Stavba dvoutubusového tunelu Valík, součást obchvatu Plzně na dálnici D 5

Dálnice D 5 je, včetně tunelu Valík, součástí transevropské silniční sítě. Na tunel Valík délky 390 m se sice nevztahují příslušná ustanovení Směrnice EP č. 2004/54/ES, neboť se jedná o tunel kratší než 500 m, přesto je stavba podle podmínek této směrnice vybavena.
Požadavky českých předpisů, zejména pro technologické vybavení tunelu, např. TP 98/2004, jsou plně respektovány. Pro provoz, operátora a údržbu tunelu Valík byla zpracována ?Provozní dokumentace tunelu?, která tvoří soubor dokumentů, upravujících příslušnou organizaci, vztahy a činnosti. V tomto tunelu, jako jediném v ČR, řídí jak dopravu, tak technologické vybavení pouze operátoři, pracovníci Policie České republiky (PČR). Je zde pouze jeden dispečink.
Tunel je z hlediska bezpečnostního vybavení (s ohledem na intenzitu dopravy 18 125 voz/24 hod v jednom směru) zatříděn do nejvyšší kategorie TA. Tomuto zatřídění odpovídá vybavení tunelu, a to jak v části technologické, tak i v části stavební.

Letecký pohled na dálniční tunel Valík

Rozvadovský portál, letecký pohled na stavbu tunelu v roce 2004

Inženýrsko-geologické poměry v trase tunelu

Vrch Valík je pokryt svahovými čtvrtohorními sedimenty, mocností 0,5-2,0 m. Pod vrstvou zhruba 0,2 m mocné hnědé humózní hlíny jsou světle hnědé až rezavě hnědé hlinitopísčité štěrky, místy jílovité, s ostrohrannými úlomky silně zvětralých porfyrů.
Vlastní ražba je vedena v slabě metamorfovaných proterozoických břidlicích. Silné zvětrání břidlic se pohybuje v hloubkách od 3 m do 20 m v celé délce tunelu. Tektonické postižení je silné, břidlice jsou rozpukané, místy intenzivně (ve čtyřech i více puklinových systémech).
S předstihem byl realizován podrobný geologický průzkum pomocí ražené průzkumné štoly. Ta byla umístěna zhruba uprostřed budoucí střední opěry tunelu.

Podélný profil tunelu

Konstrukce tunelu

Valík je dálničním tunelem se dvěma tunelovými troubami. Každá trouba má dva jízdní pruhy šířky 3,75 m a jeden nouzový pruh šířky 3,25 m.
Teoretická plocha výrubu ražených částí tunelů je 2x150 m².
Severní tunelová trouba je dlouhá 390 m, jižní tunelová trouba je dlouhá 380 m. Průjezdný profil, který je 5,2 + 0,15 m vysoký, umožňuje dopravovat v tunelu i mimořádné náklady. Šířka mezi obrubníky je 11,5 m, chodníky mají šířku 1 m.
Obě tunelové trouby jsou uloženy těsně vedle sebe bez horninového mezipilíře a mají společný středový železobetonový pilíř. Toto řešení bylo zvoleno s ohledem na požadavek ekologů minimalizovat trvalé zábory pozemků v příportálových úsecích dálnice. V oblasti obou portálů došlo k výrazné úspoře záborů pozemků. Při standardním řešení by bylo nutné rozšířit zábory o cca 10-15 m. Středový pilíř byl budován v předstihu, v samostatném středovém tunelu.

Příčný řez raženým tunelem

Statické řešení primárního ostění

Geologické poměry byly podstatně horší, než předpokládal projekt dokumentace pro stavební povolení. Proto byly také pro dokumentaci zadání stavby (DZS) zpracovány dva nezávislé statické výpočty, a posouzeny expertem Ředitelství silnic a dálnic ČR. Na základě posudku byl vypracován další, třetí kontrolní statický výpočet.
První statické a stabilitní řešení bylo provedeno pomocí programového systému PHASES 2.2. metodou konečných prvků, s využitím pravděpodobnostního přístupu při stanovení vstupních i výstupních veličin řešení. Druhý statický výpočet byl realizován v programu PLAXIS pro různé kombinace vstupních parametrů tak, aby bylo možno optimalizovat návrh primárního ostění s ohledem na velkou variabilitu horninového prostředí. Statické výpočty byly realizovány na dvou odborných pracovištích v Praze a Ostravě.

Postup výstavby

Výstavba hloubených částí tunelu

S ohledem na dobu výstavby byly paralelně budovány jak hloubené úseky, tak i ražený úsek tunelu. Ražba tunelu byla provedena Novou rakouskou tunelovací metodou. Vycházelo se přitom ze zásady, že nejprve se vybuduje primární ostění celého tunelu, včetně středního pilíře, a následně, po provedení neuzavřené mezilehlé izolace (systém ?deštník?), se bude realizovat sekundární (definitivní) ostění.
Základní členění výrubu bylo vertikální, v menším rozsahu pak horizontální (dílčí výruby). Primární ostění je složeno ze stříkaného betonu, příhradových oblouků, sítí a svorníků. Izolace proti vodě je svedena do bočních odvodňovacích drenáží ve dně tunelu, pro každou troubu samostatně. Definitivní ostění je železobetonové, monolitické, betonované do posuvné ocelové formy.
Staticky a technologicky nejsložitější konstrukcí je železobetonový středový pilíř mezi oběma tunely, který přináší celé zatížení horninového masivu (s ohledem na nízké nadloží a šířku obou tunelů se nevytvořila přirozená horninová klenba). Pilíř byl vybudován ve středním tunelu, který byl realizován jako první. Méně kvalitní část horninového prostředí v oblasti nad i pod středním pilířem byla zesílena svorníky a mikropilotami, a následně proinjektována cementovou směsí.

Ražba tunelových trub

Ražba severní i jižní tunelové trouby byla vedena dovrchně (cca 40 ‰) z provizorního Rozvadovského portálu. Statický výpočet povoloval odstup obou hlavních čeleb od 10 m do maximálně 30 m. Tím se plnil požadavek na symetrickou ražbu k ose dálnice. Jako první byly raženy boční tunely obou tunelových trub, a následně hlavní kaloty a jádra. S ohledem na symetrii nezáleželo na tom, která tunelová trouba je ražena jako první. Ražba byla vedena převážně bez použití trhacích prací (mechanickým rozpojováním), jen výjimečně s omezeným použitím trhavin. Dílčí výruby byly navrženy tak, aby bylo možno použít výkonné důlní mechanizmy, které měl k dispozici zhotovitel stavby. Doba ražby každé z tunelových trub se pohybovala okolo sedmi měsíců.

Technologické vybavení

Tunel je opatřen dopravním a technologickým vybavením, které umožňuje řídit dopravu a technologii pro všechny varianty provozu téměř automaticky. Technologické vybavení tunelu plně splňuje požadavky Evropského parlamentu a Rady o minimálních bezpečnostních požadavcích v tunelech transevropské sítě (C00M 002/0309-000) a odpovídá nejaktuálnějším požadavkům podle evropských standardů (automaticky řízené větrání, monitorovací zařízení, SOS skříně, kamerový dohled, vážení vozidel, měření rychlosti, apod.).

Úniková cesta - propojka do druhé tunelové trouby, vizualizace

Architektonické řešení tunelu

Tunel musí být přívětivý k budoucím uživatelům, řidičům. Na základě podnětů, získaných během ?dnů otevřených dveří?, návštěvníci iniciovali prostřednictvím novin ?Plzeňský deník? novou architektonickou úpravu provozně technického objektu, včetně nového architektonického ztvárnění vnitřních povrchů v tunelu. Vnitřní nátěry zdůrazňují bezpečnostní prvky tunelu a pomáhají lépe řidičům unikat v případě mimořádné události, například při požáru. Architektonické ztvárnění příportálových zářezů vzniklo na základě požadavků vedení místních obcí.

Výsledné architektonické řešení tunelové trouby, vizualizace

Architektonické řešení portálu tunelu (před osazením zádržného systému)

Architektonické řešení tunelu - zdůraznění únikové cesty a výklenku SOS systému

Řízení stavby

Stavba byla prováděna podle principu observační metody, při níž se původní (základní) návrh konstrukce průběžně posuzuje a může se změnit i v průběhu výstavby. Jsou navržena základní konstrukční řešení, včetně rozsahu sanací, a stanoveny limity chování (deformační poklesy nadloží, konvergence apod.). Předem je připraveno (jak projektově, tak i materiálově) řešení zálohové, které v případě potřeby nahradí původní. Je vyhotovena podrobná projektová dokumentace geotechnických měření, včetně limitů a trendů. Na stavbě byl vypracován a odsouhlasen odpovědnostní vztah všech účastníků výstavby, kteří byli vybaveni pravomocemi a také technickými komunikačními prostředky. Byli schopni týmově rychle reagovat na překročení stanovených limitů chování, které jsou signálem nedostatečnosti základního řešení a vyvolávají jeho doplnění či náhradu záložními řešeními. Na stavbě pracovala pod vedením projektanta stavby ?Rada geotechnického monitoringu? s jasně definovanými právy a kompetencemi.

Spolupráce a informování veřejnosti

Pro objektivní informování veřejnosti bylo na ploše zařízení staveniště 14a v blízkosti obce Štěnovice vybudováno informační středisko. Byla zde instalována výstava o budování tunelu a promítány vizualizační filmy o stavbě, byl prováděn odborný výklad a umožněny prohlídky vlastního tunelu za účasti hlavního projektanta a hlavního stavbyvedoucího.
Tyto akce byly hojně navštěvovány občany plzeňského regionu, kteří se zájmem pravidelně sledovali postup výstavby. Staveniště tunelu Valík bylo například cílem výletů mnoha plzeňských cyklistů. Lze konstatovat, že tímto způsobem podávaná informace pozitivně ovlivňuje velmi početnou skupinu návštěvníků. Naopak, pro objednatele a zhotovitele výstavby tato setkání s veřejností realizují jakousi zpětnou vazbu a umožňují průběžné zjišťování názorů na cíl investice a jejich činnost v průběhu výstavby.
Závěrečný den otevřených dveří navštívilo více než 35 000 občanů Plzeňského kraje.

Závěr

Tunel Valík získal dne 31. března 2007 titul Stavba roku Plzeňského kraje 2006 v kategorii Dopravní a inženýrské stavby. Předsedkyně poroty Ing. arch. Anna Hostičková o tunelu Valík řekla: ?Je to stavba na evropské úrovni. Technologie výstavby i systém zabezpečení jsou špičkou v oboru, a protože jde o první dálniční tunel v republice, je to i velmi vysoká laťka pro ty, které budou následovat?.

Základní údaje o stavbě
Investor: Ředitelství silnic a dálnic ČR
Projektant: Pragoprojekt, a.s.
Dodavatel: Sdružení 0510/IB DMB, jehož členy jsou společnosti Dálniční stavby Praha, a.s., Metrostav a.s., Berger Bohemia a.s.
Zahájení stavby: září 2003
Dokončení stavby: říjen 2006
Náklady: cca 1,9 mld. Kč