velikost textu

Komplexní studium porušování pískovcových skalních objektů (případová studie: Pravčická brána, Národní park České Švýcarsko)

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Komplexní studium porušování pískovcových skalních objektů (případová studie: Pravčická brána, Národní park České Švýcarsko)
Název v angličtině:
Comprehensive study of the sandstone rock forms deterioration (Case study: Pravčická brána Arch, Bohemian Switzerland National Park)
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Zuzana Vařilová, Ph.D.
Školitel:
prof. Mgr. Richard Přikryl, Dr.
Oponenti:
doc. RNDr. Vít Vilímek, CSc.
RNDr. Radek Mikuláš, Dr., CSc.
Id práce:
84744
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů (31-430)
Program studia:
Aplikovaná geologie (P1202)
Obor studia:
Aplikovaná geologie se zaměřeními (XGEOLAP)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
24. 11. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
zvětrávání, geomechanika, pískovce, skalní brána
Klíčová slova v angličtině:
weathering, geomechanics, sandstone, rock arch
Abstrakt:
Abstrakt Předkládaná disertační práce obsahuje výsledky souborného výzkumu Pravčické brány a okolních pískovcových masivů se zaměřením na poznání přirozené dynamiky a vývoje tělesa, jeho aktuální stabilitu a projevy zvětrávacích procesů. Ke komplexnímu studiu bylo použito nedestruktivních metod, počínaje detailní terénní dokumentací, přes využití geofyzikálního průzkumu, kontrolního sledování deformačního chování tělesa brány a sledování jeho teplotního režimu. Provedeny byly laboratorní zkoušky pevnostních parametrů i analýzy chemického složení solných výkvětů a zvětráváním postižených pískovců. Souběžně byly sledovány hlavní působící faktory - zejména změny vnější teploty, míra oslunění a chemické složení srážkových vod. Při syntéze a interpretaci získaných dat byly využity zavedené i zcela nové postupy vyhodnocování (včetně znalostí nelineární dynamiky komplexních systémů). Realizovaný průzkum byl koncipován tak, aby plně respektoval ochranné podmínky dané lokality, bylo na něj možné v budoucnu navázat a sledovat případné negativní změny v horninovém masivu. K hlavním výsledkům náleží popis blokové stavby tělesa a charakteru kontaktní zóny mezi trámcem brány a jižním pilířem, objevení relativně čerstvých sekundárních trhlin a identifikace pevnostně oslabených zón uvnitř pískovcového masivu. Dlouhodobým sledováním byly prokázány pomalé nevratné pohyby tělesa a vratné kvazi-cyklické pohyby související s teplotními změnami v měřítkách dnů až let. Bylo zjištěno rozdílné chování východní a západní strany trámce a potvrzeno jeho obloukovité ohýbání, obohacené navíc o nerovnoměrné namáhání torzí a smykem. Dále byla získána data objasňující časový a hloubkový průběh teplot uvnitř skalního masivu a stanoven režim jeho přirozeného odvodňování. Zvláštní pozornost byla věnována procesům solného zvětrávání, které byly studovány z hlediska popisu jejich distribuce v prostoru a čase, a geochemické charakteristiky vstupních zdrojů (srážkových vod), průsakových vod i koncových složek ve formě destruktivních solí. Ze získaných informací byl vytvořen strukturně-deformační model tělesa brány, včetně popisu charakteru porušování a posouzení míry a způsobu uplatnění vnějších vlivů (včetně vlivů antropogenních). Výsledky komplexního studia poskytují cenné informace o současném stavu skalního objektu, napomohly k rozpoznání potenciálně rizikových partií a budou využity nejenom pro účely modelace budoucího vývoje, ale také pro případný návrh nejvhodnějšího sanačního opatření.
Abstract v angličtině:
Abstract This PhD thesis contains the results of comprehensive research into the Pravčická brána Arch and surrounding sandstone massifs with focus on gaining more knowledge about natural dynamics and evolution of this rock formation, its current level of stability and the weathering processes it displays. Non-destructive methods were used for this comprehensive study; these ranged from detailed field documentation to monitoring temperature regime of the rock and included application of a geophysical survey and control monitoring of the course of arch body deformation. Laboratory testing was carried out for strength parameters and salt efflorescences together with weathered sandstones were analysed for chemical compounds. Main operating factors were monitored simultaneously, which particularly involved changes in external temperature, degree of sunlight and chemical composition of rainfall. Conventional as well as entirely new assessment procedures were used in synthesis and interpretation of the data collected, including knowledge of nonlinear dynamics of complex systems. The survey was designed to fully respect the protective conditions of the site, to make follow-up activities possible in future and to monitor any possible negative changes in the rock massif. The main results incorporate description of the block fabric of the body and the nature of the contact zone between the arch beam and the southern pillar, discovery of relatively fresh secondary fissures and identification of zones with weakened strength within the sandstone massif. Long-term monitoring has demonstrated slow and irreversible body movements and reversible quasi-cyclical movements associated with changes in temperature at the level of days up to years. Differences in actions of the eastern and the western side of the beam were found and the fact that the beam displays curved bending was attested, the latter being additionally intensified by unequal stress via torsion and shear. Furthermore, data were obtained that clarify the development of temperatures inside the rock massif in terms of time and depth and the mode of natural drainage of the massif was determined. Particular attention was paid to the processes of salt weathering that were being studied from the aspect of describing their distribution in space and over time and from the light of geochemical characteristics of the input sources (rainwater), seepage water and end components in the form of destructive salts. The collected information was used for developing a structural deformation model of the arch body, including description of the nature of desintegration and assessment of the extent and the involvement of external factors (including anthropogenic influences). Results of this comprehensive study provide valuable information about the current condition of the rock body. Helping to identify potentially hazardous parts, these are to be used not only for modelling future development, but also to design the best possible remediation measures.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Zuzana Vařilová, Ph.D. 1.65 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Zuzana Vařilová, Ph.D. 35.1 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Zuzana Vařilová, Ph.D. 19 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Zuzana Vařilová, Ph.D. 16 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Zuzana Vařilová, Ph.D. 949 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Vít Vilímek, CSc. 100 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Radek Mikuláš, Dr., CSc. 1.62 MB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1021 kB