Diaฤพnica D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, zmenenรก trasa v priebehu vรฝstavby
ฤlรกnok sa zaoberรก zmenou trasy diaฤพnice D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, ktorรก zรกsadnรฝm spรดsobom rieลกi problematiku vย kritickom รบseku zosuvnรฝch รบzemรญ, aย to posunutรญm severnejลกie โ zapustenรญm do masรญvu vย podobe tunela ฤebraลฅ sย dฤบลพkou 3 600 m. Zmena je navrhnutรก na zรกklade spresลujรบcich informรกciรญ oย aktivite aย rozsahu zosuvov vย pรดvodnej trase. ฤasลฅ prรญspevku opisuje technickรฉ rieลกenie tunela.
Realizรกciu predmetnรฉho รบseku zabezpeฤuje ako vedรบca zdruลพenia spoloฤnosลฅ OHL ลฝS, a. s., spolu so spoloฤnosลฅou Vรกhostav SK. Projektovanie novej trasy rieลกi projektovรฉ zdruลพenie Dopravoprojekt aย Geoconsult, projektantmi tunela sรบ Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o. aย Geoconsult, s. r. o.
Technickรฉ rieลกenie zmeny trasy
Pred zaฤiatkom vรฝstavby sa vย รบseku km 2,0 โ 4,0 trasy prejavili nepredvรญdateฤพnรฉ okolnosti zย hฤพadiska stability รบzemia. Realizovanรฝ geotechnickรฝ monitoring (Geoexperts, s. r. o.) upozornil na moลพnรฉ rizikรก realizรกcie stavby.
Vรฝsledky meranรญ zhrnutรฉ vย zรกvereฤnej sprรกve odporรบฤali pokraฤovaลฅ vย monitoringu aย prepoฤรญtaลฅ stabilitu svahov vย zosuvnรฝch รบzemiach na zรกklade novรฝch skutoฤnostรญ. Vย problematickom รบseku km 2,0 โ 4,0 pรดvodnej trasy boli vย dokumentรกcii pre stavebnรฉ povolenie navrhnutรฉ hlbokรฉ zรกrezy SO 232-00 aย SO 233-00 (obr. 1).
Stabilizaฤnรฉ rieลกenie tรฝchto zรกrezov poฤรญtalo sย potenciรกlnou ลกmykovou plochou vย hฤบbke do 9 m. Vย ฤase vypracovania projektu vย stupni DSP pre D1 vย รบseku Hubovรก โ Ivachnovรก neboli totiลพ kย dispozรญcii inklinometrickรฉ merania aktivity zosuvov (Doc. RNDr. M. Kopeckรฝ aย kol.), ktorรก sa potom hodnotila len na zรกklade morfologickรฝch (terรฉnnych) prejavov.
Preto sa vรคฤลกina zosuvov vย trase D1 hodnotila zย hฤพadiska aktivity ako potenciรกlna aลพ stabilizovanรก, len ojedinele iลกlo oย hodnotenie zosuvu ako aktรญvneho. Tomu sa prispรดsobilo aj vtedajลกie projektovรฉ rieลกenie.
Na zรกklade vรฝstupov geotechnickรฉho monitoringu (GTM) sa vย tomto รบseku realizovali doplลujรบce monitorovacie inklinometrickรฉ vrty.
Pri realizรกcii prieskumnรฝch vrtov do hฤบbky 45 โ 50 m boli dokumentovanรฉ poruchovรฉ zรณny vย hฤบbkach 15 โ 33 m, 35 โ 38 m aย 41 โ 43 m. Po vyhodnotenรญ IG vrtov aย inklinometrickรฝch meranรญ bolo toto รบzemie vyhodnotenรฉ ako zosuvnรฉ sย vรฝraznou aktivitou uลพ pred samotnou vรฝstavbou diaฤพnice.
Pรดvodnรฉ projektovรฉ rieลกenie sa ukรกzalo vย predmetnom รบseku zย hฤพadiska stability รบzemia ako nedostatoฤnรฉ aย bolo potrebnรฉ prehodnotiลฅ stabilizaฤnรฉ opatrenia. Vย rรกmci koncepฤnej ลกtรบdie bolo navrhnutรฉ novรฉ rieลกenie vย pรดvodnej trase pomocou pilรณtovรฝch kotvenรฝch stien vย troch รบrovniach.
Hlavnรฝ princรญp stabilizรกcie svahu predstavoval veฤพmi nรกroฤnรฝ systรฉm na trvalรฉ znรญลพenie hladiny podzemnej vody pomocou masรญvnych ลกรกcht aย studnรญ. ล achty boli navrhnutรฉ do hฤบbky aลพ 60 m, kotvenรฉ horninovรฝmi kotvami sย dฤบลพkami 50 aลพ 100 m.
Odvedenie vody by sa realizovalo jej ฤerpanรญm zo studnรญ, ktorรฉ by museli byลฅ trvalo prรญstupnรฉ aย monitorovanรฉ. Toto rieลกenie bolo vyhodnotenรฉ ako nevyhovujรบce zย dรดvodu rizikovosti aย bezpeฤnosti poฤas prevรกdzky diaฤพnice, takisto by prinieslo vysokรฉ trvalรฉ prevรกdzkovรฉ nรกklady.
Zรกvery geotechnickรฉho monitoringu, ลกtรบdiรญ aย posudkov, ktorรฉ zhodnotili reรกlny stav IG podmienok aย pรดvodnรฉ rieลกenie trasy sย realizovanรญm zรกrezov vย tomto รบzemรญ, jednoznaฤne odporuฤili opustiลฅ รบzemie aย hฤพadaลฅ alternatรญvnu trasu.
Na posรบdenie horninovรฉho prostredia (vhodnosti vedenia novej trasy) boli vypracovanรฉ doplลujรบce ลกtรบdie na zรกklade geofyzikรกlnych meranรญ. Geofyzikรกlne profily boli situovanรฉ vย svahu nad pรดvodnou trasou diaฤพnice. Georadarovรฉ merania preukรกzali, ลพe horninovรฉ prostredie sa severne od pรดvodnej trasy postupne sย hฤบbkou javรญ ako stabilnรฉ (obr. 2).
Technickรก ลกtรบdia pre nรกvrh koncepฤnรฉho rieลกenia novรฉho รบseku diaฤพnice (spracovateฤพ Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o.) navrhla na zรกklade doplลujรบcich prieskumov novรบ trasu severne od tej pรดvodnej so zmenou aย sย predฤบลพenรญm tunela ฤebraลฅ na 3 600 m aย sย novou polohou zรกpadnรฉho portรกlu (porovnanie smerovรฉho aย vรฝลกkovรฉho vedenia pรดvodnej aย novej trasy je obr. 3, 4).
Vรฝchodnรฝ portรกl tunela zostรกva nezmenenรฝ. Navrhnutรฉ novรฉ vedenie trasy diaฤพnice prechรกdza stabilnรฝm รบzemรญm. Na zรกklade tejto novej trasy sa vย rรกmci projektovej prรญpravy realizoval IGH prieskum, ktorรฝ preukรกzal sprรกvnosลฅ jej umiestnenia (obr. 2). Pri tejto alternatรญve sa nepredpokladajรบ nepriaznivรฉ vplyvy na ลพivotnรฉ prostredie, keฤลพe zmena trasy je situovanรก vย podzemรญ. Vย prospech zmeny trasy zavรกลพilo hlavne bezpeฤnรฉ ลกtandardnรฉ rieลกenie.
Predpokladanรฉ prรญnosy novej trasy diaฤพnice
Smerovรฉ aย vรฝลกkovรฉ vedenie posunulo trasu severnejลกie (zapustenรญm do masรญvu). Vย prospech zmeny trasy hovoria najmรค:
- vypustenie realizรกcie rizikovรฝch objektov diaฤพnice vย pรดvodnej trase vย staniฤenรญ 2,0 โ 4,0 km,
- ลกtandardnรฉ aย spoฤพahlivรฉ technickรฉ rieลกenie novรฉho รบseku trasy,
- menej rizikovรก รบdrลพba aย prevรกdzka poฤas ลพivotnosti stavby,
- jednoznaฤnejลกie definovanie rozsahu, nรกkladov na vรฝstavbu aย ฤasu vรฝstavby,
- optimalizรกcia vรฝลกkovรฉho vedenia trasy โ menลกie celkovรฉ prevรฝลกenie, skrรกtenie dฤบลพky pozdฤบลพneho sklonu +4,5 % (zย 3 285 na 1 515 m) aย skrรกtenie trasy diaฤพnice oย 353 m โ mรก poฤas uลพรญvania stavby priaznivรฝ vplyv na zvรฝลกenie bezpeฤnosti dopravy, menลกiu spotrebu pohonnรฝch hmรดt, รบsporu ฤasu pre uลพรญvateฤพov aย odrazila sa aj vo vypustenรญ prรญdavnรฉho pruhu pre pomalรฉ vozidlรก vย celom rozsahu,
- znรญลพenie zaลฅaลพenia emisiami aย hlukom zย vรฝstavby aย prevรกdzky diaฤพnice aย tรฝm zlepลกenie ลพivotnรฉho prostredia pre obyvateฤพov.
Posรบdenie stavby diaฤพnice zย hฤพadiska ลกirลกรญch vzลฅahov sa rieลกilo vย multikriteriรกlnej analรฝze, ktorรก zhodnotila pรดvodnรบ aย novรบ trasu diaฤพnice komplexne zย viacerรฝch hฤพadรญsk โ technickรฉho, ekonomickรฉho, dopravnรฉho aย environmentรกlneho, zย hฤพadiska ฤasu vรฝstavby, vplyvov na obyvateฤพstvo aย zย hฤพadiska rizรญk predmetnรฉho projektu.
Novรก trasa diaฤพnice dosiahla vo vลกetkรฝch ukazovateฤพoch najlepลกie hodnotenie vo vลกetkรฝch hodnotiacich hฤพadiskรกch.
Tunel ฤebraลฅ vย novej trase
IG pomery
Na zรกklade IGHP zย povrchu vย osi navrhovanรฉho novรฉho smerovรฉho aย vรฝลกkovรฉho vedenia bolo spracovanรฉ zhodnotenie IG aย HG pomerov (pozdฤบลพny IG profil na obr. 5). Max. nadloลพie je do 340 m nad niveletou tunela.
Zย pohฤพadu IG pomerov vย รบrovni nivelety tunela sa ako charakteristickรฉ horniny predpokladajรบ slienitรฉ vรกpence, ktorรฉ by mali byลฅ dominantnรฉ, ฤalej slieลovce, bridlice, รญlovce, siltovce aย pieskovce.
Hydrogeologickรฉ pomery vย trase tunela sรบ zย hฤพadiska geologickej stavby len mierne komplikovanรฉ, uplatลuje sa jednoduchรฝ spรดsob obehu podzemnej vody. Zrรกลพkovรฉ vody sa infiltrujรบ vย priepustnom prostredรญ dolomitov aย vรกpencov, ktorรฉ tvoria odkrytรบ vrcholovรบ ฤasลฅ รบzemia.
Vody, ktorรฉ sa infiltrujรบ do triasovรฝch karbonรกtov, postupujรบ podฤพa sklonu nepriepustnรฉho podloลพia slienitรฝch vรกpencov aย vyvierajรบ ako vrstvovรฉ pramene na odkrytom kontakte tรฝchto hornรญn, alebo pokraฤujรบ vย hฤบbke zvetralinovรฉho plรกลกลฅa aย vystupujรบ na povrch aj vย oveฤพa niลพลกรญch polohรกch pod kontaktom.
Dรดleลพitรบ รบlohu pri cirkulรกcii vรดd zohrรกvajรบ tektonika aย hustรก sieลฅ puklรญn viazanรก na zรณny tektonickรฉho poruลกenia. Podฤพa klasifikรกcie priepustnosti hornรญn ide oย poruลกenรฉ aลพ zdravรฉ horninovรฉ prostredie slienitรฝch vรกpencov, รญlovcov sย polohami pieskovcov, slabo priepustnรฉ aลพ veฤพmi slabo priepustnรฉ, sย triedou priepustnosti VI aลพ VII.
Poruลกenรฉ aลพ silno tektonicky poruลกenรฉ sรบvrstvie รญlovcov, brekciรญ, vรกpencov aย slienitรฝch vรกpencov tvorรญ mierne priepustnรฉ prostredie sย triedami priepustnosti IV aลพ VI. Na zรกklade poลพiadaviek sprรกvy oย hodnotenรญ vplyvov na ลพivotnรฉ prostredie (EIA) je potrebnรฉ poฤas razenia monitorovaลฅ vodnรฉ zdroje aย prijรญmaลฅ opatrenia na znรญลพenie prรญtokov horninovej vody do tunela tak, aby sa vรฝznamne neznรญลพila vรฝdatnosลฅ vodnรฝch zdrojov.
Technickรฉ rieลกenie tunela
Tunel ฤebraลฅ sย dฤบลพkou 3 600 m je navrhnutรฝ ako diaฤพniฤnรฝ dvojrรบrovรฝ tunel kategรณrie 2T- 7,5/100 sย jednosmernou prevรกdzkou sย nรกvrhovou rรฝchlosลฅou 100 km/h. Vรฝchodnรฝ portรกl tunela, ktorรฉho stavebnรก jama bola vybudovanรก uลพ vย roku 2014 aย boli zย nej vyrazenรฉ รบvodnรฉ metre tunela vย pรดvodnej trase, zostรกva nezmenenรฝ.
Smerom kย zรกpadnรฉmu portรกlu proti smeru staniฤenia sa trasa tunela odklรกลa smerom na sever, aby sa vyhla zosuvnรฉmu รบzemiu. Sรบฤasne sa priaznivo menรญ aj niveleta zmenenรฉho รบseku trasy aย tunela, ฤรญm sa zmenลกuje celkovรฉ prevรฝลกenie trasy.
Vย kaลพdej tunelovej rรบre sรบ navrhnutรฉ ลกtyri jednostrannรฉ nรบdzovรฉ zรกlivy sย dฤบลพkou 50 m, vybavenรฉ vodiacim tlmiฤom nรกrazov; vzรกjomnรก vzdialenosลฅ zรกlivov je max. 750 m. Tunelovรฉ rรบry sรบ prepojenรฉ zย jednostrannรฝch zรกlivov prejazdnรฝmi prieฤnymi prepojeniami pre obsluลพnรฉ aย zรกchrannรฉ vozidlรก, medzi zรกlivmi sรบ max. po 250 m aj priechodnรฉ prieฤne prepojenia pre moลพnosลฅ รบniku osรดb do druhej tunelovej rรบry.
Vย niektorรฝch priechodnรฝch prepojeniach vybudujรบ aj technologickรฉ priestory. Vetranie tunela je navrhnutรฉ pozdฤบลพne sย ventilรกtormi zavesenรฝmi vo dvojiciach pod klenbou.Konลกtrukciu razenรฝch ฤastรญ tunela tvorรญ dvojvrstvovรฉ ostenie (prieฤny rez tunelovou rรบrou na obr. 6).
Primรกrne ostenie tvorรญ kombinรกcia striekanรฉho betรณnu, vรฝstuลพnรฝch sietรญ, svornรญkov aย priehradovรฝch oceฤพovรฝch oblรบkov. Vystrojenie primรกrneho ostenia zรกvisรญ od vystrojovacej triedy, ktorรก je navrhnutรก na zรกklade predpokladanรฝch geologickรฝch aย hydrogeologickรฝch podmienok.
Sekundรกrne ostenie je navrhnutรฉ zย monolitickรฉho ลพelezobetรณnu, jeho min. hrรบbka je 300 mm. Sekundรกrne ostenie bude zhotovenรฉ po blokoch sย navrhovanou zรกkladnou dฤบลพkou bloku 12,5 m. Ochrana proti podzemnej vode bude zabezpeฤenรก otvorenรฝm systรฉmom ploลกnej fรณliovej hydroizolรกcie.
Odvodnenie horninovej vody je navrhnutรฉ boฤnรฝmi priebeลพnรฝmi drenรกลพami sย ฤistiacimi vรฝklenkami aย sย napojenรญm na hlavnรฉ odvodnenie tunela. Potrubie hlavnรฉho odvodnenia horninovej vody je umiestnenรฉ pod ฤพavรฝm jazdnรฝm pruhom vย smere jazdy.
Odvodnenie vozovky je navrhnutรฉ ลกtrbinovรฝmi ลพฤพabmi, ktorรฉ sรบ na portรกloch zaรบstenรฉ do kanalizรกcie diaฤพnice. Vย chodnรญkoch vย tuneli so ลกรญrkou 1,0 m budรบ uloลพenรฉ kรกblovรฉ trasy technologickรฉho vybavenia tunela aย poลพiarny vodovod. Vozovka je po celej dฤบลพke tunela navrhnutรก zย cementobetรณnovรฉho krytu.
Razenie aย opatrenia na ochranu vodnรฝch zdrojov
Razenie tunela bude prebiehaลฅ cyklickรฝm spรดsobom sย horizontรกlnym ฤlenenรญm vรฝrubu na kalotu, stupeล (jadro) aย prรญpadne spodnรบ klenbu podฤพa zรกsad Novej rakรบskej tunelovacej metรณdy. Na zรกklade realizovanรฉho inลพinierskogeologickรฉho prieskumu boli spracovanรฉ prognรณza geotechnickรฉho zhodnotenia horninovรฉho masรญvu sย geotechnickรฝmi parametrami aย rozdelenie na horninovรฉ typy.
Kย predmetnรฝm predpokladanรฝm typom horninovรฉho prostredia sรบ na razenie navrhnutรฉ zodpovedajรบce vystrojovacie triedy (VT) vrรกtane rieลกenia prechodu cez poruchovรฉ zรณny. Reรกlne nasadenie VT poฤas razenia aย ich modifikรกcia budรบ prebiehaลฅ na zรกklade skutoฤne zastihnutรฝch geologickรฝch podmienok aย vรฝsledkov merania deformรกciรญ.
Poฤas razenia je potrebnรฉ na zรกklade poลพiadaviek zรกverov EIA monitorovaลฅ vodnรฉ zdroje aย prijรญmaลฅ opatrenia na znรญลพenie prรญtokov horninovej vody do tunela tak, aby sa vรฝznamne neznรญลพila vรฝdatnosลฅ vodnรฝch zdrojov.
Vย prรญpade vรฝskytu vรคฤลกรญch trvalรฝch prรญtokov horninovej vody sa budรบ poฤas razenia realizovaลฅ opatrenia na ich znรญลพenie โ pรดjde oย tesniace cementovรฉ aย chemickรฉ injektรกลพe horninovรฉho prostredia vย okolรญ vรฝrubu realizovanรฉ ako predstihovรฉ aย dodatoฤnรฉ. Vย prรญpade tlakovej vody aย relatรญvne vรคฤลกรญch prรญtokov je navrhnutรก chemickรก tesniaca injektรกลพ.
Zรกver
Potreba zmeny trasy vyplynula zย extrรฉmne nรกroฤnรฝch geologickรฝch aย hydrogeologickรฝch pomerov vย pรดvodnej trase diaฤพnice identifikovanรฝch aลพ poฤas vรฝstavby.
Realizรกcia podฤพa pรดvodnรฉho nรกvrhu by okrem vysokรฝch stavebnรฝch nรกkladov na stabilizรกciu zosuvnรฝch oblastรญ aย rizikovosti technickรฉho rieลกenia pri stavbe aย prevรกdzkovanรญ diela priniesla aj radikรกlne znรญลพenie hladiny podzemnej vody vย predmetnej oblasti aย mala negatรญvny vplyv na biotopy dotknutรฉho รบzemia aย zdroje podzemnรฝch vรดd.
Navrhovanรก zmena technickรฉho rieลกenia sย tunelom ฤebraลฅ vย novej trase je priaznivejลกia zย hฤพadiska bezpeฤnosti dopravy, zmenลกuje potrebu trvalรฝch zรกberov, zniลพuje hlukovรบ aย emisnรบ zรกลฅaลพ na obyvateฤพov aย prispeje kย celkovรฉmu zlepลกeniu kvality ลพivotnรฉho prostredia (obr. 7).
Tรกto stavba potvrdzuje dรดleลพitosลฅ kvalitnรฉho inลพinierskogeologickรฉho prieskumu pri prรญprave stavby aย nรกslednรฉho geotechnickรฉho monitoringu, ktorรฝ musรญ prebiehaลฅ po celรฝ ฤas prรญpravy aย vรฝstavby. Nemenej dรดleลพitรฝ je aj aktรญvny aย odbornรฝ prรญstup vลกetkรฝch zรบฤastnenรฝch strรกn.
Foto a obrรกzky: OHL ลฝS, a. s.
Literatรบra
- D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, projekt stupลa DSP, Dopravoprojekt, a. s., 2007.
- Geotechnickรฝ monitoring D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, zรกvereฤnรก sprรกva, Geoexperts, s. r. o., 2013.
- Zhodnotenie realizovateฤพnosti zรกrezu vย km 2,4 โ 2,8 D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, Inลพiniersko-geologickรฝ posudok, doc. RNDr. M. Kopeckรฝ, Katedra geotechniky, Stavebnรก fakulta STU, Bratislava, 2014.
- Koncepฤnรก ลกtรบdia vย km 2,1 โ 4,0 D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, Dopravoprojekt, a. s., 2015.
- Posouzenรญ stability podloลพรญ vย รบseku km 2,0 zmฤny trasy, Geofyzikรกlnรญ mฤลenรญ, Kolej Consult s.r.o., 2015.
- Zmena trasy vย km 1,1 โ 6,0 D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, Technickรก ลกtรบdia, Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o., 2015.
- D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, projekt stupลa DรR, Projektovรฉ zdruลพenie D1 Hubovรก โ Ivachnovรก (Dopravoprojekt, a. s., Geoconsult, s. r. o.), 2018.
- D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, projekt stupลa DZSD, Projektovรฉ zdruลพenie D1 Hubovรก โ Ivachnovรก
(Dopravoprojekt, a. s., Geoconsult, s. r. o.), 2019. - Tunel ฤebraลฅ na zmenenej trase diaฤพnice D1 Hubovรก โ Ivachnovรก, ฤlรกnok uverejnenรฝ vย zbornรญku konferencie Podzemnรญ stavby Praha 2019.
ฤlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise Inลพinierske stavby 1/2020.