PODZEMNÍ STAVBY BF06 Předstudie železničního tunelu Anenská Studánka
ZÁKLADNÍ INFORMACE Stavba: Předstudie železničního tunelu Anenská Studánka Lokalita: Obec Křenovice Profil: 60 m 2 Délka: 2420 m Návrhová rychlost: 80 km/h Objednatel: Pardubický kraj Investor: České drahy Zpracovatel: Mário Lenčéš studijní skupina B4K3 Kontroloval: doc. Ing. Vladislav Horák, CSc 1. Úvod Tato studie je tvořena v rámci modernizace železniční tratě. V blízkosti obce Třebovice v Pardubickém kraji bude vybudován železniční tunel Anenská Studánka. Zkrátí se ním tím traťový úsek o 1551 metrů. Hlavním důvodem jsou však časté sesuvy půdy a kamenů, z kopce který trať obcházela. Tyto časté problémy omezovali plynulý železniční provoz.
2. Geologická stavba území 2.1 Dosavadní prozkoumanost Z daného místa jsou k dispozici starší průzkumy z doposud provedených vrtů přímo v trase tunelu. Údaje je možné použít pro tuto zprávu. Průzkumy širšího okolí mají jen orientační význam pro hodnocení geologických poměrů. Pro zpracování studie jsou postačující informace získané z geologických map získaných z geologického mapového fondu na doméne geofond.cz a orientačního průzkumu provedeného v otevřeném výkopu nedaleko stavby. 2.2 Geomorfologie Obec Třebovice leží v nadmořské výšce 420 metrů nad mořem na okraji tzv. Loučenské tabule a Českotřebovské vrchoviny, které jsou součástí Svitavské pahorkatiny, jež náleží do soustavy České křídové tabule. Zájmová lokalita se nachází jihovýchodně od města Česká Třebová. Pozemek se nachází v nadmořské výšce 420 metrů. Oblast je v dostatečné vzdálenosti od zastavěného území, což umožňuje bezproblémovou výstavbu. Z morfologického hlediska je tunel ideálně umístěn. Přístup k pozemku je též bezproblémový, protože obě strany tunelu jsou v bezprostředné blízkosti stávajících komunikací. Nejbližším vodním dílem je Nový rybník nedaleko obce Opatov, vzdálený asi 2 km, který však vzhledem k jeho vzdálenosti a nadmořské výšce pozemku nijak neohrožuje plánovanou stavbu. Objekt může být ohrožen dešťovou vodou stékající po svahu. 2.3 Geologická stavba širšího okolí Zájmové území se nachází ve východní části České křídové tabule. Převládají zde subhorizontálně uložené sedimenty mořského původu. Petrograficky se jedná o mocná souvrství převážně pískovců a jílovců až slínovců. V některých místech přecházejí slínovce do opuk. Pískovce a opuky se intenzivně využívají jako stavební kámen. Hlavní faktory vzniku rozsáhlých a mocných svrchno křídových sedimentů Českého masívu jsou trvalé klesání rané části masívu v době svrchní křídy a s tím související výrazná transgrese cenomanského moře, zdůrazněná izochronními horotvornými pohyby v alpskokarpatské soustavě. Před definitivní regresí moře koncem svrchní křídy, lze uvnitř křídových sedimentu Českého masívu zaznamenat další dílčí trasgese, dílčí regrese, nebo krátkodobá přerušení sedimentace. 2.4 Tektonické poměry Tektonicky jsou sedimenty České křídové tabule intenzivně porušeny řadou dílčích zlomů, které všechny souvisejí s velkou zlomovou strukturoulabským lineamentem, který ve směru SZ_JV prochází v podloží pánve. Zlomová tektonika přináší někdy potíže při zakládání staveb.
2.5 Hydrogeologie Naražená a ustálená voda: V lokalite nebyla naražená žádná podpovrchová voda. Při provádění zemních prací je nutno počítat s průsakem vody v celém rozsahu terénních úprav. Dle rozboru vody je voda mírně agresivní na beton a ocel. Agresivita na betonové o ocelové konstrukce. Podle provedeného chemickofyzikálního rozboru vzorku podzemní vody ze sondy je tato voda závadná s obsahem SO 4. Čelit této agresi se doporučuje přípravou kvalitního betonu bez trhlin a pórů, připraveného z dobrého kameniva a strusko portlandského cementu, případně chráněného vhodnou izolací proti síranové agresi. Vůči ocelovým konstrukcím je voda agresivní se střední hodnotou měrné el. vodivosti a střední hodnotou SO 3 + Cl, způsobí korozi ocelových konstrukcí. Čelit této agresi je možno protikorozními nátěry. Kontaminace vody. Dle provedeného kompletního chemického rozboru jsou všechny zkoumané hodnoty pod limitní hodnotou. Zhodnoceno dle - Kriteria znečištění podzemní vody - Metodický pokyn MŽP z roku 1996. 2.6 Průzkumná díla Byl učiněn umělý odkryv do hloubky 3,5m o šířce 2,5m za účelem orientačního posouzení základových poměrů. Na lokalitě bylo odebráno 5 vzorků: 1 hnědočerná humózní hlína tuhá, odebraná v hloubce 0,20 m 2 světle hnědá jílovitá hlína pevná, odebraná v hloubce 0,35 m 3 šedý rozpadavý slin pevný, odebrán v hloubce 1,60 m 4 žlutobílí střípkovitě rozpadavý slin tvrdý, odebrán v hloubce 2,30 m 5 hnědošedý kompaktní slin tvrdý, odebrán v hloubce 3,00 m 2.7 Geodynamické jevy V okolí zájmového území se nenachází žádné významné geodynamické jevy. Terén, ve kterém se území nachází je stabilní. Území se nenachází ani v krasových, ani tektonicky aktivní oblasti.
2.8 Ekologické zhodnocení vlivu stavby na okolí Tato stavba nebude ekologicky narušovat dané území, a to v průběhu stavby, ani samotného užívání. Stavba nebude mít vliv na hladinu podzemní vody. Stavba se nenachází v žádné chráněné oblasti, v ochranném pásmu vodního zdroje, ani v žádném jiném území, které by mohla tato stavba narušovat. 2.9 Závěr a doporučení pro stavbu. Po orientačním zhodnocení základových poměrů byla shledána z geologického hlediska pro stavbu podzemního díla vhodnou. 3. Navržené rozměry, příčný profil, směrové a výškové řešení trasy: Navržený úsek, celkové délky 2420 m, se skládá z dvou protisměrných směrových oblouků. Vychází z kategorie železničních staveb pro dvoukolejní trať, s rozchodem kolejí 1435mm. Celý tunel klesá ve sklonu 0,5 %. Příčný profil plánovaného tunelu je tvořen viz. obr.1 o světlé šířce 14,0 m a světlé výšce 11,5 m. 4. Navržená technologie provádění: Vzhledem k tomu, že celá podzemní stavba se nachází v dobře známé lokalitě, nebudou požadovány žádné speciální požadavky na geotechnický průzkum. Budou provedeny jen dvě jádrové sondy pro ověření předpokládaných geotechnických vlastností základové půdy. Jako nejvhodnější metoda pro danou stavbu je navržena tzv. metoda raženého NATM tunelu.
Tunel bude budován ražením, na povrchu se objeví pouze těžní a koncové šachty. Výstavba bude prováděna s minimálním omezením pěšího a silničního provozu v dané oblasti. Postup ražby a zajištění počvy bude řešen v závislosti na vlastnostech zeminy v počvě a na případném nepředpokládaném výskytu úrovně hladiny podzemní vody. S ohledem na geologické prostředí se provede provizorní ochrana dna. Ražba bude prováděna podle zásad NRTM ve smyslu pravidel observační metody. Provozní ostění bude provedeno ze stříkaného betonu C20/25-X0 v tloušťce 200-250mm vyztuženého příhradovými ramenáty (a cca 0,6-0,9m) a dvěma vrstvami KARI sítí o6/100xo6/100mm. Velikost rámů příhradové výztuže je proměnná, bude kopírovat tvar zajištění nadloží tryskovou injektáží. Klenba je navržena ze stříkaného betonu SB 20/25 XC2 a bude vyztužena ocelovými sítěmi. Tunel nebude možno razit po celé délce díla bez provedení sanace nadloží pomocí tryskové injektáže (TI) nebo mikropilot. Bylo navrženo zesílení stability klenby, části boků a popř. i čelby výrubu ve formě ochranného deštníku ze sloupů TI. V případě nutnosti budou ve sloupech TI též ponechány mikropiloty pro zvýšení únosnosti. Obálka ve formě trychtýře z TI bude tvořena jednotlivými navzájem se překrývajícími sloupy o minimálním Ø600mm, délka jednotlivých sloupů bude závislá na možnosti sanační techniky. Minimální délka cca 6m, optimální cca 12m, max. do 15-18m. Každý jednotlivý vrt musí být specifikován svými parametry v technologickém postupu pro provádění sanačních prací. Pro injektáž bude používána stabilizovaná cementová injekční směs předepsané hmotnosti a viskozity. 5. Problémy a rizika Stavba byla vyhodnocena jako minimálně riziková. Žádné inženýrské sítě nebudou bránit v realizaci podzemního díla. Jediným potenciálním rizikem by mohlo být poddolované území v blízkosti tunele. Avšak vzhledem k vzdálenosti přibližně 150 metrů má území málo pravděpodobný vliv na tunel. I mimo to je však nutno používat stroje, které nevyvodí takové dynamické účinky, které mohou ohrozit konstrukci.