Pane inženýre, mohl byste představit oddělení geotechniky a podzemních staveb ve firmě SAGASTA? Na co konkrétně se specializujete?

Do firmy SAGASTA jsme jako celý tým nastoupili v srpnu 2020. Naší odborností jsme doplnili profesní portfolio firmy o důležitou geotechnickou položku, takže jsme jako firma schopni vlastní kapacitou pokrývat velké infrastrukturní projekty silničních i železničních staveb včetně tunelů. I když jsme v rámci firmy mladé oddělení, nedá se totéž říci o historii naší skupiny. Její počátky jsou spojené s rakouskou firmou ILF Consulting Engineers a následně IKP Consulting Engineers, kde ­bylo vytvořeno jádro týmu, které se postupně rozšiřuje o mladší členy. Spolupráce s rakouskými kolegy a možnost podílet se na zahraničních tunelových projektech byla pro nás dobrým základem. Společně pak máme za sebou celou řadu projektů dálničních i železničních tunelů ve všech stupních projektové dokumentace. Velmi cenné zkušenosti se nám podařilo získat zejména při projektování realizační dokumentace tunelů, protože to je skvělá příležitost k získání okamžité zpětné vazby mezi projektantem a stavbou. U projektu „do šuplíku“ se dají nedostatky technického řešení snadno přehlédnout, na stavbě to možné není. Jakákoli chyba v projektu nebo nevhodně navržený detail je okamžitě vidět a je třeba provést nápravu. V případě dobrých vztahů může být taková úzká vazba obohacující pro obě strany.

Kromě zpětné vazby ­hraje v případě tunelů a obecně geotechnických konstrukcí svou nezastupitelnou roli zkušenost. I když dnešní výpočetní technika umožňuje vytvářet složité matematické modely, pomocí kterých lze chování horninového masivu simulovat, zkušenost získaná přímo při výstavbě se nedá matematickými modely ani studiem odborné literatury nahradit. I proto jsem moc rád, že se nám tunelářskou skupinu podařilo udržet pohromadě i přes úskalí a nepříznivé okolnosti, které nás občas donutily „změnit dres“. Celý sehraný tým má v tomto směru výrazně vyšší hodnotu než jednotlivci, kteří ho tvoří.

I když naší doménou jsou především podzemní stavby, snažíme se kolegům z jiných oddělení poskytovat geotechnický servis i v jiných oblastech. Jedná se zejména o konstrukce náspů nebo zářezů, problematiku zakládání staveb nebo zajištění stability stavebních jam. Naše profese je poměrně široká, a můžeme tak být v mnoha směrech užiteční i při projektování pozemních staveb, silnic, železnic nebo mostů. Každá stavba je více či méně v kontaktu se zemí, a to už je náš obor.


Z trochu jiného soudku je práce na kompletním přepracování vzorových listů VL-5 Tunely. Jedná se o předpis Ministerstva dopravy ČR, na kterém jsme na objednávku ŘSD ČR pracovali téměř dva roky a který byl dokončen letos v září. První vydání vzorových listů bylo zpracováno před 15 lety. Za tu dobu se náš obor v oblasti projektování a výstavby silničních a dálničních tunelů posunul výrazně kupředu. Do vzorových listů se nám podařilo uvést nejen celou řadu konstrukčních detailů ze všech oblastí spojených s výstavbou tunelů, ale obsahují zejména unifikaci základních rozměrů tunelů v nejvíce používaných šířkových kategoriích. O rozsahu revize dokumentu svědčí již skutečnost, že po revizi se počet stran zvýšil na trojnásobek a zcela se změnila struktura jednotlivých kapitol. Projektant, zhotovitel i investor tak mají k dispozici dokument, který povede ke sjednocení základních konstrukčních řešení a zároveň projektantovi umožňuje v návrhu zohlednit specifika konkrétních podmínek v dané lokalitě. V dokumentu jsou obsaženy naše dlouholeté zkušenosti s projektováním tunelů nejen v České republice, ale i v zahraničí.

Na vašem tunelářském oddělení je zajímavé i to, že s některými kolegy spolu držíte již 35 let. Co je na tom pravdy?

Ano, je to tak. S některými kolegy jsme pohromadě opravdu více než 35 let. Výhodou je, že už přesně víme, co od sebe můžeme čekat, naše technické názory jsou spojené společně prožitou praxí a snadněji se tak při řešení problémů dostáváme k cíli. Do týmu ale postupně přibíráme mladší kolegy, aby byla zachována vědomostní kontinuita. Získávání mladých lidí pro takto náročný obor je v dnešní době čím dál těžší, protože vysoké školy technického zaměření navštěvuje čím dál měně studentů a geotechnika v tom není výjimkou. I v tomto směru ale máme štěstí. Naši skupinu již v principu tvoří tři profesní „generace“, přičemž ta nejstarší se věkově pohybuje v kategorii 60+, střední úroveň tvoří kolegové o zhruba 20 let mladší a velmi dobře se zapojili i naši nejmladší kolegové, čerství inženýři a bakaláři. Těm jsme se společně se stavební fakultou ČVUT snažili vymyslet taková témata bakalářských a diplomových prací, která úzce souvisí s praxí a mohou v ní být s výhodou uplatněna. Bylo pak zajímavé pozorovat, jak je témata zaujala a jak se k jejich zpracování postavili. Důležitá je i skutečnost, že se přes věkové rozdíly dokážeme vzájemně respektovat a vždycky se najde někdo, s kým je možné se poradit, nebo koho je možné se zeptat na názor. U podzemních staveb je to o to důležitější, že každý tunel je vzhledem ke geotechnickým podmínkám i jeho začlenění do trasy liniové stavby v principu originál. V diskusích je možné si urovnat myšlenky a nalézt nové přístupy. To nejhorší, co by nás mohlo potkat, by bylo sklouznutí do rutinního přístupu k návrhu technického řešení i postupu výstavby.

Pojďme se podívat pod pokličku projektů vybraných tunelů, na kterých jste pracovali v uplynulé době. Které tunely vám utkvěly v paměti nejvíce?

Tunelů projektovaných ­naší skupinou bylo skutečně mnoho. Jen na IV. železničním koridoru máme za sebou realizační dokumentaci pěti již provozovaných tunelů. Z dálničních tunelů je možné jmenovat tunel Libouchec na D8, kde se nám podařilo již pří výstavbě udělat velký krok k prosazení nevyztuženého sekundárního ostění v ČR, dále tunel Cholupice na stavbě silničního obchvatu kolem Prahy (SOKP 513). Výbornou zkušeností byl projekt tunelu Považský Chlmec na obchvatu Žiliny na Slovensku, který firma HOCHTIEF stavěla v režimu „Navrhni a postav“ podle žluté knihy FIDIC. To nám jako projektantům zhotovitele umožnilo plně využít našich zkušeností a v rámci realizační dokumentace navrhnout významné optimalizace technického řešení podle skutečně zastižených geotechnických podmínek přesně v souladu se základními principy Nové rakouské tunelovací metody (NRTM). Ve smyslu návrhu technického řešení jsme nebyli svázáni zadávací dokumentací a to nám dávalo úžasnou volnost při návrhu stavebních jam hloubených úseků tunelu, způsobu zajištění stability výrubu i návrhu sekundárního ostění tunelu.

Pokud mám ale uvést tunely projektované naší skupinou již v dresu SAGASTA, pak jsme ihned po nástupu do firmy pracovali na realizační dokumentaci Zvěrotického tunelu na IV. železničním koridoru u Soběslavi. Po dokončení realizační dokumentace Zvěrotického tunelu jsme plynule přešli na projekt dálničních tunelů Poříčí a Opevnění na dlouho očekávaném úseku dálnice D11 v úseku Trutnov – státní hranice s Polskem.

V týmu se ale nezabýváme pouze novostavbami tunelů. Česká republika má jednu z nejhustších železničních sítí v Evropě a s tím souvisí i počet starých železničních tunelů s datem uvedení do provozu na přelomu 19. a 20. století. Technický stav a prostorové řešení odpovídá jejich stáří. Rekonstrukce historických tunelů představují velmi zajímavý obor, který se od projektování novostavby výrazně liší. Umožňuje projektantovi proniknout do postupů výstavby našich předků, seznámit se s dříve používanými systémy zajištění vodonepropustnosti tunelových obezdívek i drenážních systémů. Je spojen i s pátráním v archivech po původní dokumentaci, která je již mnohdy obtížně dostupná, potýkáme se i s neznámým tvarem výrubu za obezdívkou, kvalitou a množstvím zakládky. Neznámých okrajových podmínek je hodně. V našem případě se jednalo konkrétně o projekt rekonstrukce čtyř jednokolejných železničních tunelů na památkově chráněné trati v úseku Tanvald – Kořenov a kompletní rekonstrukci Dolnolučanského tunelu poblíž města Lučany nad Nisou. Ve všech případech se jednalo právě o tunely uvedené do provozu na přelomu 19. a 20. století.

Co byste řekl k dálničním tunelům Poříčí a Opevnění na dálnici D11 v úseku Trutnov – státní hranice České republiky a Polska? V čem byl projekt těchto tunelů specifický?

V obou případech se jednalo o projekt dvoutroubových, směrově rozdělených tunelů v úrovni PDPS. Vzhledem k výšce nadloží až 40 m a dobrým geotechnickým podmínkám jsou oba tunely navrženy jako ražené pomocí NRTM. Firma SAGASTA byla garantem technického řešení obou tunelů, a to včetně projektu technologického vybavení tunelů a koor­dinace mezi stavební a technologickou částí tunelů. Projekt byl zpracován vzhledem k rozsahu a podrobnosti v extrémně krátkém čase. I v tomto případě došlo oproti dokumentaci DSP k celé řadě úprav technického řešení tak, aby bylo možné dokumentaci použít pro výběr zhotovitele stavby. Tunel Poříčí při délce tunelových trub 540 m a 576 m spadá do kategorie středně dlouhých tunelů. Tunelu Opevnění schází do hranice 500 m mezi krátkým a středně dlouhým tunelem pouze 8 m. I tak malý rozdíl však hraje z hlediska technologického vybavení tunelu a tak zvané bezpečnostní kategorie zásadní roli. Při stejné intenzitě dopravy i složení dopravního proudu spadá středně dlouhý tunel Poříčí do bezpečnostní kategorie TB, zatímco krátký tunel Opevnění do nižší kategorie TC. To má vliv na rozsah provozních souborů a zařízení, která zajišťují bezpečnost provozu a která jsou napojena na řídící systém tunelu. Ten sleduje dění v tunelu a dokáže případně reagovat na vzniklé mimořádné situace. Projekt tunelů však začal podrobným seznámením s geo­logickou stavbou území a geotechnickými podmínkami v obou lokalitách. I když tunel Poříčí je situován do sedimentů permského stáří a tunel Opevnění do hornin příslušných do období karbonu, z geotechnického hlediska se jednalo o pískovce a prachovce obdobných geotechnických parametrů, které v případě tunelu Opevnění doplňovaly ještě slepence. Naší snahou proto bylo v maximální možné míře unifikovat technické řešení obou tunelů jak z hlediska ražby a zajištění stability výrubu, tak z hlediska dimenzí použitých nosných konstrukcí. S výhodou jsme již používali konstrukční detaily uváděné v již zmiňovaných vzorových listech. Ty jsou navrženy tak, aby splňovaly požadavky na funkci i životnost tunelu a zároveň jednoduchostí provádění minimalizovaly rizika při výstavbě. Z našeho pohledu kvalitní projekt tunelu stojí právě na detailech a minimalizaci rizik. Pro oba tunely byly navrženy tři technologické třídy výrubu, které v závislosti na výšce nadloží, kvalitě horninového masivu a jeho předpokládaném chování při ražbě určují postup výstavby, tloušťku primárního ostění ze stříkaného betonu a opatření k zajištění stability výrubu. Co již bylo pro tunely specifické, bylo nasazení těchto tříd po délce obou tunelových trub. Správné stanovení takové prognózy má výrazný dopad do výše investičních nákladů, neboť tunely se staví podle principů observační metody a při výstavbě se porovnávají skutečně zastižené geotechnické podmínky s prognózou stanovenou v zadávací dokumentaci. K určení chování horninového masivu pak v průběhu výstavby slouží geotechnický monitoring, jehož projektu jsme rovněž věnovali mimořádnou pozornost. Kromě prognózy rozdělení tunelu do technologických tříd výrubu jsme provedli i prognózu rozdělení tunelu do úseků s vyztuženým a nevyztuženým sekundárním ostěním. To je v případě projektu tunelů také zcela ojedinělé a domnívám se, že dosud taková prognóza nebyla nikdy v zadávací dokumentaci provedena. I to bylo pro oba tunely specifické a poměr vyztužených a nevyztužených úseků tunelů se v obou případech lišil. Zásadní roli při návrhu technického řešení představovala optimalizace technologického vybavení tunelu a její dopady do stavební části. Detailním řešením a pečlivou koordinací se nám oproti technickému řešení uvedenému v DSP podařilo na jednom tunelu ušetřit až 20 km chrániček na kabely, optimalizovat tak rozměry kabelovodů v tunelu i jejich trasy před portály, upravit technické řešení požárního vodovodu, nádrží pro zásobování požární vodou, rozměry i dispozici provozně technologických objektů a celé řady dalších stavebních podobjektů a provozních souborů, které již unifikovat nelze a vždy je nutné je přizpůsobit konkrétní lokalitě tunelu a místním poměrům.

Zmínil jste se také o projektech železničních tunelů. Jak byste charakterizoval projekt dvoukolejného železničního Zvě­rotického tunelu?

Projekt Zvěrotického tunelu jsme začínali ještě v kompetenčním centru firmy HOCHTIEF, která tunel stavěla. Když se ale firma rozhodla kompetenční centrum zrušit a tunelářskou skupinu propustit, přešli jsme i s projektem tunelu právě do firmy SAGASTA. Jednalo se o hloubený tunel délky 370 m, který byl zasazen do velmi proměnlivých geotechnických podmínek. Ty tvořily ­pararuly různého stupně zvětrání od poměrně kvalitních hornin pevnostní třídy R3 až po jejich eluvium charakteru zemin. I když se jednalo o hloubený tunel, jehož konstrukce bývají v zadávací dokumentaci jednoznačně definovány, v tomto případě požadoval objednatel při návrhu technického řešení použit principy observační metody a reagovat na skutečně zastižené geotechnické podmínky. To nám obdobně jako v případě tunelu Považský Chlmec umožnilo v rámci realizační dokumentace provádět celou řadu optimalizací. Jednalo se především o výrazné zkrácení kotvených pilotových stěn jako provizorních konstrukcí zajišťujících stavební jámu ve střední části tunelu. Původní rozsah by podle zadávací dokumentace vyžadoval vrtání velkoprůměrových pilot i do velmi pevných skalních hornin, kde by bylo vrtání obtížné, a hlavně použití kotvených pilotových stěn pro zajištění stability stavební jámy zcela zbytečné. K dalším úpravám souvisejícím s geotechnickými podmínkami zastiženými při výstavbě patřila úprava konstrukčního systému tunelového ostění a způsobu jeho založení. Optimalizace technického řešení však nebyla podmíněna jen vlastnostmi horninového masivu. K úpravám došlo i na systému hydroizolací a drenáží, kdy byl poprvé v České republice na železničním tunelu použit systém ­odvodnění pláně umožňující čistění drenáže bez odstranění části železničního svršku. Stejně tak byly původně navržené natavované asfaltové pásy nahrazeny na tunelech standardně používanou hydroizolační fólií. Projekt výstavby Zvěrotického tunelu byl pro nás velkou zkušeností s nasazením observační metody na relativně jednoduchém technickém řešení hloubeného tunelu. Se zájmem jsme na výsledcích geotechnického monitoringu sledovali, jak námi navržené změny technického řešení na stavbě fungují a do jaké míry se skutečně naměřené hodnoty deformací svahů, podzemních stěn nebo tunelového ostění shodují s předpoklady projektové dokumentace. V praxi se ukázalo, že v případě, že projekt připouští změny během výstavby a přizpůsobení konstrukcí místním podmínkám, lze ušetřit jak na navržených konstrukcích, tak na čase provádění.

Vaše oddělení se nezabývá pouze projekty nových stavebních děl, ale také rekonstrukcemi. V čem byl zajímavý projekt rekonstrukce Dolnolučanského tunelu?

Dolnolučanský tunel jsme měli možnost projektovat již od stupně záměru projektu a s ním souvisejících doprovodných studií. Jeho vývoj budeme sledovat v rámci autorského dozoru až do realizace. V současné době máme podánu žádost o stavební povolení a následovat by mělo výběrové řízení na zhotovitele stavby. Na projektu byla zajímavá již forma zadání, která přesně nespecifikovala rozsah rekonstrukce, ale pouze konstatovala stávající technický stav tunelu a definovala požadavky na jeho stav po rekonstrukci. Předmětem projektu tak mohl být rozsah rekonstrukce od přespárování stávající obezdívky a obnovy hydroizolačního a drenážního systému až po kompletní rekonstrukci tunelu se zvětšením profilu tunelu a zcela novými nosnými konstrukcemi i vnitřním vybavením tunelu. Dolnolučanský tunel patří bohužel k těm historickým tunelům, ke kterým nelze získat žádnou dobovou dokumentaci. K dispozici jsme tak na začátku měli pouze stavebně technický průzkum z roku 1989, který určoval kvalitu horninového masivu na základě vizuální kontroly odvodňovacími průduchy v ostění a geotechnické parametry uváděl na základě podobnosti s jinou lokalitou, ve které byly laboratorně zjištěny.
První naší úlohou tak bylo provést zaměření skutečné polohy líce tunelu a jeho porovnání s požadovaným průjezdným průřezem. Zaměření jsme provedli pomocí laserového skenování a ze získaného mračna bodů jsme vytvořili 3D model líce tunelu, do kterého jsme na projektovanou niveletu umístili 3D těleso průjezdného průřezu. Tak jsme velmi rychle zjistili celou řadu kolizních míst a potvrdili si, že tunel nevyhovuje nejen z hlediska masivních průsaků, ale bohužel i z hlediska prostorové průchodnosti, a že tak nebude možné použít žádné vestavby, které by mohly před prosakující podzemní vodou fungovat jako „deštník“. Těsnicí injektáž prostoru za tunelem jsme rovněž zavrhli s ohledem na neznámou polohu líce výrubu a nezjistitelný objem i stav zakládky mezi tunelovou obezdívkou a lícem výrubu. Tak se rozplynuly i naše představy o jednoduchém řešení rekonstrukce a postupně jsme se smiřovali se skutečností, že půjde v principu o výstavbu nového tunelu.

Rekonstrukce tunelu ­nakonec představovala kompletní demontáž stávající obezdívky ze žulových kvádrů, rozšíření výrubu na tvar, který umožňuje provedení primárního ostění ze stříkaného betonu, instalaci mezilehlé fóliové hydroizolační fólie, betonáže sekundárního monolitického ostění a kompletní obnovy vnitřního vybavení tunelu, tj. drenážního potrubí za ostěním i pro odvodnění pláně železničního svršku, kabelovodů a kabelových šachet, nouzového osvětlení a bezpečnostního značení pro případ mimořádné události v tunelu. Z hlediska minimalizace rizika pádu úlomků horniny z portálových svahů jsme nový tunel prodloužili z původních 82,5 m na 90 m. Portálové úseky se nacházejí v hlubokých skalních zářezech, jejichž povrch je značně zvětralý a stabilizují ho ocelové vysokopevnostní sítě. Instalace budek pro netopýry, kteří byli v blízkosti tunelu zastiženi, už bylo pouze třešničkou na dortu. Domnívám se, že jsme projekt rekonstrukce i přes celou řadu neznámých zvládli se ctí. Tuto domněnku však potvrdí až realizace.

Co byste řekl závěrem?

Projektování tunelů se věnuji celý můj profesní život. Často přemýšlím, co je podmínkou vypracování dobrého projektu. Domnívám se, že je v každém stupni projektové dokumentace a návrhu technického řešení nutné mít na paměti realizaci. Ne vše, co se dá pomocí moderní výpočetní techniky a programů vytvořit, je jednoduché a možné postavit. Někdy mám pocit, že se z naší profese vytrácí tak potřebný inženýrský cit a obyčejný selský rozum.

I když se zabýváme mnoha oblastmi geotechniky, projektování tunelů považuji za silnou stránku našeho projekčního týmu ve firmě SAGASTA. Za velmi důležitý považuji pocit podpory, který je ze strany vedení naší firmy cítit. Prakticky hned po našem nástupu do firmy se SAGASTA stala členem České tunelářské asociace ITA-AITES, na jejímž fungovaní se aktivně podílíme.

Smutnou realitou je skutečnost, že se o projektování tunelů a geotechniku obecně zajímá čím dál méně mladých lidí. Důvodem je zřejmě vysoká náročnost studia, velká odpovědnost, kterou na sebe projektant bere i způsob práce, která je kromě technické náročnosti náročná i časově. Svou roli hraje i negativní vliv médií, ve kterých se tunely objevují zpravidla jen v případě havárií a jiných mimořádných událostí, které nelze vzhledem k omezené možnosti poznání horninového masivu úplně vyloučit. To jsou možná stinné stránky naší profese. Z mého pohledu však stále převažují pozitiva. K nim patří obrovská šíře našeho oboru, ve které je možné se uplatnit. Ta nekončí u znalosti geologie a geotechniky, ale prolínají se v ní zásady návrhu betonových i ocelových konstrukcí, znalost celé řady postupů provádění všech činností, které s výstavbou tunelů souvisí, alespoň základní znalosti technologického vybavení tunelů a v neposlední řadě znalost tunelovacích metod a pochopení chování horninového masivu jako celku.

Projektování a výstavbu tunelů považuji v dobrém slova smyslu za dobrodružství, které dokáže člověka naplnit. Pocit při průjezdu tunelem, na jehož projektu jste měl možnost se podílet a jehož historii výstavby zná pouze hrstka zasvěcených, je nesdělitelný. Ten je potřeba zažít. Za důležitý považuji i fakt, že s každým tunelem je možné se naučit něco nového a získat zkušenosti, bez kterých je navrhování tunelů obtížné. To platí v každém věku. Snad i tento text ukáže ještě nerozhodnutým mladým inženýrům směr, kterým se ve svém budoucím povolání mohou vydat. Proto děkuji za možnost se o zkušenosti s projektováním tunelů a prostředí, ve kterém naše projekty vznikají, se čtenáři vašeho časopisu podělit.

Děkujeme za rozhovor
Ing. Jiří Zahradnický