Pošto je ovo prvi put da se eksplicitno i zvanično tvrdi da će se metro raditi na nivou ispod dna Save i ispod nivoa plavnog područija, probao sam da bar informativno prelistam literaturu vezanu za održavanje strukturnog integriteta i vodonepropusnosti dugačkih tunela tokom zemljotresa, čisto da steknem makar osnovni osećaj šta je u takvim slučajevima bolje, a šta gore (pošto će se to drastično odraziti na cenu). Ispalo je da je ponašanje zemljišta i veštačkih podzemnih struktura tokom zemljotresa veoma komplikovano, ali ipak jesam uspeo da shvatim makar neke osnovne elemente (da se ogradim, kao običan amater u toj oblasti):
1. Podzemne strukture su tokom zemljotresa sigunije od nadzemnih, međutim to važi samo ako je zemljište homogeno i po mogućnosti čvrsta stena koja ravnomerno i PRAVILNO prenosi talas pomeraja tla tokom zemljotresa.
2. Mesta promene sastava zemljišta su posebno opasne tačke jer se tu nagomilavaju naponi. Kod nas je rečeno da je upravo to slučaj, tj sastav zemljišta se menja duž trase.
3. Tokom zemljotresa za podzemne strukture su posebno opasna podvodna, peskovita i muljevita zemljišta zbog efekta likvefakcije tla, kada zemljište zasićeno vodom naglo gubi čvrstinu. Ovo kreira nehomogenost karakteristika medija koji prenosi talas zemljotresa, pa se na granicama promene mehaničkih karakteristika tla (zbog LOKALNIH efekata likvefakcije tla) pojavljuju velike sile. I ovo je slučaj kod nas, jer je zemljište ispod bivše rečne delte reke Save upravo takvo. Tako da će cena tunela u takvom tlu i po ovom osnovu da poraste.
4. Tačka 1 ima uslov važanja: to je tačno samo ako je talasna dužina zemljotresnog talasa velika u odnosu na veličinu podzeme strukture. Dakle temelji zgrada ili podrumi su mali u odnosu na tu talasnu dužinu, pa se oni u zemljotresu jednako pomeraju na svim svojim tačkama. Drugim rečima, to nije opasno, jer nema nagomilavanja sila. Međutim to ne važi za dugačke tunele kao što su oni za metro. Uspeo sam da promađem snimke gde se vidi da je talasna dužina zemljotresnog talasa reda veličine jedan kilometar, a pomeraji tla idu od par milimetara do više desetina centimetara. Naš tunel je biti nekih 20-tak kilometara dugačak, što je dvadesetak talasnih dužina. To znači da tunel tokom zemljotresa može biti pomeren 10 cm na jednu stranu, a da pola kilometra dalje bude pomeren 10 cm na drugu stranu. Koliko sam razumeo, ovo se rešava izvesnom elstičnošću samog matrjala ali i spojeva tunelskih segmenata za manje maksimalno očekivane pomeraje, a specijalnim fleksibilnim spojevima segmenata za veće očekivane pomeraje. Što bi zbog lošeg i podvodnog zemljišta MOGLO takođe da bude naš slučaj, mada ja to ne mogu da ocenim. U tom slučaju bi, uz ove prethodne, imali još jedan faktor koji deluje u smeru poskupljenja dizajna "idemo ispod Save i ispod nivoa obale".
Zaključak. Moj utisak iz ovog kratkog čitanja je da takav dizan ima izgleda da KOD NAS bude posebno skup zbog nepovoljnog sastava zemljišta. Ne u smislu da će nešto da koplapsira, nego da će morati biti posebno skup ako se tunel pozicionira tako nisko, i da će trajno održavanje vodonepropusnosti metro mreže biti izrazito teško i veoma zavisno od toga koliko novca uložimo u tehnički napredne ali skupe tehnike zaštite metro tunela.
Par zanimljivih priloga iz ove oblasti. Ovde se vidi praktični opseg amplituda pomeraja zemljišta i tunela koji se u njemu nalazi, kao i grafik koji daje vezu amplitude lokalnog pomeraja zemljišta, rastojanja od epicentra i magnitude zemljotresa:
Pogledajte prilog 1
A ovo je jedna zaista retka i izuzetna vizuelizacija širenja talasa pomeranja zemljišta tokom zemljotresa (mali zemljotres u Long Beach-u, Kalifornija). Dole je skala rastojanja. Najmanji podeok je 250 metara.
[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=29h4XVFoiQc[/youtube]
Watch how the ground really moves during an earthquake
https://io9.gizmodo.com/watch-how-the-g ... ke-5969691
Ovo je kompletna knjiga, ali izgleda da ovde ima veoma lepo i potpuno objašnjenih osnova ove oblasti. Bila bi šteta da se zaboravi lep link.
Seismic design and analysis of underground structures
https://about.ita-aites.org/publication ... structures