Autor článku je vedoucím projektantem Tunelů P3 a P4 na TAG Motorway realizovaných v letech 1990 - 1999. O projektu bylo informováno např. v T&T Middle East Issue, Spring 1994.

ZÁKLADNÍ ÚDAJE O ROZVOJI DÁLNIČNÍ SÍTĚ V TURECKU A O TUNELECH NA TAG MOTORWAY.

Koncem osmdesátých let byl v Turecku přijat ambiciózní program výstavby dálnic, počítající s výstavbou 2000 km dálnic do roku 2000. Jeho hlavním cílem byla transitní dálnice spojující hospodářsky nejvýznamější město Istanbul s hlavním městem Ankarou a pokračující dále na jih přes město Adana a od něj na východ podél Syrských hranic k Iráku a Iránu. Tato dálnice je součástí T.E.M. (Trans European Motorway), která by měla v budoucnu spojit Evropu se zeměmi Středního východu.
V převážně hornatém Turecku se stavba dálnic nevyhne výstavbě tunelů a popisované tunely se nacházejí na části dálnice TAG (Tarsus-Adana-Gaziantep) mezi Adanou a Gaziantepem (obr. 1).
Investorem je turecké ministerstvo věřejných prací a jeho Ředitelství dálnic v Ankaře. Stavba je financována tureckou vládou. Pro stavbu dálnic a dálničních tunelů byly přijaty jednotné zásady a kriteria, která určují šířkové uspořádání komunikace jako 2 x 3 jízdní pruhy na otevřených úsecích i v tunelech (obr. 2, 3, 4), bez ohledu na možné místní odlišnosti. Striktní dodržování těchto požadavků vede především v tunelových úsecích k vysokým nákladům, dlouhé době výstavby a někdy i k vážnému ohrožení samotné realisace (např. tunely Bolu na dálnici Istanbul - Ankara, viz. Felsbau 5/97).
Trasa TAG Motorway a otevřené úseky byly projektovány mezinárodní firmou T.Y.Lin, tunelové úseky rakouským Joint Venture složeným z firem Geoconsult a Mayereder Consult (dnes D2 Consult). Generálním dodavatelem je turecko-italské společenství firem Tekfen-Impresit J.V. Projektant tunelů byl postaven před úkol vypracovat prováděcí projekt 4 tunelů o délkách cca 400 m, 700 m, 800 m a 1200 m včetně podrobného geologického průzkumu, stavební a technologické dokumentace a technických specifikací. Směrové a výškové vedení tunelů bylo dané a návaznost na projekt otevřených částí dálnice byla bezprostředně v oblasti portálů.

KONCEPCE TRASY PŘECHODU HORSKÉHO HŘEBENU MUDLAH

Základní koncepce přechodu cca 30 km širokého horského hřbetu Mudlah mezi rovinou v okolí Adany a rovinou v okolí Gaziantepu je pozvolné stoupání trasy (max. 4%) podél stávající silnice E24 a řeky Horu se třemi krátkými tunely (< 1000 m) a 1200 m dlouhým vrcholovým tunelem P4, podcházejícím cca 1000 m.n.m. položený pas stávající silnice E24 o pouhých 100 m níže a následným pozvolným klesáním na východní straně hřbetu.
Koncepce hlubšího vrcholového tunelu (o délce 5 - 10 km), který by mohl kopírovat trasu železničního tunelu, postaveného začátkem století, byla odmítnuta před vstupem tunelářského konzultanta (projektanta) z důvodů rizika provádění a včasného dokončení, dále vysokých provozních nákladů (především na větrání) a nedostatku zkušeností se stavbou a provozem dlouhých silničních tunelů.

VÝVOJ PROJEKTU TUNELŮ, ZMĚNA TRASY TUNELU P3

Dle zadání investora byl vypracován prováděcí projekt stavební části tunelů P1 - P4 na dané trase a zároveň byly vzneseny připomínky, založené na výsledcích podrobného geologického průzkumu, k umístění tunelu P3 Kizlac, jehož západní portál a předportálový zářez zasahoval do aktivního sesuvného území o mocnosti 20 - 30 m v délce 200 m (v kompetenci projektanta dálnice). Kromě toho trasa před západním portálem probíhala přesně přes střed vesnice Kizlac a tunel položený na severní straně údolí řeky Horu vyžadoval dvě přemostění údolí, neboť zbytek trasy se nacházel na jižní straně údolí.
Na základě připomínek projektanta tunelů se investor rozhodl provést dodatečný geologický průzkum na jižní straně údolí a vypracovat studie alternativního vedení trasy na této straně (obr. 5). Projektant tunelů předložil několik alternativ zahrnujících srovnání objemů prací, odhady nákladů a rizikovou analýzu. Jako zásadní technický problém bylo identifikováno podcházení aktivních sesuvných zón, určení jejich hloubek a vedení trasy v dostatečně stabilním horninovém masivu. Projektant dálnice předložil svoji vlastní variantu dvou kratších tunelů a investor se po zdlouhavých jednáních rozhodl pro kompromisní řešení, které uvažovalo stavbu dvou tunelů (P3A a P3B) o délkách 1200 m a 1600 m, pod jižní stranou údolí, oddělěných od sebe zářezem o délce 100 m umělě vybudovaným v příčném údolí (obr. 6).
Tento zářez, nazývaný pracovně "Open Box Cut" by umožňoval přirozené odvětrání protilehlých portálů obou tunelů (úspora energie za větrání), zachování jednotného příčného řezu všech tunelů, zachování jednotného systému podélného větrání a omezení délky tunelu na míru přijatelnou (psychologicky) pro investora. Technicky tento zářez o velikosti 100 x 300 m, vybudovaný v příčném údolí, znamenal cca 600.000 m3 výrubu převážně skalního materiálu (křemičité pískovce a siltovce), přes 3.000 ks předpjatých trvalých kotev zajišťujících téměř svislé (1H:5V) svahy o max. výšce 70 m v seismicky aktivní oblasti a obtížné převededení malé říčky protékající údolím.
Po vypracování prováděcího projektu, ze kterého byla zřejmá technická obtížnost provádění, stejně jako časová i finanční náročnost, investor uznal nevhodnost tohoto řešení a vyslovil souhlas s realizací dlouhého tunelu (2.800 m), vzniklého spojením tunelů P3A a P3B. V té době už ražby z obou vnějších portálů tunelů P3A a P3B pokročily tak daleko, že nebylo možné měnit ani trasu, ani příčný řez tunelů, pro které bylo nyní nutné zajistit dostatečné větrání při dvojnásobné délce.

TECHNICKÉ ŘEŠENÍ NOVÉHO TUNELU P3

Vynuceným řešením je zachování podélného ventilačního systému, rozděleného v místě původně plánovaného zářezu, kde pomocí větrací šachty (pro jižní tunelovou rouru) a větracího tunelu (pro severní tunelovou rouru) je odsáván znečištěný a nasáván čerstvý vzduch. Větrací tunel byl dále využit jako přístupový tunel pro zahájení protiražeb obou tunelů (P3A a P3B). Profily tunelů jsou v místech napojení na větrací tunel, resp. větrací šachtu zvětšeny na cca 200 m2 a z/do prostoru nad vybudovaným mezistropem je vzduch vháňen/odsáván (obr. 7).
Na povrchu nad šachtou a u portálu větracího tunelu jsou navrženy ventilátorovny s podélnými reverzními ventilátory o průměru 8 m resp. 7 m (!) a příslušnými výdechovými a nádechovými objekty. Celková max. spotřeba ventilačního systému Tunelu P3 je 7 MW.

SROVNÁNÍ REALIZOVANÉHO TUNELU S PŮVODNÍMI ZÁMĚRY INVESTORA A PROJEKTANTA

Navržené a dnes již téměř provedené řešení (poslední prorážka v červenci 1998) tunelu P3 je zatíženo vadami, které vznikly před a v průběhu přípravy a realizace projektu. Podstatnou měrou k nim přispěl investor, především formulováním technicky i ekonomicky nepodložených požadavků, které se měnily v průběhu projektu. Pokusím se demonstrovat počáteční požadavky investora a jejich odůvodnění, představy a návrhy projektanta a konečné vlastnosti realizovaného díla.

Při podrobném pohledu na problém je zřejmé, že výsledné řešení, vzniklé postupným vývojem projektu a změnami zadání, v sobě spojuje nevýhody obou koncepcí. Dlouhý tunel nevyužívá možnosti lepší trasy, protože o jeho realizaci se rozhodlo až v procesu výstavby. Ze stejných důvodů nemohl být změněn ani příčný profil a použitý ventilační systém (rozdělěné podélné větrání) je nouzovým řešením vzniklým v době, kdy už velká část tunelu byla postavena.
Kompromisní trasa a řešení, způsobené koncepčními rozhodnutími investora, byly příčinou problémů běhěm výstavby a zdržení stavby. Cenu za nouzově realizovaný větrací systém budou platit uživatelé placené dálnice (případně daňoví poplatníci) po celou dobu její životnosti.

VLIV INVESTORA NA VÝSLEDNOU KVALITU TUNELÁŘSKÉHO DÍLA

Optimistickým zjištěním je fakt, že moderní tunelářství je často schopno řešit nejen problémy stavěné před něj samotnou přírodou, ale i ty, které si jako stavební inženýři, ať už na straně projektantské, dodavatelské, nebo v tomto případě investorské přiděláváme sami. Cena za to není ovšem malá a v odvětví, ve kterém zatím převažují investice státní, je placena daňovými poplatníky. Je především na investorech, aby se snažili svěřené veřejné prostředky využívat více na zdolávání nástrah, které nám připravila příroda, a méně na překonávání problémů, které jsou způsobeny nesprávným inženýrským přístupem. Úkol je to těžký už tím, že množství vlivů a zájmů při realizaci náročných tunelářských staveb je velké a často vlastní technické řešení a jeho ekonomická náročnost nejsou považovány za prvořadý problém.
Na závěr si dovoluji vyslovit názor, že celkovou úroveň tunelářského díla, jeho vhodnost, přiměřenost a efektivnost ovlivňuje především investor. Jeho kompetentnost je nutnou podmínkou kvalitního řešení a nemůže být nahrazena ani projektantem, ani dodavatelem. Sebelepší technická řešení detailů provádění, o kterých v případě tunelů TAG Motorway v tomto článku nezmiňuji, nemohou odstranit koncepční nedostatky, mohou pouze pomoci stavební dílo realizovat, bohužel vždy za vynaložení neúměrných prostředků.