Метроучастъкът от МС13 до МС18 се определя като конструктивно и технологично сложен

Разговор с доц. д-р. инж. Виктор Ташев, Управител на Българската асоциация по геотехническо и тунелно строителство

Инженер Ташев, бихте ли запознали читателите на списание ИНФРАСТРУКТУРНО СТРОИТЕЛСТВО с проекта на метросъоръженията в участък МС13 – МС18? Какъв метод е използван за изграждане на тунелите?
Новоизграденият участък между МС13 и МС18, който е с дължина около 840m, се определя като сложен от конструктивна и технологична гледна точка. Значителна част от трасето преминава непосредствено под пътните платна на бул. А. Сахаров и пресича бул. Ал. Малинов. В същото време, в участъка се осъществява и разклонение на метротрасето на две нива и в две основни посоки – към Аерогара София и към ж.к. Младост. Приблизително в средата на участъка е изградена подземна вентилационна уредба (ВУ), предназначена за обслужване трасето между МС13 и МС18. В участъка от МС13 до ВУ, който е с дължина 365m, са изградени два еднопътни тунела, по един за всеки коловоз. Тунелите са изпълнени изцяло по тунелен способ. Участъкът от ВУ до МС18 е изпълнен като двупътен метротунел чрез прилагане на различни модификации на открития способ за изграждане на подземни съоръжения.

В най-ниската част от трасето е изградена основна водоотливна станция (ОВС), която е разположена между двата еднопътни метротунела и под бул. А. Сахаров. С цел избягване на конфликт с наземния транспорт, ОВС се изгради изцяло подземно, по тунелен способ. Станцията е поместена в напречна галерия, свързваща двата еднопътни тунела, на около 400m от съществуващата МС13. Особеното е, че поради изискванията относно габарит на помещението за ОВС, напречната галерия се получи много по-голяма по сечение от самите метротунели. Галерията за ОВС е изградена на дълбочина около 9m под повърхността на терена. Това е и единственото досега съоръжение от този тип в мрежата на софийското метро, изградено изцяло по тунелен способ.

Прилагането на конкретен метод за строителство на подземни съоръжения в градски условия зависи от редица фактори: ограничено пространство за организация на строителството, наличие на близко разположени сгради и съоръжения от градската инфраструктура и свързаните с тях ограничения относно деформации, геотехнически показатели на земната среда, ниво на подземните води, съществуващи подземни комуникации, минимизиране влиянието върху транспортната инфраструктура в района на строителство и др.

Относно метода на строителство на метроучастъка между МС13 и ВУ, разположен непосредствено под бул. А. Сахаров и пресичащ бул. Ал. Малинов, в хода на проектирането бяха разгледани два основни варианта: изграждане по открит способ – в частност прилагане на т.нар. метод „top-down”, известен още като „милански метод“ и изграждане по подземен способ – чрез прилагане на добре познатия в практиката „Нов австрийски тунелен метод“ (НАТМ). При оценка на двете алтернативи бяха отчетени преди всичко технологичните и екологични предимства, които се оказаха в полза на тунелното изграждане на участъка.
В останалата част от участъка, между ВУ и МС18, която е с дължина около 475m, бяха приложени „метод с миланска плоча“ и класическия метод с открит траншеен изкоп. Особеното на метода с миланска плоча е, че предварителното укрепване на стените на изкопа, чрез изграждане на шлицови стени и изпълнението на „миланска плоча“, се извършва преди започване на основните изкопни работи за подземното съоръжение. При метода с открит траншеен изкоп укрепването на стените на изкопа се извършва на етапи, следващи основните етапи на изпълнение на изкопните работи.

Какви са геоложките особености на терена в този участък? В този ред на мисли какви предизвикателства срещнахте по време на строителството?
Налице са кватернерни отложения и плиоценски седименти. При този тип строителство от особено значение са хидрогеоложките условия. В случая те бяха оценени като благоприятни, поради относително ниското ниво на подземните води, установено на дълбочина около 16m под повърхността на терена.

Основните предизвикателства по време на строителството накратко може да бъдат обобщени по следния начин: тунелно строителство на малка дълбочина под теренната повърхност – реално еднопътните тунели бяха прокарани на дълбочина 5.0-9.0m под пътните платна на бул. А. Сахаров и бул. Ал. Малинов; сериозни ограничения на деформациите и сляганията, наложени от съществуващата наземна и подземна инфраструктура над и около метротрасето; наличието на относително мощни пясъчни прослойки, които на определени места затрудниха в значителна степен тунелните изкопни работи и наложиха прилагането на допълнителни укрепващи и стабилизиращи мерки.

Към обективните условия трябва да се добави и характерната за района на София висока степен на сеизмичност - ІХ степен по скалата на Медведев-Шпонхойер-Карник, която има основно влияние при проектирането на постоянните тунелни конструкции.

Бихте ли разказали повече за конструкцията и техническите особености на тунелните съоръжения?
В участъка на изградените еднопътни тунели надлъжният наклон на трасето е променлив, с максимална стойност ±4%. Напречните профили на тунелите в метроучастъка са със сложна овална форма, дефинирана от няколко радиуса. Метротунелите са изпълнени с еднакви типове конструкции, различаващи се само по начина на армиране, в зависимост от променливото напрегнато състояние на облицовките по дължина на участъка. Тунелните конструкции са предвидени като двупластови (тип „сандвич”), с хидроизолация между двата основни конструктивни пласта – първична и вторична облицовки. Облицовките на еднопътните тунели са с обща дебелина 40cm, изпълнени от армиран пръскан бетон с клас по якост на натиск С25/30 и клас по водоплътност W0.6.

Интерес от конструктивна гледна точка представлява отклонението към МС14, което започва непосредствено след МС13. Самото отклонение бе замислено и реализирано като двупътен тунел, който в първите 100m минава като среден тунел, разположен между двата единични метротунела към МС18, а след това се отклонява към бул. Ал. Малинов. Преминава непосредствено над изградения еднопътен тунел за десния коловоз на метроучастъка МС13 - МС18. Надлъжният наклон в тунелното отклонение е 0.5%, възходящ в посока към МС14. Земното покритието над тунела е в границите от 3.50 до 4.0m. Напречният профил на тунела е със сложна полигонална форма, дефинирана от няколко чупки. Площта на светлото напречно сечение на метротунела се променя от 39 m2 в началото на участъка до 42.4m2 в края му. Широчината на светлото сечение варира от 8.4m до 9.2m. Тунелното отклонение е изградено по открит способ. Проектираните конструкции за укрепване на изкопа са третирани като временни, гарантиращи стабилитета на изкопния профил до окончателното изграждане на постоянната тунелна конструкция. С оглед минимално засягане на прилежащата транспортна инфраструктура, траншейният изкоп бе изпълнен с почти вертикални стени. За укрепване на стените се приложи система от армиран пръскан бетон и анкери. Стоманобетонната тунелнa конструкция е изпълнена като монолитна, разделена на секции, с оформени между тях напречни деформационни фуги. Хидроизолацията е затворен тип и е положена по външния контур на конструкцията.

Както бе споменато, ОВС се изгради като подземно съоръжение изцяло по тунелен способ. Конструкцията е с овална форма на напречния профил, характеризираща се с вертикални стени, свод и контрасвод. Поради усложнените инженерно-геоложки условия в зоната на свода на галерията за ОВС, предварителното укрепване бе изпълнено чрез инжекционен екран, предназначен да облекчи прокопаването и укрепването. Тунелната конструкция на ОВС се изпълни като двупластова, с междинен хидроизолационен пласт. Първичната облицовка е затворен тип, от армиран пръскан бетон с изискващите се класове по якост и водоплътност. В зависимост от предназначението и местоположението, вторичната облицовка на помещението за ОВС е изпълнена от армиран бетон с различна дебелина, варираща от 20 до 45cm. Вътрешните стени и покривната плоча на резервоара са с дебелина по 30cm. Около отворите за помпите и ревизионния отвор е предвидено допълнително усилване на армировката. Хидроизолацията на конструкцията на ОВС е затворен тип. Тя е положена по целия контур между първичната и вторичната облицовка.

В заключение, бихте ли споделили какво предстои през тази година за Българската асоциация по геотехническо и тунелно строителство?
Българската асоциация по геотехническо и тунелно строителство организира през тази година две международни конференции – Coastal Projects и Railway Projects. Първата от тях тематично е насочена към проблемите на пристанищната инфраструктура, укрепването на свлачища и брегозащита и ще се проведе във Варна от 20 до 22 юни. Основна тема на втората конференция, която ще се проведе през периода 17-19 октомври в София, е обновяването и оптимизирането на връзките между основната железопътна мрежа на Република България и тези на съседните държави. Повече информация може да се намери в сайта на Асоциацията.