Protipovodňová ochrana Bratislavy

Požiadavky protipovodňovej ochrany sa špecifikovali na sto-, respektíve tisícročnú vodu. Dielo dosahuje celkovú dĺžku 14 959,8 m. Ochranná protipovodňová línia sa skladá z troch základných prvkov: podzemnej tesniacej konštrukcie (podzemná tesniaca stena, pilótová stena s tesniacou stenou), nadzemného pevného prvku línie (zemná hrádza, betónový múrik) a mobilného nadstaviteľného prvku na potrebnú výšku v intraviláne. V rámci prezentačnej súťaže realizovaných stavieb na Slovensku Stavba roka 2011 dielo získalo Cenu primátora Hlavného mesta SR Bratislavy.

Systémová brehová ochrana Bratislavy proti záplavám na rieke Dunaj sa stanovila v nariadení vlády SR. Do úvahy sa brala úroveň hladiny pri prietoku s tisícročnou pravdepodobnosťou Q1000 = 13 500 m³/s s prevýšením +0,5 m. Uvedený prietok na ľavom brehu Dunaja predstavuje hrozbu v podobe záplav v úseku od Starého mosta po Nový most. Na tomto úseku bolo nutné vybudovať ochrannú líniu s celkovou dĺžkou asi 1 000 m. Dĺžka ochranného múru riešená v aktivite č. 2 je 1 023,4 m vrátane ochrany budovy ležiacej na mieste súkromného prístavu (obr. 1).
 
Základové pomery
Základová škára ochranného múrika sa nachádza v úrovni navážok. Základové pomery daného úseku sú charakterizované ako zložité, vzhľadom na výskyt zvláštnych zemín s premenlivou mocnosťou jednotlivých vrstiev, malou únosnosťou a nepravidelnou stlačiteľnosťou. Navážky terénnych úprav majú prevažne charakter zemín typu G-FY – štrky s prímesou jemnozrnnej zeminy a typu G-CY – štrky ílovité, menej typu S-CY – piesky ílovité a typu C-SY – íly piesčité.
 
Realizácia
Realizačný projekt spracovala firma Terraprojekt, a. s., so sídlom v Bratislave (obr. 2).

Ochranný múrik je líniovou stavbou budovanou v rôznych základových pomeroch a pozostáva zo špeciálneho založenia múru a základového prahu. Špeciálne zakladanie sa skladá z tesniacej clony a zo statických prvkov zabezpečujúcich únosnosť múru, ktorými sú železobetónové pilóty. Tesniaca clona, realizovaná technológiou prúdovej injektáže, má za úlohu zmenšiť priepustnosť zemín v podloží múru na maximálne kf = 1 . 10-7 m/s (obr. 3). Hrúbka injektovanej clony je minimálne 0,2 m s uvedenou priepustnosťou. Hĺbka injektovanej clony sa určila v súlade s existujúcimi inžiniersko-geologickými pomermi, filtračnými výpočtami a je zrejmá zo vzorových priečnych rezov (obr. 4 až 7).

Obr. 4 Vzorový rez – vŕtané pilóty

Obr. 5 Pôdorys a pohľad – vŕtané pilóty

Obr. 6 Vzorový rez a detail – mikropilóty

Obr. 7 Pôdorys – mikropilóty

Statické prvky kotvenia ochranného múru tvoria pilóty a veniec nad nimi. Dĺžka pilót a ich rozteč sa určila statickým výpočtom, a to s prihliadnutím na terén, výšku múru a geologické podmienky v podloží. Pilóty majú vonkajší priemer 900 mm a líšia sa dĺžkou, osovou vzdialenosťou pilót a výstužou.

Na úseku asi 80 m v mieste vedenia plynovodu DN500 nebolo možné realizovať kotvenie ochranného múrika pilótami, a to z dôvodu stiesnených pomerov a požadovaného ochranného pásma okolo plynovodu. Úsek si vyžiadal zmeny v projektovej dokumentácii, pričom pilóty s priemerom 900 mm sa nahradili zdvojenou mikropilótovou stenou so šikmými tyčovými kotvami.
 
Skúsenosti
Pri stavbe protipovodňovej ochrany sa museli všetky práce vykonať vo veľmi stiesnených pomeroch (obr. 8). Šírka pracovnej plošiny nepresahovala 8 m, väčšinou dosahovala len 6 m, pričom samotná pilotážna súprava ma pracovnú šírku 5,5 m. Aby sa zabezpečil kontinuálny postup zhotovovania pilót, plynulé vŕtanie, odvoz vývrtu, osádzanie armovacích košov a betónovanie pilót, bolo nutné zvoliť vhodný postup presunu materiálu v mieste pilotážnej súpravy. Riešením bolo použitie pumpy na čerstvú betónovú zmes, ktorou sa betón k pilotážnej súprave privádzal zo strany ležiacej oproti strane, z ktorej sa odvážal vývrt zeminy. Pri každom presune na ďalšiu pilótu sa celá strojná zostava posunula vo zvolenej línii o projektovanú vzdialenosť pilót. Pri takejto úzkej plošine nie je možný presun späť, iba dopredu, čo tiež spôsobovalo problémy pri premiestňovaní pilotážnej súpravy zo zhotoveného úseku na ďalší úsek.

Túto lokalitu geologicky tvoria povodňové hliny a prevažne riečne štrky z veľmi tvrdých valúnov, v dôsledku čoho pri vŕtaní dochádzalo k nadmernému opotrebovávaniu pracovného náradia. Jeho výmena a oprava sťažovala už aj tak stiesnené pracovné podmienky.

Situáciu komplikovala aj prítomnosť mnohých starých a nepoužívaných inžinierskych sietí. Tieto neboli ešte vyplnené, a tak vytvárali kaverny. V kavernách sa strácal materiál pridávaný do pilót. To si vyžiadalo vyššiu spotrebu betónu, ako bol teoretický objem pilóty.

Po pilotážnych prácach nasledovali práce na zhotovení tesniacej clony tvorenej lamelami prúdovej injektáže. Jednotlivé lamely sa vytryskávali na už zhotovené pilóty, vrt sa viedol vždy v strede medzi dvojicou pilót. Naďalej pretrvávajúce logistické priestorové problémy umocnilo zúženie plošiny o šírku už zhotovených pilót. Počas realizácie bolo dôležité vedenie vrtu a správne nasmerovanie lamely prúdovej injektáže tak, aby došlo k dokonalému napojeniu na pilóty.

Pri prácach na začiatku (Starý most) a konci daného úseku (Nový most) bolo nutné pre obmedzené výškové pomery (práce sa vykonávali priamo pod mostovými konštrukciami) realizovať prvky prúdovej injektáže s menšou súpravou.

Svoju rolu zohrávala aj vzdialenosť. Suspenziu od miešacieho a čerpacieho zariadenia k súprave prúdovej injektáže bolo nutné dopravovať vysokotlakovými hadicami na vzdialenosť väčšiu ako 400 m pod tlakom 400 barov.

Obr. 8 Realizácia vŕtaných pilót a prúdovej injektáže v stiesnených pomeroch	Obr. 9 Stav tesne pred zaplavením pracovnej plošiny

Ako posledná sa zhotovovala pilótová stena tvorená mikropilótami a kotvená tyčovými kotvami. Bolo pritom nutné znížiť pracovnú plošinu asi o 2,0 m oproti pracovnej plošine používanej na zhotovovanie pilót DN900 a prúdovej injektáže. Toto zníženie malo za následok ohrozenie prác hladinou vody Dunaja. Počas vysokých stavov hladiny v mesiaci jún 2009 bola pracovná plošina kompletne zatopená a práce sa museli prerušiť (obr. 9).

Pri vŕtaní, predovšetkým kotiev, bolo dôležité dbať na presnosť vedenia vrtov pretože hrozilo poškodenie podzemných vedení inžinierskych sietí. Počas rea­lizácie primárnej a sekundárnej zálievky mikropilót a kotiev sa zaznamenala výrazná nadspotreba cementovej suspenzie, čo s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobovali prepraté štrky v oblasti kolísania hladiny podzemnej vody.

Súčasný stav daného úseku protipovodňovej ochrany

TEXT: Peter Cápay, Peter Jurík,
Miroslav Tichý, Ján Dobrovolský
FOTO: Keller špeciálne zakladanie, Dano Veselský

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

Peter Jurík je asistentom stavbyvedúceho v spoločnosti Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Miroslav Tichý je stavbyvedúcim v spoločnosti Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Ján Dobrovolský je statikom v spoločnosti Keller špeciálne zakladanie, spol. s r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.

–>–>