D3 Zelený most Svrčinovec – práce špeciálneho zakladania

Výstavbou diaľnice D3 Svrčinovec – Skalité spolu s priľahlou križovatkou Svrčinovec sa zúžil a obmedzil prirodzený biokoridor pre zver lokalizovanú v okolí obce Svrčinovec. Projekt D3 Zelený most Svrčinovec vznikol s cieľom zachovať nadregionálny terestrický biokoridor. Na vytvorenie premostenia bolo potrebné založiť navrhované objekty a zabezpečiť výkopy pomocou prác špeciálneho zakladania.

Riešené územie sa nachádza v severozápadnej okrajovej časti obce Svrčinovec, v údolí Šľahorovho potoka s priľahlými svahmi, ktoré križuje nadnárodný terestrický biokoridor. Na vytvorenie prirodzeného biokoridoru pre zver boli naprojektované tri mostné objekty ponad cestné a železničné komunikácie, ktoré budú presypané zeminou a spolu vytvoria priamy prechod pre zver. Šírka vzniknutého migračného ťahu na vybudovaných konštrukciách bude minimálne 80,0 m.

Nosné konštrukcie mostných objektov sú navrhnuté z prefabrikovaných železobetónových dielcov, ktoré sú uložené na monolitických železobetónových základoch. Vzhľadom na geologické pomery bolo potrebné hĺbkovo založiť jednotlivé základy objektov a v požadovaných úsekoch zabezpečiť svah pomocou prác špeciálneho zakladania.

V rámci riešeného územia je najvyššie položený mostný objekt SO 08-33-13, ktorý vedie ponad trať ŽSR v nžkm 282,963. Pod ním je umiestnený mostný objekt SO 202-00 Ekodukt nad Šľahorovým potokom, ktorý preklenuje uvedený potok. Približne v rovnakej výškovej úrovni vedie vedľa neho tretí mostný objekt SO 201-00 Ekodukt nad cestou I/11, ktorý vedie ponad túto existujúcu cestnú komunikáciu. Oba stavebné objekty (SO 201-00 a SO 202 -00) sa nachádzajú v údolnej nive Šľahorovho potoka. Vzhľadom na existujúci terén a umiestnenie komunikácií boli jednotlivé mostné objekty realizované postupne, od najvyššie položeného mostného objektu ponad ŽSR trať vo svahu po nižšie položené objekty v údolí.

Geologické pomery

Územie charakterizuje rovinný terén údolnej nivy, po ktorej stranách sú mierne až strmé svahy údolia postihnuté svahovými deformáciami. V rámci regionálneho geologického členenia Slovenska je územie budované horninami vonkajšieho flyšového pásma, zlínskym súvrstvím račanskej jednotky magurského príkrovu. V území dominujú vsetínske vrstvy ílovcov, pieskovcov s glaukonitom, arkózové pieskovce a zlepence, ktoré sú v údolí Šľahorovho potoka a na svahoch údolia prekryté kvartérnymi zeminami fluviálnej, deluviálnej a antropogénnej genézy.

Územie patrí do inžinierskogeologického regiónu karpatského flyšu a do oblastí flyšových hornatín. Rajón flyšoidných hornín tvorí podložie rajónu údolných riečnych náplavov a deluviálnych sedimentov, ktorých súčasťou je zosuvné delúvium. Flyšovú formáciu tvorí typický rytmický flyš, zastúpený paleogénnými horninami (pieskovec a ílovec s lokálnymi polohami zlepencov). Fluviálne sedimenty tvoria výplň údolnej nivy Šľahorovho potoka.

Povrchovú vrstvu v hrúbke do 1,0 m tvoria náplavové íly mäkkej konzistencie. Pod touto vrstvou ílov sa nachádzajú do hĺbky 5,5 až 8,0 m fluviálne štrky ílovité a štrky piesčité uľahnuté až stredne uľahnuté. Deluviálne sedimenty sú zastúpené materiálom zosuvného delúvia na pravom svahu údolia. Zosuvné delúvium tvoria íly, kamenito-ílovité a ílovité sute.

Z geodynamických procesov a javov sa v území uplatňuje zvetrávanie paleogénnych hornín, bočná erózia Šľahorovho potoka, výmoľová erózia na svahoch, výskyt málo únosných zemín v údolí potoka a zamokrenie a občasné zaplavovanie údolnej nivy. Z hľadiska stability územia a budovania ekoduktov nad cestou I/11 a nad ŽSR majú veľký význam hlavne svahové deformácie, ktoré postihujú obidva svahy údolia.

Práce špeciálneho zakladania

Jednotlivé mostné objekty majú navrhnuté založenie na základových pásoch s hĺbkovým založením, ktoré vzhľadom na geologickú skladbu podložia a svahové deformácie prenesú zaťaženia od navrhovaných konštrukcií do únosného podložia a zároveň budú stabilizovať podložie v predmetnom úseku.

SO 08-33-13 Nadchod pre zver v nžkm 282,963

Ako prvé boli realizované práce na mostnom objekte v okolí železničnej trate, ktorá je v rámci riešeného územia položená najvyššie a kopíruje svah. Aby mohli práce prebiehať kontinuálne, museli byť najskôr vytvorené prístupové cesty a pracovné plošiny pre vrtné súpravy a strojnú techniku. Zároveň musela realizácia prebiehať počas prevádzky železničnej trate, len s dočasnými výlukami pre prejazd vrtnej súpravy.

Pre zhotovenie premostenia nad železničnou traťou spočívali práce špeciálneho zakladania v založení mostného objektu na veľkopriemerových pilótach a v dočasnom zabezpečení výkopu. Pre hĺbkové založenie mostného objektu boli realizované veľkopriemerové pilóty s priemerom  1 200 mm, a to v dvoch hĺbkových úrovniach. Pod základ umiestnený v rámci svahu nad železničnou dráhou bolo navrhnutých
88 kusov veľkopriemerových pilót s dĺžkou približne 14,0 m.

Pod základ umiestnený pod železničnou dráhou bolo navrhnutých 88 kusov veľkopriemerových pilót s dĺžkou 18,0 m. Vzhľadom na dĺžku navrhovaných pilót a obmedzený prístup na stavenisko bola výstuž do pilót rozdelená na dve časti. Armokoše sa následne spájali zváraním na stavenisku v zmysle projektovej dokumentácie.

Vzhľadom na umiestnenie spodného základu premostenia v rámci svahu a umiestenie trakčného vedenia nebolo možné vytvoriť dočasné svahovanie. Pod úrovňou trate mal vzniknúť zárez hlboký približne 1,5 až 2,0 m, ktorý bolo potrebné dočasne zabezpečiť. S týmto cieľom sa realizovalo záporové paženie z oceľových profilov IPE200, s dĺžkou približne 5,50 m a rozstupom po 1,0 m.

Výplň medzi oceľovými profilmi tvorili drevené hranoly s hrúbkou 80 mm. Postupne bol zrealizovaný výkop na požadovanú pilotážnu úroveň. Pilóty boli realizované v tesnej blízkosti paženia, a to so zaviazaním do únosného podložia tvoreného zdravými ílovcami, resp. pieskovcami (R4-R2).

Po realizácii veľkopriemerových pilót sa zhotovil výkop na úroveň základových pásov a podkladový betón. Následne sa osekali hlavy pilót do požadovanej výšky a zabetónovali základové pásy.

Hrubé terénne úpravy pod železničnou traťou boli upravené terénnymi schodmi až do úrovne nižšie položených mostných objektov.

SO 201-00 a SO 202-00

Práce špeciálneho zakladania na stavebnom objekte ponad Šľahorov potok spočívali v založení mostného objektu. Na základe inžinierskogeologického prieskumu sa na založenie objektu zvolila technológia tryskovej injektáže Soilcrete. Touto technológiou boli realizované stĺpy z tryskovej injektáže (STI) s priemerom 1,50 m a dĺžkou približne od 2,0 do 3,0 m.

Dĺžka stĺpov vyplýva z geologického prieskumu miestnych geologických pomerov a umožňuje opretie stĺpov do dostatočne únosného horninového prostredia. Celkovo sa na objekte zrealizovalo technológiou Soilcrete 156 stĺpov. Pre jeden základový pás boli stĺpy usporiadané v dvoch radoch. Vnútorný rad (bližšie k potoku) na oboch základových pásoch bol uklonený v sklone 15° od zvislice smerom k potoku. Tento odklon bol realizovaný s cieľom dosiahnuť lepší prenos vodorovných síl.

Práce špeciálneho zakladania na stavebnom objekte ponad cestnú komunikáciu boli realizované ako posledné. Pri tomto objekte bola opäť zvolená technológia Soilcrete, rovnako ako na objekte SO 202-00. Oproti realizácii na susednom objekte bol rozdiel v počte zrealizovaných stĺpov, v tomto prípade ich bolo 160, a v zrealizovaných dĺžkach. Stĺpy z tryskovej injektáže mali dĺžku približne od 3,0 do 7,5 m.

Na tomto stavebnom objekte sa jeden z navrhovaných základových pásov nachádzal na úpätí svahu. Pri prácach na tomto základovom páse sa odkopala len časť svahu pre vytvorenie pracovnej plošiny. Navrhované stĺpy tryskovej injektáže museli byť realizované ako „utopené“ s hluchým vŕtaním. Samotné stĺpy sa opierali až do skalného podložia, ktoré sa v tejto časti územia nachádza. Vnútorný rad (bližšie k ceste I/11) bol opäť uklonený v sklone 15° od zvislice smerom k ceste.

Pri oboch stavebných objektoch (SO 201-00 a SO 202-00) boli po realizácii stĺpov z tryskovej injektáže po ich zatuhnutí zhotovené výkopy na úroveň základových pásov a hlavy stĺpov sa upravili frézovaním do požadovanej hĺbky. Po odkopaní a výškovom upravení hláv stĺpov z tryskovej injektáže sa povrch stĺpov upravil zazubením a zdrsnením z dôvodu lepšej súdržnosti a lepšieho prenosu síl. Po zabetónovaní podkladového betónu nasledovalo armovanie, debnenie a betonáž navrhnutých základových pásov a ďalšie práce.

Počas realizácie prác na uvedených objektoch vznikla potreba zabezpečiť v poslednom úseku aj čiastočný zosuv. Uvedené geologické pomery zaraďujú územie do zóny s potenciálnym zosuvom, čo sa prejavilo pri dočasných svahoch. Pri realizácii dočasných zabezpečovacích prác v úseku nad cestou, ktoré v pôvodnom projekte počítali s dočasným svahovaním a klincovaním svahu, boli spozorované trhlinky na podloží, resp. na úrovni pracovnej plošiny. Keďže počas prác prebiehal monitoring, bolo možné okamžite reagovať na vzniknutý stav. Na zabezpečenie svahu v zóne zosuvu bolo nad klincovaným svahom navrhnuté trvalé zabezpečenie pre stabilizáciu podložia.

V prvom kroku bol zrealizovaný prísyp pre priťaženie a zhotovenie pracovnej plošiny do požadovanej výšky na realizáciu stabilizačných prác. Trvalé zabezpečenie bolo navrhnuté z veľkopriemerových pilót s priemerom 900 mm, a to v dvoch radoch, ktoré boli realizované tak, aby nekolidovali so zrealizovanými klincami v spodných úrovniach. Pilóty boli v hornej úrovni, približne v úrovni pracovnej plošiny, spriahnuté železobetónovým nosníkom.

Po zrealizovaní pilót a stužujúceho nosníka sa cez nosník vŕtali trvalé lanové kotvy s dĺžkou približne 19,0 m, ktoré sa predopli na požadované kotevné sily. Počas prác prebiehal monitoring existujúcich aj novo osadených geodetických bodov. Projekt monitoringu ustanovuje osadenie meracích bodov a intervaly ich meraní počas prác a tiež počas užívania konštrukcií.

TEXT: Ing. Daniela Piliarová, Ing. Erik Valašik
FOTO A OBRÁZKY: Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Daniela Piliarová a Erik Valašik pôsobia v spoločnosti Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.