I/18 Strečno – Dubná Skala, odstránenie havarijného stavu skalných stien a svahov

• Foto

Celá stavba bola z dôvodu rôznorodosti rozrušenia skalných hornín a z dôvodu nemalej finančnej náročnosti rozdelená do desiatich samostatných objektov, objekty SO 01 až SO 10.

Skalný masív je na začiatku sanovaného úseku (pri Strečne) tvorený karbonátovými sedimentmi a v celej ostatnej časti biotickými a dvojsľudnými granitmi, ktoré sú značne rozrušené hlavne tektonickým vplyvom. Na nepriaznivý stav horninového masívu vplýva aj koreňový systém stromov a v nemalej miere aj zvetrávanie a poveternostné podmienky. Hornina sa pod účinkom týchto vplyvov rozpadá na malé až veľmi malé segmenty o veľkosti cca 30 až 50 cm. Taktiež je masív porušený množstvom diskontinuít, šmykových plôch, ktoré sú nepriaznivo orientované. Jednotlivé skalné bloky majú tvar klinov, čím ľahko vychádzajú zo svojich polôh.

GEOLOGICKÉ POMERY
Z dôvodu týchto porúch dochádza na viacerých úsekoch stavby k padaniu rozvoľnenej horniny a väčších kusov balvanov na komunikáciu a dochádza tiež k posunom skalného masívu po šmykových plochách odlučnosti. Z týchto dôvodov boli na jednotlivých úsekoch navrhnuté sanačné a bezpečnostné opatrenia, ako napr. prekrytie skalných stien voľnou oceľovou dvojzákrutovou sieťou, ktorá je v určitých úsekoch kotvená lokálne do skalného masívu, alebo kotvená po ucelených celkoch a vystužená diagonálnymi a horizontálnymi oceľovými lanami, čím sa vytvorí jeden súvislý blok horniny. Ďalej bolo navrhnuté vybudovanie ľahkého a ťažkého ochranného plotu, drevených bariér, prípadne inštalácia dynamických a protilavínových bariér.

BEZPEČNOSTNÉ PRVKY
Navrhnutie vhodných technológií, bezpečnostných a ochranných opatrení voči padajúcim úlomkom skál bolo pomerne náročné. Zrealizovanie prieskumných prác bolo v tak komplikovaných priestorových a časových podmienkach skoro nemožné. Ďalším faktom, ktorý nepriaznivo vplýval na výber technológie a stavebných prác, bol fakt, že práce museli byť na celej stavbe realizované tak, aby bola zabezpečená plynulá premávka vozidiel na štátnej ceste I/18. Z toho dôvodu bolo v niektorých úsekoch navrhnuté zníženie maximálnej rýchlosti na 40 km/h, pričom ostatné obmedzenia v premávke museli byť iba minimálne. Limitujúcim faktorom bolo aj zabezpečenie stavebných prác, pri ktorých by sa v čo najväčšej miere eliminovali vibrácie od stavebných mechanizmov a rozrušovacích prác. Tieto vibrácie by nepriaznivo pôsobili na stabilitu tak masívne rozrušenej skalnej horniny, ako aj na ostenie priľahlého železničného tunela. Z toho dôvodu sa práce na odstránení zvetralej horniny v exponovaných úsekoch vykonávali pomocou rýchlo rozpínacích rozrušovacích hmôt. Taktiež sa navrhované stavebné objekty navrhovali tak, aby sa v čo najväčšej miere eliminovali práce na odťažbe horniny.

Najčastejším bezpečnostným a ochranným opatrením voči padaniu skalných úlomkov na štátnu cestu, či železničnú trať boli navrhnuté ochranné dvojzákrutové oceľové siete. Tie majú za úlohu zamedziť uvoľňovaniu a pádu rozrušených skalných blokov, ako aj tlmiť a spomaliť pád menších a väčších skalných úlomkov. Tieto oceľové siete sú kotvené v hornej časti nad hranou výstupov skalných stien a poprípade lokálne z dôvodu obopnutia masívu.

Dvojzákrutové ochranné siete boli inštalované vo veľkej miere na svahoch so sklonom 3 : 1. V miestach úsekov, kde hrozilo padanie väčších skalných blokov, sa navrhli dodatočné opatrenia. Jednalo sa hlavne o dynamické bariéry, ktoré sú schopné preniesť energiu padajúceho skalného bloku až 2.000 kJ.

V úsekoch, kde k takým veľkým dynamickým účinkom od padajúcich skál nedôjde, sa navrhli ako dodatočné opatrenia ľahké, resp. ťažké ochranné ploty, ktorých výplňovú časť tvoria taktiež bezpečnostné ochranné oceľové siete ukotvené na oceľových lanách. Pre zabezpečenie väčšej plynulosti dopravy v už tak stiesnených podmienkach sa v prvých návrhoch uvažovalo pri montáži dynamických bariér s nasadením leteckej techniky, vrtuľníkov. To však na konkrétnej stavbe nebolo možné zrealizovať hlavne z dôvodu hustého porastu stromov a členitosti masívu.

Z toho dôvodu dynamické bariéry, ako aj dvojzákrutové ochranné siete a ostatné bezpečnostné prvky boli nainštalované s pomocou horolezcov. Materiál bol presúvaný v strmých svahoch pomocou lanových dráh a autožeriavov s veľkým dosahom v skalných stenách. Na niektorých úsekoch štátnej cesty I/18 sa nachádzali kombinované protilavínové zábrany, zložené z oceľových stĺpikov a drevenej výplne (guľatina). Tie však boli v dezolátnom stave, nemohli teda už plniť svoju bezpečnostnú funkciu a vznikajúce snehové lavíny dopadali až na teleso komunikácie. Preto sa navrhla rekonštrukcia týchto zábran, ako aj doplnenie úsekov výstavbou novej drevenej bariéry.

Predmetná stavba zahŕňa aj predĺženie klenbového priepustu v km 6,747 00 pracovného staničenia. Predpokladané rozšírenie komunikácie a jazdný pruh, potrebný pre výjazd vozidiel z lesnej cesty, nachádzajúcej sa v tomto mieste, si vyžiadalo predĺženie priepustu z pôvodnej dĺžky 70 m na dĺžku 75,55 m.

KOMPLIKÁCIE POČAS VÝSTAVBY
Náročnosť už tak zložitej stavby a dôležitosť úpravy havarijného stavu skalných stien nad štátnou cestou vyšla vo veľkej miere na povrch až po začatí stavebných prác. Zároveň sa z dôvodu značného sťaženia stavebných prác upravovala priebežne aj projektová dokumentácia. Ešte pred ukončením prác na odťažení skalného masívu a úprave sklonu svahov na objekte SO 10 začalo dochádzať z dôvodu značného rozrušenia horniny tektonickým vplyvom k vypadávaniu väčších skalných blokov a k menším lokálnym zosuvom sutiny.

Preto bolo nutné navrhnúť dodatočné opatrenia na stabilizovanie tohoto havarijného stavu. Ako najvýhodnejšie riešenie boli navrhnuté vystužené betónové rebrá, kotvené do masívu pomocou lanových kotiev dĺžky 13 resp. 14 m. Tie zastabilizovali posuny masívu smerom ku štátnej ceste. Rovnaký problém vyvstal aj na objekte SO 06, kde však z dôvodu možného posunu celého masívu bol navrhnutý zárubný kotvený múr a kotvený železobetónový trám pomocou lanových kotiev dĺžky 13 m, rovnako predpätých na 1.200 kN.

Sanácia zosuvu skalného masívu pod hradom Strečno si z dôvodu značného porušenia horninového masívu vyžiadala množstvo stavebných prác a hlavne návrhov bezpečnostných opatrení, ktoré majú zvýšiť bezpečnosť cestnej premávky na štátnej ceste I/18 Strečno – Dubná Skala. Výber typov zabezpečenia svahov a ich rozsah bol limitovaný výškou pridelených finančných prostriedkov a stanovenou dobou na realizáciu predmetných havarijných opatrení. Účinnosť vykonaných opatrení bude monitorovaná a výsledky monitoringu budú využité pri návrhu doplnenia opatrení proti padaniu balvanov na komunikáciu ako aj opatrení na zabezpečenie stability svahov v budúcnosti.

IDENTIFIKAČNÉ ÚDAJE STAVBY
Názov stavby: I/18 Strečno – Dubná Skala, odstránenie havarijného stavu skalných stien a svahov
Objednávateľ: Slovenská správa ciest, IVSC Žilina
Hlavný projektant: Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o., Bratislava
Projektanti: SG Geotechnika a. s. Brno, Infram a. s. Praha, Envigeo a. s. Banská Bystrica
Hlavný dodávateľ: Doprastav, a. s., Bratislava
Doba výstavby: 8/2008–1/2009

I/18 Strečno – Dubná Skala, Elimination of the Emergency Condition of Rock Walls and Slopes
The structure solves the elimination of emergency condition of rock walls located above the state road I/18 Strečno – Dubná Skala in the Slovak Republic in the length of 6.9 km. the entire road section has been in a critical state for a long time, this being proved by constant fall of released/loose and molded rock and fatal accident which happened here in 2007. Due to this reason and based on the investor´s requirement, Slovak road administration IVSC Žilina, the redevelopment measures were being prepared. The measures are proposed for individual sections, such as covering of rock walls by free steel double-twist net, in some sections it is a local anchoring into the rock massif or anchored by complete units and reinforcement by using diagonal and horizontal steel ropes. Hereby a continuous rock block is made, or light or heavy protection fence, wooden barriers, or dynamic and anti-avalanche barriers shall be built.

Autoři

• Ing. Tóth Viktor
• Ing. Pribilová Beatrix