Expertní činnost

Expertýza našich zaměstnanců je k disposici komerční sféře, které nabízíme provádění odborných posudků v široké škále témat vyplývajících ze zaměření našeho ústavu. Jedná se například o využití pokročilých numerických metod modelování geotechnických kontrukcí (výpočty metodou konečných prvků ve 2D i ve 3D, výpočty stability), provádění nestandardních i standardních zkoušek v laboratoři mechaniky zemin, využití různých metod při provádění geofyzikálního průzkumu (geoelektrické metody, gravimetrické metody, využití georadaru), výstavbu modelů proudění podzemní vody i provádění a vyhodnocení hydrogeologického monitoringu.

V naší izotopové laboratoři analyzujeme koncentraci tritia ve vodě za účelem určení jejího stáří. Ve vzorcích vody je nejprve pomocí elektrolýzy nabohacena koncentrace tritia, která je následně stanovena v kapalném scintilačním spektrometru. Tímto přístupem jsme schopni určit, zda byla voda infiltrována před rokem ~1950 či po něm. Pokud se jedná o směs vod různého stáří, lze do určité míry stanovit poměr mezi nimi.

  • 2013–2015 Stanovení radiouhlíkové aktivity ve vodách (řešitel Z. Churáčková, zadavatelé Aquatest, Vodní zdroje, OHGS, SÚRAO, Energoprůzkum Praha)
  • 2011–2015 Stanovení tritia ve vodách (řešitelé Z. Churáčková, M. Slavík, zadavatelé Česká geologická služba, Vodní zdroje)
  • 2015–2016 Souhrnné vyhodnocení analýz tritia a freonů (řešitel J. Bruthans, zadavatel Aquatest)
  • 2018 Stanovení tritia ve vodách (řešitel M. Slavík, zadavatel ÚJV Řež)

Disponujeme unikátními samočinnými vzorkovači, laboratorním a terénním fluorimetrem. Pomocí fluorimetrů je možné přesně a ve velmi malých koncentracích detekovat přítomnost fluorescentních stopovačů (např. uranin, eosin, pyranin). Stanovení koncentrace je možné jak ve vzorcích vody, tak pasivních vzorkovačích s aktivním uhlím. Provádíme a vyhodnocujeme stopovací zkoušky za účelem zjištění směru a charakteru proudění v daném hydrogeologickém prostředí, určení drah proudění, návratnosti stopovače, disperzivity apod. (dosud cca 100 provedených nebo vyhodnocených stopovacích zkoušek ve všech prostředích: porézní, puklinové, krasové, nenasycená zóna).

Zabýváme se též využitím chemismu, izotopových a dalších metod pro řešení širokého spektra hydrogeologických problémů, např. problematikou šíření dusičnanů z non-point sources v čase a prostoru, vztahy mezi řekou a podzemní vodou a další všeobecnou problematikou s výjimkou individuálního zásobování podzemní vodou.

  • 2016 Ověření přítomnosti uraninu ve vodách (řešitel M. Slavík, zadavatel Orlická laboratoř)
  • 2017 Souhrnné vyhodnocení hydrogeologických dat (řešitel J. Bruthans, zadavatel Dekonta)
  • 2017 Hydrochemický model (řešitel J. Bruthans)

Provádíme numerické modelování proudění podzemní vody (software Modflow, Plaxis 2D PlaxFlow), kritické zhodnocení menších i regionálních numerických modelů v ČR (koncepční model, vstupní data, okrajové podmínky), analýzy filtrační stability a proudění v okolí zemních hrází, apod.

  • Mašín, D. (2015) Filtrační stabilita a numerický model proudění podzemní vody pro protipovodňové opatření města Přeštice; objednatel: Šindlar s.r.o
  • Mašín, D. (2014) Navýšení hráze Valcha: Posouzení filtrační stability a proudění podzemní vody tělesem hráze a podložím; objednatel: Šindlar s.r.o

Sucho trápí různou intenzitou valnou část České republiky. Nabízíme komplexní analýzu příčin a především návrhů řešení tohoto závažného problému na různých úrovních. Od lokálních, zaměřených na jednotlivé drobné odběratele vody v rodinných domech, přes malé obce, jejichž vodovody přestávají v letních měsících plnit svou funkci, až po kraje, zodpovědné za koncepci trvalého zásobování pitnou vodou a zavlažování zemědělské půdy. Naše návrhy vycházejí z nejnovějších světových trendů v boji se suchem, inspirovaných zkušenostmi ze států, jako je Izrael, Spojené Arabské Emiráty nebo Singapur. Ty dokazují schopnost rozvíjet svou společnost v prostředí s jen minimem obnovitelných vodních zdrojů. Naši pracovníci získávají praktické zkušenosti i v regionech, kde nedostatek vody je skutečnou hrozbou (Namibie; Maroko)

Nabízíme provádění pokročilých numerických a stabilitních výpočtů pro různé geotechnické úlohy. Pro numerická řešení využíváme software Plaxis 2D a Plaxis 3D, pro stabilitní výpočty metodou mezní rovnováhy software GeoSlope a SoilVision. V případě, že to řešená úloha vyžaduje, používáme pro numerické výpočty založené na metodě konečných prvků pokročilé nelineární materiálové modely (jako například model hypoplastický). Zde využíváme naše bohaté zkušenosti spojené s vývojem a implementací těchto modelů. Provádíme jak základní statické mechanické analýzy tak analýzy sdružené s prouděním podzemní vody a analýzy dynamické.

  • Mašín, D. (2014). Calculation of foundation springs of turbine foundation of Azura Edo Power Plant, Nigeria. Objednatel: GeoLink Geotechnik, GmbH
  • Josef Stemberk a David Mašín, editoři (2016). Analýza příčin vzniku sesuvu na dálnici D8 u Dobkoviček. Objednatel: Ministerstvo dopravy ČR.
  • Mašín, D. (2018). Krško nuclear powerplant, Slovenia – excavation of BB2 object under seismic loading. Objednatel: Zakládání staveb a.s.

Laboratoř mechaniky zemin je jedním z nejlépe technicky vybavených pracovišť svého druhu v České republice. V oblasti standardních mechanických zkoušek zemin poskytujeme kompletní škálu pevnostních zkoušek (vrcholová pevnost, pevnost v kritickém stavu, reziduální pevnost) s využitím nejkvalitnějších přístrojů (triaxiální přístroje, rotační smyková krabice). Dále provádíme zkoušky jednoosé stlačitelnosti a objemových změn v oedometru, případně stanovení izotropní stlačitelnosti nebo měření hydraulické vodivosti v triaxiální komoře.

Kromě běžných zkoušek nabízíme rovněž nestandardní zkoušky zahrnující měření tuhosti při malých a velmi malých přetvořeních s pomocí lokálních snímačů LVDT nebo piezokeramických snímačů (tzv. bender elements). Provádíme rovněž zkoušky nenasycených zemin ve speciálně uzpůsobených komorách (tzv. double wall triaxial cell). Jsme rovněž schopni stanovit kompletní sadu parametrů pro všechny běžně používané konstituční modely zemin.

Díky vysoké odborné kvalitě našich zaměstnanců můžeme poskytovat odbornou konzultační činnost týkající se zkušebních postupů a výsledků zkoušek, navrhovat a vytvářet zkušební postupy přímo na míru potřebám klientů. Nabízíme rovněž spolupráci při rozsáhlejších projektech výzkumného charakteru týkajících se mechanických vlastností zemin.

  • GeoTec GS, a.s. – komplexní výzkum mechanických vlastností výsypkových zemin
  • Pontex s.r.o. – pevnostní zkoušky zemin

Autorizační činnost zahrnuje nezbytné spojení teorie s praxí v oblasti inženýrské geotechnické a inženýrskogeologické činnosti. Mezi příklady řešených úloh patří například 3D modelování mostních opěr (Obr.), dozorování významných staveb, komplexní zakázky inženýrskogeologického průzkumu spojené se strategickými numerickými analýzami výsypky (Obr.), komplexní konsolidačně-stabilitní analýza zemních těles (Obr.), laboratorní zkoušky.

Pracovníci fakulty též zaštiťují soudněznaleckou činnost v oboru stavebnictví, specializace geotechnika. Na výzvu orgánů státní zprávy či soukromého subjektu se šetří příčiny nehod související především s interakcí zemin a hornin s rozličnými typy staveb. Příkladem je šetření příčin kolapsu těsnění u prostupu potrubí podzemní sprinklerové protipožární nádrže v areálu obchodního domu (viz obrázky), trhlin v nosných zdech či základových deskách pozemních staveb, svahových pohybů v sesuvných lokalitách, apod.

  • 3D modelování mostních opěr na dálnici D1 (SR) – Jánovce-Jablonov. Předmětem bylo stanovení namáhání pilot opěr. s ohledem na velkou excentricitu zatížení. Objednatelem prací byla společnost Novák a Partner, s.r.o., rok 2015, řešitel Ing. Josef Rott, Ph.D.
  • Modelování výsypky pro účely postupného odtěžování hmot. Předmětem prací byly laboratorní zkoušky pevnosti v rotačně-trojosém přístroji, které byly zadány do numerického modelu výsypky.
  • Konsolidační analýza zemních těles v úseku IV. tranzitního železničního koridoru Horusice-Ševětín. Předmětem byla stabilita zemních těles se zahrnutím přírůstků pórových tlaků v podložních jílech, případně se zahrnutím sanačních opatření.

V širokém oboru činností zahrnujících inženýrskou geologii jsme schopni zajistit zejména expertní posudky inženýrskogeologických průzkumných prací, projekty IG průzkumů, v případě významnějších projektů pak i doplňující průzkumné práce, a v neposlední řadě i dozor nad jednotlivými činnostmi IG průzkumu či odborné konzultace při realizaci náročných projektů. Pro rozsáhlejší projekty jsme schopni realizovat i inženýrskogeologické mapovací práce, v jejichž rámci provádíme terénní práce a sestavování podrobných inženýrskogeologických map, map svahových deformací apod. Vysoká odbornost našich zaměstnanců je zárukou kvality všech poskytovaných prací.

  • Inženýrskogeologická mapa pro kandidátskou lokalitu Hrádek, SURAO, 2017.

Oddělení užité geofyziky ÚHIGUG vyhodnocuje porovnávací měření radonu na referenčních plochách od roku 1992. Porovnávacího měření radonu na referenčních plochách se povinně účastní organizace ČR, které mají povolení SÚJB ke stanovení radonového indexu stavebních pozemků. Služba PřF UK organizace, provedení a vyhodnocení porovnávacího měření radonu na referenčních plochách je za úplatu a pro PřF UK je vedena jako doplňková činnost. Státním nadřízeným orgánem pro ochranu obyvatelstva před ionizujícím zářením je Státní úřad pro jadernou bezpečnost (SÚJB).

  • 4-letá smlouva č. 2018/239 mezi SÚJB (objednatel) a PřF UK (zhotovitel) uzavřená na roky 2018 – 2021

Ve druhé polovině 20. století byla provedena řada geofyzikálních měření na velkých plochách čítajících statisíce měřených bodů, která byla zpracována a interpretována s použitím dobově dostupné metodiky vynesením profilových křivek do mapy a propojením nalezených anomálií měřeného geofyzikálního pole. Současné metody digitálního zpracování umožňují křivky digitalizovat a získaná data zpracovat hromadně s použitím softwarových algoritmů. Měřené křivky jsou převedeny na veličiny indikující anomální hodnoty měřeného geofyzikálního pole a z nich jsou konstruovány mapy indikací hledaných geologických struktur. Tak lze data zpracovat jednotně a objektivně v celé měřené ploše. Naše pracoviště vyvíjí potřebný software, který aplikuje na geofyzikální měření v oblastech potenciálních úložišť jaderného odpadu s cílem nalezení indikací tektonických struktur. Mapy indikací tektoniky pak slouží geologům pro potvrzení existence těchto struktur vterénním mapováním.

  • Reinterpretace výsledků geofyzikálního průzkumu ČSUP v zájmovém území
  • Reinterpretace archivních geofyzikálních dat

Geoelektrické metody jsou tvořeny širokou skupinou metod zaměřených na zkoumání změn elektrických parametrů hornin (měrný odpor, dielektrická permitivita, polarizovatelnost, atd.). Změřené změny je možné interpretovat např. ve smyslu přítomnosti či nepřítomnosti hledaných struktur či objektů. Pro úspěšnou aplikaci geolektrických metod je samozřejmě nutné, aby se hledaný objekt či struktura svými elektrickými vlastnostmi odlišovaly od svého okolí. Mezi nejběžněji prováděné úkoly patří vyhledávání tektonického porušení horninového masivu, průzkumy pro těžbu nerostných surovin, zjišťování přítomnosti vodopropustných poloh, vyhledávání archeologických objektů, zjišťování průsaků hrází, porušení důlních stěn apod.

Dutiny pod zemským povrchem můžeme rozdělit na přirozené a umělé. Přirozené dutiny jsou jeskyně, které se mohou vyskytovat v různém horninovém prostředí, nejčastěji však vznikají působením vody ve vápencích (krasové jevy). Umělé dutiny vznikly lidskou činností a patří sem nejrůznější báňská díla (šachty, štoly, komory, kolektory, kryty, bunkry, tunely) a archeologické objekty (staré chodby, sklepy, hroby a krypty). Rozvolněné zóny v horninovém prostředí se podobně jako dutiny projevují deficitem hmoty vůči okolí. Přirozeně vznikají např. v okolí zlomů, uměle např. při úniku splaškových vod z kanalizace. Pro speleology a archeology je výskyt a objev dutin skutečností vítanou, častěji však staré prázdné prostory pod povrchem způsobují propadání terénu a komplikace při zakládání staveb, těžební a zemědělské činnosti.

Z geofyzikálních metod se pro lokalizaci dutin pod povrchem nejčastěji používá gravimetrie (změna hustoty prostředí), georadar (změna elektrické permitivity prostředí) a geoelektrická odporová měření (změna elektrické vodivosti prostředí).

  • Geofyzikální měření na úkolu: Mapování kritických zátěží po těžbě pyritu v Lukavici u Chrudimi.
  • Geofyzikální měření na lokalitě Letonice.
  • Geofyzikální měření na úkolu: Výzkum možností dlouhodobé eliminace rizik po těžbě rud v hornoměstském rudním revíru.
  • Geofyzikální měření na úkolu: Výzkum možností dlouhodobé eliminace rizik po těžbě rud v hornobenešovském rudním revíru.
  • Gravimetrický průzkum podloží skladovací nádrže na skladě Čepro, a.s.,  lokalita Včelná

Metody užité geofyziky patří dlouhodobě k nejvíce využívaným nedestruktivním postupům při archeologických výzkumech. Prakticky každá lidská aktivita vyvolává určité fyzikální i chemické změny v půdním (geologickém) prostředí, které lze zachytit, vyhodnotit a interpretovat pomocí pokročilých technologií, a to bez nutnosti zásahu do terénu archeologickou sondáží. Moderní neinvazivní postupy tak umožňují získávat stále větší množství informací, které v mikroměřítku přispívají k poznání konkrétní lokality, v makroměřítku k postupnému objasňování lidské minulosti.

Široká škála geofyzikálních metod, které vycházejí ze studia přirozených i umělých fyzikálních polí, umožňuje nejen lokalizaci, ale i stanovení řady prostorových i materiálových charakteristik téměř všech typů archeologických objektů od pravěku přes středověk až do novověku. V případě pravěkých archeologických lokalit je klíčovou metodou magnetometrie, v menší míře i geoelektrické odporové metody. U středověkých archeologických situací nachází největší využití odporové metody, ale často i georadar a magnetické měření, selektivně i mělká refrakční seismika, gravimetrie a termometrie. Při vyhledávání uměle vytvořených dutin (sklepy, krypty, hrobky, montánní objekty) se tradičně kombinuje mikrogravimetrie s georadarovým měřením. Řadu uvedených metod lze využít i v případě průzkumu v interiérech, specifická je jejich role při zkoumání historického zdiva.

Mezi klíčové výhody aplikací geofyziky v kontextu archeologických výzkumů patří především neinvazivnost, nízké náklady, komplexnost, a schopnost pokrýt detailním měřením velké plochy v relativně krátkém čase.

  • PANENSKÝ TÝNEC – NEDOSTAVÉNÝ GOTICKÝ CHRÁM. Magnetometrie: vyhledávání Fe-předmětů a propálených poloh
  • POPOVICE – TVRZ. Multielektrodová odporová metoda: vyhledávání zaniklého příkopu a reliktů zdiva
  • PRAHA – MALÁ STRANA – KAMPA. Georadar: vyhledávání reliktů pilíře zaniklého Juditina mostu
  • TÁLÍN – PRAVĚKÁ MOHYLA. Konduktometrie: vyhledávání kamenných destrukcí a kovových artefaktů
  • NIŽBOR – STŘEDOVÉKÝ HRAD. Lokalizace zaniklého paláce na 2. nádvoří
  • PRAHA – DUBEČ – STŘEDOVĚKÉ TVRZISTĚ. Zjištění průběhu příkopu a situace zaniklých staveb
  • PRAHA – VRŠOVICE – ZANIKLÁ ZÁSTAVBA PŮVODNÍ VSI. Lokalizace náhonu, mlýnů a dalších staveb v blízkosti Botiče

©2019 Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky

Log in with your credentials

Forgot your details?