D0 520 Březiněves – Satalice: realizácia doplňujúceho geotechnického prieskumu

Článok predstavuje výsledky doplňujúceho geotechnického prieskumu pre úsek diaľnice D0 520 Březiněves – Satalice. Prieskum sa uskutočnil v rokoch 2022 až 2023 a zabezpečovalo ho združenie spoločností Geotest, a. s., Brno, SUDOP PRAHA, a. s., a DPP Žilina, s. r. o. Príspevok poskytuje náhľad na inžinierskogeologické, geotechnické a hydrogeologické parametre, ktoré sú nevyhnutné pre ďalšie plánovanie, projekciu a výstavbu tohto úseku.

Poznáte výhody Klubu ASB? Stačí bezplatná registrácia a získate sektorové analýzy slovenského stavebníctva s rebríčkami firiem ⟶

Projektovaný úsek D0 520 Březiněves – Satalice je súčasťou Pražského okruhu, jednej z najfrekventovanejších diaľnic v Českej republike. Po dokončení bude spájať deväť diaľnic a dve cesty I. triedy, ktoré vedú z Prahy do okolitých regiónov a krajín. Stavba D0 520 Březiněves – Satalice sa začína v km 46,411, v oblasti križovatky Březiněves a končí sa za križovatkou Satalice v km 60,054. Dlhá je 13 643 m a je navrhnutá v kategórii D 34/100 (kategória D33,5 podľa ČSN s rozšíreným SDP).

Trasa je riešená v dvoch alternatívach, a to v zahĺbenej a tunelovej, pričom tunelový variant (kategória T 12,5) je navrhnutý s výrazne menším sklonom. Článok sa venuje tunelovému variantu s projektovaným tunelom Třeboradice, Veleň a Vinoř (obr. 1).

Geologické prieskumné práce pozostávali z prehodnotenia archívnej dokumentácie, realizácie vrtných prác (inžinerskogeologické a hydrogeologické vrty), poľných skúšok (meranie pevnosti zemín pôdnym penetrometrom, statická penetračná skúška, presiometrická a dilatometrická skúška), vzorkovacích a laboratórnych prác, geofyzikálnych meraní (metóda plytkej refrakčnej seizmiky MRS, metóda elektrickej odporovej tomografie ERT, metóda vertikálneho elektrického sondovania VES), hydrogeologických prác (hydrodynamické a nálevové skúšky, karotáž, monitoring podzemných vôd a vodných zdrojov, meranie prietokov na vybraných povrchových tokoch), meračských a mapovacích prác a z pedologického prieskumu.

Tunel Třeboradice

V km 49,640 – 50,970 je navrhnutý hĺbený tunel Třeboradice s dĺžkou 1 330 m (obr. 2). Ponad tunel sa prevedú preložky železničnej trate Praha – Turnov a cesty III/2443 Třeboradice – Mírovice, za ktorou sa tunel končí. Geologickú stavbu územia tvoria horniny a zeminy proterozoických a kvartérnych komplexov.

Pod vrstvou humóznych siltov vystupujú kvartérne eolické, deluvio-eolické, deluviálne a splachové silty a íly (F3/MS, F4/CS, F5/ML-MI, F6/CL-CI, F8/CH, F1/MG, F2/CG) tuhej, pevnej až tvrdej konzistencie, Lokálne boli zistené polohy ílovito-kamenitých a piesčitých sutí (G4/GM, G5/GC, G3/G-F). Hrúbka kvartéru sa pohybuje v intervale 4,4 až 7,3 m. V podloží kvartérnych sedimentov vystupuje proterozoický, slabo metamorfovaný bridlicový komplex kralupsko-zbraslavskej skupiny.

Vo vrchnej časti je s rozloženými (elúvium) až úplne zvetranými bridlicami, prachovcami, tufmi, lokálne pieskovcami, charakteru pevných až tvrdých siltov a ílov (F3/MS, F4/CS, F5/ML-MI, F6/CL-CI, F7/MH, F8/CH, F2/CG), s variabilným podielom úlomkov materskej horniny (R6-R5), s hrúbkou 0,6 až 14,7 m. Hlbšie vystupujú stredne až slabo zvetrané variety pevnosti R5-R4, s mocnosťou 1,8 až 18,6 m.

Spodnú časť tvoria zdravé až slabo zvetrané bridlice a prachovce s pevnosťou R4-R3. Priebeh hladiny podzemnej vody sa pohybuje od 1,8 po 17,9 m pod povrchom. V úseku km 50,000 – 50,600 je hladina podzemnej vody nad projektovaným tunelom. Celkové očakávané prítoky vody do stavebnej jamy hĺbeného tunela sa predpokladajú v rozsahu 16,5 až 19,0 l/s. 

Tunel Veleň

Tunel Veleň (km 51,860 – 52,860, obr. 3) je v celej dĺžke (1 000 m) navrhnutý ako hĺbený, s obdĺžnikovým prierezom, nadložím s hrúbkou max. 9,8 m a s celoobvodovou hydroizoláciou. Výškové vedenie je strechovité. Odvodnený bude gravitačne.

Územie budujú kvartérne uloženiny prekrývajúce kriedové sedimenty a proterozoické horniny. Pod humóznou vrstvou sa vyskytujú eolické až deluvio-eolické sprašoidné íly a silty  (F6/CI-CL, F5/ML, F4/CS) tuhej až tvrdej konzistencie. Pod nimi boli zastihnuté deluviálne, v údoliach fluvio-deluviálne, tuho-pevné až tvrdé íly a silty (F6/CI,  F8/CH-CV, F4/CS, F1/MG). Vo vrcholových častiach pahorkov a na ich svahoch vystupujú piesky (S4/SM, S5/SC) a sute (G5/GC, G4/GM, G3/G-F).

Hrúbka kvartéru je 2 až 6 m. V strednej časti tunela vystupuje kriedové bělohorské súvrstvie (mocnosť 0,3 až 3,1 m) budované slieňovcami a ílovcami, smerom k báze glaukonitickými ílovcami, siltovcami a pieskovcami. Horniny sú vo vrchnej zóne rozložené (elúvium) až silno zvetrané, charakteru zemín (F3/MS, F4/CS, F6/CI-CL, F8/CH), tuhopevnej až tvrdej konzistencie, s premenlivým obsahom úlomkov hornín (R6-R5). Smerom k báze prechádzajú do mierne až slabo zvetraných variet s pevnosťou R5-R4.

Proterozoické podložie (kralupsko-zbraslavská skupina) tvorí bridlicový komplex v rôznom stupni zvetrania, s nepravidelnými šošovkami a vložkami buližníkov. Rozložená (elúvium) až silno zvetraná bridlica (prevažne prachovitá až ílovito-prachovitá, menej tufitická, sericitová a grafitická) má charakter pevných až tvrdých ílov (F6/CI, F8/CH, F4/CS), miestami s laminovanými úlomkami (R6-R5). Druhú zvetralinovú zónu tvoria mierne až slabo zvetrané, laminované až tenko vrstevnaté prachovité bridlice s pevnosťou R5-R4.

Slabo zvetrané až zdravé prachovité bridlice, miestami kremité, s polohami prachovcov a buližníkov sa vyznačujú nízkou až strednou pevnosťou (R4-R3). Buližník (silicit), slabo zvetraný až zdravý, rozpukaný, pevnosti R3-R1, tmavo sivý s povlakmi Fe oxidov, vystupuje vo forme nepravidelných telies a vložiek v bridliciach.

V úseku km 52,520 – 52,860 dôjde pri výstavbe k narazeniu hladiny podzemnej vody a dočasnému odvodneniu masívu. Celkové očakávané prítoky podzemnej vody do stavebnej jamy hĺbeného tunela sa predpokladajú v rozsahu 1,0 – 1,5 l/s. Výstavbou a prevádzkou tunela sa neočakáva zásadné ovplyvnenie hydrogeologických pomerov v území. Rovnako ani blízku skládku TKO Veleň stavba neovplyvní. 

Tunel Vinoř

Tunel Vinoř je situovaný v km 55,190 – 57,900 (obr. 4). Realizovaný bude ako hĺbený a razený v údolnicovom oblúku s nadložím s hrúbkou max. 15 m. V najnižšom mieste podchádza sútok Vinořského a Ctěnického potoka. Dĺžka oboch samostatných jednosmerných rúr je 2 710 m. Predpokladaný razený úsek tunela Vinoř je v km 55,760 – 56,260. Dĺžka razenej časti je 500,0 m.

Na trase tunela Vinoř vystupujú horniny a zeminy ordovických, kriedových a kvartérnych komplexov. Kvartér v údolí pod antropogénnymi navážkami tvoria sedimenty fluviálneho komplexu, tvoreného siltovitými a ílovitými zeminami (F4/CS, F5/MI, F6/CI, F8/CH), tuhej až tuho-mäkkej konzistencie, často s prímesou organických látok, s mocnosťou 3,8 až 6,9 m.

Lokálne sú prítomné tiež polohy štrkovitých ílov (F2/CG) a polohy zvodnených pieskov (S4/SM, S5/SC). Eolické sedimenty vystupujú v celej dĺžke koridoru tunela Vinoř, okrem úseku údolí pod Ctěnickým a Vinořským potokom. Zastúpené sú tuhými a pevnými ílmi (F4/CS, F6/CI, F8/CH) s mocnosťou 0,2 až 5,6 m. Pod kvartérnymi uloženinami vystupujú kriedové bělohorské (km 56,834 – 57,900) a korycanské vrstvy (km 55,868  – 57,900). Bělohorské vrstvy tvoria vo vrchnej časti rozložené až silne zvetrané slieňovce (elúvium) charakteru siltov (F3/MS, F4/CS, F5/MI) a ílov (F6/CL, F8/CH, F2/CG), pevnej až tvrdej konzistencie, s hrúbkou 0,3 – 1,9 m.

Korycanské vrstvy sú budované kremenitými pieskovcami, miestami s vrstvami zlepencov a vložkami prachovcov, ktoré sú vo vrchnej časti rozložené (elúvium) až silne zvetrané, charakteru ílov a pieskov (F4/CS, S3/S-F, S4/SM, S5/SC), s obsahom úlomkov pieskovcov (R6), s hrúbkou 0,3 až 8 m. Bělohorské a korycanské vrstvy sú hlbšie budované stredne až slabo zvetranými prachovcami, pieskovcami a kremitými pieskovcami pevnosti R5-R4 s hrúbkou 2 – 12 m.

Bázu bělohorských a korycanských vrstiev tvoria zdravé až slabo zvetrané pieskovce a prachovce, pevnosti R4-R3. V km 55,190 – 55,760 vystupujú pod kvartérom rozložené silno zvetrané dobrotivské bridlice (ordovik), charakteru piesčitých ílov (F4/CS) a ílov so strednou až vysokou plasticitou (F6/CI, F8/CH), tuho-pevnej konzistencie, s mocnosťou 0,3 až 5,5 m.

Hlbšie sa nachádzajú stredne až slabo zvetrané bridlice pevnosti R5, s mocnosťou 6,9 až 11,0 m. Od hĺbky 14,0 – 20,0 m pod povrchom predpokladáme výskyt zdravých až slabo zvetraných bridlíc s pevnosťou R4, lokálne až R5. V hĺbenom úseku medzi km 55,424 a 55,520, v hĺbke 3,1 až 11,1 m pod povrchom, sa nachádzajú skálecké kremence (ordovik). Tieto kremence sú v povrchových vrstvách rozložené (elúvium) až silne zvetrané, miestami s polohami prachovitých bridlíc.

Charakterizujú sa ako zeminy s rôznym podielom úlomkov hornín (G4/GM a G5/GC). Od hĺbky 4,9 až 8,2 m sa vyskytujú stredne zvetrané kremence s pevnosťou R4-R5. Od hĺbky 5,4 až 23,9 m pod povrchom sa nachádzajú zdravé až slabo zvetrané kremence s pevnosťou R3-R2.

V razenej časti tunela vystupujú zdravé až slabo zvetrané ílovito-prachovité ordovické bridlice letenského súvrstvia s pevnosťou R3-R4. Vo vrchnej časti kaloty a v strope tunela budú vystupovať stredne až slabo zvetrané bridlice s pevnosťou R5, s prechodom do R4 a R6.

Na základe indexu RMR (Bieniawski, 1989) hodnotíme razený úsek s nízkou až strednou kvalitou horninového prostredia (RMR = 25 – 42). Tunel Vinoř vedie väčšinou pod hladinou podzemnej vody – od km 55,200 po 56,834, kde sa niveleta tunela vynára zo zvodnených korycanských pieskovcov. Celkové prítoky vody do stavebných jám hĺbenej časti očakávame od 23,5 do 30,1 l/s. V razenej časti tunela sa očakávajú celkové prítoky do 10,4 l/s.

Záver

Prieskumné práce doplňujúceho geotechnického prieskumu pre úsek diaľnice D0 520 Březiněves – Satalice významne rozšírili informácie o geologickom vývoji, tektonickej stavbe a hydrogeologických pomeroch daného územia. Výsledky ukazujú na zložité geologické podmienky v celej trase.

Tie vyplývajú z viacerých rizikových faktorov – heterogenity horninového masívu, prítomnosti tektonických porúch, hlbokého dosahu zvetrania, nestability stavebných jám, lokálne vysokej hladiny podzemnej vody a jej agresívneho pôsobenia na betón a oceľové konštrukcie. Práca zdôrazňuje kľúčovú úlohu podrobného geotechnického hodnotenia pri podpore bezpečného a efektívneho rozvoja infraštruktúry.

TEXT: Milan Šamaj, Michal Kubiš, David Heglas, Jana Bučová; DPP Žilina, s. r. o.
FOTO: DPP Žilina, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise IS 5/2025