V roce 2016 se začalo s realizací projektu rozšíření tepelného napáječe Libeň – Holešovice, který mimo jiné vedl pod křižovatkou ulic Partyzánská a Na Zátorách. V této oblasti na protilehlých stranách ulic byla vyhloubena šachta Š1, ze které se začala ražba spojovací chodby do Š2 (obr. 1).
Geologická skladba
Geologickým průzkumem byla zdokumentována geologická skladba podloží a ověřena hladina podzemní vody. Od úrovně povrchu (parkoviště) po úroveň 3,0 m byl zaznamenán výskyt navážek a antropogenních sedimentů s valouny křemene a betonových úlomků staré zástavby, které byly následovány polohami tuhé písčité hlíny, slabě jílovité a slabě hlinitého, špatně zrněného písku do úrovně 6,3 m pod povrchem. Od úrovně 6,3 m následoval špatně zrněný štěrk, nejdříve s obsahem písku a valounů do 40 mm, který střídal štěrk s obsahem hlíny a písku s valouny do 100 mm až do báze štěrkové terasy v hloubce 12,0 m. Od úrovně báze po úroveň 13,3 m byl zastižen špatně zrněný štěrk slabě hlinitý s valouny do 40 mm. Vrstva zvětralých břidlic měla výšku cca 1,7 m a tudíž zasahovala do hloubky 15,0 m pod povrchem. Zastižená břidlice byla silně rozpukaná podél odlučných ploch a ploch foliace. Naražená hladina podzemní vody byla v hloubce 6,6 m a ustálená hladina podzemní vody po 5 dnech byla v úrovni 5,0 m.
Průběh výstavby a komplikace
Na základě zastihnuté geologie se přistoupilo k vytvoření podzemní těsnicí stěny z tryskové injektáže ø 800 mm čtvercového půdorysu, která by měla zamezit průniku vody do šachty Š2. Paty pilířů injektáže měly být ukotveny do nepropustného podloží. Po vybudování „těsnicí obálky“ kolem šachty Š2 se přistoupilo k hloubení jámy, které bylo doprovázeno jen slabými úkapy a velmi slabými přítoky. Mělo se za to, že trysková injektáž je úspěšná. V hloubce cca 15,0 m a po zabudování rozpěrného HEB rámu v úrovni 14,2 m p.p. došlo k náhlému zvýšení přítoku podzemní vody do prostoru šachty z protější strany budoucí propojky (obr. 2).
Vzhledem k tomu, že nedošlo k okamžitému zajištění místa vhodným opatřením, měl sílící přítok za následek průval břidlic, které byly subvertikálně orientovány do prostoru šachty a následně došlo k vytvoření kaverny o objemu cca 5 m3. Jáma byla následně zaplavena do úrovně hladiny podzemní vody (hloubka vody byla cca 9,0 m) ve velmi krátkém čase cca 2,0 hodin (přítok do jámy cca 1 200 litrů/min). Hladina vody byla pak na této úrovni (ustálená úroveň podzemní vody) ponechána z důvodu ochrany okolní zástavby, u které by čerpáním takovýchto přítoků mohlo dojít k sedání v důsledku sufoze podloží.
Návrh řešení a postup prací
Společnost Minova Bohemia s. r. o. byla kontaktována zhotovitelem stavby za účelem konzultace a případného návrhu, jak vzniklou situaci řešit. Návrh spočíval ve vytvoření vějířů z injektážních zavrtávacích kotevních tyčí a následné injektáže dvousložkovou polyuretanovou pryskyřicí CarboPur WF. Injekční materiál byl zvolen díky svým vlastnostem, kdy při kontaktu s vodou napění 3x a přesto si zachovává výborné pevnostní parametry. Pórovitá struktura je nepropustná, jelikož póry nejsou vzájemně propojeny. Pryskyřice CarboPur WF je certifikována pro trvalý kontakt s pitnou vodou.
Po odčerpání vody a vyplnění kaverny z povrchu betonem, byl následně vybudovaný dřevěný pracovní poval a zajištěno kontinuální čerpání vody, jelikož i během vrtání docházelo k silným přítokům vody do jámy. Vějíře injekčních jehel délky 4 m byly vrtány v několika úrovních s různým úklonem tak, aby byla zastižena celá problematická oblast (obr. 4). Zavrtané kotevní tyče byly následně šachovitým způsobem injektovány, přičemž projektant omezil spotřebu směsi množstvím na jednotlivý vrt, resp. dosažením injekčního tlaku. Během celé injektáže bylo nutné sledovat těsnicí stěny, zamezit jejich porušení injekčním tlakem a rovněž pozorovat, zda nedocházelo k nadměrnému výtoku směsi do prostoru šachty.
Místa s aktivním přítokem vyžadovala větší pozornost a injektáž v těchto místech byla většinou zastavena po dosažení stanoveného množství injekční směsi a nikoliv projektovaného tlaku. Výsledkem bylo zmenšení vydatnosti přítoků. Po dosažení akceptovatelného stavu přítoků vody ze strany objednatele byly utěsňující injektáže ukončeny a práce na hloubení šachty Š2 mohly pokračovat. Nicméně byl vznesen požadavek na zajištění nadloží ražené propojky mezi šachtami v místě prostupu chodby do prostoru Š2 z důvodu obavy, že by se při prorážce mohly uvolnit subvertikálně uložené břidlice, a způsobit tak komplikace v již vyhloubené šachtě. Způsob zajištění byl obdobný jako utěsňující injektáž – zavrtání injekčních jehel délky 2 a 4 m vodorovně nad úrovní propojky a jejich postupná injektáž. Součástí injekčních prací byla rovněž podrobná dokumentace provedení, kdy byla pečlivě sledována spotřeba hmot, injekční tlak, délka vrtaných prvků, použitá skladba (spojníky + korunky) a sledovaný průběh vrtání (potvrzení geologie) za účelem dalšího průběhu injektáže. Po dokončení injektážních prací byl objednateli předán protokol o provedených injekčních pracích.
Závěr
Z provedených prací vyplývá, že v místech se zhoršenou geologií je vždy nutné být obezřetný a předpokládat i ten nejhorší možný scénář. I zde se potvrdilo, že v prvních minutách rozhoduje rychlost reakce a rozhodnost lidí na místě. Problémy by zcela určitě nastaly, vzhledem k nedokonalému ukotvení paty tryskové injektáže do nepropustného podloží, ale dalo se předejít vytvoření kaveren a s tím spojeným obtížím. Díky injektážním pracím se povedlo podstatnou část přítoků zastavit úplně anebo zmírnit jejich intenzitu. Objevila se však i nová místa, kam se voda přesunula, ale intenzita těchto přítoků již byla zanedbatelná. Jako zcela úspěšná byla realizace ochranného deštníku nad prostupem ražené chodby do šachty Š2, kde se při prorážce nevyskytl žádný problém a průsak byl minimální. Celková spotřeba injekční pryskyřice CarboPur WF byla 6 143 kg. Toto množství bylo do horninového prostředí nainjektováno přes 326 m injekčních zavrtávacích kotevních tyčí MAI SDA R32N (82 prvků délek 2 – 4 m). Díky provedeným sanačním pracím bylo dílo dokončeno a slouží svému účelu.
Ing. Štefan Sukeník, Minova Bohemia s. r. o.
Minova Bohemia s. r. o.
Lihovarská 1199/10, 716 00 Ostrava-Radvanice
tel.: +420 596 232 801, fax: +420 596 232 994
e-mail: minova.cz@minovaglobal.com
www.minova.cz
