Zemětřesení v Turecku

RNDr. Ivan Beneš
s využitím článku Recipe for disaster, GE X/99

Od srpnového tragického zemětřesení v západním Turecku již uběhla řada měsíců, jeho důsledky (a důsledky dalších otřesů o několik set kilometrů dále na východ) však stále přetrvávají. Českou republiku, naštěstí díky její geologické stavbě, takto ničivá katastrofa nemůže postihnout. Proto bychom mohli říct, že se nás turecká tragedie bezprostředně netýká. Jenže celá řada lidí strávila v Turecku krásnou dovolenou, mnozí z nás, zaměstnanců Zakládání staveb, tam různě dlouhou dobu pracovali a k této, i když poněkud odlehlé zemi na hranici dvou světadílů, mají poněkud bližší vztah. Uvědomím-li si, že jsem dnes zcela zdevastovaná města v okolí epicentra srpnového zemětřesení Golciku mnohokrát navštívil nebo jimi projížděl a že stavba, kterou jsme zakládali poblíž města Gemlik, byla od značně poničeného přístavního města Yalova vzdálena pouhých pár desítek kilometrů, vlastně přes jeden větší kopec, vidím celou tuto katastrofu v jiném světle. Bohužel jako geotechnikovi a pracovníkovi stavební společnosti mi zároveň vyvstaly na mysli vzpomínky na to, jak jsem byl překvapen ledabylým prováděním stavebních prací, zejména výstavby obytných domů. V místech seismické aktivity 1. kategorie, kde se stýkají dvě zemské desky, kde jsou důsledky historických i předhistorických otřesů země patrné jak na reliéfu krajiny, tak na starých stavbách, se založení obytných domů věnovala minimální pozornost a o statice celé stavby stavitelé patrně ani nikdy neslyšeli. Velká část domů, díky úmyslné trvalé rozestavěnosti, ani nebyla nikdy úředně zkolaudována. Udivovalo mne, že se místní obyvatelé z periodicky se opakujících otřesů nepoučili a stavěli, tak jak stavěli. Vždyť i většinu unikátních antických památek, kterých se na západě Turecka nachází nepočítaně, nepobořil zub času, náboženské bouře nebo nájezdy vandalů, ale právě zemětřesení.

Příčiny tak katastrofických důsledků zemětřesení - připomeňme si, že výsledkem otřesů trvajících pouhých 45 vteřin bylo odhadem 30 tisíc lidských obětí - zkoumali i nezávislí specialisté ze zahraničí. Jedním z nich byl tým odborníků britského Institution of Structural Engineers (EEFIT), který zahrnoval stavební inženýry, geotechniky, seismology a geofyziky. Předběžné výsledky tým prezentoval ve zprávě, jejíž obsah přinesl i Ground Engineering X/99.

Zemětřesení postihlo oblast o rozloze 125 x 50 km a projevilo se východně od Istanbulu, kde došlo k pohybu mezi Anatolským a Arabským zemským blokem, přičemž severní Anatolský blok se posunul o 2 - 3 m k západu. Epicentrum se nalézalo poblíž města Golcuk a není proto překvapením, že nejtěžší následky neslo právě toto město. Zničena byla celá oblast, ale téměř všechny škody vznikly rozdrcením špatně postavených bytových domů - tzv. beškatů. Během posledních 10 let vznikly v regionu tisíce těchto pěti až šesti podlažních betonových domů, aby pokryly poptávku populačního boomu. Většinou byly postaveny malými místními firmami bez náležitého dozoru stavebních inspektorů místních úřadů. Turecký tisk ihned po zemětřesení obvinil zlatokopecké dodavatele a zkorumpované stavební inženýry, ale EEFIT zjistil, že na vině byly zejména špatné projekty. Významnou roli sehrály i základové podmínky. Mnoho staveb se zhroutilo nebo zabořilo do měkkého podloží, neboť byly nedostatečně založené. Jiné se zřítily, protože nebyly dostatečně odolné proti zkrutu. To vše jsou chyby projektů. Většina „beškatů" byla navržena pouze na statické vertikální zatížení bez uvážení dynamických účinků. Mnoho budov se zřítilo v důsledku tzv. „měkkých pater" - přízemních pater, ve kterých byly odstraněny zdi při vybudování obchodů. Tím došlo k zredukování tuhosti spodních pater a oslabení odolnosti stavby proti zkrutu, které vedlo ke střihovým poruchám na spojení sloupů a trámů nebo paty sloupu.

Dalším silně poškozeným městem bylo Adapazari, asi 40 km východně od Golcuku. Mnoho staveb zde bylo porušeno ztekucením podloží, při kterém celá poschodí doslova zmizela v zemi. Důvodem je velmi mělká hladina podzemní vody v aluviálních sedimentech, na kterých byly domy postaveny. Podle britských odborníků se nikde v těchto místech nemůže stavět a budovy se budou muset umístit mimo aluvium na vyvýšených místech v okolí. Mnohé nakloněné budovy by bylo možné zachránit jejich narovnáním pomocí lisů a vybudováním nových pilotových základů opřených o podloží. Ovšem náklady na jejich výstavbu, případně na výstavbu štěrkových pilot ke snížení hladiny podzemní vody, jsou tak vysoké, že bude lepší budovy strhnout a začít znovu.

Měkké zeminy v podloží byly příčinou zničení části předměstí Avcilar v Istanbulu, více než 100 km od epicentra. O život zde přišlo přes 1000 lidí, když měkké podloží zesílilo vodorovné zemětřesné vlny. Ty vyvolaly příčné zrychlení až 0,25g a horizontální síly dosáhly až 25% hmotnosti budov. Ve zbytku Istanbulu nebylo naměřeno vrcholové zrychlení vyšší než 0,05g.

Turecké silnice dopadly poměrně dobře, i když velké příčné síly poškodily mnoho mostních pilířů. Poklesem opěr mostů došlo ke vzniku schodu mezi mostovkou a navazující silnicí. Nejvážněji byl poškozen desetikilometrový úsek dálnice z Izmitu na Adapazari, který několikrát kříží zlomovou linii. Protisměrné pohyby obou zemských desek vyvolaly vznik otevřených tahových trhlin a tlakové síly vytlačily povrch dálnice, který se zvlnil. Ředitelství dálnic urychleně opravuje povrch dálnice v místech, kde střihové síly napříč zlomu vytvořily stometrové pruhy zvlnění o výšce až 0,5 m. Na této části silnice se zřítil pouze jeden betonový most, když se jeho tři pole sesunuly 2 m stranou a spadly z pilířů.

K provedení nábřežních konstrukcí podél jižního břehu Marmarského moře se EEFIT vyjádřil velmi kriticky - většina jich byla postavena špatně. Velké pruhy země se sesuly zpět do moře, jelikož ochranné zdi byly nedostatečné zajištěné proti zřícení. Zejména projekty štětových stěn byly zcela podceněné. Zemětřesení přestály pouze silné armované desky uložené na železobetonových silně vyztužených pilotách a chráněné dostatečným opevněním pobřežní linie, zato dobré příklady kesonových staveb EEFIT nikde neviděl.

Oproti výše popsaným zničeným stavebním objektům stojí stavby, které byly pečlivě vyprojektovány, aby odolaly seismickým účinkům. Za příklad může sloužit automobilka Toyota ve městě Adapazari. V důsledku zemětřesení, které v okolí zničilo veškerou zástavbu, byl otevřenými trhlinami poškozen pouze jeden roh továrny a přístupová komunikace. Vlastní stavba navržená renomovanou společností Ove Arup přežila nedotčena.

Britští odborníci předpokládají, že dojde k doprovodným otřesům během následujících měsíců až roků. Jejich frekvence se bude snižovat, ale lze očekávat otřesy s intenzitou mezi 5 a 6 stupni, které mohou vyvolat další poškození budov, které přečkaly hlavní otřes.

Závěrem lze konstatovat, že obnova zničených měst, komunikací a nábřežních opevnění bude stát nejen velké úsilí a mnoho finančních prostředků, ale bude se jí muset věnovat náležitá projekční pozornost. S ohledem na trvalé seismické nebezpečí v celém Turecku bude nezbytné nové stavby zejména dokonale založit - zde se otvírají nové prostory i naší společnosti, která v minulých letech právě v této zemi dokázala při zakládání nejedné stavby odvést výbornou práci.


English summary


The Earthquake in Turkey.

Specialist of Zakládání staveb Co., who took part in building activity of the Company in Turkey recently, refers about preliminary report of experts of British Institution of Structural Engineers (EEFIT) concerning reasons and consequences of disastrous earthquake in the east of Istanbul in August 1999. Most of residential buildings were destroyed near to the epicenter in the town of Goluck. The reasons of it are wrong designs, faulty foundations and reduced rigidity of first floor storeys. In Adapazari town whole buildings storeys disappeared in the ground when liquefaction failure of alluvial deposits took place at very high groundwater level. Destruction of a part of Istanbul suburb Avcilar was caused by intensifying of earthquake waves in soft subsoils. 10 km long section of Ismit-Adapazari motorway was damaged seriously, but only one concrete bridge was destroyed. The EEFIT committee articized wrongly performed quay structures of Marmar Sea. Only strongly reinforced concrete plates founded on piles held on. Example of carefully designed structures to withstand seismic effects is a little damaged factory building Toyota in the demolished town Adapazari.