Horský priechod Biela Hora, zabezpečenie rozšírenia cestnej komunikácie v náročných geomorfologických podmienkach
Časopis Inžinierske stavby Horský priechod Biela Hora zabezpečuje hlavný cestný ťah v smere od Trnavy do Senice a ďalej do Českej republiky. Využívaný je v značnej miere tranzitnou nákladnou dopravou. Nachádza sa na ceste I/51, ktorej šírkové usporiadanie donedávna nedosahovalo požadované parametre v zmysle platných noriem a predpisov na území SR. V roku 2023 sa pristúpilo k jeho rekonštrukcii a rozšíreniu cesty I. triedy na požadovaných 9,5 m. V značne geomorfologicky náročnom teréne bolo nutné realizovať aj oporné múry vhodné do stiesnených pomerov. Článok predstavuje návrh a realizáciu vystužených horninových konštrukcií s poddajným lícovým opevnením a modulárnou oceľovou konštrukciou v tvare písmena X.
Súčasná cesta I/51 je hlavným dopravným ťahom medzi Trnavským krajom (s mestami Holíč, Senica, Trnava) a Nitrianskym krajom (s mestami Nitra, Vráble, Levice). Zabezpečuje tiež napojenie na diaľnicu D1 a rýchlostnú cestu R1. Riešený úsek cesty nevyhovuje z hľadiska šírkového usporiadania – nespĺňa normové technické parametre pre cestu I. triedy.
Nákladné vozidlá vyvolávajú na vozovke bez spevnenej krajnice nápravové tlaky blízko pri korune komunikácie, čo sa prejavuje pozdĺžnymi trhlinami vo vozovke a narušením stability násypových svahov striedavo na ľavej alebo pravej strane, príp. obojstranne, lokálne dochádza až k zosuvom.
Odvodňovacie zariadenia sú nefunkčné z dôvodu nánosov veľkého množstva materiálu zo zárezov a z okolitého terénu. Vozovka takisto vykazuje opotrebenie vzhľadom na veľkosť dopravného zaťaženia – najmä nákladnej dopravy. Úlohou technického tímu bolo nájsť efektívne, ekonomické a časovo flexibilné riešenie pre dané zložité podmienky.
Miesto stavby a morfológia záujmového územia
Stavba sa nachádza medzi obcami Jablonica a Trstín v Trnavskom kraji. Začiatok úseku je v km 101,097 cesty I/51 a koniec úseku v km 103,597. Keďže pôvodná cesta so šírkou 7,5 m viedla morfologicky členitým územím, na úseku s dĺžkou 2,5 km sa nachádza až 21 oporných a zárubných múrov, aby ju bolo možné rozšíriť na 9,5 m. Z celkového počtu 21 múrov je 5 múrov zárubných a 16 múrov oporných, pričom tri múry sú budované z drôtokamenných košov a 13 múrov je budovaných so špeciálnou konštrukciou v tvare písmena X, kotvenou do podložia.
Geologickú stavbu územia v okolí stavby tvoria neogénne horniny a kvartérne sedimenty. Neogénne horniny reprezentujú dominantne jablonické zlepence lakšárskeho súvrstvia (Began et al., 1984). Zlepence sú polymiktné, tvorené netriedenými, prevažne dobre opracovanými valúnmi Ø 2 až 10 cm. Materiál tvoria hlavne rôzne druhy mezozoických karbonátov – wettersteinské dolomity a vápence, menej steinalmské a anberské vápence triasového veku, prípadne pieskovce kriedy.
Smerom do nadložia sú zlepence zvetrané a rozdrobené až rozložené, charakteru štrkov s prímesou jemnozrnnej zeminy a ílovitých štrkov s prevažne opracovanými a poloopracovanými valúnmi (miestami s úlomkami) do Ø 0,5 až 3 cm, miestami 4 až 8 cm.
Podľa dostupných údajov je intenzita dopravy na úrovni viac ako 3 300 vozidiel denne, pričom viac ako tretinu tvorí ťažká nákladná doprava. Pri realizácii stavebných prác boli práve vozidlá s dĺžkou nad 10 m vylúčené a museli byť odklonené na iné obchádzkové trasy. Aj po vylúčení ťažkej nákladnej dopravy (okrem staveniskovej) však bola zabezpečená doprava pre viac ako 2 100 vozidiel za 24 hodín.
V rekonštruovaných úsekoch bola osadená dočasná svetelná signalizácia a premávka viedla striedavo v jednom pruhu. Vzhľadom na to bolo nutné zabezpečiť výkopové práce na osadenie oporných múrov len do jedného jazdného pásu, čo si vyžiadalo zabezpečenie cestného násypu konštrukciami špeciálneho zakladania.
Špeciálne zakladanie oporných múrov
Zabezpečenie plynulosti dopravy počas realizácie oporných a zárubných múrov aspoň v jednom profile usmernením svetelnou signalizáciou kládlo zvýšené požiadavky na bezpečnosť prejazdu motorových vozidiel. Išlo najmä o oblasti výkopových jám na osadenie oporných múrov, kde vznikali miestami zárezy s výškou až 4,0 m. Bolo nutné pripraviť také technické riešenie, ktoré výrazne skráti čas realizácie múrov v otvorených stavebných jamách.
To sa podarilo vďaka osadeniu prefabrikovanej stabilizačnej konštrukcie zloženej z priestorovej nosnej oceľovej konštrukcie tvorenej čelným panelom, teleskopickou ťažnou tyčou, základovou platňou a kotevnými prvkami. Osadenie tejto konštrukcie na podkladový betón skrátilo čas práce v otvorenej stavebnej jame oproti realizácii vystuženej horninovej konštrukcie s drôtokamenným lícom o viac ako polovicu.
Prefabrikovaná stabilizačná konštrukcia
Rozmery použitých prefabrikovaných prvkov sú 2,00 × 2,50 m (B25) a 3,45 × 3,82 m (B38). Konštrukciu bolo možné osádzať na výšku aj na šírku, čo umožnilo plynulo meniť jej výšku vzhľadom na výrazné pozdĺžne sklony cesty I/51 a zložité morfologické pomery. Konštrukcia sa ukladala v sklone čela 10 stupňov od vertikálnej roviny a bola ukotvená uprostred každého prvku základovou gravitačnou platňou alebo horninovou tyčovou kotvou.
V telese odrezu bolo inštalované nosné ťahadlo s nastaviteľnou dĺžkou, čo takisto uľahčilo osadenie a montáž prvkov do konkrétneho priestoru bez nutnosti ďalšej presnej úpravy svahov stavebnej jamy. Variabilita konštrukcie výrazne urýchlila stavebné práce. Prefabrikované prvky boli dodané na stavbu v rozloženom stave a manipulácia bola možná aj počas zachovania premávky na ceste I/51.
Maximálna hmotnosť jedného kusu stabilizačnej konštrukcie typu B38 bola 940 kg, no hmotnosť rámu bez dosiek bola len niečo pod 450 kg, čo umožnilo použitie bežnej zdvíhacej techniky. Po rozložení čelného panela sa pripojilo centrálne tiahlo a výstužné tiahla, neskôr sa osadila teleskopická časť ťahadla s tyčami na reguláciu dĺžky tiahla a základová kotevná gravitačná platňa.
Jednotlivé konštrukcie sa spájali spojovacím príslušenstvom. Na následný zásyp sa používal priepustný materiál z kameniva v čele frakcie 63/125 mm v hrúbke cca 2,0 m, následne sa stavebná jama zasypala a zhutnila štrkodrvinou frakcie 0/63 mm z miestneho lomu.
Záver
Inštalácia prefabrikovanej stabilizačnej konštrukcie (ŠIDLO-X) v kombinácii typu B25 a typu B38 umožnila efektívne a ekonomické zabezpečenie stability cestného telesa v náročných morfologických pomeroch. Výrazne sa znížil negatívny vplyv na plynulosť dopravy počas stavebných prác a zároveň sa skrátil čas realizácie oporného múru oproti pôvodnému návrhu vystuženej horninovej konštrukcie s lícom z drôtokamenných košov.
Výhodou tohto technického riešenia bolo maximálne využitie členenia konštrukcie a jeho relatívnej variability, čo skrátilo čas realizácie. Zároveň sa v maximálnej možnej miere znížilo ovplyvnenie bezpečnosti cestnej premávky pri realizácii v daných zložitých geomorfologických, geologických, geotechnických podmienkach, v ktorých sa nachádza teleso cesty I/51.
Spoločnosť Amberg Engineering Slovakia bola spracovateľom projektu v stupni dokumentácie na vykonanie prác, zhotoviteľom stavby je spoločnosť Skanska SK, a. s., a dodávateľom systému stabilizačnej konštrukcie spoločnosť GEOSOUL, s. r. o. Týmto článkom ďakujeme objednávateľovi stavby Slovenskej správe ciest Bratislava za možnosť realizovať tieto zaujímavé konštrukcie určené práve na práce v náročných morfologických podmienkach za krátky časový úsek.
Literatúra
1. Projektová dokumentácia Zosuvy na cestách I. tried, I/51 Biela Hora, aktualizácia DRS, IPOS, s. r. o., Banská Bystrica, 11/2021.
2. Projektová dokumentácia Zabezpečenie zvýšenia bezpečnosti a plynulosti premávky na ceste I. triedy v TT kraji – I/51 Biela Hora. Amberg Engineering Slovakia, s. r. o., Bratislava, 09/2024 až 11/2024.
3. Prelovský, B. – Sňahničan, J. – Csizmadia, R. – Mažgut, M. – Pleško, M. – Bednárik, M. Stabilizačná konštrukcia ŠIDLO-X v lokalite Svätý Anton. In Inžinierske stavby 04/2022, JAGA, Bratislava.
Text: Ing. Viktor Tóth, Amberg Engineering Slovakia, s. r. o.,
Ing. Marek Štancel, Skanska SK, a. s., Ing. Jozef Sňahničan,
GEOSOUL, s. r. o.
Foto: autori
