Egzamin z budownictwa podziemnego

1.

Opis technologii i konstrukcji studni opuszczanych w terenie suchym.

2.

Opis technologii i konstrukcji studni opuszczanych w akwenach.

3.

Rola noża w studni opuszczanej.

4.

Ściana szczelinowa – technologia i konstrukcja w wariancie monolitycznym.

5.

Właściwości zawiesiny iłowej i jej rodzaje.

6.

Ścianki szczelne – technologia i konstrukcja.

7.

Ścianka ‘berlińska’ – technologia i konstrukcja.

8.

Betonowanie podwodne – technologa – metoda PPR (Contractor).

9.

Gwoździe gruntowe – technologia, konstrukcja ‘Keller’

10.

Urabianie gruntu w tunelach – technologia, maszyny.

Wyróżnia się cztery rodzaje: studnie żelbetonowe, studnie betonowe, studnie murowane oraz
studnie prefabrykowane.

1.

Opis technologii i konstrukcji studni opuszczanych w terenie suchym.

Drugą metodą jest opuszczanie studni „na sucho". Ta metoda charakteryzuje się umieszczaniem
studni na poziomie terenu. Etapy opuszczania studni są podzielone na 3 albo 4 metry. Następnie
wydobywamy na sucho grunt, który znajduje się wewnątrz studni. Może być wykonywany ręcznie
przez robotników, którzy transportują urobek w pojemnikach albo też za pomocą budowlanego
sprzętu, którym może być koparka, albo dźwig. Aby móc zastosować tą metodę musimy pamiętać, iż
muszą być odpowiednie warunki gruntowe, czyli grunt nie może być zbytnio nawodniony oraz, gdy
możemy zniwelować poziom wody będący w gruncie.

2.

Opis technologii i konstrukcji studni opuszczanych w akwenach.

Pierwszą metodą jest opuszczanie studni na terenach nawodnionych. Podstawą tej metody jest
bagrowanie, które służy do wydobywania urobku. Aby móc tego dokonać niezwykle potrzebny jest
specjalistyczny sprzęt budowlany, który ma służyć do wybierania gruntu z poziomu terenu. Studnia
stopniowa osiada pod wpływem specjalnie użytych ciężarów albo też pod wpływem własnej
ciężkości, gdy wydobywamy ubytek z jej wnętrza. W tej metodzie możemy studnię nadbudować w
procesie, gdy ona się stopniowo zagłębia. Sposobem nadbudowy ścian studni może być wcześniejsze
deskowanie w górę albo też użycie cegieł do murowania ścian. Można również nadbudować studnię
jedynie przez dokładanie elementów prefabrykowanych.

3.

Rola noża w studni opuszczanej.

Dolna krawędź studni powinna być odpowiednio wzmocniona i zakończona nożem studni, który
zazwyczaj wykonany jest ze stalowego kształtownika. Dobór noża, jego przekrój poprzeczny i kształt
powinny zostać dostosowane do panujących warunków gruntowych w celu zapewnienia
odpowiedniego pogrążania studni w gruncie.

4.

Ściana szczelinowa – technologia i konstrukcja w wariancie monolitycznym.

Ściana szczelinowa, to ściana wykonana z żelbetu, formowana w szczelinie wykopanej w gruncie.
Wykonanie ściany szczelinowej obejmuje prace przygotowawcze, wykonanie murków prowadzących,
głębienie szczeliny w osłonie zawiesiny iłowej, wstawienie elementów rozdzielczych i zbrojenia a
następnie betonowanie oraz prace wykończeniowe.

Wyróżniamy następujące rodzaje wykonywania ścian szczelinowych:

•

metoda stropowa

•

metoda top & down

- po wykonaniu ścian szczelinowych, wykonuje się słupy tymczasowe

(stalowe) lud stałe (prefabrykowane) osadzone w baretach (krótkie odcinki ściany
szczelinowej) lub palach kończących się pod przyszła płytą fundamentową. Wydobywanie
urobku z wykopu w obudowie ścian szczelinowych następuje poprzez pozostawione w
stropach otwory technologiczne przy użyciu specjalistycznego sprzętu. Na słupach opierają
się stropy docelowe części podziemnej obiektu (wykonywane na gruncie i/lub w szalunkach)
oraz całość konstrukcji żelbetowej (nadziemnej) obiektu (ścian, słupy i stropy). Budowa części
podziemnej jest realizowana jednocześnie z konstrukcją nadziemną;

o

metoda klasyczna podstropowa

- różni się od poprzedniej kolejnością wykonywania

poszczególnych czynności. Konstrukcja nadziemna jest wykonywana po zakończeniu
budowy części podziemnej;

o

metoda półstropowa

(obręczy rozpierającej) - przy dużych gabarytach obiektu,

stosuje się tzw. półstropy rozpierające (ring - obręcz) oparte na tymczasowych
słupach stalowych osadzonych w palach lub baretach. Pod stropami wykop realizuje
się metodą podstropową, natomiast w części centralnej roboty ziemne są
prowadzone jak w otwartym wykopie, co znacznie przyspiesza roboty ziemne i
żelbetowe w części centralnej projektowanego obiektu.

•

Rozpierane ściany szczelinowe

- oprócz opisanych powyżej odmian metod stropowych, jako

rozparcie często stosuje się tymczasowe rozpory stalowe, założone pomiędzy wykonanymi
ścianami stalowymi. Rozpory stalowe mogą być zakładane o tak zwany oczep (wieniec)
żelbetowy (na górze ściany szczelinowej) z zabetonowanymi wcześniej w nim markami
stalowymi lub o oczep stalowy połączony ze ścianą też przy pomocy marek stalowych
osadzonych w klatkach zbrojeniowych ściany szczelinowej.

5.

Właściwości zawiesiny iłowej i jej rodzaje.

Grunty ilaste należą do

gruntów

spoistych. Ich wytrzymałość na obciążenie zależy przede wszystkim

od wilgotności gruntu.

Ił w połączeniu z wodą charakteryzuje się dużą plastycznością. Najczęściej ma barwę szarą, przy
większej zawartości związków

żelaza

oraz w zależności od stopnia utlenienia może mieć barwę

niebieskozieloną bądź czerwoną.

Ił wraz ze wzrostem wilgotności zwiększa swoją objętość (pęcznieje). Podczas spadku wilgotności
następuje proces odwrotny i obserwuje się zjawisko

synerezy

(skurczu).

Ze względu na swoje właściwości (np.

plastyczność

, pęcznienie i skurcz,

wysadzinowość

,

tiksotropię

),

występując w podłożu obiektów budowlanych, są przyczyną wielu strat (np. pękanie murów) i
katastrof budowlanych, których uniknięcie wymaga nierzadko znacznych nakładów finansowych.

6.

Ścianki szczelne – technologia i konstrukcja.

Ścianki szczelne są powszechnie stosowaną metodą zabezpieczania wykopów. Najczęściej są
obudową tymczasową, ale znane są już liczne przykłady, kiedy stanowią konstrukcję docelową. W
przypadku konieczności pozostawienia tymczasowej ścianki stalowej w gruncie rozwiązanie staje się
bardziej kosztowne.
Obudowa wykopu w postaci ścianki szczelnej składa się z pionowych elementów łączonych z
sąsiednimi za pomocą specjalnie ukształtowanych zamków. Najczęściej stosowane są przekroje
ścianki typu U lub Z .

Kolejne elementy ścianki szczelnej pogrąża się w grunt za pomocą wbijania, wibrowywania lub
wciskania statycznego.

Fazy wykonywania ścianki szczelnej przedstawiono schematycznie na rysunku
a) zagłębienie ścianki,
b) wykop z odsłonięciem ścianki i ewentualnym kotwieniem lub rozparciem,
c) wykonanie konstrukcji docelowej w wykopie,
d) zasypanie pachwiny,
e) ewentualne wyciągnięcie ścianki,
f) pozostawienie jedynie konstrukcji docelowej.

7.

Ścianka ‘berlińska’ – technologia i konstrukcja.

Obudowa berlińska składa się z pionowych słupów oraz poziomych elementów opinki. Słupy
wykonane są najczęściej z kształtowników stalowych

Słupy osadza się w gruncie metodą wbijania lub umieszczając je w wywierconym otworze
wypełnionym betonem albo zawiesiną twardniejącą. Ze względu na konieczność usunięcia
związanego materiału po odsłonięciu kształtownika, wypełnienie betonem stosuje się tylko poniżej
poziomu planowanego wykopu.

Opinkę montuje się między słupami, w kilku etapach, w miarę pogłębiania wykopu i odsłaniania
kolejnych warstw gruntu.

Fazy wykonania obudowy berlińskiej :
a) zagłębienie pala,
b) częściowy wykop z odsłonięciem pala i skarpy,
c) wykonanie opinki na odsłoniętej części,
d) kolejne fazy wykopu z uzupełnianiem opinki, wykop do pełnej głębokości,
e) wykonanie opinki do pełnej głębokościwykopu,
f) wykonanie konstrukcji docelowej w wykopie,
g) zasypanie pachwiny, najczęściej z pozostawieniem opinki.

8.

Betonowanie podwodne – technologa – metoda PPR (Contractor).

Metoda kontraktor
Betonowanie sekcji ściany szczelinowej odbywa się metodą kontraktor, tzn. mieszanka betonowa jest
wlewana stopniowo, równomiernie, w sposób ciągły od dna szczeliny za pomocą jednej lub kilku rur
wlewowych w zależności od długości sekcji. Wypierana przez mieszankę betonową zawiesina iłowa
jest odpompowywana do wytwórni w celu odpiaszczenia i regeneracji. Na zakończenie, po związaniu
betonu, wykonuje się końcowe ścięcie powierzchni ściany do poziomu wyrównania określonego w
projekcie. Po usunięciu elementów rozdzielczych uzyskuje się gotową sekcję ściany szczelinowej.

Powtarzając wielokrotnie opisane fazy, formuje się obudowę wykopu. Ponieważ poszczególne
szkielety zbrojeniowe sekcji nie współpracują ze sobą, często po skuciu górnej warstwy betonu
wykonuje się wieniec, aby zapobiec klawiszowaniu ściany.

Rurę spadową średnicy 20 do 30 cm najpierw zamyka się kulą gumową, aby beton przy
rozpoczynaniu betonowania nie stykał się w rurze z wodą. Gdy lej już dostatecznie napełni się
betonem, kulę usuwa się i lekko podnosi rurę spadową. Przez to beton wychodzi z rury i tworzy się
rodzaj babki betonowej

9.

Gwoździe gruntowe – technologia, konstrukcja ‘Keller’

Gwoździowanie

Gwoździowanie jest ekonomiczną technologią, która poprawia stateczność zboczy poprzez
podwyższenie brakującej kohezji oraz wytrzymałości na rozciąganie i ścinanie gruntów. Poprawę tych
parametrów uzyskuje się poprzez uzbrojenie gruntu prętami (gwoździami), wytwarza się blok z
tworzywa zespolonego - gruntu i elementów zbrojenia, który przy zastosowaniu odpowiedniej ilości
gwoździ na 1 m2 skarpy zachowuje się jak konstrukcja masywna.

Gwoździowanie znajduje zastosowanie w:

•

stabilizacji zboczy,

•

stabilizacji ścian wykopów w gruntach spoistych i niespoistych,

•

wzmacnianiu podłoża,

•

obudowach tuneli.

Metoda ta służy do formowania in situ ścian oporowych umożliwiających zastąpienie łagodnych skarp
lub zboczy stromą lub pionową ścianą. Do wykonywania gwoździ gruntowych stosuję się elementy
identyczne jak dla mikropali (np. TITAN, GONAR, SAS). Ściany z gruntu gwoździowanego wymagają
zabezpieczenia powłoką pokrywającą powierzchnię gruntu, spełniającą funkcję stabilizacyjną,
estetyczną oraz ochronę przed zjawiskami erozyjnymi.

10.

Urabianie gruntu w tunelach – technologia, maszyny.
Metoda drążeniowa - polega na urabianiu gruntu bez naruszania przestrzeni gruntowej nad
wykonywaną budowlą. W metodzie tej budowa realizowana jest sposobem górniczym
(urobek tarczami niezmechanizowanymi) lub tarczowym (za pomocą maszyn borujących
(TBM).
Metoda odkrywkowa - gdzie tunel wykonywany jest jest poprzez wykonanie wykopu w
gruncie, następnie wybudowanie w nim konstrukcji tunelu po czym zasypanie jej do
pierwotnego poziomu gruntu.