Tímto moderním řešením, s využitím lehkého keramického kameniva Liapor, bylo významně omezeno celkové sedání násypu a zkrácena doba výstavby. Navíc se snížily i celkové projektované náklady stavby. Konstrukce je zdařilým příkladem propojení technické a užitné hodnoty stavebního díla s příznivým finančním aspektem. V současné době, téměř jeden rok od uvedení do provozu, nevykazuje stavba žádné závady.

Situace stavby a geotechnické podmínky
Rychlostní komunikace R6 (kategorie R 24,5/100) je významnou českou dopravní tepnou, která je součástí mezinárodní silniční sítě TEN-T. V úseku Jenišov – Nové Sedlo v katastru obce Hory prochází trasa komunikace ve staničení km 6,060 až km 6,710 plochým údolím při patě staré loketské výsypky. Tento úsek překonává silnice násypem o délce 650 m, vysokým až 11 m. Základové podmínky v místě násypu jsou značně nepříznivé. Jílovité zeminy tuhé konzistence, které se nachází bezprostředně pod základovou spárou násypu, jsou silně stlačitelné a dlouho konsolidují. Hladina podzemní vody je místy až v úrovni původního terénu.

Projektové řešení
Původní navržené řešení úpravy podloží násypu spočívalo v sanaci podloží vrtanými konsolidačními štěrkovými drény (vrty o průměru 250 mm, délky 7 až 15 m), kterými se měla urychlit konsolidace podloží. Celkové sedání při použití běžné sypaniny do násypu bylo vypočtené na 0,47 m. Vzhledem k malé smykové pevnosti vysoce plastických jílů v podloží bylo nutné zajistit stabilitu násypu, a to vyztužením jeho báze geosyntetiky. Pod násypem byla navržena konstrukce ze dvou vrstev štěrkopísku, každá o mocnosti 0,2 m, mezi které byla vložena jedna vrstva separační geotextilie a jedna vrstva výztužné geotextilie. Před navrženou úpravou se podloží násypu mělo ještě zlepšit vápněním.

Alternativní řešení navržené specialisty společnosti ARCADIS Geotechnika a.s. a podložené matematickým modelováním vycházelo z myšlenky omezit sedání a zlepšit stabilitu násypu pomocí lehkého keramického kameniva Liapor (LKK). Toto keramické kamenivo má 5x menší objemovou hmotnost než běžná zhutněná zemina, přičemž jeho smyková pevnost je na úrovni dobře zrněného štěrku. V navrženém sendvičovém uspořádání 0,8 m Liaporu a 0,2 m zeminy se dosáhne snížení sedání o 60 % (z 0,47 m na 0,19 m) a stupeň bezpečnosti násypu je vyšší než v případě násypu z běžné sypaniny s vyztuženou bází.

Nově navržená varianta se rovněž projeví i na dodatečném sednutí po dokončení stavby, kdy u násypu z běžné sypaniny lze očekávat dodatečné sedání v hodnotě 7 cm, u vylehčeného násypu je tato hodnota necelé 3 cm. Alternativní řešení s vylehčením násypu LKK vyšlo výrazně levněji, než výstavba vyztuženého násypu s nutnou úpravou podloží štěrkovými pilíři. Výstavba vylehčeného násypu byla také časově méně náročná a navíc ji bylo možné provádět i v zimním období.
Podle nové varianty ARCADIS Geotechnika a.s. zpracovala geotechnickou část projektu a projektant stavby PRAGOPROJEKT, a.s. vyhotovil konečnou realizační dokumentaci vylehčeného násypu. Pro vybraného zhotovitele stavby, EUROVIA CS, a.s., byly společností ARCADIS Geotechnika a.s. zpracovány Zvláštní technicko-kvalitativní podmínky pro správné provedení stavby v souladu s TP 198 Vylehčené násypy pozemních komunikací.

Popis stavby
Stavba vylehčeného násypu probíhala od května 2008. Na počátku bylo upravené podloží násypu překryto geotextilií, na níž byla navezena drenážní štěrková vrstva a na vnějších stranách násypu byly zhotoveny podélné hrázky, do kterých se naváželo lehké keramické kamenivo. Po navezení Liaporu o mocnosti 0,8 m mezi hrázky došlo k jeho mírnému zhutnění pojezdy buldozeru, který povrch LKK urovnal do roviny. Na urovnaný povrch LKK se navezla a rozhrnula zemina (hlinitý písek) o mocnosti 0,20 m, která měla funkci dělicí vrstvy a přes kterou pak bylo celé souvrství zhutněno.
Násyp byl budován po těchto 1,0 m vysokých vodorovných vrstvách, sypaných převážně v celé šíři budoucí komunikace, celkem bylo provedeno 19 vylehčených vrstev. Objem použitého lehkého kameniva Liapor činil 101 230 m3.

Kontrola kvality
Kontrola kvality provádění vylehčeného násypu spočívala jak v  ověřování kvality naváženého LKK, tak v kontrole kvality zpracování, tj. míry zhutnění a to jak celého souvrství LKK-zemina, tak míry zhutnění roznášecí zemní vrstvy.
Dodržování předepsaných kvalitativních parametrů bylo pracovníky ARCADIS Geotechnika důsledně kontrolováno a při zjištění nevyhovujících hodnot byla okamžitě požadována náprava. Proto je možné považovat zhotovený vysoký vylehčený násyp za kvalitně provedený.

Geotechnický monitoring
Pro ověření správnosti všech numerických analýz, zejména velikosti deformací, byl ve dvou příčných profilech navržen geotechnický monitoring sedání a vývoje pórových tlaků. Průběžný monitoring sedání byl zahájen v červenci 2008. Největší sedání (17,9 cm) bylo naměřeno v levé části násypu (predikce byla max. 19 cm), kde se vyskytovaly stlačitelnější zeminy. V pravé části podloží je sedání nižší. Přírůstek sedání 1,1 cm za 11 měsíců (březen 2010 až únor 2011) je dostatečně nízký a vykazuje zřetelné ustalování. Je možné předpokládat, že naměřená hodnota celkového sedání se bude dobře shodovat s hodnotou vypočtenou. Z  průběhu sedání v čase vyplývá, že k ukončení deformací podloží prakticky došlo před 5 měsíci, což je v dobré shodě s numerickým modelem předpovědi sedání.

V průběhu stavby se rovněž ověřovala stabilita násypu a za tím účelem se měřil pórový tlak ve stejných příčných profilech pod násypem jako sedání. V průběhu výstavby se pórový tlak v místě prvního profilu (s větším celkovým sedáním) zvýšil o 20 kPa (z 30 na 50 kPa). Stabilita násypu se tím snížila velmi málo a stupeň bezpečnosti byl F > 1,3. U druhého profilu se pórové tlaky v podloží zvýšily pouze o 12 kPa (z 12 na 24 kPa) a stupeň stability se prakticky nezměnil. Naměřené zvýšené pórové tlaky přetrvávají i sedm měsíců po dokončení výstavby násypu a vzhledem k malé propustnosti zemin bude k jejich rozptylování docházet pozvolna. Stabilitu a sedání násypu však rozptylování těchto nízkých pórových tlaků neovlivní.

Systémem kontrolního sledování se potvrdila správnost numerických analýz vypracovaných ve fázi projektování, na základě kterých se rozhodovalo o volbě nejvhodnější varianty výstavby násypu.

Závěr
Stavba největšího vylehčeného násypu, jaký kdy byl v České republice postaven, byla dokončena v dubnu 2009 a celý úsek rychlostní komunikace R6 Jenišov - Nové Sedlo byl uveden do provozu v červnu 2010. Náklady původní varianty násypu činily více než 140 mil. Kč, u nové varianty - vylehčené zemní konstrukce dosáhly konečné náklady 120,2 mil. Kč (vše bez DPH). Dosažená přímá finanční úspora tedy činí více než 20 mil. Kč, což představuje14 % původně uvažovaných nákladů.
Stavba splňuje současný trend Ministerstva dopravy ČR o hledání úsporných řešení a je typickou ukázkou použití moderní technologie, která představuje technicky kvalitní a přitom velmi ekonomické řešení.

Proto byla tato ojedinělá vylehčená konstrukce společnostmi ARCADIS Geotechnika a.s., PRAGOPROJEKT, a.s. a EUROVIA CS, a.s. přihlášena do 8. ročníku celostátní soutěže Česká dopravní stavba roku 2010.
Ing. Vladimír Pachta

Použité podklady:
Ing. V. Herle: Vysoký vylehčený násyp na R6 ­Jenišov - Nové sedlo, Silniční obzor 2/2011,

Ing. V. Pachta: Přihlášková dokumentace pro soutěž Česká dopravní stavba roku 2010

ARCADIS Geotechnika a.s.
Geologická 4, 152 00 Praha 5
tel.: +420 234 654 111, fax: +420 234 654 112
e-mail: info@arcadisgt.cz, www.arcadisgt.cz