takto jednostranné směrnice v rozporu příslušnými platnými normovými předpisy nás vrací do 1. poloviny minulého století. Je výhradně na autorizovaném statikovi, aby navrhl způsob založení, neboť za tento návrh ručí neomezeně. (spis č.l. 629)
Obrázek 22 – Vyjádření soudního znalce Doc. Ing. Jana Masopusta, CSc. (na č.l. 960)
Příloha 3 Prasklé a rozlámané nearmované základy
Obrázek 23 – Stožár spadlý v důsledku rozlomení nearmovaného základu
Obrázek 24 – Detail rozlomení nearmovaného základu
Dolní díl stupňovitého základu nevydržel namáhaní obybem a rozlámal se.
Obrázek 25 – Detailní pohled na jeden z důvodů rozlomení nearmovaného základu – tzv. “hlínobeton”
Základ mimo to, že nebyl armován, tj. vyztužen ocelí, byl zřejmě vybudován přímým nalitím betonu do výkopu, kdy se zřejmě odlomila velká část výkopu a výkopová hlína se zamíchala do betonu a oslabila ho. Jak jsme viděli viz výše při opravě vedení Strančice, tak tuto praxi s litím betonu do výkopu bez bednění používají dodavatelé ČEZu dodnes. Tyto základy lze pak označit bez uzardění za “hlínobetonové”.
Obrázek 26 – Další příklady rozlámaných nearmovaných betonových základů
Příloha 4 – Hlubinné základy – povinné použití
Obrázek 27 – Prezentace hlubinné x plošné, Autorizovaný statik, Ing. Jiří Chalabala, 2010 (na č.l.724)
Obrázek 28 – Vyjádření soudního znalce Doc. Ing. Jana Masopusta, CSc. (na č.l. 959b)
Diskuse