Partneri sekcie:

Nové Apollo pomaly rastie. Ako prebiehalo prehlbovanie novej stavebnej jamy?

Obr. 1 Vizualizácia polyfunkčného súboru
Zdroj: Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Stavba sa nachádza v II. bratislavskom obvode, medzi ulicami Prievozská, Mlynské nivy a Turčianska. Na mieste riešeného objektu bola konštrukcia suterénu 2. PP pôvodného objektu Business Centra (BC) Apollo, ktorá bola v celom rozsahu asanovaná.

Projekt ochrany stavebnej jamy je výnimočný v tom, že súbežne s búracími prácami existujúceho objektu BC Apollo sa realizovali stavebné práce špeciálneho zakladania s cieľom prehĺbiť novú stavebnú jamu tak, aby v nej mohol byť vybudovaný jeden suterén navyše.

Stavebná jama je v totožnej polohe ako pôvodná stavebná jama búraného objektu BC Apollo s hĺbkou pre 2. PP. Pri návrhu novej stavebnej jamy s hĺbkou pre 3. PP sa v maximálne možnej miere využila pôvodná konštrukcia ochrany stavebnej jamy, ktorá bola dimenzovaná pre hĺbku 2. PP.

Cieľom zrealizovaného riešenia bola možnosť vybudovať pomocou pôvodnej aj novej pažiacej konštrukcie stabilnú a suchú stavebnú jamu pre účely vybudovania novej konštrukcie 3. PP. Paženie pre 3. PP malo v konečnej podobe z funkčného hľadiska len dočasný charakter a po výstavbe základovej konštrukcie a monolitického suterénu sa jeho funkcia skončí.

Geológia

Základové pomery boli vyhodnotené na základe geologického prieskumu realizovaného pre pôvodnú stavbu BC Apollo. Povrchovú vrstvu tvorí navážka s premenlivou mocnosťou od 0,5 do max. 4,9 m. Navážka je zložená z hliny, malty, škvary, skla, tehál, kusov betónu a pod. Pod ňou sú kvartérne fluviálne sedimenty Dunaja, zastúpené ako hliny a piesčité íly, íly a hlinité piesky. Mocnosť tohto súvrstvia je 0,3 až 1,5 m, alebo úplne chýba.

Nižšie sa nachádza štrkopieskový komplex, zastúpený čistými štrkmi, dobre a zle zrnenými. Ide o vysoko priepustnú zvodnatelú vrstvu. Hĺbka tejto vrstvy bola overená len jedným vrtom v hĺbke 13,2 m pod terénom, tzn. na kóte 122,95 m n. m. Pod vrstvou štrkov sa nachádzajú neogénne sedimenty ílovitého charakteru, pričom ich horná úroveň sa pohybuje okolo hĺbky 122,95 m n. m.

Zo skúseností z okolitých stavieb je zrejmé, že ide o súvislú vrstvu, ktorá tvorí pri predmetnom návrhu ochrany stavebnej jamy prírodné tesnenie jej dna. Do tejto vrstvy bola zahĺbená päta tesniacej podzemnej steny. Hladina podzemnej vody (HPV) sa bežne nachádza na úrovni 131,50 m n. m. a jej režim v tejto oblasti závisí od úrovne hladiny vody v rieke Dunaj, s ktorou sú podzemné vody priamo spojené.

Obr. 2a Pohľady na existujúcu stenu zo striekaného betónu pred stabilizáciou
Obr. 2a Pohľady na existujúcu stenu zo striekaného betónu pred stabilizáciou | Zdroj: Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Stavebná úloha

V rámci projektu polyfunkčného areálu NOVÉ APOLLO mala spoločnosť Keller za úlohu vyhotoviť stavebnú jamu s rozmermi približne 151,5 × 112 m a hĺbkou 10,4 m, ktorá zabezpečí stabilitu stien výkopu počas stavebných prác v jame, a to nad aj pod hladinou podzemnej vody. Pod úrovňou HPV musí tesniť a umožniť znížiť HPV pod úroveň základovej škáry.

Preto bolo potrebné počítať s pažiacou funkciou nad úrovňou HPV a s pažiacou aj tesniacou funkciou pod HPV. Na založenie jednotlivých objektov bolo potrebné zrealizovať ekonomicky a technicky vhodný typ zakladania v kombinácii so základovou doskou.

Obr. 2b Pohľady na existujúcu stenu zo striekaného betónu po stabilizácii
Obr. 2b Pohľady na existujúcu stenu zo striekaného betónu po stabilizácii | Zdroj: Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Zabezpečenie stavebnej jamy

Po demolácii BC Apollo a odkopaní spätného prísypu na hĺbku -3,5 m od ±0,0 sa obnažila celá pôvodná konštrukcia zemných klincov so striekaným betónom. Striekaný betón aj zemné klince boli v zlom technickom stave, takže bolo potrebné zrealizovať dve nové úrovne zemných klincov a opraviť striekaný betón na celej ploche predvýkopu.

Realizácia stĺpov tryskovej injektáže

Po celom obvode stavebnej jamy boli za pôvodnou pažiacou stenou vyhotovené stĺpy a polstĺpy tryskovej injektáže, čím sa vytvorila celistvá pažiaca a tesniaca stena. Špeciálna vrtná súprava s vrtnou kolónou vyhotovovala stĺpy z pracovnej úrovne 4,00 m ešte pred odkopaním stavebnej jamy. Jednotlivé prvky boli vyhotovené takýmto postupom:

Vrtná súprava sa zavŕtala špeciálnym sútyčím s tryskami v dolnej časti do potrebnej hĺbky, odkiaľ začala budovať stĺp smerom nahor za stáleho otáčania sútyčia. Podľa požadovaného tvaru stĺpa sa sútyčie otáča buď o 180° (polstĺp) alebo o 360° (celý stĺp). Cez trysky v dolnej časti sútyčia prúdila do okolitého prostredia pod tlakom cementová suspenzia, ktorá rozrušovala okolitú zeminu a premiešavala sa s ňou.

Stabilita pažiacej steny bola zabezpečená dočasnými zemnými kotvami, aby nedošlo k pohybu okolitej zástavby a ohrozeniu stability okolitého terénu. Po dokončení pažiacej a tesniacej steny a predopnutí dočasných zemných kotiev bolo možné vykopať zeminu a zabezpečiť odčerpávanie vody zo stavebnej jamy. Následne sa steny celoplošne zafrézovali do požadovanej rovinnosti.

Proces tryskovej injektáže Soilcrete realizovanej spoločnosťou Keller je elektronicky sledovaný a riadený, čo umožnilo vyhotoviť protokol z realizácie každého telesa s potrebnými údajmi.

Obr. 4 Realizácia tryskovej injektáže
Obr. 4 Realizácia tryskovej injektáže | Zdroj: Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Založenie objektov

Návrh založenia objektu spočíval vo vylepšení podzákladia stĺpmi tryskovej injektáže Soilcrete a v zhotovení monolitickej základovej dosky. Dané riešenie založenia na vylepšenom podloží pomocou stĺpov tryskovej injektáže Soilcrete zabezpečuje prenos zaťažení od objektu do podložia a pomáha základovej doske zvýšiť únosnosť v šmyku.

Technológia tryskovej injektáže Soilcrete bola navrhnutá z dôvodu geologických a technických pomerov na stavenisku. Premiešaním a preinjektovaním zeminy vzniklo teleso tryskovej injektáže, t. j. zemina premiešaná s cementovou suspenziou vytvorila „zemino-betón“, ktorý po vytvrdnutí spoľahlivo prenesie zaťaženia od hornej stavby do podzákladia. Časť základovej dosky mimo nadzemných častí bolo potrebné prikotviť ťahovými pilótami.

Ako ťahové prvky boli zvolené mikropilóty s výstužou z vysokopevnostnej ocele, pričom koreňovú časť mikropilót tvorí teleso tryskovej injektáže Soilcrete. Dĺžka mikropilót je definovaná v závislosti od typu geológie a veľkosti zaťaženia. Dĺžka výstuže zahŕňa nevyhnutný presah do základovej konštrukcie na ukotvenie hlavy.

Obr. 5 Realizácia dočasných zemných kotiev
Obr. 5 Realizácia dočasných zemných kotiev | Zdroj: Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Realizácia zakladania

Pracovná úroveň pre realizáciu stĺpov Soilcrete – tryskaných pilót – bola približne na kóte -7,10, t. j. zhruba 2,1 m pod úrovňou hladiny podzemnej vody. Stĺpy Soilcrete sa realizovali s presahom približne 0,5 m nad projektovanú úroveň. Presahujúca kubatúra bola ošramovaná a ofrézovaná po dokopaní stavebnej jamy na základovú škáru.

Ťahové mikropilóty na prikotvenie základovej dosky sa realizovali z úrovne základovej škáry (resp. z úrovne podkladového betónu) špeciálnou vrtnou súpravou so špeciálnym maloprofilovým vrtným náradím. Do vrtov bola do cementovej zálievky osadená centrálna závitová tyčová výstuž SAS a následne sa na presahujúcu výstuž namontovala kotevná hlava pozostávajúca z kotevnej platne a matíc.

Obr. 6 Pohľad na zapaženú stavebnú jamu
Obr. 6 Pohľad na zapaženú stavebnú jamu | Zdroj: Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Záver

Zrealizované riešenie zabezpečenia stavebnej jamy tryskovou injektážou Soilcrete, zemnými kotvami, striekaným betónom a injektovanými zemnými klincami splnilo požiadavky pre dočasné konštrukcie a požadované funkcie zabezpečenia stability steny výkopu nad aj pod hladinou podzemnej vody a umožnilo realizáciu suterénnych konštrukcií budúceho objektu.

Podzákladie objektu vylepšené stĺpmi Soilcrete (tryskanými pilótami) a zhotovenie ťahových mikropilót plní požiadavky na bezpečné založenie objektu na základovej doske.

Ing. Peter Cápay

Peter Cápay je projektant v spoločnosti Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Článok bol publikovaný v časopise Inžinierske stavby 04/2021.