Odstranění havarijního stavu skalních stěn u Strečna

V loňském roce proběhla na středním Slovensku poblíž Strečna nebývale rozsáhlá sanační akce, jež měla za cíl odstranit havarijní stav skalních svahů a stěn nad silnicí I/18. Společnost Stavební geologie – Geotechnika, a. s. zde v rámci subdodávky pro slovenský Doprastav, a. s, závod Žilina prováděla na třech objektech speciální práce, spočívající v očištění skalních stěn předmětných stavebních objektů a jejich překrytí ocelovými dvouzákrutovými sítěmi fixovanými svorníky. Skalní svahy byly v rámci akce opatřeny záchytnými ploty různých konstrukcí a dynamickými bariérami různých odolností. Práce byly prováděny v posledním čtvrtletí loňského roku a jen díky relativně příznivému klimatu je bylo možné dokončit před příchodem velkých mrazů, které jsou v této horské oblasti běžné.

Velkou sanační akci, která se významně promítla do plynulosti provozu, zaregistrovalo mnoho řidičů, projíždějících touto trasou. Akce byla vyvolána tragickou nehodou v létě předcházejícího roku, při které sehrál hlavní roli padající horninový úlomek střetnuvší se s projíždějícím vozidlem. Slovenská správa cest následně vyhlásila havarijní situaci a po přípravě náplně prací zadala realizaci odstranění havárie společnosti Doprastav. Tato společnost prováděla značnou část prací včetně koordinace sama, pouze na některé speciální práce si zajistila subdodavatele. Společnost Stavební geologie – Geotechnika, a. s., v rámci zmíněné subdodávky realizovala na této akci sanaci stavebních objektů SO 02, SO 06 a SO 07.

Geologická situace
Geograficky se zájmové území celé stavby nacházelo v soutěsce, kterou proráží řeka Váh hřeben Malé Fatry. Celkem deset stavebních objektů bylo rozmístěno v délce asi 6 km. Stavební objekty SO 02 až 07 se nacházejí v části soutěsky nazývané Domašínský meandr. Z hlediska geologie se jedná o pestré území – menší část blíže Strečnu je vystavěna triasovými horninami obalových jednotek a další úsek soutěsky je již zahlouben do hornin jaderného pohoří. Horniny na stavebním objektu SO 02 byly tedy budovány vápenci a dolomity chočského příkrovu (obalové jednotky).

Jednalo se o skalní výchoz, který je součástí vápencového ostrohu, na jehož temeni byl postaven hrad Strečno. Další dva stavební objekty sanované společností SG-Geotechnika, a. s. (SO 06 a SO 07) se již nacházejí na území budovaném granity jaderného pohoří. Celá oblast je intenzivně tektonicky porušena, diskontinuity v granitech jsou převážně rovné, průběžné a hladké, naopak diskontinuity ve vápencích jsou sice rovné a průběžné, ale značně drsné vlivem intenzivního krasovění. Díky krasovění jsou však i značně rozevřené, čímž vznikají další potenciálně nestabilní ohniska a mnohdy značně veliké volné bloky.

Zahájení akce
Celá akce byla zahájena na přelomu srpna a září 2008. Jednou z podmínek provádění prací bylo zajištění obousměrného provozu pod sanovanými skalními stěnami v průběhu celé akce. Proto byly práce zahájeny osazením dopravního značení a zábran – prefabrikátů dělicích stěn typu GREFA na ochranu proti padání kamenů do silnice. Tyto práce zajišťovala společnost Doprastav, ale protože ani takováto opatření nezajistila bezpečnou dopravu, bylo během čištění skalních stěn nutné krátkodobě dopravu zastavovat úplně.

Kameny o velikosti hrany až 40 cm běžně při čištění stěny, zejména na objektu SO 02, dopadaly do prostoru komunikace nebo i za ni téměř až do řeky. Na několika místech byly betonové zábrany silně poškozeny pádem velkých bloků, přičemž ty největší (až 8 m³) byly uvolňovány za použití speciálních pneumatických podušek. Odstávky provozu zajišťovala dopravní policie SR v krátkých intervalech, mezi kterými byly i více než hodinové pauzy.

Z toho důvodu pokračovaly práce na odstraňování volných kamenů a zvětralin z líce skalních stěn velmi pomalu. V místech, kde byl souvislý a vzrostlý lesní porost, bylo třeba provést prořezávku, která si také vyžádala úplné zastavení provozu.

Stabilizace skalní stěny
Na očištěnou skalní stěnu bylo instalováno speciální dvouzákrutové ocelové pletivo s antikorozní úpravou (slitina Zn a Al) a povlakem PVC šedé barvy. Jednotlivé pásy sítě byly po rozvinutí spojovány drátěnými svorkami, instalovanými pomocí speciálního pneumatického nářadí. Rozvíjení bylo problematické zejména na objektu SO 02, který je značně členitý a převislý. Síť byla pokládána tak, aby co nejvíce kopírovala nerovnosti skalních stěn. Z toho důvodu bylo nutné budovat značné množství dočasných kotevních bodů pro pracovníky a dočasně připevnit sítě, aby bylo možné dostat se až do nejvzdálenějších převislých částí.

Maximální kopírování skalní stěny sítí minimalizuje vznik dalších nestabilních oblastí, protože případným pohybům později uvolněných bloků je zabráněno hned v počátku. Síť byla fixována plošně ocelovými svorníky z celozávitových kotevních tyčí opatřených ocelovou podložkou a maticí, vše s antikorozním nátěrem. Na horním a spodním okraji sanované plochy byla síť fixována prostřednictvím ocelových tyčí s okem, skrze které bylo vypnuto ocelové pozinkované lano s povlakem PVC. Přes toto lano byl přehnut a prošit horní a spodní okraj pletiva. V některých místech se v řešení původně prosazovaném objednatelem použily tzv. volné sítě. Ty byly fixovány pouze na horním a dolním okraji.

Protože se však v průběhu prací prokázala jejich malá účinnost, bylo od jejich instalace ustoupeno a téměř všechny výchozy byly dodatečně doplněny ocelovými svorníky. Vrty pro svorníky byly prováděny pneumatickými vrtacími kladivy, fixace ocelových prvků byla provedena buď cementovou zálivkou, nebo polyesterovou pryskyřicí. Při vrtání docházelo k četným problémům, protože hornina byla značně rozpukaná. I přes to, že skála byla předem očištěna, docházelo k lokálním vývalům skalních výchozů nebo častěji k zavalování vrtů. Nepříznivá geologická situace musela být na objektu SO 06 dokonce řešena doplněním projektu o kotvenou železobetonovou zeď, realizovanou později společností Doprastav.

Použití dynamických bariér
Nad sanovanými skalními stupni byly vybudovány záchytné konstrukce dimenzované podle velikosti horninových úlomků nacházejících se na lokalitě. Na objektu SO 02 se jednalo o dynamickou bariéru 500 kJ. Na objektu SO 06 a 07 jednak o dynamické bariéry 500 a 2 000 kJ, jednak o tzv. těžké a lehké záchytné ploty.

Dynamické bariéry jsou relativně novým sanačním prvkem na území Slovenské republiky, představují záchytný prvek o různé výšce v řádu jednotek metrů, schopný zadržet padající horniny s vysokou kinetickou energií. Je to dáno použitím speciálních absorpčních prvků – brzd­ných elementů a elasticky se chovajících výplní jednotlivých sekcí takové bariéry. Ocelové sloupky (trubkové nebo profil HEA) byly kyvně upevněny do základových patek, jež byly založeny na mikropilotách v hloubce 4 m. Vzdálenost sloupků byla 10 m, mezi sloupky bylo vypnuto speciální pletivo z lanových panelů (HEA panel – High Energy Absorption panel) nebo z kruhových ok spletených z ocelového drátu. Absorbéry kinetické energie a kotvicí lana bariéry byly fixovány do svahu prostřednictvím lanových kotev, které byly injektovány cementovou injekční směsí.

Zejména vrtání plnoprofilových vrtů pro mikropiloty a lanové kotvy představovalo z počátku problém, protože pohyb v prudkých svazích s labilními sutěmi byl téměř nemožný. Vrtání bylo provedeno z postupně budované plošiny lešení na strmém svahu. Doprava materiálu na svah byla řešena dočasnou lanovou dráhou.

Ochrana níže ležících pracovišť před uvolněnými úlomky byla zajištěna dočasnými zábranami z geotextilie, které se v průběhu prací několikrát osvědčily. Vlastní stavba bariér již probíhala bez podpory lešenářských konstrukcí. Dynamické bariéry byly instalovány v určitém odstupu od ploch překrytými sítěmi.

Důvodem byla zejména morfologická situace v této oblasti a snaha zamezit působení zpětné eroze na založení dynamických bariér v dohledné době. Trvalá ochrana před pádem horninových úlomků z tohoto odkrytého území, tj. mezi horní hranicí sanace sítěmi a bariérou, byla provedena lehkými záchytnými ploty.

Sloupky této konstrukce byly provedeny z ocelových prutů betonářské oceli o výšce 1,8 m nad povrchem (1,2 m pod povrchem), na nichž bylo nataženo ocelové pletivo, shodné s materiálem sítí na skalních stěnách. Pletivo bylo ve třech úrovních plotu vyztuženo ocelovým pozinkovaným lanem s povlakem PVC. Pro zvýšení účinné výšky byly některé slou­pky instalovány v jiném než svislém směru. Těžké záchytné ploty byly umisťovány jako dočasná náhrada dynamických bariér, které zde budou instalovány v rámci další etapy sanace v budoucnu. Sloupky takových plotů byly vyrobeny z ocelových silnostěnných trubek, v ostatních detailech byla konstrukce shodná s ploty lehkými. Všechny sloupky záchytných plotů byly osazovány do předvrtaných otvorů a fixovány cementovou zálivkou.

Na objektu SO 02 byly během sanace shledány dva potenciálně nestabilní bloky, které se v rámci sanace přikotvily injektovatelnými zavrtávacími kotevními tyčemi do podloží. Injektáž byla provedena cementovou injekční směsí.

Závěr
Veškeré práce se prováděly pod stálým geotechnickým dozorem zhotovitele prací, který upravoval pracovní postupy na základě aktuálně zjištěných geologických poměrů na lokalitě a navrhoval další opatření v místech, kde byly shledány takové nestabilní objekty, které by použitým sanačním postupem nebylo možné dostatečně podchytit. Pro práci geotechnického dozoru je nutná nejen stálá přítomnost na stavbě, ale i nutnost používání horolezecké výstroje, neboť některé exponované lokality jinak zrekognoskovat nelze.

Díky relativně příznivé klimatické situaci v závěru roku 2008, kdy byly teploty až na výjimky nad 5 °C a bez sněhových srážek, se zdařilo dokončit práce do konce roku, což by jinak v této téměř horské oblasti nebylo možné. Lze jen doufat, že další etapa prací bude zahájena v co nejkratší době a zejména v teplé polovině roku, neboť přízeň počasí je pro kvalitu stavebních prací jedním z rozhodujících parametrů.

Petr Olišar
Foto: Stavební geologie – Geotechnika, a. s.

Petr Olišar je zaměstnán ve společnosti SG-Geotechnika, a. s., jako samostatný geotechnik se specializací na sanace skalních stěn. V rámci své profese zabezpečuje geotechnický průzkum skalních stěn, návrh sanačních opat­­ření a geotechnický dozor v průběhu realizačních prací.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.