Modernizácia železničnej trate Žilina – Košice, úsek trate Krompachy (mimo) – Kysak
Časopis Inžinierske stavby 
Príprava modernizácie železničnej trate medzi stanicami Krompachy a Kysak si vyžiadala komplexný osový geotechnický prieskum so zameraním na únosnosť, stabilitu podvalového podložia, stabilitu a zloženie zemných telies, ako aj na ekologické zhodnotenie koľajového kameniva. Práce boli realizované v súlade s platnou legislatívou SR, internými predpismi ŽSR a platnými geotechnickými normami. Článok prezentuje metódy, rozsah a výsledky prieskumu a poskytuje prehľad o geologických pomeroch územia, ako aj návrh odporúčaní na modernizáciu trate.
Cieľom modernizácie železničnej trate Krompachy – Kysak je zvýšenie traťovej rýchlosti do 160 km/h, čo kladie vysoké nároky na stav zemnej pláne, únosnosť podložia a celkovú stabilitu zemných telies.
Úsek je súčasťou medzinárodného koridoru TEN-T, ktorý spája západnú a východnú Európu, preto má modernizácia zásadný význam z hľadiska ekonomickej efektivity a ekologickej udržateľnosti železničnej dopravy. Osový geotechnický prieskum realizovala v rokoch 2008 a 2024 spoločnosť GEOFOS, s. r. o. Prieskum bol zameraný na identifikáciu a charakteristiku geotechnických pomerov trate, najmä v úsekoch, kde zostáva v pôvodnej polohe.
Prieskum z roku 2024 nadväzoval na skorší prieskum s ohľadom na aktualizované projektové požiadavky. Úsek trate Krompachy – Kysak patrí medzi významné tranzitné spojenia na východnom Slovensku, s vysokou intenzitou osobnej aj nákladnej dopravy. Trať je súčasťou Paneurópskeho dopravného koridoru č. 5, čo zvyšuje požiadavky na jej kapacitu, rýchlosť a technickú spoľahlivosť. Modernizácia trate má nielen zvýšiť rýchlosť, ale aj zlepšiť komfort jazdy a znížiť hlučnosť.
Metodika prieskumných prác
Prieskumné práce (obr. 1) boli projektované so zámerom poskytnúť komplexný súbor informácií o zemnej pláni a zemnom telese trate. Práce boli realizované v nasledujúcom rozsahu:
- sondy dynamickej penetrácie: 224 ks s celkovou dĺžkou 1 020,90 m,
- statické zaťažovacie skúšky: 220 ks.
Sondy boli situované v osi skúšanej koľaje. V zmysle predpisov ŽSR a vzhľadom na špecifiká skúmaného úseku boli prieskumné diela realizované každých 200 m, respektíve podľa požiadaviek projektanta zo spoločnosti REMING CONSULT, a. s. Statické zaťažovacie skúšky boli realizované vo výkopoch po úroveň zemnej pláne.
Výkop na statickú zaťažovaciu skúšku slúžil jednak na realizáciu samotnej skúšky a jednak na detailnú geologickú dokumentáciu štrkového lôžka a vrchnej časti zemnej pláne. Vykopané sondy umožnili odber zemín priamo z podložia zaťažovacej skúšky. Požiadavka na odber vzoriek zemín bola v rozsahu porušenej vzorky. Súčasne bola požiadavka na odber technologických vzoriek na stanovenie receptúry pre úpravu zeminy.
Geomorfologické podmienky
Územie trate pretína oblasť Slovenského rudohoria, ktorá je charakteristická členitým stredohorským reliéfom. Trať vedie cez údolnú nivu rieky Hornád a jej priľahlých riečnych terás a svahov.
Inžinierskogeologické podmienky
Podložie trate tvoria horniny rôzneho geologického veku od paleozoických komplexov až po kvartérne sedimenty. Staršie paleozoikum – kryštalinikum je zastúpené tromi litostratigrafickými jednotkami: lodinský komplex, miklušovský komplex a bujanovský komplex. Horniny sú reprezentované stredne až vysoko metamorfovanými horninami a granodioritmi.
Mladopaleozoicko-mezozoický sedimentárny obal Gemerika reprezentujú vulkanity (ryolity, dacity a ich vulkanklastika) a sedimentárne horniny (pieskovce, zlepence a bridlice). Veporikum je zastúpené permskými litostratigrafickými jednotkami: brusnianske a predajnianske súvrstvie. Jednotky sú zastúpené zlepencami, pieskovcami, drobami s polohami kyslých vulkanoklastík.
Mezozoické litostratigrafické jednotky sú zastúpené lužňanským súvrstvím (kremence, kremité pieskovce až arkózy) a ramsauskými dolomitmi. Kvartérne sedimenty sú tvorené fluviálnymi, fluviálnymi-terasovými, deluviálno-fluviálnymi a deluviálnymi sedimentmi.
Výsledky prieskumu a návrh sanačných opatrení
Osový geotechnický prieskum v úseku Krompachy – Kysak identifikoval viaceré úseky s nevyhovujúcimi vlastnosťami podvalového podložia. Výsledky boli spracované formou geotechnických profilov, z ktorých boli odvodené únosnosti podložia a návrhy potrebných opatrení. Medzistaničné úseky boli interpretované formou geotechnických profilov a stanice ŽST Kysak a Margecany boli interpretované formou geotechnických profilov a celkového náhľadu stanice.
Výsledky preukázali vysokú variabilitu vlastností zemín, zvýšenú hladinu podzemnej vody a prítomnosť navážok. Na základe laboratórnych výsledkov sa ukázalo dominantné zastúpenie štrkovitých zemín (G1-G5) na zemnej pláni. V menšej miere boli zastúpené piesčité zeminy (S3) a ílovité zeminy (F2 a F6). Ílovité zeminy sa overili hlavne v ŽST Margecany a Kysak.
Štrkovité a piesčité zeminy charakterizovala dominantne malá priepustnosť a mierna namŕzavosť až namŕzavosť. Ílovité zeminy sú nepriepustné až veľmi málo priepustné a nebezpečne namŕzavé. Násypy železničnej trate sú priamo závislé od pôvodu materiálu, ktorý sa použil pri budovaní.
Miestne prírodné zdroje poskytli pri budovaní násypov prevažne kvartérne sedimenty fluviálneho komplexu (prevažne štrkovité zeminy), deluviálneho komplexu (zmes ílovitých zemín prevažne s pevnou konzistenciou a štrkovitých zemín) a peleozoicko-mezozoické komplexy (heterogénna zmes dolomitov, rúl, kremencov, pieskovcov a bridlíc). Skladba násypového telesa zodpovedá prevažne geologickej skladbe okolitého prostredia.
Medzi navrhované opatrenia pre jednotlivé medzistaničné úseky a železničné stanice patrí úprava zemnej pláne v miestach so zníženou únosnosťou aplikáciou vhodných metód (stabilizácia cement/vápno) a následne prehutnenie. V miestach s výskytom nevhodného materiálu (jemnozrnné zeminy, škvara) navrhujeme výmenu za vrstvu štrkovitých priepustných zemín.
V úsekoch trate, ktoré vedú v záreze a dôjde tam po odstránení železničného zvršku k obnaženiu skalného podložia, je navrhnutá hydroizolácia (napr. asfaltová vrstva), aby nedochádzalo k degradácii skalných hornín pôsobením vody a mrazu. Dôležitým opatrením pre jednotlivé úseky trate vedené na násype alebo v záreze je obnova existujúcich a dobudovanie pozdĺžnych drenážnych prvkov. Pre železničné stanice (ŽST Kysak a ŽST Margecany) navrhujeme zvážiť aplikáciu geodosky v celom území stanice na dosiahnutie celoplošnej únosnosti.
Záver
Osový geotechnický prieskum trate Krompachy – Kysak priniesol poznatky o stave zemnej pláne, zemného telesa a geologickom prostredí v oblasti významného železničného koridoru. Kombináciou terénnych meraní, laboratórnych skúšok a analýzou archívnych dát bolo možné identifikovať zóny s potrebou technického zásahu.
Výsledky prieskumu potvrdili dôležitosť lokalizovaného prístupu k sanácii – každá stanica a traťový úsek si vyžadujú špecifické technické riešenie prispôsobené miestnym geotechnickým podmienkam. Uvedený prieskum zároveň potvrdzuje dôležitosť systematického a multidisciplinárneho prístupu k diagnostike dopravných koridorov najmä v geologicky zložitých územiach. Výstup z prieskumu predstavuje podklad pre projektantov na ekonomicky efektívnu a technicky spoľahlivú modernizáciu trate.
TEXT: Mgr. Miloš Pleško, Mgr. Robert Csizmadia, GEOFOS, s. r. o.
FOTO: GEOFOS, s. r. o.
ILUSTRAČNÝ OBRÁZOK: iStock
