ROBOTY ZIEMNE

Roboty ziemne - roboty wykonywane w gruncie budowlanym.

Grunt budowlany: część skorupy ziemskiej znajdująca się bezpośrednio pod budową.

Podział gruntów: XVI kategorii ze względu na wartość oporu jaki stawia grunt przy odspajaniu

98% terenu kraju zalegają grunty I - IV kategorii.

Właściwości gruntów:

gęstość właściwa szkieletu gruntowego: stosunek masy wysuszonej próbki do jej objętości

gęstość objętościowa: stosunek masy do objętości gruntu w stanie rodzimym

porowatość gruntu: stosunek ilości porów do objętości próbki

współczynnik spulchnienia: przyrost objętości gruntu w czasie jego obróbki

V_s - objętość gruntu po obróbce

V_r - objętość gruntu w stanie rodzimym

współczynnik spoistości: jest odwrotnością współczynnika spulchnienia

wilgotność gruntu: stosunek masy wilgoci w gruncie do suchej masy gruntu

kąt stoku naturalnego: kąt pod jakim układa się grunt po rozkruszeniu

Rodzaje budowli ziemnych

1. Obiekty stałe:

- nasypy drogowe i kolejowe

- wykopy drogowe i kolejowe

- teren wyrównany po makroniwelacji

- zapory wodne i ziemne

- wały przeciwpowodziowe

2. Obiekty tymczasowe

- wykopy i nasypy tymczasowe

- wykopy pod fundamenty obiektów budowlanych

DEFINICJE

- NASYPY - budowle o określonym kształcie wykonywane z gruntu budowlanego (np. drogowe, kolejowe)

- WYKOPY - przestrzeń o określonym kształcie i wymiarach, którą uzyskuje się po usunięciu z danego miejsca gruntu budowlanego. Dzielą się na:

-szerokoprzestrzenne - ich szerokość i długość w znacznym stopniu przekracza głębokość,

-wąsko przestrzenne - szerokość ≤ 1,5m, długość i głębokość dowolna

- jamiste - długość i szerokość ≤ 1,5m.

- UKOP - objętość ziemi pozyskiwana (może być z wykopu pod budynek) potrzebna jako materiał budowlany.

-ODKŁAD - określona objętość gruntu budowlanego przechowy-wana na placu budowy w celu wykorzystania w późniejszym okresie.

- ZWAŁKA - zbędna na terenie budowy objętość wydobytego gruntu budowlanego, miejsce na które wywozi się niepotrzebny urobek z budowy

KLASYFIKACJA ROBÓT ZIEMNYCH

ROBOTY PRZYGOTOWAWCZE:

- oczyszczenie terenu (usunięcie krzewów i drzew, rozbiórki obiektów do tego przeznaczonych)

- pomiary geodezyjne (wyznaczenie posadowienia budowli, nasypów, wykopów, fundamentów)

- odwodnienie wykopów

- spulchnienie gruntu

ROBOTY PODSTAWOWE:

- zdjęcie ziemi roślinnej

- niwelacja terenu

- wykopy pod budynki i budowle

- obsypanie fundamentów i części podziemnych obiektów

- rozłożenie ziemi roślinnej

ROBOTY WYKOŃCZENIOWE

- wyrównanie wykopów szerokoprzestrzennych

- profilowanie nasypów i skarp

- zabezpieczenie skarp i nasypów

- mikroniwelacja

- ustawienie małej architektury

- układanie ziemi roślinnej i roślin, drzew i krzewów

KARCZOWANIE DRZEW I KRZEWÓW

- ręczne lub

- mechaniczne

cięcie drzew na wysokości ok. 30 cm ponad terenem

Karpina - (pniak) do usunięcia zawsze gdy nasyp nad pniakiem jest niższy niż 2 m.

Karczownica - spycharka opancerzona (3 ha lasu dziennie)

WYZNACZANIE POSADOWIENIA BUDOWLI

Ławy ciesielskie

ODWODNIENIE WYKOPÓW

zabezpieczenie przed wodą opadową i gruntową

a) wykop ponad wodą gruntową

zabezpieczenie przed zalaniem - rowki odwadniające na dnie wykopu i odprowadzenie wody do studzieniek

b) wykop poniżej wody gruntowej

obniżenie poziomu wody gruntowej przy zastosowaniu:

- igłofiltrów (45 - 65 mm)

- igłostudni (65 - 175 mm)

- studni (pow. 175 mm)

- drenaże (sączki przy odpowiednim pochyleniu i głębokości)

SPULCHNIENIE GRUNTÓW

kultywatory

brony

ZDEJMOWANIE ZIEMI ROŚLINNEJ

Ziemia roślinna - humus - zawiera wysoki % próchnicy oraz wysoki stopień porowatości, odkłada się ok. 1 mm na rok - cenny grunt, zdejmowany pod obiektami, zachowywany, składowany w pryzmach wysokości do 120 cm, zdejmowany:

- ręcznie

- spycharkami

- zgarniarkami

WYKONYWANIE WYKOPÓW I NASYPÓW

WYKOPY

- metoda warstwowa (od boku i od środka)

- metoda głębokiego wcięcia (roboty komunikacyjne, zbocza)

NASYPY

- metoda warstw poziomych (dobre zagęszczenie gruntu, łatwa organizacja ruchu maszyn)

- metoda warstw ukośnych (trudna stabilizacja nasypu, brak możliwości mechanicznego zagęszczenia gruntu)

OKREŚLENIE ILOŚCI ROBÓT BUDOWLANYCH - roboty ziemne

Ilość robót ziemnych wynika z różnicy między stanem istniejącym powierzchni terenu - a stanem jaki przewidział projektant.

Dlatego potrzebny jest zapis powierzchni ziemi przed robotami (plan warstwicowy lub zapis rzędnych).

Objętość zdejmowanego humusu:

V_h = P*g

P - pole powierzchni na jakiej zalega humus

g - grubość warstwy humusu

Objętość ziemi przy niwelacji:

Obliczeń dokonuje się na podstawie:

- metody pryzm o podstawie trójkątnej (duża dokładność)

objętość graniastosłupa

V = (h₁+h₂+h₃) *a² / 6

w przypadku trójkątów przeciętych niweletą:

V = V_r

V_n = (a² * h₃³) / (h₁+h₃) * (h₃+h₂) * 1/6

V_w = V_r - V_n

- metody pryzm o podstawie kwadratowej (mniejsza dokładność)

a)

V_w = (AE+BF) / 2 * a * (h_A+h_B) / 4

V_n = (CE+DF) / 2 * a * (h_C+h_D) / 4

gdzie:

AE = a * h_A / (h_A+h_C) CE = a - AE

BF = a * h_B / (h_A+h_D) DF = a - BF

b)

V_r - jak w metodzie pryzm o podstawie trójkątnej

V_n = 1/3 * 1/2 * (ED*FD) * h_D

V_w = V_r - V_n

c) kwadrat w nasypie lub w wykopie

V = a² * (h_A+h_B+h_C+h_D) / 4

w metodzie kwadratów należy posłużyć się tabelą:

Nr	bok a	rzędna środka ciężkości	rzędna niwelety	a^2	H - H0	WYKOP +	NASYP -
1						+
2						+
3						+
							-
							-

Objętość ziemi przy wykopie pod fundament budynku:

wzór Simpsona

A₁ = c*d; A₂ = a*b; A₀ = (a+c)/2 + (b+d)/2

V = (A₁+A₂+4A₀)*h/6

V = [(2a+c)*b + (2c+a)*d]*h/6

Po obliczeniu wszystkich składowych sporządza się tablicę bilansu mas ziemnych.

BILANS

V_w - V_n = 0

Wariant z wywozem ziemi czyli V_w > V_n

Lp.	Rodzaj roboty	WYKOP	UKOP	NASYP	OKŁAD	ZWAŁKA
ETAP I
1	Zdjęcie humusu	Vr			Vr
2	Niwelacja	Vnw		Vnw
3	Wywóz ziemi	Vwz				Vwz
4	Wykop pod obiekt	Vb			Vf	Vzb
ETAP II
5	Obsypanie fundamentów		Vf	Vf
6	Rozłożenie ziemi roślinnej		Vr	Vr

V_b = V_zb + V_f

Wariant z dowozem ziemi czyli V_w < V_n

Lp.	Rodzaj roboty	WYKOP	UKOP	NASYP	OKŁAD	ZWAŁKA
ETAP I
1	Zdjęcie humusu	Vr			Vr
2	Niwelacja	Vnw		Vnw
3	Dowóz ziemi		Vnu	Vnu
4	Wykop pod obiekt	Vb		Vnb	Vf
ETAP II
5	Obsypanie fundamentów		Vf	Vf
6	Rozłożenie ziemi roślinnej		Vr	Vr

V_n = V_nw + V_nu + V_nb

V_b = V_nb + V_f

---