NATM KLASIFIKACIJA ERWIN Godine 1980 definicija NATM-a glasila je: Nova austrijska tunelska metoda predstavlja metodu kod koje je okolna formacija stijene ili tla uključena u podgradnu strukturu prstenastog oblika. Geološka formacija sama postaje dio podgradne konstrukcije. Iskopom tunela mjenja se primarno polje naprezanja u znatno nepovoljnije sekundarno polje naprezanja. Posebno će pravovremeno završavanje podnožnog svoda dati prstenastoj strukturi statička svojstva cijevi. CILJ NATM-a: zadržati troosno stanje naprezanja u svim koracima gradnje i smanjivanje pojava jednoosnog ili dvoosnog stanja naprezanja u masivu. (*Višeosno ili stvarno troosno stanje naprezanja: sva tri glavna naprezanja djeluju na uzorak i obično imaju različite vrijednosti *) Shodno tome osnovna načela NATM-a su: 1. Zadržati čvrstoću stijene Izbjeći nepoželjno razrahljivanje stijene pažljivim iskopom i trenutnom primjenom podgrade i očvršćavanja. 2. Zaobljeni oblici presjeka: Izbjegavati *koncentracije naprezanja* u uglovima u kojima počinje progresivni lom ( *U blizini otvora, naglih prijelaza ili na mjestu djelovanja koncentrisanih sila raspored naprezanja nije ni približno jednak. Maksimalno naprezanje može biti mnogo puta veće od prosječnog (nominalnog, nazivnog) naprezanja. Ta se pojava zove koncentracija naprezanja*). 3. Popustljiva tanka podgrada Primarna podgrada sa ciljem olakšanja procesa preraspodjele naprezanja treba biti što fleksibilnija da bi se smanjio momenat savijanja a samim tim i unutrašnje sile. Ista mora biti u kontaktu sa vidljivom stijenom gdje treba izbjegavati podebljavanje podgrade a primjenjivati sidrenje uz korištenje mlaznog betona. (Prskani / mlazni ili torket beton je beton koji se ugrađuje prskanjem, te na taj način istovremeno dolazi do zbijanja betona. ) 4. Mjerenja in – situ Praćenjem i interpretacijom deformacija i naprezanja mogu se optimizirati radni postupci i potrebe podgrađivanja. Koncept NATM-a je kontrola deformacija odnosno procesa preraspodjele naprezanja da bi se zagarantovao traženi stepen sigurnosti. Dakle, integralni dio NATM-a je opažanje ponašanja tunela za vrijeme gradnje. Opažanjima in - situ možemo dobiti podatke i držati pod kontrolom lomove. Nova Austrijska Tunelska Metoda (NATM) obuhvata klasifikacioni sistem gdje se kvaliteta tla mora uzeti kao glavni kontekst NATM. U suštini, NATM je pristup ili filozofija koja uvrštava principe ponašanja stijenske mase pod teretom i praćenje performansi podzemnog iskopa tokom izgradnje. Mnogi ljudi vjeruju da ukoliko se koristi mlazni beton i sidra kao potpora, da primjenjuju Novu Austrijksu Tunelsku Metodu. To je daleko od istine. NATM ukljucuje kombinaciju mnogih utvrdjenih metoda iskopa i tunelisanja, ali razlika je u stalnom kontrolisanju kretanja stijena i reviziji potpore da bi se dobila najstabilnija i najekonomičnija obloga. Međutim, veliki broj drugih parametara su vazni koji čine NATM više konceptom ili filozofijom nego metodom. Nova Austrijska Tunelska Metoda je razvijena između 1957 i 1965 godine u Austriji. Njoj je ime dato u Salzburgu 1962 godine da da bi se razlikovala od tradicionalnog Austrijskog tunelskog pristupa. Razvijanju NATM-a najviše su doprinjeli Ladislaus von Rabcewicz, Lepold Muller i Franz Pacher. U suštini, NATM je naučni empirijski pristup. Razvila se iz praktičnog iskustva i Rabcewicz je nazvao „empirijsko dimenzionisanje“ (Rabcewicz, 1964). Međutim, ima teorijsku bazu
koja obuhvata relaciju između pritiska i deformacija oko tunela. Njene rane teorijske baze date su od strane dva Austijanca, Fennea i Kastnera. Metoda koristi sofisticirane in-situ instrumente i nadgledanja, te interpretira ova mjerenja na naučni način. Kao što je navedeno prije, ova metoda je često pogrešno shvaćena i jedan broj izdavača je pokuša da objasni ova pogrešna shvaćanja. One koji vrijedi pomenuti su Muller (1978), Golser (1979), Brown (1981) i Sauer (1988). Muller (1978) smatra NATM kao koncept koji posmatra određene principe. Iako je napravio listu od 22 principa, tu je sedam najvažnijih stavki na kojima je NATM baziran: 1. MOBILIZACIJA SNAGE U STIJENSKOJ MASI Metoda se oslanja na inherentnoj (prirodno ili nerazdvojno spojen) snazi okolne stijenske mase koja se uklapa kao glavna komponenta tunelske podgrade. Primarna podgrada direktno omogućava da stijena drži sama sebe. Iz toga slijedi ddaa podgrada mora imati prikladne pritisak-deformacijske karakteristike i da bude ugrađena tačno na vrijeme. 2. ZAŠTITA SA MLAZNIM BETONOM Da bi se zaštitila nosivost stijenske mase, razrahljivanje i pretjerane deformacije stijena mora biti dovedene na minimum. To se postiže sa ugradnjom tankog sloja mlaznog betona, ponekad zajedno sa odgovarajućim sistemom sidrenja, odmah nakon koraka. Važno je da podgradni sistem ostane u punom kontaktu sa stijenskom masom i da se deformiše sa njom. Iako NATM koristi mlazni beton to ne znači da upotreba samo mlaznog betona čini NATM. 3. MJERENJA NATM zahtjeva instalaciju sofisticiranih instrumenata u vrijeme kada je prvobitno oblaganje mlaznim betonom završeno da bi se nadgledale deformacije iskkopa i nakupljanje pritiska u podgradi. Ovo pruža informacije o tunelskoj stabilnosti i omogućava optimizaciju formacije nosivog prstena stijenskih slojeva. Vrijeme ugradnje pograde je veoma važno. John (1980) je dao dobar primjer upotrebe instrumenata tokom izgradnje tunela Arlberg. ARNELA 4. FLEKSIBILNA PODGRADA. NATM karakteriše svestranost i prilagodljivost što dovodi do fleksibilne, a ne krute podgrade tunela . Na taj način, zagovara se aktivna podgrada a ne pasivna, i ojačanje se ne izvodi debelim slojem betonske obloge nego fleksibilnom kombinacijom sidara, armaturne mreže, i čeličnih rebara . Primarna podgrada djelomično ili potpuno predstavlja potrebnu podršku i dimenzioniranje sekundarne podgrade zavisit će od mjerenja . 5. ZATVARANJE PODNOŽNOG SVODA. Budući da je tunel konstrukcija deblih zidova oblikovanih u cjev, zatvaranje podnožnog svoda u nosivi prsten stijenske mase je od suštinskog značaja. Ovo je ključno u mekom tlu tunela, gdje podnožni svod treba zatvoriti brzo a i ni jedan dio iskopane tunelske površine ne bi trebao ostati ne podgrađen ni privremeno . Međutim, za tunele u stijeni, podgradu ne treba postaviti prerano jer se sposobnost nosive stijenske mase ne bi u potpunosti aktivirala. Za tunele u stijeni, stijenskoj masi mora biti dozvoljeno da se dovoljno deformiše prije nego što podgrada dotigne pun kapacitet. 6. UGOVOR O RADOVIMA Prethodnim glavnim principima NATM će biti uspješna samo ako su postignuti posebni ugovorni odnosi. Budući da se NATM zasniva na praćenju mjerenja, moguće su promjene u metodama podgrade i izgradnje. Međutim, to je moguće samo ako je u ugovoru naglašeno da su promjene u toku izgradnje dopustive. 7. Klasifikacija stijenske mase određuje način podgrađivanja . Plaćanje za podršku se bazira na klasifikaciji stijenske mase nakon svakog ciklusa bušenja i miniranja. U nekim zemljama to nije obuhvaćeno ugovorom, i to je razlog zašto je metoda dobila malo pažnje u SAD-u . Slika 1 je primjer glavne klase podloge
za tunele u stijeni i primjer odgovarajuće podgrade; te služe kao smjernice za ojačanje tunela, kao i za formiranje ugovora .
NATM poziva sve strane uključene u dizajn i izgradnju projekta tunela da prihvate i razumiju ovaj pristup i da sarađuju u donošenju odluka i rješenja problema . Vlasnik, projektant, i izvođač radova treba da rade kao jedan tim .Projekt treba biti popunjen sa dobro obučenim inženjerima na terenu (nadležnim da tumače zapažanja i reaguju na njih) i sa dizajnerima (ili konsultantima) koji često posjećuju gradilište i sposobni su rješiti teške zahteve koji se tiču konstrukcije. U Austriji su zaposleni samo visoko kvalificirani izvođači koji mogu dokazati svoju stručnost u korištenju mlaznog betona. Kategorije iskopa Evropska literatura je puna opisa uključujući uspješne primjene nove austrijske tunelske metode, osobito u Austriji, u zapadnoj Njemačkoj, Francuskoj i Švicarskoj (Sauer, 1988). Međutim ove metode također su se proširile na druge zemlje, poput Japana, Indije. Australija, Brazil, i, u ograničenoj mjeri, Sjedinjene Američke Države (Whitney i Butler, 1983). U praksi NATM klasifikacija povezuje stanja u tlu, postupak iskopa i način podgrađivanja tunela. Klasifikacija je prilagođena novim projektima koji se temelje na prethodnim iskustvima I geotehničkim istraživanjima. Određena klasifikacija je primjenjiva samo na jednom slučaju za koji je razvijena i modificirana. Međutim, sustav je vrlo prilagodljiv i njegov razvoj može se pratiti natrag do Lauffer (1958). Primjer NATM klasifikacije se temelji na radu John (1980). Tlo je klasificirano po načinu ‘ponašanja’ i stijenskoj masi se dodjeljuje klasa tla , na temelju opažanja na terenu. Prema tome, stijenska masa je klasificiran bez numeričke ocjena kvalitete: uvjeti tla su opisani kvalitativno. Postoji nekoliko objavljivanih pravila koja odobravaju procjenu na većim ili manjim tunelima koji nisu tipičnog raspona (10-12m širine). Austrijski inžinjeri (Brosch, 1986) vjeruju da su klasifikacija tla i uslovi projektnog ugovora nerazdvojivi i da je jednostavna klasifikacija tla po kvaliteti prihvatljivija od one koja sadrži više parametara koji opisuju kvalitet stijene. Očigledno, ovo može dovesti do poteškoća ali s obzirom da je izvođač plaćen na osnovu onoga što je zatekao na licu mjesta konflikti su smanjeni; ako je potrebno, ekspert u procjeni mora biti na raspolaganju kako bi rješio nesporazume na licu mjesta. Zbog kompleksnih geoloških uslova i varijacija u stijenskim karakteristikama, pet klasa stijena je oformljeno kao podloga za dalji rad. Za svaku stjensku klasifikaciju klauzule u ugovorima daju sledeće informacije: 1.Opis i karakteristike stena; 2.Metode iskopa; 3. Potrebne elemente podgrade; 4. Potrebno vrijeme za ugrađivanje Za svaki od pet tipova stijena potrebna podgrada ili kombinacija podgrada je prikazana na donjoj slici. Najčešći tip stijene koja se pojavljuje je klasa IV, karakteristična po velikom pritisku u podlozi nadmašuje snagu pritiska okolne stenske konstrukcije. Podgradni sistem se sastoji od dva sloja mlaznog betona i mrežaste armature na malom razmaku.
EDI Prva kategorija U prvu kategoriju spadaju vrlo čvrste, malo izlomljene stijene, kod kojih su naponi na površivi iskopa manji od sopstvene čvrstoće. U takvoj stijenskoj masi može biti manje od 3 sistema talasastih pukotina, koje ne omogućavaju ispadanje blokova. U okolini iskopa se ne pojavljuje plastifikacija. Deformacije veličine nekoliko milimetara javljaju se tokom i neposredno tokom iskopa. Vanprofilski iskop je zanemarljivo mali. Izbijanje se vrši u punom profilu i sa maksimalnim korakom napredovanja. Osiguranje u načelu nije potrebno osim izuzetno pojedinačnim sidrima. Kad je nadsloj jako visok moguća je pojava gorskog udara. Pod uticajem vode ove stijene se ne mijenjaju, a podzemni pritisci se ne pojavljuju. Karakteriše ih jasan zvuk pri udaru. Dubina bušenja (napredovanja) nije ograničena. U interesu zaštite strukture stijene i što manjeg vanprofilskog iskopa, prilikom iskopa upotrebom eksploziva u njima treba primjenjivati tehniku ravnog miniranja. Kao mjera osiguranja radnika i opreme (samo u gornjem tjemenom dijelu profila), može zadovoljiti sloj mlaznog betona MB 30 debljine 0 do 5 cm, sidara dužine 1,5 do 2 m i čelične mreže (sve prema potrebi). Radovi osiguranja se mogu obavljati odvojeno od izbijanja. U područjima gdje se javlja gorski udar, koriste se sidra dužine 3 metra u tjemenom dijelu, eventualno i u bokovima. U tom slučaju osiguranje terba izvesti neposredno nakon iskopa. Ove mjere preduzimaju se na dionicama sa jakim dotokom vode. Po klasifikaciji laufera, ove stijene spadaju u grupu A, a po klasifikaciji tercagija u grupu 1.
Druga kategorija Obuhvata zdrave, izlomljene stijene sa najviše 3 sistema pukotina, koje su neznatno rastrešene i javljaju se na razmacima većim od pola metra. U zoni radova ne dolazi do plastifikacije. Deformacije mogu biti veličine nekoliko milimetara i ispoljavaju se u toku i neposredno nakon iskopa. Kod visokog nadsloja, veća je mogućnost pojave gorskog udara. Tokom iskopavanja nije isključeno ispadanje manjih blokova i nastajanje malih prekopa. U geološkom smislu to su stijene kao i u prvoj kategoriji ali su jače ispucale i nepovoljno uslovljene. Hemijski su zdrave, a voda ne izaziva nikakve promjene u njima. Štetan uticaj vode moguć je na glinene preslojke, kada zbog smanjenja trenje među slojevima dolazi do pomjeranja i ispadanja blokova. Ovdje spadaju slojevite do tanko slojevite stijene. Slojevi su im horizontalni ili blago nagnuti. Ispucalost, slojevitost i škriljavost mogu biti razlog da se, poslije relativno kratkog vremena nakon iskopa, pojavlje odjavljivanja (uglavnom u gornjem tjemenu profila). Izbijanje se vrši u punom profilu sa maksimalnim napredovanjem. Primjenjuje se tehnika ravnog miniranja. Lokalne pojave nestabilnih blokova u gornjem dijelu profila treba osigurati sidrenjem odmah nakon
iskopa. Zavisno od stepena do koga je stijena degradirana, primjenjuju se sljedeći oblici zaštite:
Samosloj nearmiranog mlaznog betona debljine 5 cm; Sloj armiranog mlaznog betona debljine 5 cm; Sidro dužine 2,5 do 3 metra, na razmacima koji obezbjeđuju optimalne efekte u kombinaciji sa mlaznim betonom i armaturnim mrežama
Radovi osiguranja moraju pratiti iskop i biti završeni do mjesta koje je udaljeno 20 metara od radnog čela. Po lauferovoj klasifikaciji ovi materijali spadaju u grupe B i C, a po trecagiju u grupe 2,3,4 i 5. Treća kategorija U treću kategoriju spadaju polomljene stijene manje čvrstoće sposobne da nezaštićene stoje samo kraće vrijeme. Posjeduju tri i više sistema pukotina, koje su na prosječnom razmaku 0,5 do 0,6 metara. Ivični naponi na konturi neposredno nakon iskopa, ili kraće vrijeme iza toga, veći su od čvrstoće materijala, a mjestimično dolazi i do plastifikacije. Moguća je pojava podzemnih pritisaka. Deformacije dostižu nekoliko milimetara i brzo se smiruju nakon iskopa i izrade osiguranja. Veličina vanprofilskog iskopa zavisi od lokalne orjentacije diskontinuiteta. U toku ispoka i kavanja mogu ispadati blokovi. U takvim materijalima primjenjuje se stepenasta razrada iskopa, pri dužini napredovanja do 3 metra. Inicijalna zaštita vrši se nanošenjem mlaznog betona odmah nakon iskopa, a sistemska prema potrebi i treba biti završena do udaljenosti 10 metara od radnog čela. Ovoj grupi pripadaju i jače degradirane stijene druge kategorije. Prepoznatljive su po tankoslojevitoj škiljavosti i uskim pukotinama. Na udar zvone muklo. Karakteristički predstavnici su laporovite stijene (laporoviti krečnjaci, laporoviti pješčari i dobrouslojeni lapori). Konstrukciju za osiguranje u takvim sredinama čine sidra dužine 3,5 do 4 metra, prečnika 25 mm, nosivosti 200 kn, postavljena u rasporedu 2x2 do 1,5x1,5 metara. Sloj armiranog mlaznog betona treba biti debljine 5 do 10 cm. U težim varijetetima ove kategorija vrši se ojačanje tjemenog dijela čeličnim lukovima na rastojanju do 1,5 metra. Po lauferovoj klasifikaciji u ovu kategoriju spadaju stijene grupe D i F, a po trecagoju stijene grupe 6 AMIR Četvrta kategorija U četvrtu kategoriju spadaju jako ispucale stijene sa pukotinama na razmacima 0,2 m. U tim sredinama javljaju se podzemni pritisci duž cjelokupne konture iskopanog otvora, a stabilnost iskopa je mala ili nikakva (plastifikacija stijenske mase duž cijelog iskopa). Mogu se javiti značajna ispadanja deformacije koje se ispoljavaju sve do završetka konstrukcije za osiguranje, kao i izdizanje dna. Stijene četvrte kategorije su tanko škriljave, imaju mnogo pukotina, veliku vlažnost i ispreturane zone. Iskop se vrši stepenastom razradom profila bez upotrebe eksplozija, koristeći odgovarajuće alate i mašine. Prvo se izvodi gornji tjemeni dio, zatim srednji dio i na kraju dio za podnožni svod. Dozvoljena dužina napredovanja iznosi 1-2 m. Osiguranje se radi odmah poslije iskopa, paralelno sa napredovanjem radova, uz uslov da dovrši nakon sljedećeg koraka napredovanja. Prilikom svakog prekida radno čelo se osigurava mlaznim betonom. Napredovanje u tjemenom dijelu može iznositi oko 1 m, u srednjem i 3 m, slika 9.6. Za osiguranje se koristi elastična konstrukcija sastavljena od 1. Adhezionih sidara dužine 4-5 m, na rastojanjima 1,5-2 m 2. Čeličnih lukova odabranih tipova i presjeka na rastojanju 1,5 m priljubljenih uz konturu iskopa 3. Čeličnih talpi debljine 3 mm, po potrebi. 4. Sloja armiranog mlaznog betona debljine 10 – 20 cm
Primarna konstrukcija mora biti kontinualna cjelina. Preporučljivo je da se ljuska od mlaznog betona ne radi kao zatvoren prsten, već da se u području nastavka čeličnih
lukova ostave zglobovi po cijeloj dužini (širina 10-20cm). To omogućava “slobodnije” ispoljavanje deformacije i skraćuje period njihovog smirivanja. Podnožni svod i osiguranje srednjeg dijela izvode se neposredno iza kopa. Završna, sekundarna konstrukcija izvodi se kada mjerenja konvergencije pokažu prestanak deformacija. Ako iz određenih razloga nije moguće duže čekati da se deformacije smire, radi se dopunsko ojačanje sidrima veće dužine, koja sežu u elastičnu, neporemećenu zonu. Ojačanja treba uskladiti sa proračunima koji se provode korissteći računske parametre dobijene ispitivanjima na licu mjesta u toku građenja. Ukoliko i to nije dovoljno, radi se unutrašnja armirano betonska konstrukcija zatvorene forme. Ona mora biti ojačana i osposobljena do mjere da može pouzdano preuzeti pritiske koji se pojavljuju. Po Lauferovoj klasifikaciji, ova kategorija spade u grupu F, a po Terzaghiju u grupu 7.
Peta kategorija Peta kategorija obuhvata materijale visoke plastičnosti, sa malim ili skoro nikakvim vremenom slobodnog stajanja (potpuno dezintegrisane stijenske mase, kakve se nalaze u resjednim zonama). Karakteriše ih pojava vrlo jakih pritisaka na svim slobodnim površinama. Neophodna je zaštita duž cijelog obima iskopanog profila, uključujući i radon čelo (pojavljuju se dublje zone plastifikacije u okolini iskopa). Deformacije nemaju tendenciju smirivanja sve dok se u cjelini ne izvede konstrukcija za osiguranje, a mogu dostići vrijednost nekoliko centrimetara (vidjeti tabelu u poglavlju 10). Razrada iskopa vrši se najmanje u tri faze po visini (gornji dio, srednji dio, područje podnožnog svoda) i bez upotrebe eksploziva, koristeći ručni alat ili odgovarajuće mašine,
slika 9.7. Iskopavanju prethodi ugrađivanje podužnih čeličnih elemenata u gornje dijelu (šipke ili cijevi, sa zajedničkim nazivom “koplja”, slika 9.8. ili čelične talpe u slučaju kada se radi u nekoherentnim materijalima). Osiguravanju se pristupa odmah nakon iskopa i završava prije sljedećeg napredovanja. Obavezno je mjerenje deformacija da bi se na osnovu njih ocjenila stabilnost u svakoj fazi rada. U ovu kategoriju spadaju: -
Milioniti, potpuno izlomljene stijene, zdrobljeni filiti, morenski i drugi nevezani materijali sa mnogo vode i bez kohezije, te minerali gline koji bure. Mogući su izvori vode pod jakim pritiskom. Zavisno od stanja materijala, talpe ukoliko se ugrađuju, treba dobro brtviti (razmicanje nije poželjno zbog mogućnosti curenja materijala). Poslje ugradnje čeličnih elemenata, vrši se ojačanje sidrima i armiranim mlaznim betonom. Prostore iza talpi i razlabaljenje zone treba popuniti cementnim malterom ili injektirati. Dužina napredovanja iznosi 0,5-1 m. Prilikom rada neophodan je veliki oprez. Ukoliko su sektori takvog materijala duži, koristi se mašinski uređaj sa štitom i vrši brzo osiguranje iskopanog prostora prefabrikovanim elementima;
-
Sve vrste materijla (navedene u opisu kategorija I-IV) u kojima zbog velikih deformacija, nije moguć iskop po konvencionalnim postupcima, kao: meka plastična glinovito-pjeskovita zemljišta zasićena vodom, nekoherentni pijesak, tlo koje bubri ili ima tiksotropne osobine.
Iskop u ovim sredinama zahtjeva posebne mjere poboljšanja osobina brdskog materijala raznim postupcima (zamrzavanje, hemijska stabilizacija, elektroosmoza). Zaštita iskopanog prostora vrši se čeličnim lukovima potrebne krutosti, armiranim mlaznim betonom debljine 20-25 cm i sidrima dužine 5 i više matara. Tip osiguranja zavisi od veličine i karaktera pritisaka, a usklađuje se karakteristikama brdske mase. Po Lauferovoj klasifikaciji, ovi materijali spadaju u grupu G, a po Terzaghiju u grupu 8. U specifičnim okolnostima može se postupiti prema navedenom dijelu opisa kategorije IV.
Zbog svoje jednostavnosti i praktičnosti sada se geomehaničke klasifikacije veoma mnogo koriste. One sadrže iskustvo i sposobnost rasuđivanja, omogućavaju bolju komunikaciju između geologa, geomehaničara, projektanta i izvođača, olakšavaju inicijalni izbor nosivih konstrukcija, tehnologija građenja i sredstava za rad.
ALEN TAUERN TUNEL 1.Uvod Izgradnja prve cijevi Tauern tunela između 1970 i 1975 se moze smatrati prekretnicom u razvoju NATM-a. Napredak kroz glavni presjek pri ogromnim pritiscima koji su se nalazili u stijeni sa deformacijama i u više metarskim razmjerama je zahtjevala kreativna rešenja inzenjera. Potreba za rešavanjem ovih problema dovela do razvoja onoga sto su danas glavni elementi umjetnosti izgradnje tunela. Poboljšanja su napravljena na osnovu lekcija naučenih iz praktičkih primjera. Tako su inženjeri odbacili korištenje sidara dužine 4m, kako je prvobitno planirano, i usvojen je sistem sa gusto postavljenim SN sidrima sa dužinama između 6 – 9 m da bi se kontrolisale deformacije tla koji su se
pojavljivale. Kako ovo ne uništava samo podgradu od mlaznog betona nego predstavlja i opasnost radnicima u tunelu i opremi napravljeni su i procjepi za deformacije unutar konstrukcije mlaznog betona. Uspjeh ove metode je od tada postao sastavni dio literature. 2.Uopšeno Konstrukcija druge cijevi Tauern tunela opisuje napredak NATM-a tokom perioda od 5 godina. Radovi su započeti 10.7.2006. godine. Konstrukcija i konstruktivni elementi koji su ostali nakon izgradnje prve cijevi pružili suveliki uspjeh za rani početak radova.Druga cijev je puštena u promet 30.4.2010. nakon 46 mjeseci izvođenja radova. Radovi na iskopu na oba portala su počeli 6.9.2006. godine, a probijanje je obilježeno 18.7.2008., 22 mjeseca kasnije.
3.1 Geologija. Podaci o geološkoj strukturi bili su dostupni na osnovu ispitivanja vršenih za izgradnju prve cijevi. Ovi podaci su dopunjeni dodatnim ispitivanjima vršenjem bušenja 2002 godine u već iskopanim dijelovima druge cijevi. Blizu poprečnih presjeka prve cijevi kako bi se dobile dodatne informacije o strukturi stijene kroz laboratorijska ispitivanja. Procjenjeno je da su geološki i getehnički uslovi za izgradnju tunlske konstrukcije dodatno zahtijevni. Veliki nadsloj i mala jačina stijene doveli su do skupljanja na određenim mjestima što je praćeno velikim deformacijama tla. Pravac Tauer tunela prolazi kroz Penninic Schieferhulle djelimično nadvišen istočnim Alpama gdje su uobičajene nakupine crne, sive i zelene metamorfne stijene. 3.3 Probijanje tunela kroz potpuno izlomljenu stijenu (V klasifikacija). Iskop poprečnog presjeka je podijeljen na kalotu visine 6 metara. U početku kalota je kopana u dužini od 400 metara u izlomljenoj stijeni. Cijeli arsenal tehnologije iskopa tunela uključujući samobušeća sidra morao je biti korišten unutar stijenskog otpada. Kao u prvoj cijevi čelične plate morale su biti zabijane u krečnjački usitnjeni materijal.
3.4.Tunelski iskop kroz čvrstu stenu Iskop poprečnog preseka je podeljen u gornji deo (iskop kalote) u visini pd 6,5m. Iskop tunela je rađen po sistemu kreni-stani. Gornji deo (kalota) je kopana do dubine između 200 i 300 m, više od ostalih delova. Zatim je usledio iskop bočnih delova, u dužini od 80m. U pogledu pogodnije strukture tla, pogodnijih slojeva, i nedostatka materijala na padinama južne strane, mesto probijanja je pomereno prema severu od originalno planiranog mesta preseka dva ventilaciona otvora u sredini preseka tunela.
Konstrukcija sekundarnog sloja mlaznog betona počela je od južnog portala nakon mesta probijanja južnog prolaza kroz poprečni presek ventilacionog otvora, kako je bilo moguće prebaciti se sa veštačkog načina ventiliranja na dopremu svežeg zraka iz ventilatorskih otvora uz dodatni dotok prečišćenog vazduha iz prve cevi. Procjepi za deformacije su napravljeni u teško procjedivoj steni, kao što je urađeno u prvoj cevi, s tim što ovi procjepi nisu ostavljeni otvoreni, već je u njih ugrađen kontroler za ublaživanje pritiska (LSC - lining stress controllers) kojim je osiguran prenos sila.
Poenta ovih kontrolora za ublaživanje pritiska je da osiguraju fleksibilnost podgrade od prskanog betona. Da bi osigurali absorpciju geotehničkih sila u vertikalnom, radijalnom i aksijalnom pravcu, PORR u saradnji sa Bochumer Isenhutte razvio je saćasti sistem kao novu alternativu za poboljšanje sistema ublaživanja pritiska (LSC). LSC: Elementi LSC-a su sastavljeni od koncentričnih čeličnih cevi postavljenih između dve pločice za prenos opterećenja. LSC cevi su postavljene između dve kraće cevi vodilje kako bi se ograničilo krivljenje ka spolja i unutra. Kako se aksijalna sila povećava, LSC cev postepeno formira periferno ispupčenje u području imperfekcije. Ovo ograničava pritiske i istovremeno pruža veće mogućnosti deformisanja. LSC, sa saćastim sistemom: Svaki element se sastoji od kružnih šupljih profila slojevito složenih koji su istovremeno razdvojeni i spojeni čeličnim pločicama. Sile koje se javljaju prave deformaciju preko ose cevi. Varijacije prečnika cevi i debljine stjenke i upotreba osnovnih elemenata, koji mogu biiti dodatno ojačani sa prednapregnutom ispunom cevi, osiguravaju maksimalnu fleksibilnost i adaptiraju se osobinama i ponašanju tla. Otpornost na deformacije se povečava zajedno sa pritiskom i kompresijom.
4. Zaključak Konstrukcija prve tube Tauern tunela između 1970. i 1975. bila je temelj razvoja NATM-a i moderne tunelske konstrukcije. Skupljanje stene rezultirao je deformacijom tla veličine jednog metra i masivnim razaranjem sekundarne obloge zbog koje su morali razviti sistem sa procjepima i sistematsko sidrenje. Ovo iskustvo je olakšalo izgradnju druge cevi Tauern tunela između 2006. i 2008. godine, i pokazalo da je primena prethodnih mera i iskustava siguran i ekonomski prihvatljiv način rešavanja ovakvih problema. Ovo je omogućilo uspešnu izgradnju tunela u procjednim zonama, u većini slučajeva, bez problema. MIA ARLBERG TUNEL Austrija, dužine 14km, spaja Tirol i Vorarlberg. Početak gradnje – 1974. godine. Prije nego što je počela izgradjnja tunela, bilo je poznato da će zbog nepovoljnih geoloških uslova rad biti otežan, jer je planirala putanja tunela Arlberg prolazila kroz dvije različite geološke strukture, sjevernih krečnjačkih Alpa i kristalastih Silvretta Alpa. Silvretta Alpe su sastavljene od dvije pod formacije, Silvretta sloj i sloj metamorfne stijene. Tunel prolazi skoz metamorfni sloj. Tektonski pritisak u Silvretta sloju doveo je omekšavanja i razrahljivanja formacije, naročito na zapadnoj strani. Izvedba projekta (Zapadni ulaz). Projektovan je na osnovu sledećih koncepta NATM-a, koji su prethodno pridonjeli novim važnim pristupima, koji su se dokazali uspešnim tokom izrade tunela 'Tauern', koji je napravljen neposredno pre Arlberg tunela. 105 m2 poprečnog presjeka tunela je podeljen na sedam delova. Bušenje gornjeg dijela je izvedeno pomoću trokrake pneumatske bušilice. Stijenska podgrada je prvenstveno bila ojačana mlaznim betonom, čeličnim lukovima i sidrima.
Geološki uslovi sa kojima su se susretali pri ulazu sa zapadne strane, zahtevali su primenu stenske klasifikacije IV sa razmakom između sidara od 1,5m do 2m. U mogim delovima tunela dolazilo je do ekstremnih deformacija koje su se naglo pojavile posle iskopa zbog kombinacije slabe podloge i nadsloja koji je bio 1000m. Glavni kriterijum za definisanje stenske podgrade je bila veličina defomacije tunelskog otvora. Iskustvo je pokazalo da veličina deformacije manja od 5cm tokom prva dva dana odabrana stenska podgrada je bila dovoljna da stavilizuje podlogu. Pri većim deformacijama više sidara je ugrađeno. Uglavnom određena stenska podgrada je bila dostignuta prilagođavanjem broju i dužini sidara dok su ostala veličine podgrade nisu varirale. Za jedan metar tunela je korišteno do 500m sidara koji su bili različite dužine (od 6, 9 i 12m). Mlazni beton je primenjivan odmah nakon iskopa da bi se izbeglo dodatno razrahljivanje stene. Širenje stenskih deformacija je često uzokovalo pucanje ugrađenog mlaznog betona. Ovo se moglo izbeći formiranjem žljebova u sloju mlaznog betona.
Završni radovi su bili postavljanje hidroizolacije na predelima gde je bila velika koncentracija vode i odvodnih PVC sistema. Ugrađen je i sloj neojačanog betona od 25cm. Redosled izgradnje, troškovi. Planiranje izgradnje i alaliza troškova je počela 1971.godine. Naredne godine su počeli sa istražnim radovima. Tender je raspisan 1973. Izvođenje radova na Arlberg tunelu je počelo u julu 1974. Tunel je završen i pušten u promet u decembru 1978. Iskopi su trajali ukupno 39 mjeseci. Ukupni troškovi su bili približno 300 miliona eura. Ovaj projekat se smatra kao jedan od pionira NATM metode
