Sanácia mimoriadnej situácie na ceste II/531 Muráň – Muránska Huta

obr 1 Najväčšia porucha zosun 1 2 profilu v úseku cca 150 m
Zdroj: GEOSOUL

V posledných rokoch sledujeme stále častejšie vznik svahových deformácií a porúch líniových stavieb vplyvom klimatických zmien. Jedným z podobných prípadov je aj porucha cesty II/531 z leta 2020, ktorej sa bude venovať tento príspevok.

Vplyvom extrémnych zrážok z 28. júna 2020 došlo k významnému poškodeniu tejto cesty II/531 v úseku medzi Muráňom a Prednou Horou. Cesta zostala z dôvodu poškodenia komunikácie na viacerých miestach úplne neprejazdná, v dvoch miestach išlo až o zosunutie cestného telesa približne do polovice profilu.

Najvýraznejšie poškodenie bolo od pasportného staničenia km 26,200 do km 26,800. Dôvodom boli extrémne prívalové zrážky s mimoriadne vysokým úhrnom za veľmi krátky čas, ktoré existujúci systém odvodnenia cesty nebol schopný odviesť.

obr 2 Zosuv cesty v mieste priepustu
Obr. 2 Zosuv cesty v mieste priepustu | Zdroj: GEOSOUL

Nastal tak nekontrolovateľný odtok vody cez teleso cesty, pričom na dvoch miestach (obr. 1, obr. 2) došlo až k masívnemu poškodeniu cesty a na ďalších rôznych miestach medzi Muráňom a Prednou Horou k značným lokálnym škodám. Existujúci systém odvodnenia cesty bol znefunkčnený, priepusty boli buď zanesené, alebo poškodené tak, že nemohli plniť svoju funkciu. Existujúca dláždená pravostranná priekopa bola odplavená. Pravý jazdný pruh bol na niektorých miestach značne poškodený, takmer po celej dĺžke bol podmytý, zvodidlá boli nefunkčné.

V zmysle § 14 ods. 4 zákona NRSR č. 42/1994 Z. z. o civilnej ochrane obyvateľstva v znení neskorších predpisov bola 3. júla 2020 vyhlásená na území okresu Revúca mimoriadna situácia.
S ohľadom na rozsah územia, hustotu zalesnenia a členitosť terénu úseku cesty II/531 Muráň – Muránska Huta poškodeného zosuvom bolo nutné vytvoriť precízny digitálny model terénu. Ideálnym nástrojom na dosiahnutie daného cieľa bolo letecké laserové skenovanie.

Celková veľkosť zmapovaného územia pomocou leteckého laserového skenovania bola približne 310 ha. Orientačná hydrologická analýza prúdenia povrchovej vody potvrdila vysoké potenciálne zaťaženie priepustu povrchovej vody v oblasti strmej zákruty (km 26,800), kde počas poslednej povodňovej udalosti z júla 2020 došlo k najväčším škodám. Daný priepust pod cestou II/531 sa nachádzal v pomerne úzkom terénnom záreze, do ktorého sa kumulovali povrchové vody zo zbernej oblasti s rozlohou približne 52 ha.

Sanačné opatrenia

Sanačné práce prebiehali v niekoľkých etapách, v prvej etape išlo o zabezpečenie sprejazdnenia daného úseku do konca roka 2020 a následne v ďalších etapách o vybudovanie trvalého riešenia.
Z dôvodu veľmi krátkeho času bolo potrebné pristúpiť k sanácii okamžite, v prvej etape suchými sanačnými technológiami dostupnými v reálnom čase.

Nosnou časťou sanácie bolo znovuvybudovanie poškodeného telesa komunikácie a systémov odvodnenia. Vzhľadom na to, že svahy telesa boli v niektorých miestach úplne odplavené, zničené a porušené hlbokými ryhami, bolo nutné sanovať svahy až od eróznej bázy potoka smerom ku korune.

obr 3a Sanácia násypu vystuženou konštrukciou a protieróznym systémom KRISMER 3D Schema vľavo
Obr 3a Sanácia násypu vystuženou konštrukciou a protieróznym systémom KRISMER 3D Schema vľavo | Zdroj: GEOSOUL

Navrhované technické riešenie v mieste najväčšieho poškodenia, ktoré bolo kritické pre sprejazdnenie, spočívalo vo vybudovaní násypu systémom vystuženej horninovej konštrukcie so strateným lícom, ktorá umožnila relatívne rýchly postup prác.

Navrhnuté riešenie umožňovalo postup prác aj v zimnom období. Finálne bolo stratené líce konštrukcie opatrené oceľovou roštovou konštrukciou KRISMER 3D s hrúbkou 80 mm na ochranu proti erózii svahu. V niektorých úsekoch, kde to priestor umožňuje, bolo zemné teleso v násype realizované bez vystuženia, následne bolo rovnako opatrené protieróznou oceľovou konštrukciou.

Lokálne poruchy menších rozmerov v trase v násype sa riešili štandardne kamennými záhozmi, len k dvom lokálnym poruchám sa pristúpilo odlišne pre veľmi strmé sklony svahov. V jednom prípade sa použil znovu vystužený svah so strateným lícom, v druhom prípade sa použil subtílny gabionový múr kotvený mechanickými kotvami ZUBOR na elimináciu výkopových prác.

Menšie poruchy v zárezoch (lokálne plošné zosuvy malých rozmerov) boli sanované protieróznym oceľovým systémom KRISMER 3D.

obr 3b Sanácia násypu vystuženou horninovou konštrukciou a protieróznym systémom KRISMER 3D
Obr 3b Sanácia násypu vystuženou horninovou konštrukciou a protieróznym systémom KRISMER 3D | Zdroj: GEOSOUL

Protierózna ochrana a stabilizácia oceľovým 3D systémom

KRISMER 3D predstavuje priestorový prvok vo forme oceľového trojrozmerného roštového systému určený na efektívnu trvalú protieróznu ochranu strmých svahov, spĺňajúcu tie najprísnejšie technické požia-
davky.

Pri veľmi strmých svahoch predstavuje hospodárnejšiu alternatívu k masívnym gabionovým múrom, vystuženým násypom a pod. V kombinácii so systémovými klincami môže mať funkciu nielen protieróznej ochrany, ale aj stabilizácie plytkých svahových deformácií.

obr 4 výstavba v zimnom období
Obr 4 výstavba v zimnom období | Zdroj: GEOSOUL

,Jedinečnosť 3D systému KRISMER® spočíva vo vysokej schopnosti prispôsobiť sa akémukoľvek typu terénu, čo umožňuje aplikovať ho aj ako nosný prvok na svahoch s veľkým sklonom, v kombinácii s vegetačnou úpravou líca svahu.

Oceľový stabilizačný systém vo forme trojdimenzionálneho roštu s výškou 80 mm je zložený z jednotlivých panelov, ktoré sú vzájomne previazané viazacími slučkami a vystužené v jednom alebo dvoch diagonálnych smeroch pomocou oceľových distribučných tyčí s Ø 10 mm.

Oceľový systém je kotvený do svahu pomocou vlastných systémových T-profilových kotiev, pomocou kotevných tyčí, resp. ho možno upevniť aj na existujúce zabezpečenie svahu v závislosti od geometrie a geológie jednotlivých prípadov.

3D systém je vyplnený drveným kamenivom a na vrchu vegetačnou zeminou pre finálnu úpravu s vegetáciou, resp. iba drveným kamenivom frakcie 32 – 63 mm na finálnu bezúdržbovú úpravu s kamenným lícom. Vysokú životnosť systému zabezpečuje povrchová úprava žiarovým zinkovaním, príp. poplastovaním.

obr 5a sanácia lokálnej poruchy gabion kotvený kotvami ZUBOR Schema vľavo
Obr 5a sanácia lokálnej poruchy gabion kotvený kotvami ZUBOR Schema vľavo | Zdroj: GEOSOUL

Systém zarážaných mechanických zemných kotiev ZUBOR

V praxi známejšie oceľové tyčové a lanové kotvy, používané v kombinácii s injektážou, možno v niektorých prípadoch, kde to dovoľujú geologické pomery, nahradiť tzv. mechanickými zemnými kotvami, ktoré nie sú vŕtané, ale zarážané a súčasne si nevyžadujú injektáž. Inštalácia mechanických kotiev sa realizuje pneumatickými alebo hydraulickými kladivami až do dĺžky 15 m v závislosti od geologických pomerov.

obr 6
Obr. 6 Mechanická zemná kotva ZUBOR
1 – kotviaca hlava, 2 – kĺb, 3 – závitová tyč M20, 4 – roznášacia platňa, 5 – poistná matica M20,
6 – konektor M20, 7 – flexibilný obklad (napríklad sieť) | Zdroj: GEOSOUL

Po zarazení požadovanej dĺžky sa aktivuje kotviaca hlava pomocou hydraulického agregátu. Mechanické zemné kotvy ZUBOR 60.5 sú vyrobené z ťažnej tyče, ktorá je kĺbovo spojená s kotviacou hlavou zo žiarovo pozinkovanej ocele. Kotviaca hlava s tyčou sú kĺbovo pripojené cez liatinový spoj so závitom, spojený skrutkou s kotviacou hlavou.

Ťažná tyč je závitová tyč s priemerom 20 mm s metrickým závitom po celej dĺžke, ktorá je zaskrutkovaná do kotviacej hlavy cez liatinový spoj. Kotviacu hlavu predstavuje prítlačná doska s maticou. Dĺžka kotiev môže byť ľubovoľná v rozmedzí od 2,0 do 15,0 m.

Mechanické kotvy možno použiť pri stabilizácii svahových deformácií s kombináciou flexibilného opevnenia (napr. vysokopevnostná sieť, príp. geokompozity z oceľovej siete). Ďalšie možnosti použitia sú kotvenie gabionových konštrukcií, kotvenie štetovnicových stien, kotvenie nestabilných oporných konštrukcií atď.

obr 5b sanácia lokálnej poruchy gabion kotvený kotvami ZUBOR
Obr 5b sanácia lokálnej poruchy gabion kotvený kotvami ZUBOR |

Záver

Ako sme spomenuli v úvode, s podobnými poruchami sa stretáme stále častejšie, či už v menšom, ale aj vo väčšom rozsahu. Vplyvom zmeny klímy dochádza k intenzívnym zrážkam, pri ktorých nie je horninové prostredie schopné absorbovať také množstvo vody vo veľmi krátkom čase a vzniká obrovský nápor na systémy odvodnenia a konštrukcie cestného telesa, ktoré neboli na takéto pomery dimenzované.

Dnešné sanačné metódy umožňujú relatívne rýchlu opravu a zosilnenie konštrukcií cestného telesa, prioritne je však žiaduci vyšší dôraz na kvalitnú údržbu systémov odvodnenia, ktorej výsledkom bude ušetrenie vysokých nákladov na sanácie spôsobené vznikom svahových deformácii a porúch líniových stavieb.

TEXT: Ing. Vojtech Lukáč,
Ing. Jozef Sňahničan,
RNDr. Branislav Prelovský
FOTO A OBRÁZKY: autori

Zdroj: PR článok GEOSOUL s.r.o.