Drugi tir železniške proge Divača–Koper: Premoščanje kraških jam v predoru Beka

Takšna geološka zgradba povzroča zelo spremenljive inženirsko-geološke ter hidrogeološke razmere, ki jih zaznamujejo zakrasevanja, tektonska poškodovanost in vdori podzemne vode. Med izkopom predora sta bila odkrita dva večja jamska sistema 2TDK-066 in 2TDK-080, ki sta zahtevala posebne premostitvene rešitve za zagotavljanje hidroloških in speleoloških zahtev ter konstrukcijske stabilnosti.
Trasa predora poteka skozi geološko zelo raznoliko območje, kjer se izmenjujejo prepustni apnenci in neprepustne flišne plasti. Na stikih teh litoloških enot nastajajo kontaktni kraški sistemi z izrazito prevotljenostjo, prelomne cone pa oblikujejo kompleksno podzemno geometrijo. Hidrogeološko gre za območje aktivnega kraškega vodonosnika, kjer gladina podzemne vode močno niha in lahko ob ekstremnih dogodkih doseže tudi več deset metrov nad nivojem predora.

Pogled na območje analize premoščanja jame 2TDK-066 v glavni in servisni cevi predora T2 

Večino kraških pojavov na trasi je bilo mogoče obvladovati z enostavnejšimi pristopi, kot so hidrološki obvodi, premostitve manjših razponov in začasne konstrukcije, ki so omogočale nemoteno napredovanje izkopa. Povsem drugače pa je bilo v primeru jam 2TDK-066 in 2TDK-080, ki se prostorsko prepletata z obema predorskima cevema in ju sekata pod neugodnimi koti. Njuna razsežnost presega razpone, ki jih je bilo mogoče obvladovati z dotedanjimi rešitvami, dodatno zahtevnost pa predstavljajo podorni bloki in nenosilni sedimenti.
Zaradi kompleksnih geoloških razmer so bile izvedene dodatne raziskave, na podlagi katerih so bile analizirane različne variante premoščanja. Pri načrtovanju so bile obravnavane štiri osnovne rešitve, ki se med seboj razlikujejo po konstrukcijskem konceptu, zahtevnosti izvedbe in ekonomiki. Osnovna rešitev z združitvijo armiranih kampad notranje obloge se je izkazala za primerno le pri manjših razponih, do 15 m, saj njena nosilnost ne omogoča premoščanja večjih jamskih prostorov. Preverjena je bila tudi možnost temeljenja na mikropilotih, ki omogoča prilagajanje geološkim razmeram, vendar so se pokazale omejitve zaradi zahtevne izvedbe in potrebe po posebni mehanizaciji. Med obravnavanimi možnostmi je bilo tudi temeljenje na vodnjakih, ki bi zahtevalo obsežne izkope večjih globin in časovno zahtevno izvedbo.
Na podlagi primerjalne analize variant je bila kot optimalna rešitev za štiri daljše premostitve izbrana ločna konstrukcija z razponom od 26 do 46 metrov. Gre za preverjen nosilni sistem, ki učinkovito izkorišča vpliv tlačnih sil in omogoča premostitev večjih razponov ob relativno enostavni izvedbi. Izbira je temeljila predvsem na nosilnosti, stabilnosti in trajnosti konstrukcije ter na varnosti in časovni učinkovitosti izvedbe glede na razpoložljivo mehanizacijo. Lok je togo vpet v plitvejše masivne temelje, umeščene v kompaktno hribino, katerih lega je bila določena na podlagi 3D modeliranja, geofizikalnih raziskav ter dodatnih vrtin, s katerimi so bile preverjene lastnosti kamnine in prisotnost votlin.
Pomemben dejavnik pri izbiri je bila tudi možnost fazne izvedbe, ki omogoča sprotno prilagajanje razmeram med izkopom, ob hkratnem upoštevanju naravovarstvenih zahtev, ki omejujejo posege v kraško podzemlje. Poleg statične analize je bila izvedena tudi geotehničina analiza, ki je upoštevala izmerjeno geometrijo jamskih prostorov in heterogenost materialov. Analiza je pokazala, da so deformacije največje v fazi gradnje, med obratovanjem pa ostajajo v mejah, ki zagotavljajo varno uporabo.

Statični in geotehnični model ločne konstrukcije

Takšen pristop je bil ključen pri načrtovanju in izvedbi premostitvenih konstrukcij, saj je bilo treba rešitve sproti prilagajati dejanskim razmeram v območju kraških jam. V območju jame 2TDK-066 je bilo zaradi podorov treba odstraniti večje količine podornega materiala, kar je neposredno vplivalo na zasnovo temeljenja premostitve. Temelje je bilo treba prilagoditi razpoložljivi kompaktni hribini in zagotoviti njihovo stabilnost.
Poseben izziv je predstavljala jama 2TDK-080, kjer zaradi zapolnjenosti s sedimentom ni bilo mogoče neposredno določiti nosilnega dna. To je vplivalo na izbor konstrukcije in način temeljenja. Izkop v območju temeljev je bilo zato treba poglobiti ob sprotnem varovanju sten z brizganim betonom ter sidri, pri čemer je bilo treba upoštevati tudi povezave z drugimi jamskimi rovi ter kompleksno geometrijo podzemnega prostora.

Izkop za temelj, jama 2TDK-066 (foto Miran Kambič) 

Armatura ločnega dela, jama 2TDK-080 (foto Miran Kambič) 
Pri izvedbi premostitvenih konstrukcij v jamah 2TDK-066 in 2TDK-080 je ključno vlogo imelo tesno sodelovanje med projektanti, geotehničnim nadzorom in izvajalci. Premoščanje kraških jam v predoru Beka tako predstavlja enega zahtevnejših tehničnih izzivov projekta Drugi tir železniške proge Divača–Koper. Izbrane rešitve potrjujejo, da je tudi v izrazito zahtevnih kraških razmerah mogoče zagotoviti varne, trajne in zanesljive konstrukcije. Projekt hkrati predstavlja pomembno referenco ter nadgradnjo znanja na področju načrtovanja in izvedbe podzemnih objektov v kraških pogojih.