Od začiatku výstavby tunela Žilina musela spoločnosť Metrostav v úlohe zhotoviteľa riešiť nepriaznivé okolnosti v podobe extrémne náročných inžinierskogeologických podmienok. Práce náročné na technologickú disciplínu realizovala spoločnosť vlastnými kapacitami a technickým zázemím.
Dvojrúrový tunel Žilina s dĺžkou 687 m je súčasťou jedenásť kilometrového úseku D1 Hričovské Podhradie – Lietavská Lúčka. Projekt bol od začiatku veľmi náročný a vzhľadom na nepredvídané zmeny voči zadaniu aj problematický.
„V prípade tunela Žilina bola geológia vo veľkej miere odlišná od zadávacích podmienok a to až z 80% od zadania. Tunely sa vo všeobecnosti dajú raziť v akýchkoľvek podmienkach, extrémne aj v tekutých pieskoch, alebo pod hladinou spodnej vody. Dôležitý faktor pri ich výstavbe však je, aby tieto podmienky realizátor dopredu poznal. Ak ich nepozná a zisťuje ich priebežne počas výstavby, musí sa im prispôsobovať za chodu, a to spôsobuje časové, ale aj finančné straty,“ hovorí Radomír Sládek, zástupca riaditeľa výstavby Metrostav.
Už pri budovaní západného portálu narazili pracovníci spoločnosti Metrostav na problém zosuvného územia, v ktorom musela byť stabilizácia zabezpečená odlišným spôsobom, ako bolo pôvodne zvažované v projektovej dokumentácii.
Pre zarazenie sa preto použili systém razenia pod korytnačkou, ktorá zároveň slúžila na stabilizáciu stavebnej jamy. Tým sa výrazne skrátil čas prípravy na zarazenie sa. Vzhľadom na zmenené geologické, hydrogeologické a tektonické pomery masívu v trase razeného diela a v jeho bezprostrednom okolí, bolo potrebné pri samotnom razení upravovať vystrojovacie triedy.
Celý tunel bol podľa zadania rozdelený do kvazihomogénnych blokov s priradenými vystrojovacími triedami. Pôvodné vystrojovacie triedy museli byť nahradené novými, tým že boli prepracované na nové podmienky, niektoré bolo možné modifikovať doplnením počtu vystreľovací prvkov, alebo skrátením záberu, zväčšením hrúbky striekaného betónu a podobne.
Všetky vystrojovacie triedy boli s protiklenbou a následne s masívnou armatúrou sekundárnej výstuže v celej dĺžke tunela. K zmene vystrojovacích tried dochádzalo na základe meraní konvergencií, ktoré boli nepretržite a on line k dispozícii účastníkom výstavby tunela na geo portáli stavby.
Razenie v celej dĺžke tunela sa realizovalo s absolútnym vylúčeným trhacích prác, s horizontálnym členením čelby. Prevažná časť tunela bola razená s otváraním kaloty po segmentoch a ponechaním oporného jadra.
Pracovníci spoločnosti Metrostav sa museli vysporiadať aj s unikátnym podložím, kde sa hornina prejavovala ako veľmi mäkká, poddajná a pretvárna. V dôsledku toho sa primárne ostenie doslova zabáralo do okolitej horniny. Celé dielo už v kompletnej primárnej vystuži s uzavretým dnom v značnej miere sadalo.
V dôsledku čoho hrozilo, že pre dodržanie prejazdného profilu by sa museli nevyhovujúce úseky tunela v primárnej výstuži reprofilovať. Nevyspytateľnosť geológie bola až tak veľká a zložitá, že boli prerokovávané aj návrhy, či by nebolo vhodné určitú časť tunela realizovať v otvorenom výkope.
Zásadné opatrenia s ohľadom na zmeny správania sa masívu, hroziacej nestability diela a zaistenia bezpečnosti pracovníkov prijímala priebežne komisia geotechnického monitoringu, v ktorej boli zastúpení všetci účastníci výstavby, a ktorej zasadnutia sa konali v pravidelných, minimálne v týždenných intervaloch.
Najproblematickejšia časť razenia
Za najproblematickejšiu časť razenia tunela považoval zhotoviteľ začiatok úseku tunela zo západného portálu, kde sa objavila neočakávane tektonická poruchová zóna, súvislá a zavodnená na celú výšku skalného nadložia. Nebola predpokladaná a neočakávane sa objavila v profile severného tunela.
Napriek tomu, že vystrojovacia trieda v mieste závalu bola zosilnená a doplnená o vystrojovacie prvky zaisťujúce stabilitu, došlo k vytečeniu horniny zo stropu razeného diela. K tomuto došlo v tektonicky porušenej hornine, ktorá bola výnimočná tým, že sa vyskytla v zóne vysokého skalného nadložia a bola na plnou výšku skalného nadložia zavodnená, čo prispelo k nulovým hodnotám šmykovej pevností.
Tektonická zóna zavodnená na plnú výšku skalného nadložia teda znamenala výnimočnú geologickú anomáliu, ktorá spôsobila zával, ktorému nebolo možné zabrániť ani pri vynaložení všetkých dostupných prostriedkov. Pre takéto podmienky nebolo možné navrhnúť vystrojovaciu triedu, keďže nie je možné navrhnúť tunel podľa podmienok jednej anomálie.
Na druhej strane, časť tunela z východného portálu bola oproti pôvodným prognózam prekvapivo o niečo lepšia.
Vplyv aj na postupové termíny
Prispôsobenie sa reálnym podmienkam na stavbe malo vplyv na predĺženie doby výstavby s dopredu pevne stanovenými míľnikmi pozostávajúcimi z kompletného prerazenia oboch tunelových rúr.
Z dôvodu minimalizovania predĺženia doby výstavby prijala spoločnosť Metrostav viaceré technicko-organizačné opatrenia. Medzi najzásadnejšie patrilo rozhodnutie pripraviť a začať razenie aj z východného portálu. Po doplnení strojnej zostavy, zabezpečení technologických a administratívnych podmienok a v neposlednom rade po doplnení personálu aj pre východný portál sa vytvorili celkovo dve samostatné, nezávislé raziace pracoviská na jednu tunelovú rúru.
Časovú stránku ovplyvnil fakt, že nestabilita masívu si vyžadovala skrátiť záber až na 0,6 m a veľký rozsah razenia bol pod ochranou prekrývaného mikropilotového dáždnika. Zvlášť zložité bolo razenie v tlačivých horninách, kde sa veľmi prácne musel veľký rozsah razenia realizovať s priebežnou stabilizáciou čelby vŕtaním dlhých horizontálnych sklolaminátových čelbových kotiev a s masívnym injektovaním predpolia razeného diela. V zálohe bola pripravená aj technológia stabilizácie masívu v predpolí razeného diela pomocou tryskovej injektáže, čo je však proces veľmi náročný na čas a finančné prostriedky.
„Aj proces zmien zadávateľskej dokumentácii si vyžiadal dosť veľké pracovné nasadenie, úsilie a čas na obhájenie si zmien v technickej, cenovej aj časovej oblasti. V takýchto prípadoch je zvlášť dôležitá oboznámenosť, vzájomná dôvera a spolupráca všetkých zúčastnených strán. Tu by sme chceli zvlášť zdôrazniť profesionalitu SD inžinierske združenie BUNG – AE DOZORING -INFRAM, a zároveň poďakovať investorovi – Národnej diaľničnej spoločnosti – za snahu veci uzavrieť a spoločne nájsť kompromis k spokojnosti všetkých zúčastnených strán,“ dopĺňa Radomír Sládek.
Výzvu zvládli vďaka skúsenostiam i technickému zázemiu
Príklad tunela Žilina dokazuje, že správne vyhotovená zadávajúca dokumentácia, ktorá vychádza z geotechnického prieskumu, je pri projektoch tohto charakteru kľúčová. Razenie v takto náročných geologických, hydrogeologických, tektonických a geotechnických podmienkach bolo aj pre skúsených pracovníkov spoločnosti Metrostav obrovskou výzvou.
Nemalú zásluhu na zvládnutí všetkých problémov mal i fakt, že firma Metrostav disponuje nielen vlastnými pracovnými kapacitami s bohatými skúsenosťami v oblasti razenia technológiou NRTM v Čechách a iných krajinách Európy, ale aj vlastnou divíziou s dostatočnou kapacitou stavebných strojov a technologických zariadení.
„Podmienky tunela Žilina overili našu zručnosť, technickú erudovanosť, technologickú základňu. Všetky nepriaznivé prekážky, ktoré pred nás kládla príroda sme dokázali prekonať bez toho, aby sa vážnejšie zranil jediný pracovník. Tento projekt bol však mimoriadny aj svojimi požiadavkami na profesionalitu a tvorivý prístup pracovníkov. V situácii, kedy denne hrozí potenciálne riziko mimoriadnej udalosti a pri nákladoch stavby, ktoré sú zasadne odlišné od pôvodne uvažovaných, nebolo jednoduché s rozvahou rokovať s partnermi a dochádzať ku zhodám. Trúfam si povedať, že v tejto úlohe sme so cťou obstáli a mimoriadnosť tohto projektu nás aj partnerov výrazne posunula, za čo sme nesmierne vďační,“ uzatvára Radomír Sládek.
V druhej etape výstavby diaľnice Hričovské Podhradie – Lietavská Lúčka realizovala spoločnosť Metrostav aj stavebné práce na privádzači s dĺžkou 2,6 kilometrov, ktorý bol nevyhnutný pre napojenie existujúcej cestnej siete na budovanú diaľnicu južne od Žiliny.
Spoločnosť Metrostav sa aktuálne tiež v súťaži uchádza o dokončenie úseku diaľnice D1 Lietavská Lúčka – Dubná Skala s Tunelom Višňové.
