Sanace sesuvu na trati Liberec – Česká Lípa, geotechnicky řízená stavba

• Foto

ÚVOD
Srážkově nadprůměrný květen 2013, kdy na úpatí Kozákovského hřbetu Ještědského masivu spadlo během 24 hodin více než 100 mm dešťových srážek, způsobil významné zvýšení hladiny podzemní vody v okolním horském prostředí. Ve sklonitém terénu zasazené zemní násypové těleso vybudované v devadesátých letech 19. století bylo „geologicky umístěno“ na jedné ze struktur tzv. Lužického zlomu, v místě tvořeném vyvlečenými podložními propustnými pískovci a nepropustnými vrstvami vápnitých jílovců (slínovců). Tato geologická anomálie usměrňující proudění podzemní vody masivem v kombinaci s nefunkčním nebo již nedostatečně účinným technickým drenážním systémem (zhotoveným v zemním tělese po sesuvu v dvacátých letech minulého století) byla pravděpodobně spouštěcím mechanismem rozsáhlých svahových deformací, které vedly ke vzniku sesuvu drážního tělesa v úseku km 128,200 až 128,250 a následného téměř ročního přerušení provozu na železniční trati Liberec – Česká Lípa.

PRŮZKUMNÉ PRÁCE A JEJICH VYHODNOCENÍ
Terénní mapování, vrtné práce včetně inklinometrického a karotážního měření, kopané sondy a dynamická penetrace, geofyzikální měření a geodetické a laboratorní práce (vše provedené pracovníky společnosti) významně přispěly ke zformování geologického modelu lokality. Hypotéza porušení svahu byla ověřena zpětnými analýzami metodami mezní rovnováhy sil i metodou konečných prvků. Plošný sesuv rozměrů 60 × 40 m byl klasifikován jako sesuv s rotační až složenou smykovou plochou s výškou odtrhové hrany až 6,0 m. K sesuvu došlo v převýšeném oblouku trati na zemním tělese výšky cca 20,0 m. Z výsledků zpracovaných numerických analýz vyplynulo několik důležitých skutečností, pro následné projekční práce:

• bude nutné odstranit nekompetentní podložní vrstvy, neschopné přenést napětí vyvolané zamýšlenými sanačními úpravami
• bude nutné rozšířit prostor sanace na obě strany od aktuálního sesuvu
• bude nutné dostatečně naddimenzovat odvodnění
• bude nutné vhodně upravit tvar základové spáry

PROJEKTOVÉ ŘEŠENÍ SANACE SESUVU
Projekční řešení spočívalo v geosyntetiky vyztužené zemní konstrukci, jejímž stěžejním prvkem, kromě polyesterové geomříže ukládané do vrstev hutněného kvalitního materiálu, bylo odvodnění sestávající z kombinace plošného drénu (umístněného plošně pod celou konstrukcí), podélného drénu (směrově situovaného tak, aby odváděl veškeré vody mimo vlastní těleso) a drenážních žeber (umístněných na kontaktu rostlého masivu a nově vybudovaného zemního tělesa).

Navržená konstrukce musela zohlednit i veškeré aspekty napěťodeformačního chování a prostorového působení, čemuž musely být přizpůsobeny i technologické postupy prací, jak odtěžování sesutých a nekompetentních zemin, tak i vlastní budování nové konstrukce.

POSTUP VÝSTAVBY A KONTROLA ČINNOSTÍ S TÍM SPOJENÁ
V projektovém řešení byla numerickými výpočty stanovena podmínka, že odtěžení zemin a vybudování vyztužené zemní konstrukce nelze provést jako celek. Postupovalo se proto po segmentech (délkové úseky á 20 m) a etážích (výškově á 7 m).

Odtěžování bylo zahájeno ve spodní části sesuvu zhruba v km 128,220 až 128,240 (I. segment), kde byla v nejhlubším místě konstrukce založena. Poté se vybudovala část vyztuženého tělesa do výšky první etáže, čímž se otevřený svah v nejhlubším místě částečně přitížil a mohlo se přistoupit k odtěžování ve II. segmentu (km 128,200 až 128,220). Poté bylo zapotřebí v co nejkratší době propojit první etáž konstrukce v obou segmentech. Tím bylo zaručeno dostatečné přitížení 1/3 svahu v nejhlubších místech budované konstrukce.

Takto se po segmentech a etážích postupovalo s odtěžováním a budováním vyztužené konstrukce až do konce sanovaného úseku. V průběhu realizace bylo nutné neustále sledovat stabilitu strmých stěn pracovních etáží (se sklonem v rozmezí 50 ° až 65 °) a celkovou stabilitu okolního masívu, upřesňovat hloubku a rozsah odtěžování, pružně reagovat na rozdílnou kvalitu zhutňovaných materiálů (zejména štěrkodrtí fr. 0/32 mm) spojenou s vysokou mírou zahlinění a proměnlivou vlhkostí, přizpůsobovat se náhlým výpadkům či změnám hutnících mechanismů, důkladně kontrolovat pokládku a vypínání výztužných geomříží a zajistit tak vysoký standard prováděných prací.

V průběhu výstavby se kromě výše uvedených činností ověřovaly okrajové podmínky a předpoklady numerického modelu v reakci na skutečnou geometrii odtěžovaného svahu a časový vliv skutečné rychlosti výstavby vyztužené konstrukce na stabilitu masivu.

ZÁVĚR
Průzkumné a projekční práce na tomto projektu byly svým způsobem výjimečné a ojedinělé díky rychlosti, s jakou byly provedeny. Rozsah zemních prací předpokládaný inženýrsko-geologickým průzkumem a stanovený v projektové dokumentaci na základě analýz numerického modelování přesně korespondoval se skutečností zastiženou v průběhu odtěžování a výstavby vyztužené zemní konstrukce. Geotechnickým řízením stavby se podařilo vybudovat precizní konstrukci. Nemalou měrou se na tomto výsledku podepsala jedinečná spolupráce a odborná zdatnost pracovníků ARCADIS CZ a. s. Divize geotechnika. Důkazem může být ocenění získané v soutěži Dopravní stavba roku 2014.

Redevelopment of the Landslide on the Railway Track Liberec – Česká Lípa, the Geotechnically Controlled Construction
A timetable of the action: The reconnaissance of the terrain has been performed in hours. A survey works project has been set up in days. A comprehensive engineering and geological survey including the drafting of project documentation has been carried out in weeks. Astrengthened earth structureand a railway top have beenbuilt in months. It has been a model example of a unique cooperation of engineering geologists, geotechnicians, experts and managers of the company ARCADIS CZ a. s. Geotechnology Division. 

Autoři

• Ďurove Jan
• Ing. Sekyra Zdeněk