IG poměry tunelu Valík na D5

Inženýrsko-geologické poměry v trase tunelu

Vrch Valík je pokryt svahovými čtvrtohorními sedimenty, mocností 0,5–2,0 m. Pod vrstvou zhruba 0,2 m mocné hnědé humózní hlíny jsou světle hnědé až rezavě hnědé hlinitopísčité štěrky, místy jílovité, s ostrohrannými úlomky silně zvětralých porfyrů.

Vlastní ražba je vedena v slabě metamorfovaných proterozoických břidlicích. Silné zvětrání břidlic se pohybuje v hloubkách od 3 m do 20 m v celé délce tunelu. Tektonické postižení je silné, břidlice jsou rozpukané, místy intenzivně (ve čtyřech i více puklinových systémech).

S předstihem byl realizován podrobný geologický průzkum pomocí ražené průzkumné štoly. Ta byla umístěna zhruba uprostřed budoucí střední opěry tunelu.

Konstrukce tunelu

Valík je dálničním tunelem se dvěma tunelovými troubami. Každá trouba má dva jízdní pruhy šířky 3,75 m a jeden nouzový pruh šířky 3,25 m. Teoretická plocha výrubu ražených částí tunelů je 2x150 m2.

Severní tunelová trouba je dlouhá 390 m, jižní tunelová trouba je dlouhá 380 m. Průjezdný profil, který je 5,2 0,15 m vysoký, umožňuje dopravovat v tunelu i mimořádné náklady. Šířka mezi obrubníky je 11,5 m, chodníky mají šířku 1 m.

Obě tunelové trouby jsou uloženy těsně vedle sebe bez horninového mezipilíře a mají společný středový železobetonový pilíř. Toto řešení bylo zvoleno s ohledem na požadavek ekologů minimalizovat trvalé zábory pozemků v příportálových úsecích dálnice. V oblasti obou portálů došlo k výrazné úspoře záborů pozemků. Při standardním řešení by bylo nutné rozšířit zábory o cca 10-15 m. Středový pilíř byl budován v předstihu, v samostatném středovém tunelu.

Statické řešení primárního ostění

Geologické poměry byly podstatně horší, než předpokládal projekt dokumentace pro stavební povolení. Proto byly také pro dokumentaci zadání stavby (DZS) zpracovány dva nezávislé statické výpočty, a posouzeny expertem Ředitelství silnic a dálnic ČR. Na základě posudku byl vypracován další, třetí kontrolní statický výpočet.

První statické a stabilitní řešení bylo provedeno pomocí programového systému PHASES 2.2. metodou konečných prvků, s využitím pravděpodobnostního přístupu při stanovení vstupních i výstupních veličin řešení. Druhý statický výpočet byl realizován v programu PLAXIS pro různé kombinace vstupních parametrů tak, aby bylo možno optimalizovat návrh primárního ostění s ohledem na velkou variabilitu horninového prostředí. Statické výpočty byly realizovány na dvou odborných pracovištích v Praze a Ostravě.

Postup výstavby

S ohledem na dobu výstavby byly paralelně budovány jak hloubené úseky, tak i ražený úsek tunelu. Ražba tunelu byla provedena Novou rakouskou tunelovací metodou. Vycházelo se přitom ze zásady, že nejprve se vybuduje primární ostění celého tunelu, včetně středního pilíře, a následně, po provedení neuzavřené mezilehlé izolace (systém „deštník“), se bude realizovat sekundární (definitivní) ostění.

Základní členění výrubu bylo vertikální, v menším rozsahu pak horizontální (dílčí výruby). Primární ostění je složeno ze stříkaného betonu, příhradových oblouků, sítí a svorníků. Izolace proti vodě je svedena do bočních odvodňovacích drenáží ve dně tunelu, pro každou troubu samostatně. Definitivní ostění je železobetonové, monolitické, betonované do posuvné ocelové formy.

Staticky a technologicky nejsložitější konstrukcí je železobetonový středový pilíř mezi oběma tunely, který přináší celé zatížení horninového masivu (s ohledem na nízké nadloží a šířku obou tunelů se nevytvořila přirozená horninová klenba). Pilíř byl vybudován ve středním tunelu, který byl realizován jako první. Méně kvalitní část horninového prostředí v oblasti nad i pod středním pilířem byla zesílena svorníky a mikropilotami, a následně proinjektována cementovou směsí.

Ražba tunelových trub

Ražba severní i jižní tunelové trouby byla vedena dovrchně (cca 40 ‰) z provizorního Rozvadovského portálu. Statický výpočet povoloval odstup obou hlavních čeleb od 10 m do maximálně 30 m. Tím se plnil požadavek na symetrickou ražbu k ose dálnice. Jako první byly raženy boční tunely obou tunelových trub, a následně hlavní kaloty a jádra. S ohledem na symetrii nezáleželo na tom, která tunelová trouba je ražena jako první. Ražba byla vedena převážně bez použití trhacích prací (mechanickým rozpojováním), jen výjimečně s omezeným použitím trhavin. Dílčí výruby byly navrženy tak, aby bylo možno použít výkonné důlní mechanizmy, které měl k dispozici zhotovitel stavby. Doba ražby každé z tunelových trub se pohybovala okolo sedmi měsíců.

ZDROJ: Pragoprojekt, foto Kat. geotechniky ČVUT,  kráceno