Modernizace trati Tábor – Sudoměřice u Tábora; nová železniční estakáda u dálnice D3: Úprava projekčního řešení na základě inženýrsko‑geologického průzkumu

• Foto

Jedná se o dvoukolejný železniční most o osmi mostních otvorech. Statickým působením je to trámový, prostý nosník (řetězec prostých nosníků). Spodní stavbu tvoří železobetonové duté pilíře založené plošně nebo hlubinně na velkoprůměrových pilotách. Opěry jsou masivní, železobetonové hlubině založené také na velkoprůměrových pilotách. Délka mostu je 455,181 m při max. výšce 27,800 m.

Podélný geotechnický profil naleznete zde.

Celková koncepce objektu navazuje na řešení dané přípravnou dokumentací. Založení spodní stavby bylo na základě podrobného geotechnického průzkumu upraveno u některých pilířů z hlubinného na plošné.

Širší zájmové území je středě zvlněné, s výraznějšími terénními elevacemi a mělce až středně hluboce zařízlými vodními toky. Zájmové území je generelně svažité směrem k Z až JZ, směrem ke Košínskému potoku. Mostní estakáda přechází plošně rozsáhlejší terénní depresi protékanou místní bezejmennou vodotečí (přítok Košínského potoka). Objekt estakády zasahuje do zemědělsky obdělávaných pozemků (pole). Břehy místní vodoteče, kterou estakáda překonává, jsou porostlé vzrostlými stromy s podrostem náletových křovin.

V současné době je původní reliéf terénu výrazně změněn násypovým tělesem dálnice D3, které se nalézá východně od projektované estakády (směrem do svahu).

Z regionálně geologického hlediska můžeme zájmové území zařadit k moldanubické oblasti Českého masivu. Skalní podloží je zastoupeno pararulami prekambrického stáří. Jedná se převážně o migmatitizované biotitické až dvojslídné pararuly.

Moldanubické dvojslídné pararuly řadíme do tzv. jednotvárné skupiny a jsou tvořeny hlavně biotitickými, biotiticko-muskovitickými a biotiticko-silimanitickými pararulami, s hojným cordieritem v blízkosti kontaktů s variskými granitoidy. Struktura horniny je lepidoblastická až granoblastická. Rozsah zvětrání pararul je široká – od zcela zvětralých (eluvium) charakteru písku s příměsí jemnozrnné zeminy (třída R6-S3/S-F), přes silně zvětralé (třída R5), mírně zvětralé (třída R4) až po navětralé (třída R3).

Svrchní, kvartérní horizont je tvořen humózní vrstvou, pod kterou se vyskytují deluviální hlinitopísčité sedimenty, níže se vyskytují převážně v depresích a svazích fluviodeluviální sedimenty charakteru štěrkovitopísčitých sedimentů s jemnozrnnou příměsí až fluviální jílovité sedimenty v blízkosti bezejmenného potoka.

V kvartérních sedimentech a ve zcela zvětralých podložních horninách je vodní režim průlinový. Ve zvětralých horninách je vodní režim puklinový. Hladina podzemní vody je volná, přímo závislá na klimatických poměrech. Úroveň hladiny podzemní vody kolísá od 0,5 m až do cca 5,3 m pod terénem.

Z předchozího průzkumu byla využita dokumentace pouze jednoho jádrového vrtu, neboť došlo k poměrně výrazné změně trasy a ostatní vrty byly pro účely vyhodnocení nepoužitelné. Z tohoto důvodu byly v rámci zpracování podrobného inženýrskogeologického průzkumu a v průběhu zpracování projektu stavby doplněny další průzkumné vrty. Pro obě opěry a v místě přechodu přes bezejmenný potok to byla vždy dvojice vrtů a v místě pilířů jeden vrt. Celkem bylo provedeno 15 ks jádrových vrtů o celkové metráži 99 m. Jeden z těchto vrtů byl veden přes těleso násypu dálnice D3 v místech založení opěry OP1. Dále byla použita jedna archivní sonda. S ohledem na morfologii terénu bylo možné situovat vrty v ose mostu v místech opěr, resp., pilířů. Problematická přístupnost tak byla pouze v místě stávajícího tělesa dálnice D3 a bezejmenného potoka.

Za účelem ověření pevnostních charakteristik skalního podloží bylo odebráno celkem 14 vzorků hornin. Na těchto vzorcích byly provedeny laboratorní zkoušky pevnosti v prostém tlaku s výsledkem průměrné pevnosti v prostém tlaku 8,6 MPa pro třídu R4 (4 vzorky – 18 zkušebních těles) a 21,2 MPa pro třídu R3 (10 vzorků – 42 zkušebních těles).

Vyhodnocení zastižených inženýrsko‑geologických a hydrogeologických poměrů bylo provedeno zvlášť pro každou opěru i pilíře, což umožnilo projektantovi navrhnout pro každou podpěru nejvhodnější způsob založení, tzn., že most bude založen v místech s hlubší úrovní skalního podloží (typ PR4 – navětralé ruly) hlubinně a v místech s mělkou úrovní skalního podloží (typ PR3-PR4 – mírně zvětralé až navětralé ruly) plošně s využitím výplňového betonu pod základem (tzv. betonový polštář).

Hlubinně na velkoprůměrových pilotách byl založen pilíř P1 (společný pilíř s novým železničním mostem, přemostění dálnice D3 v km 91,301), P2, P4, P6 a opěra OP2. Plošné založení bylo navrženo pod pilíři P3, P5, P7 a P8.

Velkoprůměrové piloty průměru 1 180 mm jsou rozmístěny pod základovými bloky podpěr do "hustých" skupin s malou osovou vzdáleností. Základní rastr rozmístění pilot je pod pilíři 2,0 × 2,4 m a u opěry 2,0 × 2,3 m. Únosnost pilot je dána pouze únosností paty opřené piloty. Plášťové tření se v navržené dispozici neuplatňuje. Při provádění se uspořilo 26,3 m délky pilot, což činí 2,9 % z celkové projektované délky vrtání pilot. 

Plošné založení pod pilíři P3, P5, P7 a P8 bylo provedeno pomocí úpravy podloží výplňovým betonem (tzv. „betonový polštář“). Podmínkou bylo zajištění vodorovného sklonu dna resp. dílčích stupňů dna. Hloubka dna ve skalním podloží R3 byla cca 0,5 m (minimálně však 0,15 m). Výplňový beton vyhovoval podmínkám stupně vlivu prostředí XA3.

Výsledky podrobného průzkumu poskytly projektantovi mostní estakády dostatečné podklady k rozhodnutí o změně založení některých podpěr, což vedlo k úspoře finančních prostředků. Během stavby se pak ukázalo, že rozhodnutí bylo správné a závěry průzkumných prací se v plné šíři potvrdily. Náklady na kvalitně provedený průzkum tak byly kompenzovány sníženými náklady na založení spodní stavby.

Závěrem lze konstatovat, že dostatečně kvalitativně i kvantitativně provedený inženýrsko-geologický průzkum poskytne projektantovi podklad, na jehož základě je schopen navrhnout základovou konstrukci, která je nejen bezpečná, ale i ekonomická. Výsledek však může být ovlivněn celou řadou faktorů jako např.:

• poskytnutí dostatečných podkladů zhotoviteli geologického průzkumu
• časový a finanční prostor pro provedení kvalitního průzkumu
• přístupnost terénu pro realizaci vrtných prací v době provádění průzkumu.

POUŽITÁ LITERATURA:

• Vlasák M. (09/2010): SO 65-20-03 Nová železniční estakáda v km 91,569 – Technická zpráva, SUDOP PRAHA a. s.
• Vitásek P., Tomeček V. (09/2010): SO 65-20-03 Nová železniční estakáda ve st. km 91,569 – Geotechnický pasport, SUDOP PRAHA a. s.
• Dudík F. (2003):ČD DDC, Modernizace trati Tábor – Sudoměřice, Geotechnický s stavebnětechnický průzkum pro přípravnou dokumentaci, GeoTec-GS, a. s.

Modernizing Railways Tábor – Sudoměřice u Tábora; New Elevated Railway Bridge near D3 Highway: Adjusting the Design Solution on the Basis of Engineering Geological Survey
There is a number of relocations in the track section of Tábor – Sudoměřice u Tábora improving the track parameters. On one of those, there is an elevated railway bridge in the station km 91.569. The bridge is near the municipalities of Moraveč, Rzavá and Chotoviny, bridging a watercourse, tertiary roads and a shallow valley. It is a double-track railway bridge with eight bridge openings. In terms of a static adjustment, it is a simply supported beam (a chain of simple beams). The lower construction is made of hollow reinforced concrete columns flatly or deeply embedded in large-diameter piles. The supports are massive, embedded in reinforced concrete also on large-diameter piles. The bridge is 455.181 m long with the maximum height of 27.800 m.

Autor

• RNDr. Vitásek Petr