Wiemy doskonale, jaką funkcję pełnią tunele w ciągach dróg komunikacyjnych, dlatego wypadałoby na te inwestycje popatrzeć z szerszej perspektywy – finansowej, ekologicznej i technicznej. Wystarczy bowiem porównać koszt budowy 1 km autostrady. Jeszcze do niedawna wahał się on w granicach 8 mln euro, obecnie znajduje się w przedziale cenowym między 8 a 16 mln euro. Przeciętnie na wybudowanie 1 km tunelu drogowego potrzeba od 18 do 20 mln euro, a więc niedużo więcej. Tymczasem w świadomości społecznej, a nawet w niektórych kręgach specjalistów budownictwa nadziemnego utrwalony jest pogląd, że budowa obiektów podziemnych w porównaniu z budową obiektów naziemnych jest kilka- lub kilkanaście razy droższa i że taka inwestycja może być uzasadniona tylko nadzwyczajnymi warunkami topograficznymi i technicznymi. Dotyczy to zwłaszcza porównania odcinka drogi z tunelem. Przy porównywaniu tych kosztów nie uwzględnia się jednak kosztów z tytułu wykupu terenu, kosztów wynikających z konieczności przenoszenia istniejących obiektów infrastruktury (rurociągi, kable, linie wysokiego napięcia itp.), kosztów utrzymania i eksploatacji drogi w warunkach zimowych, kosztów zabezpieczenia przed lawinami i opadającymi skałami, kosztów wykonania dłuższej drogi, która jest znacznie krótsza dzięki tunelowi, kosztów związanych z ekologią, niezwykle trudnych do oszacowania (pojazdy poruszające się w tunelu po drodze płaskiej mniej zużywają energii niż pojazdy poruszające się w górzystym terenie), zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska, oszczędności paliwa, poprawy ochrony środowiska (na otwartym terenie nie ma możliwości ujęcia i utylizacji spalin, tymczasem w tunelu taka możliwość istnieje). Zapomina się również, że o budowie wielu tuneli często zdecydowały względy bezpieczeństwa. Te aspekty powinny przekonywać do budowy tego typu obiektów, tym bardziej że dysponujemy w kraju zapleczem specjalistów, których wiedza i doświadczenie są cenione na całym świecie. Niestety w Polsce, w trudnych warunkach topograficznych i technicznych ciągle preferuje się inwestycje drogowe na powierzchni. To, co stanowi problem, ma swoje źródło w przepisach prawa, które nieprecyzyjnie definiują prawo własności do gruntu. Można by po prostu wykorzystać rozwiązania z Zachodu, gdzie w przypadku wystąpienia uszkodzeń (zaburzenia równowagi wodnej, ruchy i osunięcia ziemi) wypłaca się odszkodowanie. Sytuacje takie ocenia się jednak i eliminuje już na etapie projektu geotechnicznego i szeregu badań, które mają gwarantować prowadzenie inwestycji bez szkody dla inwestora czy właściciela. Znając specyfikę branży górniczej, mam świadomość, iż Polacy potrafią projektować tunele, dysponują ogromnym doświadczeniem i nowoczesnymi narzędziami. Warto zaznaczyć, iż w okresie kilkudziesięciu ostatnich lat zmieniło się podejście do górnictwa, zmieniła się filozofia projektowania i drążenia tuneli. Projektowanie, budowa i późniejsze użytkowanie tuneli komunikacyjnych uwarunkowane jest rozpoznaniem wielu zagadnień z dziedziny geologii regionalnej i inżynierskiej, geofizyki inżynierskiej i górniczej, geomechaniki, górnictwa i konstrukcji budowlanych. Oceniając stopień bezpieczeństwa tuneli i jego eksploatację, bierze się pod uwagę zmienność budowy geologicznej i właściwości fizyczne gruntów, a także skał i górotworu w konkretnym bezpośrednim sąsiedztwie wyrobiska. Mechanika górotworu, która dawniej opierała się na teoretycznych założeniach i badaniach laboratoryjnych, dzisiaj poparta jest doświadczeniem. Sprawa budowy tuneli w Polsce pozostaje otwarta – mamy specjalistów, mamy narzędzia, tylko nie mamy tuneli. Każda tego typu inwestycja, także ta w ciągu drogi ekspresowej S-69, to pomysł godny pochwały. Warto skończyć z autostradowym lobby, stworzyć odpowiednie zaplecze prawne i wykorzystać potencjał budownictwa podziemnego, bo przecież tunele to nie tylko wielkie oszczędności ale i wygoda, którą ceni się na całym świecie.

 

Do niedawna południowa część województwa śląskiego borykała się z problemami komunikacyjnymi wynikającymi z braku odpowiedniej sieci drogowej. Na szczęście sytuacja poprawia się: GDDKiA zakończyła budowę drogi S-1 pomiędzy Bielskiem a Cieszynem oraz cztery fragmenty drogi S-69. Kolejne odcinki są już budowane lub przygotowywane do realizacji.
Budowa drogi ekspresowej S-69 jest inwestycją bardzo wyczekiwaną. Przebiega w VI korytarzu Transeuropejskiej Sieci Transportowej, łączącym kraje basenu Morza Bałtyckiego z krajami Europy południowej i w tym ujęciu ułatwi połączenie północy Europy z południem. Przede wszystkim jednak S-69 zastąpi istniejącą drogę DK 69 o niskich parametrach technicznych i nieprzystosowaną do nacisku 115 kN/oś, usprawni ruch tranzytowy, skróci czas przejazdu z Bielska-Białej do Żywca, ożywi rozwój gospodarki i turystyki w regionie, a także przyczyni się do znacznego obniżenia kosztów społecznych.

Wojciech Gierasimiuk
Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Oddział w Katowicach

Budowa tuneli, podziemnych garaży i parkingów staje się koniecznością w związku z rozwojem aglomeracji miejskich i sieci komunikacyjnych, a także wzrostem liczby samochodów. Zwłaszcza w terenach górzystych budowa tuneli ma, z oczywistych względów, uzasadnienie. Nie dziwi zatem opracowanie w ostatnich latach koncepcji budowy tunelu w Lalikach koło Zwardonia na drodze ekspresowej S-94 Bielsko Biała – Żywiec – Zwardoń. Dla potrzeb projektu budowlanego wykonano również badania geologiczno-inżynierskie, których wyniki wraz z charakterystyką techniczną tunelu (a właściwie tuneli, bo docelowo przewiduje się wydrążenie dwóch wyrobisk przy zastosowaniu nowoczesnej metody NATM) zamieszczono w monografii autorstwa J. Dziewańskiego, Z. Pileckiego i W. Sroczyńskiego Zagadnienia badań geologiczno-inżynierskim w projektowaniu tuneli komunikacyjnych w utworach Fliszu Karpackiego – na przykładzie tunelu w Lalikach (Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN. Kraków 2001).
Jak można dowiedzieć się z tej monografii, prognozowane obniżenia maksymalne powierzchni wyniosą 3 cm dla pojedynczego wyrobiska i 5 cm dla dwóch tuneli. Można zatem uznać, że deformacje te nie spowodują negatywnych skutków, tym bardziej że na powierzchni w rejonie projektowanej trasy tunelu zabudowa ma charakter rozproszony i obejmuje jedynie pojedyncze budynki mieszkalne i gospodarcze. Biorąc pod uwagę powyższe stwierdzenia, można uznać, że budowa tunelu nie tylko usprawni transport, lecz nie spowoduje większych ingerencji w środowisko naturalne. Budowa drogi na powierzchni spowodowałaby z pewnością bardziej negatywne skutki w ekosystemie i uciążliwości dla mieszkańców rejonu Lalik. Dlatego uważam, że koncepcja budowy tunelu zasługuje na poparcie.

dr hab. inż. Piotr Strzałkowski prof. PŚl
kierownik Katedry Geomechaniki, Budownictwa Podziemnego i Zarządzania Ochroną Powierzchni, Wydział Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej

Trasa tunelu Laliki przebiega w masywie skalnym o skomplikowanej budowie geologicznej. Obszar ten znajduje się w strefie nasunięcia płaszczowiny magurskiej na przedmagurską. W budowie geologicznej biorą udział utwory fliszowe wieku górnokredowego i paleogeńskiego, przykryte utworami czwartorzędowymi. Utwory fliszowe obejmują serie z przewagą łupków nad piaskowcami. Lokalnie w północnej części występują również łupki pstre.
Badania jakie prowadził zespół geologów inżynierskich i geofizyków pozwoliły na wyróżnienie dwóch podstawowych klas geotechnicznych masywu skalnego na odcinku tunelu:
- klasy bardzo słabej – w masywie łupkowo ( 40%) – piaskowcowym (< 60%), na długości ok. 75% odcinka tunelowego,
- klasy słabej – w masywie piaskowcowo ( 60%) – łupkowym (< 40%), na długości ok. 25% odcinka tunelowego.
Wyróżnione klasy geotechniczne mogą odpowiadać klasom ujętym w normie austriackiej B 2203, odpowiednio B2 – masyw skalny silnie spękany (silnie łamliwy), B1- spękany (łamliwy).
Z uwagi na występowanie słabo pęczniejących łupków w rejonie portalu NE, wprowadzono lokalnie klasę masywu pęczniejącego (klasa C5). Drążenie tunelu w rejonie portalu północnego wymaga specjalnej technologii z powodu obecności wkładek pstrych łupków o właściwościach słabo pęczniejących. Łupki pstre pod wpływem wody mogą zwiększyć swoją objętość nawet kilkukrotnie (ryc. 1). Wytworzone ciśnienie pęcznienia jest nawet większe od 100 kPa.
Skały są silnie zdeformowane tektonicznie (ryc. 2). Masyw skalny cechuje się dużą szczelinowatością. Kąty upadu warstw są zmienne w granicach od 37o do nawet 86o. Zapadanie jest generalnie w kierunku południowo-wschodnim, a rozciągłość warstw od 50o do 90o (SW–NE) jest nieznacznie odchylona od osi projektowanego tunelu.
W rejonie portalu północnego, w przypadku  podcięcia zbocza, istnieje zagrożenie osuwaniem się gruntów nadkładu. W rejonie portalu południowego należy liczyć się z  potencjalnym zagrożeniem osuwiskowym ze strony zachodniego zbocza pobliskiego wzniesienia Sobczakowej Grapy.
W trakcie prowadzenia prac badawczych nie wykazano istotnych ruchów masowych w rejonie tunelu. Z przeprowadzonych obliczeń wynikało, że obniżenia powierzchni terenu wyniosą ok. 3 cm dla pojedynczego tunelu i ok. 5 cm dla układu dwóch tuneli. Stwierdzono, że spękanie masywu skalnego spowodowane wykonaniem podziemnego wyrobiska otworzy z dużym prawdopodobieństwem nowe drogi przepływu wody. Badania wody wskazywały na jej niską agresywność dla betonu.
Niewątpliwie dokonane rozpoznanie geologiczno-inżynierskie powinno być na bieżąco uszczegółowiane w czasie drążenia tunelu. Najkorzystniej należałoby prowadzić odwierty rdzeniowe wyprzedzająco w stosunku do postępu przodka wyrobiska. W sytuacji zbliżania się do stref zaangażowanych tektonicznie dokładniejsze rozpoznanie można przeprowadzić za pomocą badań geofizycznych.
W rejonach portali istotne jest prowadzenie pomiarów geodezyjnych w celu obserwacji ruchów masowych. Dla oceny zmian poziomu wód gruntowych należy prowadzić systematyczne pomiary poziomu wody w ujęciach gospodarczych i studniach.
Tunel Laliki został zaprojektowany w trudnych warunkach, które są z geotechnicznego punktu widzenia dużym wyzwaniem dla jego wykonawców. Doświadczenia pokazują, że tunele budowane są w dużo trudniejszych warunkach i nie stwarzają większych problemów w ich eksploatacji. Niewątpliwie zagadnienia geologiczno-inżynierskie związane z budową tunelu Laliki będą cennym doświadczeniem dla projektowania kolejnych tuneli w Karpatach fliszowych.