Zakladanie stavieb, pilotáž a kotvenie na stavbe R3 Oravský Podzámok – Horná Lehota

• Foto

ZAKLADANIE MOSTNÉHO OBJEKTU SO 208

Mostný objekt je situovaný v extraviláne a premosťuje cestu I/59 a Skalický potok v dĺžke 144,4 m. Šírka vozovky medzi obrubníkmi je 11,5 m. Je navrhnutý ako 4-poľový spojitý nosník s rozpätiami polí 29,5 + 2 × 41,0 + 29,5. Ide o monolitický dodatočne predpätý most realizovaný technológiou budovania nosnej konštrukcie na skruži. Priečny rez tvorí priechodný jednokomorový hlavný nosník uzavretého prierezu. Spodná stavba pozostáva z dvoch krajných opôr č. 1 a č. 5 a trojice kruhových pilierov č. 2, 3, 4.

KONŠTRUKČNÉ RIEŠENIE

Základové pomery pre mostný objekt boli charakterizované prieskumnými vrtmi J-56, J-57, J-58 a J-62, ktoré preukázali nutnosť zakladať všetký opory hĺbkovo v horninách predkvartérneho podkladu.
Opora č. 1 sa zakladala v otvorenej jame a je tvorená železobetónovým úložným prahom šírky 2,8 m a výšky 2,3 m, založeným na mikropilotách v počte 51 kusov. Posledná rada mikropilót na opore a na pravostrannom krídle sa pre zachytenie vodorovných síl v počte 29 kusov navŕtala pod uhlom 15° od zvislice. Ľavostranné krídlo je železobetónové zavesené šírky 1,2 m a dĺžky 4,7 m. Pravostranné krídlo je dĺžky 14,2 m a pozostáva z 5-tich dilatačných celkov v dĺžkach 4 × 3,0 m a 2,10 m. Rozhrania dilatačných celkov sú v miestach rozhraní výšok založenia. Základový blok je u štyroch dilatačných celkov železobetónový so založením na mikropilotách v počte 27 kusov, pričom koncový dilatačný celok je z prostého betónu, založený plošne.
Pilier č. 2, 3, 4 a krajná opora č. 5 sa zakladali v plne paženej jame. Paženie základových jám sa realizovalo štetovnicami Larsen IIIn, ktoré sa pomocou strojného zariadenia baranili do hĺbky 6 až 8 m. Štetovnice sa museli zabezpečiť rozpernými rámami, ktoré sa privarili o štetovnice po celom obvode.
Pilier č. 2 je kruhový jednostojkový s priemerom 2,2 m. Driek je zo železobetónu výšky 7,8 m. Základový blok je štvorcových pôdorysných rozmerov 8,0 x 8,0 m, pričom zo strany exist. cesty I/59 bol z dôvodu obmedzenia zásahu do tejto cesty upravený roh zákl. bloku zrezaním. Výška základového bloku je 2,0 m a je založený na mikropilotách v počte 79 kusov. Pre zabezpečenie stavebnej jamy sa svah spevnil striekaným betónom.
Pilier č. 3 a 4 sú dvojstojkové s kruhovým prierezom priemeru 1,7 m. Osová vzdialenosť stojok piliera je 3,6 m. Výška stojok piliera č. 3 je 8,1 m a piliera č. 4 je 7,0 m. Základový blok je výšky 2,0 m, pôdorysných rozmerov 8,0 × 8,0 m. Driek i základový blok je zo železobetónu. Založenie je realizované na mikropilótach v počte 81 kusov.
Opora č. 5 je gravitačná so železobetónovým úložným prahom šírky 2,3 m a výšky 1,56 m. Driek opory je z prostého betónu s lícnou hranou v sklone 5:1 a zvislou rubovou stranou. Výška drieku je 4,86 m. Základový blok je zo železobetónu výšky 1,5 m a šírky 5,55 m. Založenie sa realizovalo na mikropilótach v počte 102 kusov, pričom pre zachytenie vodorovných síl sa prvé dva rady mikropilót v počte 34 kusov navŕtali pod uhlom 10° od zvislice.

ZAKLADANIE ZÁRUBNÉHO MÚRU SO 221

Zárubný múr sa nachádza v km 2,586 – 3,082 po pravej strane v smere Dolný Kubín – Trstená. Celková dĺžka múru je cca 496 m. Je tvorený 50 dilatačnými celkami dĺžky cca 10 m.

KONŠTRUKČNÉ RIEŠENIE

Podľa pôvodného IG prieskumu sa uvažovalo s jednoduchým zabezpečením svahu a plošným zakladaním celého múru. Pri stavebných prácach sa však ukázalo, že geológia pod základovou škárou neodpovedá IG
prieskumu. Na overenie reálnej geológie sa počas realizácie objektu vykonalo 5 doplňujúcich vrtov (km 2,680 až 2,905). Na ich základe sa zistilo, že z prevažnej väčšiny podložie tvoria íly a hliny tuhej konzistencie. Skutočnosť, že rozhranie geologických vrstiev sa nachádza podstatne nižšie ako bolo predpokladané, mala vplyv na stabilitnú koncepciu zárezu v pracovnom a prevádzkovom štádiu.
Z hľadiska pracovného štádia (štádium realizácie múra) bolo potrebné predĺžiť klince v klincovaných svahoch na podmienky reálnej geológie, nakoľko kvartérne sedimenty (íly, hliny), majú podstatne horšie šmykové a deformačné parametre ako predkvartérne (kriedové) skalné podložia (aj keď je zvetrané). Pred samotným klincovaním svahu sa zhotovil nástrek torkrétom hrúbky 100 mm, vystužený 1 × KARI sieťou, na ploche o výmere 5.136 m². Zemné klince sú z betonárskej ocele ØR25, osadené do vrtu s cementovou zálievkou. Hlava klincov sa opatrila oceľovou platňou privarenou ku klincu. Vŕtanie klincov sa realizovalo v rastri 1,5 × 1,5 m. Klincovanie svahu sa zhotovilo v dvoch až piatich radách, v závislosti od výšky svahu, s dĺžkou klincov 4, 6, 10 a 12 m. Celková dĺžka zabudovaných klincov je 17.458 m.
Z hľadiska prevádzkového štádia (štádium defi nitívne) bolo potrebné, podľa zistení z reálnej geológie, väčšiu časť dilatačných blokov zakladať hĺbkovo na mikropilotách a veľkopriemerových pilotách, nakoľko únosnosť základových škár, tvorených kvarternými ílmi a hlinami, bola nevyhovujúca.
Dilatačné bloky č. 1–13, 17 a 48–50 sú založené plošne, nakoľko v tejto časti úseku sa v základových škárach nachádzalo zvetrané kriedové skalné podložie. Bloky č. 14–16, 18, 26, 43–47 sa zakladali na mikropilótach 76/10 dĺ. 8, 11 a 12 m s dĺžkou koreňa 7 m a 4 m. Etáže v koreňovej časti sa realizovali po 500 mm, pričom na jednu etáž pripadalo 40–60 litrov injekčnej zmesi. Počet MP pod každý blok bol stanovený podľa aktuálneho stavu geológie, v počte od 5 do 10 ks. Celková dĺžka zabudovaných MP je 683 m. Bloky č. 19–21, 23–25, 27, 28, 30–32 a 33–42 boli založené na razených betónových pilótach VUIS Ø420 mm s dĺžkou 7 m. Počet pilót pod každý blok sa stanovil na 10 ks, pričom päty pilót museli byť votknuté min. 1,5 m do štrkov. Bloky č. 22 a 29 boli založené na betónových pilotách Ø 600 mm s dĺžkou 7 m, v počte 7 ks na jeden dilatačný blok.
Z hľadiska celkovej stability územia v prevádzkovom štádiu bolo potrebné zvýšiť celkový stupeň stability územia pomocou trvalých zemných kotiev, nakoľko pri odťažení nadložných vrstiev sa s pribúdajúcim časom jemnozrnné zeminy (íly, hliny) dostávali do stavu, keď strácali časť svojej šmykovej pevnosti, ktorú mali v pôvodnom stave, keď boli priťažené pôvodným geostatickým napätím (opačný proces konsolidácie). Použili sa 6-lanové trvalé kotvy dĺžky 26 m, z toho koreňová časť predstavovala 16 m. Sklon kotiev od vodorovnej roviny sa pohyboval v rozpätí 25–30 stupňov. Etáže v koreňovej časti boli po 500 mm. Množstvo injekčnej zmesi na etáž sa pohybovalo min. 40 litrov (v poloskalnom) resp. 80–100 litrov (v štrkoch). Predpínacia sila do kotiev Fdov = 750 kN. Kotvené sú dilatačné bloky č. 12–42 s výnimkou bloku č. 13.
Odborná verejnosť veľmi dobre vie, aké náročné je budovanie akejkoľvek stavby v komplikovaných základových pomeroch. Musím priznať, že príroda nás poriadne potrápila, najmä pri realizácií hlbokých zárezov, kedy sme sa aj vďaka zlým poveternostným vplyvom museli popasovať s obtiažnými situáciami a zabezpečiť špeciálne techniky pri zakladaní náročnom nielen na pracnosť, čas ale aj financie.

The expressway R3 is a part of the European route E77 (southnorth) in the corridor Hungary – Šahy – Zvolen – Dolný Kubín – Trstená – Poland. The fi rst realized part of this corridor is the section Oravský Podzámok – Horná Lehota. The route of this expressway resulted from a complicated terrain confi guration it passes though. Thanks to its construction, the noise level and pollutant immissions in the adjacent municipalities will decrease. Another important aspect is a signifi cant increase of road safety and decrease of the accident rate.

Autor

• Ing. Kobela Tibor