Video Cum sunt construite marile tuneluri de autostradă din România. Metode sofisticate alese pentru construcțiile cu lungimi record

România a intrat în era modernă a tunelurilor rutiere. Dacă în anii ’70 cel mai lung tunel din țară, cel de pe Transfăgărășan, era săpat cu dinamită, târnăcoape și munca a sute de militari, noile tuneluri sunt realizate cu tehnologii menite să înfrunte terenul dificil și instabilitatea versanților.

Tuneluri în șantier pe Autostrada Lugoj - Deva. Foto: Daniel Guță. ADEVĂRUL

Aproape o treime din suprafața totală a României este acoperită de Munții Carpați, iar trecătorile lor au reprezentat, vreme îndelungată, puncte de cotitură pentru localnici. Construcția de tuneluri menite să faciliteze traversarea lanțului montan a devenit parte din legendele românilor.

Sunt celebre relatările, neîntemeiate pe dovezi științifice, despre dacii care ar fi săpat tuneluri de lungimi impresionante sau despre cetăți medievale unite prin drumuri subterane.

Primele tuneluri folosite ca parte a unor căi de comunicație au fost însă construite abia în secolul al XIX-lea, odată cu apariția căilor ferate.

Moștenirea comunistă, un tunel săpat cu târnăcopul și dinamita

În secolul XX au apărut, timid, și primele tuneluri rutiere din România. Cel mai vechi dintre acestea a fost construit în apropiere de Lacul Roșu (județul Neamț), în jurul anului 1918. Tunelul de la Cheile Bicazului avea 68 de metri și a fost refăcut în anii 2000. Începând din anii ’60 și până astăzi au fost realizate mai puțin de 20 de tuneluri rutiere, majoritatea cu lungimi sub 100 de metri.

Cel mai lung dintre ele a fost săpat în Munții Făgăraș, deasupra Lacului Bâlea. Construit la începutul anilor ’70, tunelul Capra–Bâlea, de pe Transfăgărășan, a necesitat eforturi considerabile și implicarea a sute de muncitori, în mare parte militari, o forță de muncă ieftină și ușor de mobilizat, preferată de regimul comunist. Pentru realizarea tunelului, cu o lungime de 884 de metri, au fost dislocați peste 41.000 de metri cubi de piatră, folosindu-se circa 20 de tone de dinamită, provenită cel mai probabil de la uzinele de explozivi ale orașului Făgăraș, aflat la 70 de kilometri.

Bilanțul deceniilor de comunism în construcția de tuneluri înseamnă însă mai puțin de patru kilometri de tuneluri și semituneluri rutiere, realizate în patru decenii.

În anii ‘90, investițiile în modernizarea infrastructurii rutiere din România au stagnat, în ciuda planurilor ambițioase anunțate de statul român imediat după Revoluție.

Acestea vizau construcția a 1.000 de kilometri de autostradă într-un deceniu: 380 de kilometri urmau să fie realizați între 1992 și 1995 și alți 620 de kilometri, între 1995 și 2002. Niciun kilometru de autostradă nu a fost realizat în acea perioadă, iar în privința construcției tunelurilor rutiere, situația lor a rămas aceeași ca în perioada comunistă.

Peste 50 de tuneluri, plănuite pe noile autostrăzi

La aproape patru decenii de la sfârșitul epocii „Ceaușescu”, în România ar putea fi inaugurate primele mari tuneluri rutiere, lungi de peste un kilometru. Iar noile autostrăzi din România finalizate în următorii ani vor cuprinde peste 50 de tuneluri.

Aflat în pregătire, Tunelul Meseș, cu o lungime de 2,89 kilometri, va fi cel mai lung tunel construit în România. Este cuprins într-un tronson de 41 de kilometri al Autostrăzii Transilvania (A3), între Poarta Sălajului și Nușfalău, în apropiere de municipiul Zalău.

Aflate în șantier în vestul României, cele patru galerii ale tunelurilor de pe tronsonul Margina - Holdea, al autostrăzii Lugoj - Deva (A1) vor totaliza 4,6 kilometri. Galeriile tunelului mare măsoară 1.825 de metri pe o cale și 1.985 de metri pe cealaltă și vor trebui finalizate în 2026.

Tot pe Autostrada A1, pe tronsoanele Sibiu - Pitești, aflate în șantier, vor fi construite nouă tuneluri, cu o lungime totală de aproape 8,5 kilometri. Cel mai dintre ele, Tunelul Poiana, va avea 1,78 kilometri și este parte a Secțiunii 3 (Cornetu–Tigveni). Pe Secțiunea 2 (Boița - Cornetu) de pe Valea Oltului, tunelul de la Lazaret va avea 1.080 metri, tunelul proiectat la Câineni 1.580 metri, iar cel de la Robești 950 metri. La Curtea de Argeș, în stadiu mai avansat al construcției se află un tunel de 1.450 metri.

Circa 40 de tuneluri rutiere au fost planificate în Carpații Orientali, pe Autostrada Unirii (A8) – Târgu Mureș – Iași – Ungheni, lungă de peste 300 kilometri, care va lega Transilvania de Moldova. Pe cel mai spectaculos lot al acesteia Ditrău–Grințieș (37,9 kilometri), în județele Harghita și Neamț, proiectul prevede construcția a 19 tuneluri, cel mai lung dintre acestea având 850 de metri.

Cum este construit tunelul mare de pe Autostrada Lugoj - Deva

Dinamita, uneltele rudimentare și forța brută a sutelor de muncitori, folosite intens în trecut, la construcția tunelului Transfagărășan, nu își mai au relevanța în cazul noilor tuneluri proiectate în România.

Unul dintre cele mai lungi, „Tunelul Mare” din zona Holdea - Coșevița, a Autostrăzii A1 Lugoj - Deva, ale cărui galerii au fiecare circa doi kilometri, reprezintă o lucrare complexă realizată cu ajutorul unor instalații de ultimă generație. Intrările și ieșirile tunelului, numite portaluri, fiind zone cu acoperire redusă, sunt realizate prin metoda „cover & cut” (acoperire și săpătură), cu ziduri de sprijin din piloți forați și ziduri de piatră, pentru stabilizarea versanților.

Excavarea propriu-zisă a tunelului se face mecanic, prin metoda NATM (Noua Metodă Austriacă).

„NATM combină comportamentul masei de rocă cu monitorizarea geotehnică permanentă a construcției subterane pe parcursul execuției. Metoda este adesea numită și „proiectare în timpul execuției” sau „metoda torcretării”, deoarece permite susținerea optimizată a tunelului pe baza observațiilor în timp real asupra condițiilor din versant”, arată proiectul autostrăzii.

Potrivit proiectanților, lucrările de construcție ale tunelului includ ca structuri principale: două galerii separate, cu sens unic pentru fiecare direcție, fiecare având două benzi de circulație, bandă de urgență și trotuare pentru intervenții; patru galerii transversale de evacuare a pietonilor, cu uși antifoc și antifum; o galerie transversală pentru mașini, situată la mijlocul tunelului, cu uși separate pentru pietoni și mașini.

La cel de-al doilea tunel, cel scurt, ambele galerii se construiesc exclusiv prin forare – Noua Metodă Austriacă (NATM).

Cum sunt construite tunelurile de pe Valea Oltului

Tunelurile de pe Valea Oltului, aflate pe tronsonul Boița – Cornetu al Autostrăzii A1, sunt proiectate cu două metode principale de sprijin, adaptate în funcție de calitatea terenului.

„Tipul 1 se bazează pe ancorarea sistematică a rocilor și beton torcretat ca suport terestru principal. Se aplică în condiții variind de la calitatea bună la suficientă a rocilor și pentru roci moderat fracturate. Tipul 2 se bazează pe un suport terestru principal mai puternic, format din arce de oțel HEB și beton torcretat. Se aplică în roci puternic fracturate și în zone de falie”, arată proiectul

În primul caz (Tipul 1), excavarea se desfășoară direct, pe runde cu lungimea de obicei între 2 și 4 metri, ajustată la fața locului în funcție de condițiile întâlnite. După finalizarea încărcării, fațada tunelului este micșorată înainte de instalarea suportului terestru primar. Într-o zi lucrătoare pot fi realizate două cicluri de excavare deschisă. În al doilea caz (Tipul 2), excavarea se face tot direct, dar runda are o lungime mai mică, între 1,5 și 3 metri, pentru a controla mai bine stabilitatea rocilor puternic fracturate. Și în acest caz se pot finaliza două cicluri de excavare deschisă pe zi.

Cele două metode sunt necesare deoarece terenul de pe Valea Oltului este foarte variat: există atât porțiuni cu rocă solidă, unde este suficient sprijinul mai ușor (Tipul 1), cât și zone cu falii și rocă instabilă, unde este obligatoriu un sprijin mai puternic (Tipul 2), se arată în proiect. Astfel, lucrările pot fi adaptate la structura geologică întâlnită, pentru a evita riscurile de prăbușire și a asigura stabilitatea tunelurilor pe termen lung.

Pentru săparea tunelurilor propuse în zonele stâncoase de pe Autostrada Sibiu - Pitești pot fi utilizați explozibili. Cantitatea medie folosită la o detonare va fi de aproximativ 5 kilograme, arată proiectanții Autostrăzii Sibiu - Pitești.

Cele mai lungi tuneluri de pe Autostrada Sibiu - Pitești

Tunelul Poiana, cu o lungime de 1.700 metri va fi excavat simultan din ambele capete. Accesul la lucrări nu prezintă dificultăți deosebite, se arată în proiectul autostrăzii. Execuția tunelului presupune excavări predominante în marne.

„Pentru a optimiza ritmul de avansare, excavarea este împărțită în două faze. Prima fază constă în excavarea galeriei superioare, instalarea arcelor TH (29/58) cu ancore pentru roci complet injectate, construirea unui radier temporar de 20 centimetri grosime și forarea ancorelor complet injectate sub nivelul radierului permanent. A doua fază începe după finalizarea primei și presupune excavarea radierului și construirea radierului din beton permanent, în runde de 10–20 metri”, se arată în proiect.

Tunelul Curtea de Argeș, cu o lungime de 1.350 metri, a fost forat complet în primăvara acestui an. Proiectul a prevăzut excavarea simultană din ambele părți, pe direcție ascendentă atât de la nord la sud, cât și de la sud la nord.

Tunelul traversează marne nisipoase, nisipuri și argile slab consolidate. Aceste condiții necesitau o metodă de execuție care să stabilizeze solul înainte și deasupra frontului de excavare, pentru a preveni prăbușirea bolții în timpul lucrărilor și instalării suportului terestru. Structurile de rezistență trebuie adaptate în funcție de coeziunea și rezistența la fluaj a materialelor întâlnite, se arată în proiect.

Pentru a răspunde acestor condiții variabile, au fost proiectate trei tipuri de sprijin, care pot fi alternate în funcție de terenul întâlnit de-a lungul secțiunii tunelului.

Unul dintre ele se bazează pe „tăierea preliminară” și umplerea cu beton torcretat a spațiului în formă de arc din fața frontului de excavare.

„Spațiul betonat formează o structură arcuită ce acționează ca sprijin temporar, evitând destabilizarea solului în timpul săpăturii. Această metodă poate fi aplicată acolo unde solul este suficient de stabil pentru a menține deschis spațiul până la întărirea betonului torcretat (de exemplu, în marne nisipoase). Ea permite un avans relativ rapid, are costuri reduse și, prin urmare, va fi folosită ori de câte ori condițiile o permit”, arătau proiectanții.

Tunelul Meseș, cel mai lung din România

În privința tunelului Meseș, de pe traseul Autostrăzii Transilvania, au loc sondaje geologice în zona portalelor tunelului, prin foraje de mici dimensiuni, pentru a observa condițiile terenului înainte de execuția lucrărilor.

Construcția tunelului Meseș nu a făcut parte din proiectul inițial al autostrăzii, lansat la începutul anilor 2000. Proiectul a fost refăcut, iar un deceniu mai târziu a fost propusă noua soluție, de construire a unui tunel, menită să reducă impactul pe care autostrada l-ar fi avut asupra mediului și să fie evitate săpăturile făcute sub nivelul terenului natural, adânci de peste 43 de metri și late de 120 de metri.

Tunelul amplasat pe autostrada A3 la sud-vestul localității Zalău, între localitățile Ciumărna și Crasna din Sălaj, este numit astfel de la masivul Meseș, pe care îl va străpunge. Va avea o lungime de 2,8 kilometri și două tuburi cu câte două benzi pe sensul de circulație.

Viteza de proiectare este de 120 km/h. Primul portal al tunelului va fi la km 34+260 cu o platformă betonată și asfaltată până la intrarea în tunel care va continua cu cele două tuburi până la km 37+146,50 unde se termină cu portalul 2, de unde se va continua cu platforma betonată.

În plan orizontal, traseul tunelului se compune dintr-o curbă la stânga, un aliniament, încă o curbă la stânga, tunelul având o declivitate constantă de 1,03 la mie.