I přistávací plochu letiště lze založit na pilotách

RNDr.Ivan Beneš

Podloží tvořené směsí vulkanického popela a lávových proudů zkomplikovalo projekt založení a provádění pilot při prodloužení přistávací dráhy letiště Funchal na atlantickém ostrově Madeira.
Letiště Funchal zaujímá jedinou větší rovnou plochu země na portugalském sopečném ostrově Madeira ležícím v Atlantiku asi 700 km od severozápadního pobřeží Afriky. Letiště se nachází na vyvýšené plošině asi 60 m nad úrovní blízkého moře. Stávající 1800 m dlouhá přistávací dráha se táhne napříč touto rovinou, jejíž konec prudce spadá k moři. Podle moderních leteckých požadavků je dráha krátká a její délka omezuje velikost letadel, která mohou zajišťovat spojení s mateřskou zemí i se zbytkem Evropy a světa. S prodloužením dráhy se počítalo již od sedmdesátých let, kdy se jednomu letadlu nepodařilo na krátké dráze včas zastavit.
Jedinou možností výstavby nového 900 m dlouhého prodloužení dráhy z předpjatého betonu bylo jeho umístění na pruhu země podél pobřeží získaného z mořského dna. Desku dráhy podpírají obří betonové pilíře založené z větší části na pilotovém základu. Pilíře mají průměr 3 metry a každý je navržen na zatížení 80 000 kN. Zajímavý problém připravila projektantům založení variabilita základové půdy. Tu pod plážovými sedimenty mořského dna tvoří rozmanité druhy vulkanických hornin, počínaje tvrdými kompaktními čediči, tvrdšími než beton, přes lávové proudy, až po pyroklastický popel a strusku. Lávu tvoří různě alterované vrstvy čediče a sopečné škváry odlišných vlastností na svrchním a spodním povrchu lávového proudu, převážně však silně porézní, a proto podstatně méně únosné a stlačitelnější než samotný čedič.
Nejdůležitější součástí procesu přípravy projektu bylo sestavení odpovídajícího modelu podloží. Vzhledem k nedostatku archivních údajů to znamenalo zdokumentovat dostupné přirozené odkryvy na ostrově a snažit se pochopit, jak jsou horniny uspořádány ve velkém měřítku a sestavit pravděpodobný průběh vulkanického procesu, při kterém se horniny formovaly. Největší obtíže při modelování nepředstavovala rozmanitost druhů hornin, ale proměnlivost jejich vlastností a možnost výskytu velmi měkkých vrstev pod extrémně pevnými horninami. Mocnost tvrdého materiálu se v lávě velmi rychle měnila z několika metrů na méně než jeden a v lávových proudech se zcela nahodile vyskytovaly lávové tunely vzniklé rozdílnou rychlostí tuhnutí povrchu a vnitřku proudu lávy. K dovršení všeho se pod pyroklastiky místy zjistily silně stlačitelné, starší paleogenní vrstvy sedimentů.
Vzhledem k této proměnlivosti základových podmínek a k vysokému stupni nejistoty byly pilíře založeny na pilotách s výjimkou míst, kde podloží tvořil čedič vystupující nad hladinou moře o mocnosti větší než dva metry. V tomto případě byly založeny na patkách o průměru 12,5 m. Jinde je každý pilíř podpírán skupinou osmi pilot průměru 1,5 m o délce až 50 m. Piloty byly navrženy tak, aby zatížení bylo přenášeno z maximální možné části plášťovým třením s pouze malým podílem únosnosti na patě. Podle šéfprojektanta projektu byla filozofií návrhu založení následující myšlenka : "Jelikož si nikdy nejsme jisti co je pod pilotou, musíme její únosnost zajistit odpovídajícím plášťovým třením.
Únosnost piloty byla ověřena pěti zatěžovacími zkouškami, které byly uspořádány tak, aby mohlo být zároveň zjištěno plášťové tření v různých typech hornin. Při zkušebním zatížení, které představovalo 1,5 násobek pracovního zatížení, však docházelo k relativně malé mobilizaci plášťového tření. To neumožnilo vybrat spolehlivé a zároveň ekonomické návrhové parametry pro statický výpočet, a proto projektanti použili podle jejich slov nepochybně konzervativní metodu výpočtu, která ale, s ohledem na důležitost stavby a zjevná rizika plynoucí z geologických poměrů, poskytla jistotu a spolehlivost založení stavby.
Prodloužení rozjezdové dráhy, projekt v přepočtu za 13,75 miliardy korun je zdaleka největší infrastrukturní stavbou, jaká byla na Madeiře realizována. Na ostrově nebyla žádná těžká mechanizace, která by vyhovovala stavebním pracem daného rozsahu. To znamenalo, že zhotovitel prací byl nucen na ostrov dopravit veškerou techniku, a zároveň musel zvolit takové stroje, které by se v případě nutnosti mohly přizpůsobit různým technologiím. Zakládací práce realizovala nizozemská společnost NGT. Vzhledem k problematickým základovým problémům bylo nezbytné, aby technologie výstavby pilot byla co nejjednodušší, ale přitom flexibilní a stroje měly co nejrobusnější konstrukci.
Piloty byly vrtány s použitím pracovního pažení o průměru 1500 mm, které bylo rotačně nebo oscilačně zahloubeno přes násyp pracovní plošiny a plážové sedimenty pomocí vrtných souprav Bauer BG s rotátorem (LEFFER RDM 1500, LEFFER RDM 2000) nebo oscilátorem (LEFFER VRM 1500, LEFFER VRM 2000). Hloubení se provádělo běžným nářadím, tvrdé vrstvy byly rozpojovány pomocí dlát nebo kladiv na jeřábovém nosiči. V několika případech byla nasazena souprava HITACHI KH 180 s vrtnou hlavou WIRTH B6. Rychlost postupu prací byla proměnlivá, ale celý systém se projevil jako účinný i když dosti pomalý, zejména v kompaktním čediči. Výrazné problémy činil výskyt velkých čedičových balvanů.