Tunel Višňové

Dlhoočakávaná výstavba najdlhšieho tunela na úseku slovenskej diaľnice D1, tunela Višňové, sa začala prípravnými prácami v septembri 2014. Samotné razenie tunela bolo zahájené 6. apríla tohto roku na západnom portáli a 18. apríla na východnom portáli tunela.

Tunel Višňové sa nachádza v Žilinskom samosprávnom kraji, v okresoch Žilina a Martin. Tunel s celkovou dĺžkou 7 424,9 m v severnej tunelovej rúre a 7 462,0 m v južnej tunelovej rúre je z technického, logistického a projektového hľadiska veľkou výzvou pre zhotoviteľa prác. Zložité geologické a hydrogeologické pomery na trase radia tento tunel k najzložitejším líniovým stavbám v doterajšej histórii staviteľstva na Slovensku. Úsek diaľnice D1 Lietavská Lúčka – Višňové – Dubná Skala s celkovou dĺžkou 13 510 m je realizovaný združením firiem ­SALINI ­IMPREGILO S.p.A. a DÚHA, a. s. Podzhotoviteľom, realizátorom samotného razenia tunela Višňové je v súčasnosti spoločnosť URANPRES, spol. s r. o. Investorom je Národná diaľničná spoločnosť, a. s.

Prehľadná situácia stavby

Technické parametre tunela

Tunel Višňové sa realizuje dvomi samostatnými tunelovými rúrami pre jeden smer jazdy. Existujúca prieskumná štôlňa sa bude využívať ako odvodňovacia štôlňa, pričom smerové vedenie tunela je upravené tak, aby táto štôlňa bola situovaná približne v strede medzi oboma rúrami. Výškové vedenie sa realizuje s pozíciou tunelových rúr nad prieskumnou štôlňou, čo zabezpečí jej drenážnu funkciu. Podľa šírkovej kategórie sa tunel Višňové radí do triedy 2T 7,5. Podľa STN 73 7507 je charakterizovaný ako dlhý tunel. Najvyššia povolená rýchlosť v ňom je 100 km/hod. Dosiaľ vyrazené časti tunela sa realizovali metódou Novej rakúskej tunelovacej metódy deliacej profil výrubu na kalotu, stupeň a protiklenbu. Ďalšia nadväznosť raziacich prác by mala byť pri využívaní plnoprofilovej metódy razenia systémom ADECO s činnosťou predzaistenia a zlepšovania horninového masívu podľa potreby. Raziace a vystrojovacie postupy sú určené projektantom na základe aktuálne zastihnutých geologických podmienok.

Geologické pomery

Horninový masív, v ktorom je situovaná trasa tunela Višňové, možno rozčleniť do niekoľkých samostatných horninových formácií. Flyšová formácia je zastúpená piesčitými ílovcami až siltovcami vnútrokarpatského paleogénu s výskytom v úvodných približne 90 metroch tunela zo západného portálu. Ďalšiu horninovú formáciu zastupuje slieňovcovo-vápencový komplex mezozoických hornín, allgäuské a kopienecké vrstvy. Krížňanský príkrov budovaný vápencami, dolomitmi, ílovcami a slieňovcami nastupuje zo západného portálu podľa údajov z prieskumnej štôlne od približne 250 m a vyskytuje sa približne až do 1 350 m. Zvyšná časť tunela je budovaná horninovým masívom kryštalinika, granitoidmi a mylonitmi.

Dosiaľ realizované razenia na západnom aj východnom portáli boli sledované aj stálou geologickou službou, ktorú vykonávali zamestnanci spoločnosti URANPRES spol. s r. o. Zastihnutá geológia zodpovedá horninovej náplni z údajov získaných vyhodnotením realizovanej prieskumnej štôlne (PŠ), no z celkového pohľadu možno hovoriť o mierne lepších vlastnostiach horninového masívu, ako sa predpokladalo na základe prieskumu z PŠ. Úvodné razenia do 120 metrov z oboch portálov sa vykonali ako doplňujúci inžinierskogeologický prieskum na zistenie správania sa výrubu k navrhnutým konvenčným metódam razenia. Detailné zhodnotenie inžinierskogeologických pomerov, horninového masívu a jeho správania sa (geotechnický monitoring) bude súčasťou pripravovanej záverečnej správy doplnkového prieskumu.

Možno však konštatovať, že navrhnuté metódy razenia sú pre horninové prostredie tunela Višňové vhodné. Problémom pri pokračujúcom razení môže byť prítomnosť podzemnej vody tam, kde je táto voda viazaná na krasovú a puklinovú priepustnosť. Počas razenia prieskumnej štôlne boli stabilizované prítoky na rozhraní karbonátových hornín a hornín kryštalinika v rozpätí 10 až 20 l/s, maximálne 50 až 70 l/s. Najsilnejšie sústredené prítoky sa predpokladajú v karbonátových horninách. Trvalý prítok (20 až 80 l/s) sa predpokladá na kontakte mezozoika a kryštalinika v poruchovej zóne medzi týmito jednotkami. V ostatných úsekoch sa očakávajú krátkodobé a lokálne prítoky 0,2 až 3,0 l/s. Celkový prítok po prerazení PŠ na východnom portáli predstavuje na základe aktuálnych meraní úroveň 230 – 260 l/s.

Aspekty výstavby

Na úvodných 120 metroch tunela (doplnkový prieskum) sa ako metóda razenia zvolila Nová rakúska tunelovacia metóda (NRTM). Táto metóda bola použitá aj na ďalšie metre zo západného portálu (severná tunelová rúra – STR –  do 170 m a južná tunelová rúra do 70 m) a z východného portálu (STR do 370 m). Razenia prebiehali a prebiehajú delením výrubu na kalotu, stupeň a protiklenbu.

Charakteristika západného portálu

Raziace práce zo západného portálu v STR sa začali v nepriaznivých geologických podmienkach, kde sa úvodné metre tunela razili v stabilizovanom, resp. potenciálnom zosuvnom území. Na zaistenie výrubu a prístropia sa použilo vystrojenie v technologickej triede výrubu (TTV) 7 MP s použitím mikropilótového dáždnika (MPD). Celkovo sa v STR na západnom portáli použili 4 MPD s priemerom rúr 114,3 mm, hrúbkou steny 6,0 mm a dĺžkou 15 metrov. Po prekonaní tohto úseku sa prešlo do TTV 6.25.1, neskôr 6.25.2 s krokom záberu od 1,0 do 1,3 metra. Mimo spomenutých úvodných metrov boli najnepriaznivejšie geologické podmienky v STR zastihnuté v príkontaktnej a kontaktnej zóne medzi horninami paleogénu a mezozoika v úseku od 95 do 105 metrov. Táto zóna mala charakter tektonickej drvenej zóny s výraznou nestabilitou čelby.

V mieste kontaktu dochádzalo aj k zvýšenému zavodneniu (do 2,0 l/s) oproti dovtedy razeným úsekom tunela. Po prejdení kontaktnej a príkontaktnej zóny sa v horninách mezozoika prešlo z dôvodu zlepšenia geologických podmienok do TTV 5.2 (záber 1,3 – 1,7 m) až do úseku 170 metrov, kde sa ukončili práce metódou razenia NRTM a prešlo sa na používanie plnoprofilovej metódy razenia metódou ADECO. Južná tunelová rúra (JTR) sa na západnom portáli razí od 4. júla 2015 pomocou konvenčného razenia NRTM. Horninová náplň je súhlasná so STR. V tejto rúre sa použili 3 MPD. Významnú úlohu pri stabilizácii výrubu čelby zohráva existujúca prieskumná štôlňa, ktorá vytvára oporu vo forme oporného jadra.

Charakteristika východného portálu

Horninový masív granitoidov v úvode razenia z východného portálu je silne tektonicky porušený so vzájomným krížením sa dislokácií. To ovplyvnilo aj samotnú realizáciu raziacich prác. V úvode sa použili 2 MPD s rovnakými charakteristikami ako na západnom portáli. Horninový masív bol miestami veľmi silne zvetraný, degradovaný, rozložený na charakter piesku a lokálne mylonitizovaný. Časté bolo vypadávanie blokov hornín do výrubu z dôvodu vyššie spomenutého kríženia sa systémov diskontinuít a z dôvodu nepriaznivo orientovaných diskontinuít proti razeniu. Blokovitosť na úvodných 70 metroch fragmentovala bloky na veľkosti maximálne 1,0 x 1,0 metra. To si podmienilo použitie TTV 6.25.1 (lokálne 6.25.2) s predháňaným zaisťovaním stropu samozávrtným IBO r51 mm dáždnikom s dĺžkou až do 9,0 metra.

Od úseku zhruba 75 metrov vyrazenej časti sa geo­logické podmienky zlepšili. Blokovitosť dosahuje výrazne väčšie rozmery (lokálne 3,0 × 3,0 a viac metrov). Zvetranie, alterácia a charakter diskontinuít vykazujú výrazne lepšie kvalitatívne vlastnosti. Z toho vyplynulo použitie nižších TTV 5.2 so záberom 1,3 – 1,7 m a lokálne triedy 4.2 so záberom 1,7 – 2,2 m. V súčasnosti prebieha razenie v plnom strojnom a personálnom nasadení z oboch portálov, vo všetkých tunelových rúrach, kombináciou metód ADECO a NRTM. V nasledujúcom období bude spoločnosť ­URANPRES realizovať práce na odvodňovacích štôlňach zo západného aj východného portálu metódou ADECO.

Záver

Tunel Višňové pretínajúci pohorie Malej Fatry s plánovaným odovzdaním do prevádzky v roku 2019 odľahčí koridor cesty prvej triedy vedúcej cez Strečiansku úžinu, ktorá už v súčasnosti nezvláda nápor vozidiel smerujúcich zo západu na východ Slovenska a naopak. Plánované spustenie tunela zabezpečí aj výrazné skrátenie času prejazdu medzi Žilinskou kotlinou a Turcom, čo bude mať v konečnom dôsledku pozitívny vplyv na ešte väčší hospodársky rozvoj nielen týchto oblastí našej krajiny. Dosiaľ nerealizovaná výstavba takéhoto dlhého tunelového úseku na území Slovenska by nebola možná bez fundovaných znalostí zamestnancov, moderného strojného vybavenia a dlhoročných odborných skúseností jednotlivých spoločností participujúcich na výstavbe tunela Višňové. Spoločnosť URANPRES, ktorá dosiaľ realizovala razenie z oboch portálov, dokázala vysokú profesionalitu a schopnosť dodržať časový plán prác s prihliadnutím na prvý míľnik pri výstavbe tunela.

TEXT: Ing. Jozef Valko, Ing. Peter Janega,
Ing. Ladislav Grega, PhD., Ing. Igor Jurík,
Ing. Martin Udič, PhD., Ing. Milín Kaňuščák
FOTO A OBRÁZKY: Uranpres

Jozef Valko, Peter Janega, Ladislav Grega, Igor ­Jurík a Martin Udič pôsobia v spoločnosti Uranpres, spol. s r. o., ­Prešov. Milín Kaňuščák je riaditeľom divízie dopravných stavieb Dúha, a. s.

Literatúra
1.    Jurík, I. – Udič, M.: Geologická dokumentácia tunela Višňové. Archív Uranpres, spol. s r. o., 2015.
2.    Kolektív Uranpres, spol. s r. o.: Mesačné správy razenia tunela Višňové za obdobie apríl až september 2015. Archív Uranpres, spol. s r. o.
3.    Matejček, A. – Holeša, Š. – Bohyník, J. – Coplák, M.: Záverečná správa: Diaľnica D1 Višňové – Dubná Skala. Inžinierskogeologická časť, 46 str., Podklady DRS,2007.
4.    Matejček, A.: Projekt geologickej úlohy: Doplnkový inžinierskogeologický prieskum vrátane geotechnického monitoringu, 47 str., Podklady DRS, 2015.
5.    TKP časť 28: Geotechnický monitoring pre tunely a prieskumné štôlne, MDPT SR, 2010.
6.    TKP časť 26: Tunely, MDPT SR, 2004.
7.    TS: Tunel Višňové. Časť primárne ostenie, Združenie Salini Impegilo Sp.A. a Dúha, a. s., 2015.
8.    TP 03/2015: Inžinierskogeologický prieskum pre tunely, MDVRR SR, SSC, 2015.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby