BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Opracowanie; Krzysztof Gradkowski, dr inż., Stanisław Żurawski, mgr inż
I Wstęp 2
II Zapory ziemne 3
III Ochronne funkcje budowli ziemnych 8
IV Komunikacyjne budowle ziemne 11
V Gabarytowe kształtowanie budowli ziemnych 19
VI Obliczanie objętości liniowych robót ziemnych 28
VII Technika kształtowania komunikacyjnych budowli ziemnych 36
VIII Technologiczne wykonywanie budowli ziemnych 47
IX Odwadnianie budowli ziemnych 55
X Strefowe wzmacnianie budowli ziemnych 73
XI Geowłókniny i grunt zbrojony 81
Wykaz norm 88
Pytania kontrolne 89
Warszawa 2003
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
I. WST
P
Zebrany materiał stanowi treść przedmiotu, Budowle i roboty ziemne prowadzonego na
wydziale Inżynierii Lądowej PW , dla studentów studiów zaocznych i studiów II-go stopnia w
specjalności Inżynieria Komunikacyjna. Jest to zakres podstawowy przedmiotu, dla którego
założono, że student dysponuje podstawową wiedzą w dziedzinie mechaniki gruntów,
geologii oraz podstaw projektowania dróg lądowych. Obok ogólnych wiadomości
obejmujących budowle ziemne, rozwinięto aspekty projektowania i technologii
wykonawczych dotyczących budowli liniowych. Szczególnie dużo uwagi poświęcono
aktualnym wymogom normowym, w odniesieniu do budowli ziemnych typu
autostradowego, dróg kołowych. Odrębnie opisano wymagania konstrukcyjne dla stref
budowli ziemnych aktywnie współpracujących z nawierzchniami komunikacyjnymi.
W celach dydaktycznych zamieszczono zestawy pytań, które dotyczą często praktycznych
aspektów zastosowania Polskich Norm przy realizacji budowli ziemnej.
Budowle ziemne to struktury przestrzenne, wykonane z gruntu budowlanego, w formie
nasypów lub wykopów, wraz z urządzeniami odwadniającymi.
Roboty ziemne to pełen zakres czynności technologicznych, których rezultatem jest
budowla ziemna.
Trywialnym przykładem budowli ziemnej jest dół, który powstał w wyniku usunięcia
pewnych objętości gruntu. Kolejne pytania to czy dół ten służy czemuś, i ma określoną
funkcję i przeznaczenie, co uczyniono z ukopaną objętością gruntu, w jaki sposób będzie
odwadniany, oraz czy został wykonany przy optymalnym wydatku uogólnionej energii.
Posługując się tym przykładem, można też ustalić, że formy budownictwa ziemnego należą
do najstarszych typów technologicznej działalności ludzi.
Za protagonistę współczesnego rozwoju budownictwa ziemnego w Polsce można też uważać
Tadeusza Kościuszkę, który niezależnie od swoich dokonań i czynów był inżynierem
cywilnym, a w ówczesnym znaczeniu, saperem. Nie przypadkiem też pamięć o nim została
utrwalona przez społeczeństwo polskie wzniesieniem Kopca Kościuszki.
Rodzaje i podział budowli ziemnych
Ustalenie podziałów i rodzajów budowli ziemnych wynikać może głównie z kryteriów, które
są przyjmowane w ich rozróżnianiu. Jeżeli przyjmiemy za cechę rozmiary i kształt to prosty
układ podziału wyróżnia liniowe budowle ziemne (dystansowe) i skoncentrowane budowle
ziemne (lokalne). Należy też zauważyć, że ogólny koszt realizacji budowli ziemnej, w
zakresie budownictwa komunikacyjnego, na ogół liniowego, może przekraczać nawet 60%
kosztu realizacji całej inwestycji, a w przypadku skupionej budowli ziemnej zaledwie kilka
procent.
Innym podziałem może być rozróżnienie funkcji użytkowych budowli ziemnych, które
najczęściej nie występują  samodzielnie lecz w pełnym układzie konstrukcyjnym, np. dróg.
Nie mniej możemy wyróżnić budowle ziemne stanowiące: zapory ziemne, wały przeciw
powodziowe, tamy i groble ziemne, jako użytkowe obiekty budowlane.
Występują też budowle ziemne stanowiące funkcje: ochronne (przeciwhałasowe,
wibroizolacyjne), ozdobne (kopce, kurhany) i obronne (forty, schrony, transzeje)
2
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
II. ZAPORY ZIEMNE
Zapory ziemne są konstrukcjami wykonywanymi z gruntu rodzimego, kamienia
łamanego lub rumoszu skalnego i są przystosowane do ciągłego (stałego, długookresowego)
piętrzenia wody. Podstawowymi elementami odróżniającymi zapory ziemne od innych
ziemnych budowli wodnych (wały przeciwpowodziowe, grodzie, groble, nasypy osadników)
są zabezpieczenia przed szkodliwymi skutkami filtracji.
Zapory ziemne można wznosić w zasadzie na każdym podłożu. Nie zaleca się
wznoszenia zapór ziemnych na gruntach organicznych o dużej zawartości części
rozkładających się(torfy) i na podłożach podatnych na sufozję chemiczną, to znaczy takich,
na których mogą zachodzić zjawiska krasowe (w Polsce: jura krakowsko-częstochowsko-
wieluńska). Uwaga ta dotyczy lokalizacji wszelkich budowli i budynków.
Zapory ziemne mogą piętrzyć wodę na duże wysokości, podobnie jak zapory
betonowe. Należy zwrócić uwagę, że do budowy zapór ziemnych potrzebne są ogromne ilości
materiału. Wymagania w zakresie stateczności skarp powodują, że zapory ziemne osiągają w
podstawach wielkie wymiary, np. 300-metrowej wysokości ziemno-narzutowa zapora Nurek
w Tadżykistanie ma podstawę szerokości około 1,3 km.
1. Podstawowe typy zapór ziemnych
Zgodnie z ustaleniami Międzynarodowej Komisji Wysokich Zapór rozróżnia się trzy
podstawowe typy zapór ziemnych. Jest to podział uwzględniający materiały, z których zostały
zbudowane zapory.
Zapory ziemne  budowle, których główny masyw, zapewniający ich stateczność,
wykonany jest z zagęszczonego gruntu). Najwyższe na świecie: Oroville (USA)  230,0 m,
Swift (USA)  186,0 m, Bennetta (Kanada)  183,0. W Polsce: Wisła-Czarne  36,5 m,
Dobczyce  30,6 m, Dobromierz  28,0 m.
Zapory narzutowe  zapory, których główny masyw wykonany jest z kamienia
łamanego i rumoszu kamiennego.). Najwyższe na świecie: New Melones (USA)  191,0 m,
Darthmouth (Australia)  180,0 m, Takase (Japonia)  176,0 m. W Polsce  nie ma.
Zapory ziemno-narzutowe  zapory, których korpus wykonany jest częściowo z
gruntu i częściowo z narzutu kamiennego.. Najwyższe na świecie: Nurek (Tadżykistan) 
300,0 m, Chicoasen (Meksyk)  261,0 m, Guavio (Kolumbia)  246,0 m. W Polsce 
Czorsztyn  60,0 m, Tresna  39,0 m, Klimkówka  34,0 m.
Z punktu widzenia zabezpieczenia przed szkodliwymi skutkami infiltracji (rys1)
zapory ziemne dzielimy na:
" zapory jednorodne  wykonane z jednego rodzaju gruntów nieskalistych (Koronowo),
" zapory strefowane  wykonane z kilku rodzajów gruntu, rozmieszczonych w sposób
zapewniający bezpieczną filtrację,
" zapory z uszczelnieniami wewnętrznymi  zapory z rdzeniami,
" zapory z uszczelnieniami skarpowymi  zapory z ekranami.
Ze względu na sposób wykonania zapory mogą być:
" sypane (Tresna, Dobczyce)
" narzutowe,
" namywane (Koronowo).
Na jednym stopniu wodnym mogą występować dwa rodzaje zapór ziemnych:
3
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
" zapory czołowe  są podstawowymi budowlami piętrzącymi wchodzącymi w skład
głównych budowli stopnia,
" zapory boczne  budowane w celu ograniczenia wielkości zbiorników i ochrony
miejscowości i terenów przyległych (np. Wieliszew i Nieporęt przy zbiorniku Zegrze na
Narwi, czy też przedmieścia Żywca przy zbiorniku w Tresnej na Sole).
Rysunek 1
2. Główne elementy zapór ziemnych
Zapora ziemna w przekroju poprzecznym ma kształt zbliżony do trapezu. Korpus
zapory to nasyp ziemny lub narzut kamienny wzniesiony nad podłożem. W korpusie można
wyróżnić części statyczne (nasypy statyczne), elementy uszczelniające, drenaże, warstwy
przejściowe i filtry odwrotne. Górna płaszczyzna korpusu to korona zapory. Dolna
płaszczyzna korpusu jest podstawą zapory. Pochylone powierzchnie boczne to skarpy 
odwodna (górna)i odpowietrzna (dolna). Skarpy mają nachylenia określane stosunkiem
wysokości zapory do rzutów skarp na ich płaszczyzny posadowienia. Nachylenia skarp na
swojej długości mogą być stałe lub zmienne. W przypadku zapór wysokich skarpy
(szczególnie odpowietrzne) bywają rozdzielane ławeczkami, stanowiącymi przejścia robocze
i służącymi do ujmowania wód opadowych, spływających po powierzchniach skarp.
Wewnątrz korpusów zapór znajdują się uszczelnienia w postaci rdzeni wykonanych z
gruntów spoistych (rys.2.i 3) lub w postaci sztywnych konstrukcji (przepon) żelbetowych,
betonowych i asfaltobetonowych. Zdarzają się przepony z asfaltu, blachy i folii. Rdzenie
mogą być pionowe, pochylone lub załamane w pionie .
Zabezpieczenia skarpowe zmniejszające filtrację wykonywane są blisko skarp
odpowietrznych w postaci ekranów z gruntów spoistych (Goczałkowice  rys.4) oraz na
skarpach zapór jako elementy sztywne z żelbetu (Głębinów) lub asfaltobetonu (Doboszyce 
rys. 5).
Skarpy odwodne, jeśli nie mają żelbetowych lub asfaltobetonowych ekranów muszą
być chronione przed falowaniem ubezpieczeniami skarpowymi (rys 2,3,4). Niekiedy korony
zapór są dodatkowo chronione przed falowaniem za pomocą szczelnych murów, nazywanych
parapetami (rys. 2 i.3)
4
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 2
Rysunek 3
Rysunek 4
Rysunek 5
5
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
3. Podstawowe wymiary zapór ziemnych
Głównym elementem charakteryzującym zaporę jest jej wysokość, mierzona od
podstawy wznoszonej konstrukcji w najniższym punkcie doliny do przyjętego poziomu
korony. Ustalenie rzędnej korony zapory ma istotne znaczenie tak ze względu na zapewnienie
bezpieczeństwa przed przelaniem i falowaniem, jak i na koszt budowy.
Zapewnienie bezpieczeństwa przed przelaniem osiąga się przez zastosowanie odpowiedniej
wielkości urządzeń upustowych w tym przelewowych i przez tzw. bezpieczne wzniesienie
korony. Bezpieczne wzniesienia koron zapór oraz innych ziemnych budowli piętrzących nie
powinny być mniejsze od 2,0 do 0,3m w zależności od klasy budowli. Rozróżnia się. cztery
klasy ziemnych budowli piętrzących- I,II,III i IV.
W wyjątkowych warunkach eksploatacji minimalne wzniesienie korony zapory ziemnej
ponad poziom, jaki może wystąpić przy przejściu przepływu miarodajnego przy nieczynnym
jednym przewodzie urządzeń upustowych lub przy przejściu przepływu kontrolnego, nie
powinno być mniejsze niż 0,3 m.
Bezpieczne wzniesienie korony [m] dla klas budowli
Nad statycznym poziomem nad poziomem wywołanym
Rodzaj Warunki
wody falowaniem
budowli eksploatacji
I II III IV I II III IV
Zapory ziemne Maksymalny
i obwałowania lub normalny
2,0 1,5 1,0 0,7 0,7 0,5 0,5 0,5
poziom
piętrzenia *)
Miarodajny
przepływ 1,3 1,0 0,7 0,5 0,5 0,3 0,3 0,3
wezbraniowy
W
wyjątkowych
0,3 0,3 0,3 0,3 Falowania nie uwzględnia się
warunkach
W przypadku zapór ziemnych z uszczelnieniami należy zapewnić odpowiednie,
bezpieczne wzniesienie górnych krawędzi ekranów lub rdzeni.
Szerokość korony zależy od zaplanowanych zadań. Minimalna szerokość korony
powinna wynosić 3,0 m. Najczęściej jednak szerokość koron jest większa, w zależności od
tego czy po koronie biegnie droga służbowa, czy publiczna.
6
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Nachylenie skarp ustala się na podstawie obliczeń stateczności. W zależności od
materiału, z którego budowana jest zapora, można przyjmować orientacyjne nachylenia skarp:
" z narzutu kamiennego 1:1,25 � 1:1,75
" z grubych żwirów z otoczakami 1:1,75 � 1:2,25
" z pospółek i żwirów 1:2,25 � 1:2,75
" z piasków sypanych 1,2:75 � 1:3,5
" z piasków namywanych 1:3,5 � 1:4,5
Urządzenia upustowe zapór ziemnych to przelewy i spusty, przy czym szczególną
uwagę przykłada się do zwymiarowania i funkcjonowania przelewów powierzchniowych.
Należy pamiętać, że bezwzględnie nie dopuszczalne jest przelanie się wody przez przelanie
się wody przez koronę zapory ziemnej. Jest to równoznaczne z jej całkowitym zniszczeniem i
z katastrofalną falą powodziową w dolinie poniżej zbiornika. Przelewy powierzchniowe,
zbudowane jak jazy stałe (bez zamknięć), nazywane są często przelewami bezpieczeństwa.
Woda, po przekroczeniu ustalonego poziomu, przelewa się samoczynnie przez próg przelewu,
dzięki czemu nie następuje niebezpieczne nadpiętrzenie.
Przelewy powierzchniowe wykonuje się bardzo często w postaci przelewów
stokowych. Woda spływa po stoku odpowiednio wyprofilowanym korytem żelbetowy, na
końcu którego znajduje się odskocznia i podłoże do rozpraszania energii. W przypadku zapór
ziemnych niskich i średnich, w celu przepuszczani wód, instaluje się często betonowe
budowle upustowe z przelewami powierzchniowymi i spustami. w postaci kilku rurociągów
stalowych (o średnicy 1,4 i 0,8 m.), zamykanych zasuwami wodociągowymi.
7
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
III. OCHRONNE FUNKCJE BUDOWLI ZIEMNYCH
1. Nasyp ziemny połączony z budowlą ze stromą skarpą
W porównaniu z samym stromym nasypem, kombinacja taka ma zalety obiektu
budowlanego i równocześnie polepsza warunki obsadzenia skarpy roślinnością. Od strony
drogi stosuje się skarpy maksymalnie strome, od strony ogólnodostępnej (zamieszkałej),
skarpy możliwie płaskie. Przykład takiego rozwiązania pokazuje rysunek 1.
Rysunek 1. Stromy nasyp wzmocniony konstrukcją żelbetową
2. Nasyp ziemny-ekran przeciwhałasowy
Wysokość ekranu przeciwhałasowego ze względów architektonicznych, nie powinna
stanowić więcej niż 2/5 całej wysokości urządzenia przeciwhałasowego. W takim przypadku
nasyp ziemny może być uformowany bardziej stromo, lub wyposażony  jedno lub
dwustronnie  w podmurówkę. Po obu stronach ekranu pozostaje na skarpach miejsce do
obsadzenia odpowiednią roślinnością
3. Budowle ze stromą skarpą
Budowle ze stromą skarpą wznoszone są z elementów betonowych, ceramicznych i
drewnianych, a także uformowane jako druciane klatki wypełnione gruntem lub innym
podłożem i obsadzone roślinami. Budowle te wymagają tyle samo miejsca co ekrany
przeciwhałasowe.
W przypadku stromego nasypu (rys. 2) występuje stosunkowo mała ilość gruntu
roślinnego jako podłoża wegetacji roślin, co w połączeniu z nagrzewaniem promieniami
słonecznymi powoduje wokół budowli znaczne braki wody, oraz większe niż w otoczeniu
wahania temperatury.
Skala zjawiska zależy od wielkości przestrzeni dla roślin, związanej z jednym wolnym
rdzeniem ziemnym i dlatego w wielu przypadkach utrzymanie roślin możliwe jest tylko w
wyniku sztucznego nawodnienia. Wymaga to sporządzenia projektu obłożenia budowli
roślinami i sztucznego nawodnienia a powoduje zwiększenie kosztów budowy i utrzymania.
8
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 2.
4. Strefy nasypów
Zakończenie nasypów przeciwhałasowych ze względu budowlanych oraz w celu
uniknięcia bocznych uderzeń wiatru w poruszające się pojazdy, powinno mieć pochylenie co
najmniej 1:8. Przykład rozwiązania miejsca początkowego lub końcowego nasypu
ochronnego pokazano na rysunku 3.
Podstawowym kryterium wyboru rozwiązań ochrony przed hałasem zarówno
komunikacyjnym jak i przemysłowym jest wielkość będącej w dyspozycji powierzchni terenu
na ukształtowanie urządzenia przeciwhałasowego. Jeżeli będąca w dyspozycji powierzchnia
nie jest wystarczająca do budowy nasypu ziemnego, a wysoki ekran przeciwhałasowy ze
względu na miejscowe warunki jest zbyt wysoki, stosuje się rozwiązania kombinowanie.
Rysunek 3. Przykład uformowania miejsca początkowego lub końcowego nasypu
chroniącego przed hałasem
9
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
5. Nasypy przeciw hałasowe z uprawami ochronnymi
Bardzo dobrą izolację dz
więkową można osiągnąć w wyniku połączenia ochronnej uprawy
roślin z osłoniętym przez roślinność nasypem ziemnym. Zaleta polega na znacznie mniejszym
zapotrzebowaniu powierzchni dla uprawy ochronnej i optycznym osłonięciu profilu nasypu
(rys. 4).
Rozwiązania te wymagają nieznacznego nakładu prac pielęgnacyjnych, które
ograniczają się jedynie do pielęgnacji porostu. Nasypy przeciwhałasowe nie są odczuwane
przez kierowców jako przeszkoda, ponieważ działają na nich jak skarpa. Od stron
zamieszkałej, skarpa nasypu powinna być możliwie płasko rozciągnięta (zbocze) i miękko
dopasowana do krajobrazu. Miejsc załamania należy zaokrąglić w celu harmonijnego
związania nasypu ziemnego z krajobrazem. Wały przeciwhałasowe usytuowane na krawędzi
wykopu lub dobudowane do torowiska ziemnego nasypu, powinny mieć pochylenia skarp jak
drogowe budowle ziemne (rys. 4.).
Rysunek 4. Wały chroniące przed hałasem na drodze w wykopie i nasypie
Ze względów estetycznych może być pożądana nieregularna linia grzbietowa nasypu
(w kierunku podłużnym), a także zmiana pochylenia skarpy (zbocza). Przebieg linii
grzbietowej nasypu traci na znaczeniu wraz z rozwojem roślin go porastających. Nieregularną
linię grzbietową można osiągnąć również w taki sposób, gdy grupy drzew wyrastających
wysoko nie znajdują się w układzie geometrycznym z grupami drzew i krzewów
pozostających niżej. Wpływ roślinności na przebieg linii grzbietowej nasypu przeciw-
hałasowego może być znaczny. Duże możliwości kształtowania tych miejsc daje obsadzanie
roślinnością. Jeżeli brakuje miejsca na obsadzenie drzewami i krzewami, należy stosować
rośliny pnące. Przez rozczłonkowanie ściany, strukturę i kolor, można stworzyć konstrukcję
bardzo lekko oddziaływujące optycznie. Decydujące znaczenie w ogólnym kształtowaniu
ekranów ma wprowadzenie ograniczeń zastosowanych materiałów budowlanych w zależności
od ich wymaganej wysokości.
10
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
IV. KOMUNIKACYJNE BUDOWLE ZIEMNE
Należą do rodzaju budowli liniowych struktur kubaturowych wykonanych z gruntu
budowlanego, w formie nasypu lub wykopu, wraz z urządzeniami odwadniającymi. Na
rysunku 1 przedstawiono schemat ideowy podziału na części składowe. Podział ten ułatwia
ustalenie zakresu projektowego ukształtowania budowli, oraz przewidywanych technologii
realizacyjnych.
1. Warunki techniczne jakim powinny odpowiadać komunikacyjne
budowle ziemne
Zasadnicze kryteria projektowania, budowy i eksploatacji komunikacyjnych budowli
ziemnych są sformułowane w aktach prawnych właściwych rozporządzeń. Są one
ustanowione odrębnie dla budowli poszczególnych typów, tj. autostradowe budowle
ziemne, drogowe budowle ziemne, kolejowe budowle ziemne.
Poniżej obszerne fragmenty wymagań technicznych dotyczących autostradowych
budowli ziemnych określonych w Dz. U. Nr. 62 z 1997r., oraz w Dz. U. Nr.43 z 1999r w
odniesieniu do drogowych budowli ziemnych i w Dz. U. Nr 151 z 1998r. w odniesieniu do
kolejowych budowli ziemnych.
11
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
1. Nośność i stateczność budowli ziemnych oraz konstrukcji nawierzchni autostrady
1.1 Wymagania ogólne
1.1.1 Konstrukcję autostradowej budowli ziemnej oraz konstrukcję nawierzchni autostrady
należy projektować i wykonywać w taki sposób, aby:
" przenosiły wszystkie oddziaływania i wpływy mogące występować podczas budowy i
użytkowania
" miały odpowiednią twardość, z uwzględnieniem przewidywanego okresu eksploatacji,
rodzaju wbudowanych materiałów, kosztów budowy i utrzymania
" nie uległy zniszczeniu w wyniku awarii w stopniu nie proporcjonalnym do jej przyczyny.
Przez pojęcie nawierzchni autostrady rozumie się w rozporządzeniu nawierzchnię
zasadniczych i dodatkowych pasów ruchu, pasów awaryjnych, pasów wyłączania i włączania
oraz jezdnie łącznic, MOP i MPO.
1.1.2
Wymagania, o których mowa w punkcie 1.1.1. uznaje się za zachowane, jeżeli są spełnione
równocześnie:
" warunki określone w rozporządzeniu, zapewniające nie przekroczenie stanów granicznych
nośności i stanów granicznych przydatności do użytkowania w każdym z elementów oraz
w całej konstrukcji budowli ziemnej i nawierzchni autostrady.
" wymagania dotyczące materiałów i wyrobów dopuszczonych do obrotu i stosowania w
budownictwie drogowym
" procedury kontrolne wykonawstwa i użytkowania określone w rozporządzeniu oraz w
obowiązujących Polskich Normach.
1.2 Autostradowa budowla ziemna
1.2.1
Sprawdzenie ogólnej stateczności skarp, zboczy oraz ścian oporowych, a także nośności
podłoża budowli ziemnej, należy wykonywać zgodnie z obowiązującą Polską Normą.
Pochylenia skarp nasypów i wykopów powinny być zgodne z wymaganiami, o których
mowa w punkcie 1.3.1. Wskaz
niki stateczności skarp i zboczy określane indywidualnie
metodami podanymi w obowiązującej Polskiej Normie nie powinny być mniejsze niż 1,5. Przy
sprawdzaniu ogólnej stateczności ściany oporowej i uskoku naziomu lub w wypadku
możliwości wystąpienia osuwiska zbocza, łącznie ze ścianą oporową, wymagane
współczynniki korekcyjne należy przyjmować według obowiązującej Polskiej Normy.
Nośność podłoża budowli ziemnej należy sprawdzać zgodnie z obowiązującą Polską
Normą.
Sprawdzenie stanów granicznych przydatności do użytkowania należy wykonywać
zgodnie z obowiązującą Polską Normą. Przekroczenie stanów przydatności do użytkowania
uniemożliwia eksploatowanie budowli ziemnej na skutek jej odkształceń, przemieszczeń lub
drgań.
Dopuszczalne osiadania eksploatacyjne powierzchni korpusu nasypu i podłoża
budowli ziemnej nie powinny przekraczać wartości określonych w obowiązującej Polskiej
Normie.
Obliczenia osiadania nasypu i podłoża budowli ziemnej mogą być pominięte, jeśli do
głębokości strefy aktywnej, określonej zgodnie z obowiązującą Polską Normą, występują
grunty:
" skaliste i kamieniste
12
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
" niespoiste (drobnoziarniste i gruboziarniste w stanie średnio zagęszczonym,
zagęszczonym lub bardzo zagęszczonym)
" spoiste w stanie zwartym, półzwartym i twardoplastycznym
W wypadku posadowienia nasypu na gruntach bardzo ściśliwych, konstrukcje budowli
ziemnej należy sprawdzać obliczeniowo.
Parametry stanu granicznego użytkowania ścian oporowych należy przyjmować
zgodnie z obowiązującą Polską Normą.
1.2.2
Nośność i stateczność budowli ziemnej oraz ścian oporowych uzyskuje się w szczególności
przez skuteczne i sprawne ich odwodnienie
1.2.3
Na terenach podlegających wpływom eksploatacji górniczej powinny być stosowane
zabezpieczenia budowli ziemnej odpowiednio do kategorii terenów górniczych
1.2.4
W celu prawidłowego zaprojektowania i wykonania budowli ziemnej należy
przeprowadzać badania geologiczne i geotechniczne gruntów, zgodnie z wymaganiami
określonymi w obowiązujących Polskich Normach. W trakcie użytkowania należy
prowadzić regularną kontrolę budowli ziemnej.
Rozbudowa lub przebudowa budowli ziemnej powinna być poprzedzona oceną jej stanu
technicznego.
1.3 Skarpy nasypów i wykopów
1.3.1
Skarpę nasypu autostrady należy wykonywać, z zastrzeżeniem ust 3 i 4 o pochyleniu:
" 1:3 przy wysokości skarpy nasypu do 2,0 m., z zastrzeżeniem ż 55 ust 3.
" 1:1,5 przy wysokości skarpy nasypu większej niż 2,0 m. do 8,0 m.
Skarpę wykopu autostrady należy wykonywać, z zastrzeżeniem ust 3 i 4 o pochyleniu:
" 1:3 przy wysokości skarpy wykopu do 1,0 m., z zastrzeżeniem ż 55 ust. 3
" 1:2 przy wysokości skarpy wykopu większej niż 1,0 m. do 2,0 m.
" 1:1,5 przy wysokości skarpy wykopu większej niż 2,0 m. do 8,0 m.
1.3.2
Pochylnie i konstrukcję urządzeń wzmacniających skarpy nasypów i wykopów autostrad
należy ustalać na podstawie obliczeń ich stateczności zgodnie z obowiązującą Polską
Normą w szczególności wtedy gdy:
" skarpa nasypu lub wykopu ma wysokość większą niż 8,0 m.
" skarpa nasypu lub wykopu ma wysokość większą niż 6,0 m., a zbocze ma pochylenie
1:3
" autostradowa budowla ziemna będzie budowana z materiału lub w gruncie
wymagającym szczególnych procedur technicznych i technologicznych
" nasyp będzie budowany na gruntach o małej nośności, w terenie osuwiskowym lub
szkód górniczych
" skarpa nasypu będzie narażona na działanie wód stojących lub płynących na terenie
zalewowym
13
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
1.3.3.
Pochylenie skarpy nasypu lub wykopu może być mniejsze niż określone ustępu 1 i 2,
jeżeli nie występuje żaden z wypadków, o których mowa w ust. 3., a za zmianą pochylenia
przemawiają względy utrzymania, ekonomiczne lub estetyczne.
W wypadkach o których mowa w ust 3 i 4, mogą być stosowane w szczególności
zmienne pochylenia skarp zależne od ich wysokości, ławy oraz przypory skarp.
Skarpy nasypów i wykopów powinny być umocnione obudową roślinną, chyba że
występuje jeden z wypadków o których mowa w ust. 3, i z obliczeń wynika inaczej
2. Nośność i stateczność drogowych budowli ziemnych oraz konstrukcji nawierzchni
dróg
2.1 Wymagania ogólne
2.1.1.
Konstrukcja drogowej budowli ziemnej oraz konstrukcja nawierzchni drogi,
rozumianej jako warstwa, lub zespół warstw, powinny być projektowane i wykonane, w
taki sposób, aby:
" przenosiły wszystkie oddziaływania i wpływy mogące występować podczas budowy i
podczas użytkowania drogi, jeśli nie są przekraczane dopuszczalne naciski osi pojazdu
na nawierzchnię
" miały trwałość co najmniej równą okresowi użytkowania określonemu w dokumentacji
projektowej, pod warunkiem wykonania czynności wynikających z rodzaju
wbudowanych materiałów, kosztów użytkowania i zasad utrzymania nawierzchni
" nie uległy zniszczeniu w stopniu nieproporcjonalnym do jego przyczyny
2.1.2
Rozróżnia się następujące nawierzchnie:
" jezdni: nawierzchnie zasadniczych i dodatkowych pasów ruchu, pasów awaryjnych,
pasów włączania i wyłączania, łącznicy, MOP, placu, opaski, utwardzonych poboczy,
przystanku autobusowego na pasach ruchu i w zatoce, drogi w strefie zamieszkania
oraz jezdni manewrowej
" przeznaczone do postoju pojazdów: nawierzchnie stanowisk, pasów i zatok
postojowych
" przeznaczone do ruchu pieszych i rowerów: nawierzchnie chodnika i ścieżki rowerowej
Nawierzchnie MPO i SPO powinny spełniać wymagania określone w przepisach
techniczno-budowlanych dotyczących autostrad płatnych
2.1.3
Wymagania określone w punkcie 2.1.1 uznaje się za zachowane jeżeli równocześnie:
" są spełnione warunki określone w niniejszym rozporządzeniu, zapewniające nie
przekroczenie stanów granicznych nośności i stanów granicznych przydatności do
użytkowania w każdym z elementów oraz w całej konstrukcji budowli ziemnej i
nawierzchni drogi
" wbudowane materiały i wyroby spełniają wymagania Polskich Norm i specyfikacji
robót drogowych.
2.2. drogowa budowla ziemna
2.2.1
W celu prawidłowego zaprojektowania i wykonania drogowej budowli ziemnej powinny
być przeprowadzone badania geologiczne i geotechniczne gruntów, zgodnie z wymaganiami
14
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
określonymi w Polskich Normach i przepisach szczególnych. (szczegółowy sposób badań
określa załącznik nr 4)
2.2.2
Sprawdzenie ogólnej stateczności skarp, zboczy oraz ścian oporowych, a także nośności
podłoża budowli ziemnej powinno być wykonywane zgodnie z Polskimi Normami, przepisami
odrębnymi oraz załącznikiem nr 4.
Pochylenia skarp nasypów i wykopów powinny być zgodne z wymaganiami, o których
mowa w paragrafie 42. Wskaz
niki stateczności skarp i zboczy określane indywidualne
metodami podanymi w Polskich Normach nie powinny być mniejsze niż 1,5. Przy sprawdzaniu
ogólnej stateczności ściany oporowej i uskoku naziomu, lub w wypadku wystąpienia osuwiska
zbocza łącznie ze ścianą oporową, wymagane wskaz
niki stateczności powinny być
przyjmowane według Polskich Norm.
Budowla ziemna powinna być tak zaprojektowana, aby dopuszczalne osiadania
eksploatacyjne powierzchni korpusu nasypu i podłoża drogowej budowli ziemnej nie
przekraczały wartości określonych w załączniku nr 4. Obliczenia osiadania nasypu i podłoża
budowli ziemnej mogą być pominięte, jeśli do głębokości strefy aktywnej, określonej zgodnie z
Polską Normą, występują grunty:
" skaliste i kamieniste
" niespoiste (drobnoziarniste i gruboziarniste w stanie średnio zagęszczonym,
zagęszczonym lub bardzo zagęszczonym)
" spoiste w stanie zwartym, półzwartym i twardoplastycznym
W wypadku posadowienia nasypu na gruntach bardzo ściśliwych, konstrukcje drogowej
budowli ziemnej należy sprawdzać obliczeniowo. Sprawdzenie stanów granicznych
przydatności do użytkowania drogowej budowli ziemnej, których przekroczenie uniemożliwia
eksploatowanie budowli ziemnej na skutek jej odkształceń, przemieszczeń lub drgań powinno
być wykonywane zgodnie z polską normą.
Parametry stanu granicznego przydatności użytkowania ścian oporowych określa Polska
Norma.
Drogowa budowla ziemna oraz ściany oporowe powinny być odwadniane. Na terenie
podlegającym wpływom eksploatacji górniczej powinny być stosowane zabezpieczenia
drogowej budowli ziemnej, odpowiednio do kategorii terenu górniczego, określonej w
przepisach odrębnych.
Rozbudowa lub przebudowa drogowej budowli ziemnej powinna być poprzedzona oceną
jej stanu technicznego
2.3 Skarpy nasypów i wykopów
2.3.1.
Skarpy nasypów dróg klasy A i S powinny mieć, z zastrzeżeniem ust 4 i 5 pochylenie:
" 1:3 przy wysokości skarpy nasypu do 2 m., z zastrzeżeniem ż102 ust 4
" 1:1,5 przy wysokości skarpy nasypu większej niż 2 m. do 8 m.
Skarpy wykopów dróg klasy A i S powinny mieć, z zastrzeżeniem ust 4 i 5 pochylenie:
" 1:3 przy wysokości skarpy wykopu do 1 m., z zastrzeżeniem ż102 ust 4
" 1:2 przy wysokości skarpy wykopu większej niż 1 m. do 2 m.
" 1:1,5 przy wysokości skarpy wykopu większej niż 2 m. do 8 m
Skarpy nasypów i wykopów dróg klasy GP i dróg niższych klas powinny mieć, z
zastrzeżeniem ust. 4 pochylenie 1:1,5
15
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
2.3.2
Pochylenie i urządzeń wzmacniających skarpy nasypów i wykopów dróg powinny być
ustalone na podstawie obliczeń ich stateczności zgodnie z Polską Normą, w szczególności
wtedy gdy:
" skarpa nasypu lub wykopu ma wysokość większa niż 8 m.
" skarpa nasypu lub wykopu ma wysokość większa niż 6 m., a zbocze ma pochylenie większe
niż 1:3
" drogowa budowla ziemna będzie budowana z materiału lub w gruncie wymagającym
szczególnych procedur technicznych i technologicznych
" nasyp będzie budowany na gruntach o małej nośności , na terenie osuwiskowym albo na
terenie podlegającym wpływom eksploatacji górniczej
" skarpa nasypu będzie narażona na działanie wód stojących lub płynących na terenie
zalewowym
Pochylenie skarpy nasypu lub wykopu może być mniejsze niż określone u ust. 1,2 i 3,
jeżeli nie występuje żaden z wypadków, o których mowa w ust 4, za zmianą pochylenia
przemawiają względy utrzymania ekonomiczne lub estetyczne.
W wypadkach, o których mowa w ust 4 i 5 mogą być stosowane w szczególności
zmienne pochylenia skarp zależne od ich wysokości, ławy oraz przypory skarp
Skarpy nasypów i wykopów powinny być umocnione obudową roślinną; w
wypadkach, o których mowa w ust 4 mogą być stosowane inne rozwiązania
3. Podtorze kolejowe (określające kolejową budowlę ziemną)
3.1 Górna powierzchnia podtorza (torowisko) powinna być przystosowana do:
" zbudowania nawierzchni oraz innych obiektów związanych z prowadzeniem ruchu
pojazdów kolejowych, a także do wykonywania czynności związanych z utrzymaniem
drogi szynowej
" odprowadzania wód opadowych z torowiska
" utrzymania na odpowiedniej głębokości poziomu wód gruntowych
Podtorze i podłoże kolejowe powinny spełniać wymagania określone w Polskich Normach
3.2 W zależności od relacji między ukształtowaniem terenu i położeniem wysokościowym toru
kolejowego, podtorze (rys. 3.1) może być wykonane jako nasyp albo jako przekop, z gruntów
odpowiednio uformowanych, wzmocnionych i zabezpieczonych przed wpływami
eksploatacyjnymi, klimatycznymi i geologiczno-hydrologicznymi.
Podtorze powinno zapewnić:
" wytrzymałość wymaganą dla danej kategorii linii
" mniejsze od dopuszczalnych odkształcenia trwałe i sprężyste powstające w wyniku
oddziaływań dynamicznych
" wymiary torowiska odpowiadające danej kategorii linii
" niezmienność kształtu bez względu a wpływ klimatu i oddziaływań eksploatacyjnych
" możliwość mechanizacji robót nie tylko podczas budowy, lecz także w czasie eksploatacji,
w tym robót trakcyjnych, teletechnicznych, nawierzchniowych.
Pod względem wytrzymałościowym podtorze powinno być tak wykonane, aby wyrażone w
megapaskalach (MPa) minimalne wartości modułu odkształcenia podtorza mierzonego w
torowisku w zależności od kategorii linii nie były mniejsze niż:
16
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
120 MPa  magistralne (0)
100 MPa  pierwszorzędne (1)
80 MPa  drugorzędne (2)
60 MPa - znaczenia miejscowego (3)
z zastrzeżeniem ust. 3.4.
3.3
Podane minimalne wartości modułu odkształcenia podtorza dotyczą tak zwanych złych
warunków hydrogeologicznych, określonych przez:
" stałe przewilgocenie gruntów podtorza w przypadku, gdy do głębokości 1,5 m. poniżej
główki szyny istnieje możliwość stałego występowania wody w gruncie albo
" gdy stopień konsystencji gruntu podtorza Ic 0,75
Stopień konsystencji gruntu podtorza Ic oblicza się według wzoru:
WL -W
Ic =
I
p
gdzie:
WL  granica płynności gruntu według Casagrande a [%]
W  wilgotność gruntu [%]
Ip  wskaz
nik plastyczności [%]
Ip = WL  Wp [%]
Wp  granica plastyczności [%]
3.4
Możliwe jest zmniejszenie, określonych w tabeli 3.3. minimalnych wartości modułu
odkształcenia podłoża o:
" 10 %  w przypadku występowanie czasowego przewilgocenia gruntów podtorza, kiedy
do głębokości 1.5 m. poniżej główki szyny istnieje możliwość czasowego występowania
wody w gruncie, albo
przy stopieniu konsystencji gruntu podtorza 0,75 < Ic < 1,0
" 20 %  w przypadku, gdy nie wstępują dodatkowe przewilgocenia gruntów podtorza, albo
przy stopieniu konsystencji gruntu podtorza Ic 1,0.
3.5
Przy wyborze materiałów do budowy podtorza powinno się uwzględniać przydatność
materiałów miejscowych uzyskiwanych z przekopów lub z odpadów przemysłowych, a także z
dodatkowych ukopów.
Niedopuszczalne jest dokonywanie zmian konstrukcyjnych podtorza bezpośrednio pod
nawierzchnią, powodujących skokowe zmiany wartości modułu sprężystości. Zmiany
konstrukcyjne górnych warstw podtorza muszą odbywać się łagodnie na długości co najmniej
20 m wzdłuż osi torów. Na równiach stacyjnych konstrukcja górnych warstw podtorza
powinna być jednakowa dla całych grup torowych. Wymiary podtorza powinny być
dostosowane do ustalonego przebiegu trasy linii kolejowej.
4. Wymaganie konstrukcyjno-jakościowe dla budowli ziemnych
Przedstawione w poprzednich punktach warunki techniczne dotyczące poszczególnych
ziemnych budowli komunikacyjnych tylko w niewielkim stopniu odnoszą się do wymagań
jakości konstrukcyjnej w wielu przypadkach odsyłając do polskich norm.
Norma PN-S-02205 pt. Roboty ziemne, precyzuje ściśle wymagania dla poszczególnych
warstw nasypów (rys. 2) i podłoża wykopów (rys. 3).
17
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rys. 2. Wartości wymagane w nasypach:
wskaz
nika zagęszczenia Is i wtórnego modułu odkształcenia E2, megapaskali
Rys. 3. Wartości wymagane w podłożu wykopów:
wskaz
nika zagęszczenia Is i wtórnego modułu odkształcenia E2, megapaskali
18
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
V. GABARYTOWE KSZTAA
TOWANIE BUDOWLI
ZIEMNYCH
-wymiary zewnętrzne-
Zadaniem podstawowym, tak w etapie projektowania jak i dla technologii wykonawczych jest
nadanie budowli odpowiednich wymiarów, czyli gabarytów zewnętrznych. Z przestrzennych
wymiarów budowli wynika ich funkcja w systemie konstrukcyjnym drogi, oraz zasadniczy
czynnik kosztu realizacji. Z faktu, że budowle drogowe należą do obiektów liniowych,
wynikają nie tylko pewne uproszczenia, ale i niezwykle istotne ograniczenia co do
jednorodności i jakości materiału gruntowego, z którego są budowane. Właściwe
zwymiarowanie przekrojów poprzecznych budowli ziemnej dla poszczególnych odcinków i
sekcji drogi stanowi o spełnieniu określonych norm i wytycznych projektowania
poszczególnych rodzajów dróg.
Poglądowy przekrój poprzeczny geometrii nasypu przedstawia rysunek 1
Rysunek 1
Korona i skarpy nasypu są jego liniami konturowymi, ograniczającymi jego bryłę, jako
budowli ziemnej. Linie przecięcia się powierzchni skarp nasypu z powierzchnią korony
nazywa się krawędziami korony nasypu (punkty B i C), linie przecięcia się powierzchni skarp
nasypu z powierzchnią terenu określa się krawędziami podstawy nasypu (punkty A i D).
Charakterystycznymi wartościami wymiarowymi nasypu są:
" wysokość H, którą określa się jako różnicę rzędnych punktów osiowych korony i
podstawy nasypu
" szerokość K korony nasypu
" pochylenie skarp nasypu do poziomy (tangens kąta pochylenia, czyli 1:n)
Wartość pochylenia skarp nasypu ustala się z reguły z warunku ich stateczności i przyjmuje
się zwykle jako 1 : n = 1 : 1,5 (może wynosić od 1 : 1 do 1 : 10),
Poglądowy przekrój poprzeczny geometrii przekopu linii komunikacyjnej przedstawia
rysunek 2
Linie przecięcia się powierzchni skarp wewnętrznych urządzeń odwadniających z
powierzchnią korony nazywane są krawędziami korony wykopu (punkty E i F), linie
przecięcia się powierzchni skarp zewnętrznych wykopu z powierzchnią terenu określa się
jako krawędzie górne wykopu (punkty A i M), linie przecięcia się powierzchni skarp rowu z
powierzchnią jego dna nazywa się krawędziami dna rowu (punkty C i D oraz G i J).
Charakterystycznymi wartościami wymiarowymi przekopu są:
" głębokość H, która jest różnicą rzędnych punktów osiowych terenu i korony przekopu
" szerokość K korony przekopu
19
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
" pochylenie skarp przekopu do poziomu, które określa się wartością tangensa kąta ich
pochylenia i oznacza jako 1 : m, przy czym ze względu na warunki stateczności skarp,
pochylenie to wynosić powinno co najmniej 1 : 1; w zależności jednak od rodzaju
budowli ziemnej może zmieniać się w szerokim zakresie, analogicznie jak w przypadku
nasypów
" wymiary urządzeń odwadniających, czyli szerokość podstawy dolnej rowu d, szerokość
podstawy górnej d1 oraz głębokość h.
W projektach dróg samochodowych i kolejowych występują dwa rodzaje robót ziemnych:
" roboty skupione (punktowe)
" roboty ciągłe (liniowe)
Do robót ziemnych skupionych zalicza się wykopy pod:
" fundamenty przyczółków mostowych
" fundamenty przepustów
" fundamenty filarów i podpór mostów, wiaduktów, estakady itp.
Podstawowym zadaniem budowli ziemnej w części górnej tj. podtorza lub podtorza jest
przejęcie statycznych i dynamicznych nacisków kół pojazdów przenoszonych przez
nawierzchnię  drogową lub szynową, oraz dobre jej odwodnienie.
Górna powierzchnia podtorza, na której jest zbudowana nawierzchnia nazywa się
torowiskiem. Pochylone powierzchnie przekopów i nasypów nazywane są skarpami.
Rysunek 2
Rysunek 3 przedstawia przekrój poprzeczny podtorza drogowego w nasypie, zaś rysunek 4
w przekopie.
Jeżeli w danym przekroju poprzecznym podtorza występuje zarówno nasyp jak i przekop, to
taki przekrój nazywa się przekrojem odcinkowym, co zdarza się w terenie pochylonym
poprzecznie do trasy drogi- rysunek. 5.Przekrój poprzeczny drogi kolejowej jednotorowej i
dwutorowej przedstawiono na rysunku 6a i b.
Szerokość podtorza jest taka sama zarówno w nasypie jak i w przekopie i zależy od rodzaju i
kategorii linii kolejowej. Na rysunku 5 przedstawiono normalne przekroje poprzeczne
podtorza linii kolejowych jednotorowych, natomiast na rysunku 6 linii kolejowych
dwutorowych.
Podtorze kolejowe w profilu podłużnym składa się z odcinków poziomych, odcinków
pochylonych (wzniesienia lub spadki) oraz odcinków łuków kolowych, które zaokrąglają
załomy sąsiednich odcinków niwelety. Wymiary przekroju poprzecznego podtorza zależą od
kategorii drogi szynowej i rodzaju linii kolejowej . Rysunek 7  linie jednotorowe, rysunek 8
 linie dwutorowe.
20
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 3
Rysunek 4
Rysunek 5
Szerokość (poddroża) podtorza drogi samochodowej zależy od klasy technicznej drogi oraz
typu przekroju poprzecznego w danej klasie. Przykładowo, na rysunkach 9 i 10
przedstawiono normalne przekroje poprzeczne zamiejskich dróg samochodowych.
21
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Podłoże gruntowe jako budowla inżynierska musi bezpiecznie przejmować obciążenia, czyli
spełniać odpowiednie wymagania techniczne, zarówno w okresie budowy jak również w
okresie eksploatacji.
Najistotniejsze z tych wymagań to:
" stałość kształtu podtorza (poddroża) gruntowego, uwarunkowana wytrzymałością i sta-
tecznością bez względu na warunki atmosferyczne oraz obciążenia
" minimalny koszt budowy i eksploatacji, przy odpowiedniej jakości i trwałości budowli
ziemnej
" możliwość zastosowania mechanizacji, zarówno w czasie budowy jak również w czasie
eksploatacji drogi samochodowej i kolejowej
" wykazywać odporność na działanie czynników atmosferycznych
" łatwość należytego utrzymania podtorza gruntowego w czasie eksploatacji.
Rysunek 6
Podstawowym materiałem do wykonywania budowli ziemnych jest grunt budowlany -
naturalny. Ocena przydatności gruntu do zastosowania w wykonywanych budowlach
ziemnych wymaga znajomości cech fizycznych i mechanicznych tego gruntu.
22
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 7
Na rysunku 11 pokazano położenie korony roboczej torowiska ziemnego oraz jej ostateczny
wygląd po wyprofilowaniu przez ułożenie warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowej.
Linia pozioma aa na rys. 11 oznacza koronę roboczą torowiska ziemnego. Jest to niweleta
budowli ziemnej  po korekcie niwelety nawierzchni. Linie łamane bcded c b (rys. 11a),
bd b (rys. 11b) lub bcefe c b (rys. 11c) przekrój ostateczny korony po wyprofilowaniu,
przy czym rys. 11a przedstawia profil korytowy, zaś rys. 11b przekrój dwuspadowy
23
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
torowiska drogowego, rys. 11c natomiast profil korytowy ulicy miejskiej, obustronnie
zabudowanej. Profilowanie korony torowiska ziemnego, polega na przemieszczaniu
poprzecznym gruntu w obrębie torowiska w celu wytworzenia odpowiedniego profilu.
Rysunek 8
Skarpom torowiska ziemnego budowli ziemnych nadaje się kształty pochyłe, przy których
będzie zapewniona ich stateczność. W gruntach sypkich wartość kąta stoku naturalnego jest
dla danego rodzaju gruntu wartością stałą i równą wartości kąta tarcia wewnętrznego, w
gruntach zaś spoistych wartość kąta stoku naturalnego jest wielkością zmienną, zależną od
wysokości skarpy.
W gruntach spoistych, zarówno wartość kąta tarcia wewnętrznego jak i spójność maleje w
miarę zwiększania się ich wilgotności, dlatego też przy ustalaniu wymaganych wartości kąta
pochylenia do poziomu skarp torowiska ziemnego należy przyjmować stan jego zawilgocenia
w niekorzystnych warunkach atmosferycznych.
W gruntach piaszczystych, piaszczysto-gliniastych i gliniasto-piaszczystych w stanie ich
normalnej wilgotności, pochylenie skarp dla budowli ziemnych w budownictwie drogowym
w przekopach niezależnej od ich głębokości oraz w nasypach o wysokości zasadniczo do 6
m., przyjmuje się najczęściej stałe i równe 1 : 1,5. W nasypach wysokości większej niż 6 m.,
w celu zwiększenia ich stateczności, skarpom w dolnej ich części nadaje się pochylenie
łagodniejsze, np. 1 : 2 lub 1 : 3 lub też stosuje się odsadzki w skarpach, zamiast nadawania im
zarysów o zmiennym pochyleniu -rysunek. 12.Szerokość odsadzki wynosi od 1,0 m.do 2,0m.
24
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 9
25
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 10
26
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 11
Rysunek 12
Analogiczne rozwiązanie jak na rys. 12 stosuje się niejednokrotnie również i przy
kształtowaniu skarp bardzo głębokich przekopów (powyżej 6 m) w celu poprawienia
warunków stateczności zboczy oraz lepszego ujęcia z powierzchni skarpy wody opadowej.
Skarpom torowiska ziemnego dróg samochodowych wyższych klas technicznych, zarówno w
przekopach jak i w nasypach nadaje się niekiedy ze względu na bezpieczeństwo ruchu,
pochylenia znacznie łagodniejsze aniżeli wymagają tego omówione wyżej względy
stateczności budowli ziemnej.
27
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
VI. OBLICZANIE OBJ
TOŚCI LINIOWYCH ROBÓT
ZIEMNYCH
1. Zasady ogólne
Podstawą do obliczania robót ziemnych dla liniowych budowli inżynierskich jest ich projekt
wstępny lub techniczny, a więc przekrój podłużny (profil)i przekroje poprzeczne trasy.
Stopień dokładności obliczenia objętości robót ziemnych zależy przede wszystkim od stopnia
zgodności danych projektowych przyjętych za podstawę do obliczenia tej objętości z
rzeczywistym danymi terenowymi oraz od przyjętej metody obliczenia (bardziej dokładnej
lub sposobem przybliżonym).
Obliczenia objętości wykopów oraz nasypów przeprowadza się oddzielnie. W celu określenia
granic wykopów i nasypów ustala się położenie tzw. punktów zerowych, czyli punktów
przecięcia się linii robót ziemnych z linią terenu, zarówno w przekroju podłużnym jak i w
przekrojach poprzecznych. Punkty te oznaczają przejścia z wykopu w nasyp.
W przypadku przekrojów poprzecznych odcinkowych, czyli przekrojów w których występują
jednocześnie wykopy i nasypy, oddzielnie określa się wielkość powierzchni wykopowych
tych przekrojów, oddzielnie zaś wielkość powierzchni ich części nasypowych. Objętość
rowów bocznych przy nasypach zalicza się do objętości wykopów.
Objętość robót ziemnych na danym odcinku trasy oblicza się na podstawie jej przekroju
podłużnego- profilu, z którego przyjmuje się dane niezbędne do ustalenia tej objętości, a
mianowicie:
" pikiety punktów zerowych niwelety
" odległości pomiędzy przekrojami poprzecznymi
" różnice pomiędzy rzędnymi terenu a rzędnymi niwelety roboczej robót ziemnych
(wysokości nasypów, głębokości wykopów).
Objętość danego nasypu lub wykopu określa się jako sumę objętości brył gruntu pomiędzy
jego sąsiednimi pikietami (rys. 1)
Rysunek 1
n
=
"
V V
AB i
i=1
gdzie: VAB - objętość nasypu na odcinku trasy 1n pomiędzy punktami A i B.
28
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
W podobny sposób oblicza się objętość wykopu długości 1w pomiędzy punktami B i C.
Całkowitą objętość robót ziemnych dla projektowanych budowli inżynierskiej ustala się
obliczając objętości kolejno następujących po sobie wykopów i nasypów oraz sumy objętości
wszystkich wykopów i nasypów dla całego odcinka oddzielnie.
Rysunek 2
Dokładną objętość bryły (graniastosłupa) nasypu ABCDEFGH (rys. 2) pomiędzy przekrojami
poprzecznymi I i II można obliczyć ze wzoru:
+ n( - )2
P P h h
1 2 1 2
V = l - l
2 6
gdzie:
P1  powierzchnia przekroju I
P2  powierzchnia przekroju II
h1  wysokość przekroju I
h2  wysokość przekroju II
l  odległość pomiędzy przekrojami
l : n  pochylenie skarp
W powyższym wzorze wyrażenie
+
P P
1 2
V = l
2
nazywa się przybliżoną objętością bryły nasypu, zaś wyrażenie
n( - )2
h h
1 2
V = l
6
poprawką tej objętości. W praktyce dla obliczenia objętości nasypu lub wykopu można się
posłużyć wzorem przybliżonym
W celu obliczenia objętości bryły gruntu pomiędzy każdą parą sąsiednich przekrojów
poprzecznych należy uprzednio określić wielkości powierzchni P1 i P2 tych przekrojów.
29
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
W przypadku, gdy naturalna powierzchnia terenu jest ukształtowana poziomo w kierunku
poprzecznym do osi trasy, powierzchnie przekrojów poprzecznych w tym przypadku można
określić na podstawie znanych wymiarów torowiska ziemnego K, h i l : n lub l:m (rys. 3).
Rysunek 3
Zgodnie z oznaczeniami na rys. 3 powierzchnię przekroju nasypu określa się ze wzoru:
Pn=K�h + n�h�
Powierzchnię przekroju poprzecznego wykopu z rowami bocznymi oblicza się ze wzoru
Pw = K1�h + m�h� + 2�r
gdzie r oznacza powierzchnię przekroju rowu.
W podanych wyżej wzorach i na rys. 3 :
K  oznacza szerokość roboczą korony torowiska ziemnego
H  oznacza wysokość nasypu lub głębokość wykopu w osi trasy
ho  głębokość rowu
d  szerokość rowu w dnie
d1  szerokość rowu na poziomie krawędzi korony
m, n  ctg kąta pochylenia skarp
Przyjmując szerokość korony torowiska, pochylenie skarp oraz powierzchnię przekrojów
rowów jako wartości stałe, Pn i Pw określa się jako funkcje zmiennej wartości h.
30
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
2. Wykres powierzchni i wykres objętości mas ziemnych
Obliczone powierzchnie przekrojów poprzecznych można przedstawić graficznie w
prostokątnym układzie współrzędnych, przy czym:
" na osi poziomej jako odcięte nanosi się kilometraż trasy drogi oraz odległości
poszczególnych przekrojów poprzecznych
" na osi pionowej odkłada się pionowo jako rzędne powierzchnie przekrojów poprzecznych
" powierzchnie przekopu odkłada się od osi poziomej w górę i przypisuje się im znak (+)
" powierzchnie nasypu odkłada się od osi poziomej w dół i przypisuje się im znak (-)
" skalę dobiera się w zależności od wielkości powierzchni przekrojów poprzecznych
Jeżeli połączy się rzędne obliczonych powierzchni przekrojów poprzecznych na długości
trasy odcinkami prostymi, to otrzymuje się wykres powierzchni tej trasy. Obliczona
powierzchnia figur płaskich na tym wykresie odpowiada objętości robót ziemnych. Każda
rzędna na wykresie powierzchni oznacza powierzchnie przekopu lub nasypu w danym
przekroju, każda powierzchnia pomiędzy dwoma rzędnymi oznacza objętość mas ziemnych
między przekrojami.
Rysunek 4
Rysunek 4 przedstawia wykres powierzchni przekrojów poprzecznych i objętości, które
zostały obliczone za pomocą metod przybliżonych. W dowolnym przekroju poprzecznym
występuje albo powierzchnia przekopu albo powierzchnia nasypu.
Na rysunku 4b przedstawiono wykres sumowanej objętości robót ziemnych. Wykres ten
posiada następujące właściwości:
" każda rzędna na wykresie sumowanej objętości oznacza sumę algebraiczną robót
ziemnych od początku przekroju profilu podłużnego
" wznoszące się części krzywej sumowanej objętości oznaczają przekopy, zaś opadające
nasypy
31
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
" różnica dwóch rzędnych na wznoszącej się części krzywej oznacza objętość przekopów na
tym odcinku, na opadającej zaś części krzywej różnica dwóch rzędnych oznacza objętość
robót ziemnych potrzebnych na wzniesienie nasypu na tym odcinku
" szczytowe punkty krzywej, w których przyrosty objętości zmieniają znak, oznaczają
punkty zerowe
" łagodne pochylenie krzywej oznacza niewielkie roboty ziemne, znaczne pochylenie- duże
roboty ziemne, zaś punkty przegięcia krzywej odpowiadają największym objętością
przekopów lub nasypów
" różnica rzędnych punktu początkowego i końcowego krzywej oznacza różnice objętości
przekopów i nasypów, a jeżeli ta różnica będzie mniejsza niż zero, to objętość przekopów
nie wystarczy na wzniesienie nasypów, przy różnicy zaś większej niż zero, objętość
gruntu wydobytego z przekopu równa się objętości gruntu potrzebnego na nasyp, czyli
roboty ziemne wyrównują się
" każda prosta pozioma odcina na wykresie sumowanej objętości gałęzie przekopów i
gałęzie nasypów, których objętości są równe.
Rysunek 5 zawiera zbiorcze zestawienie zależności, przedstawionych graficznie, pomiędzy
pewną niweletą budowli ziemnej, a powstającymi objętościami gruntu, które muszą być
przemieszczone. Najważniejszym założeniem odpowiadającym tym zależnością jest to, że
grunt rodzimy jest jednorodny, w pełni przydatny w budowie budowli ziemnych
(nasypów).
32
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 5
Na rysunku 6 można odnalez
ć praktyczne wyjaśnienie pewnych pojęć praktycznych.
Obliczenia objętości mas ziemnych można dokonać na arkuszu kalkulacyjnym, bądz

arytmetycznie wykorzystując do tego typowy formularz (w załączeniu)
33
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 6
34
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Typowy formularz
35
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
VII. TECHNIKA KSZTAA
TOWANIA KOMUNIKACYJNYCH
BUDOWLI ZIEMNYCH
1. Roboty przygotowawcze
Przed przystąpieniem do realizacji budowli ziemnych związanych np. z budowa dowolnej
arterii komunikacyjnej należy wykonać w terenie wiele prac przygotowawczych, m.in.:
" urządzenie placu budowy
" czyszczenie i przygotowanie terenu
" zdjęcie warstwy gleby, tzw humusowanie
" przeniesienie infrastrukturalnych urządzeń obcych
" wykonanie pomiarów terenowych, niezbędnych do odtworzenia i utrwalenia na gruncie
trasy robót ziemnych i zarysów obiektów budowlanych
" wyznaczenie i urządzenie dróg dojazdowych oraz granic pasa terenu przeznaczonego pod
dana budowę.
1.1. Odtworzenie trasy
Przed przystąpieniem do wykonywania robót należy odtworzyć w terenie przebieg trasy,
ustalony wcześniej przez grupę pomiarową. Prace te polegają na:
" odtworzeniu oraz utrwaleniu w terenie położenia punktów charakterystycznych trasy w
planie (wierzchołków łuków i punktów kierunkowych na prostych)
" kontrolnym pomiarze kątów poziomych w miejscach zmiany kierunków trasy
" wyznaczenie położenia punktów osiowych trasy w obrębie odcinków prostych i
krzywoliniowych trasy (np. początkowych i końcowych punktów krzywych
przejściowych i łuków kołowych oraz punktów pośrednich tych krzywych w określonych
odstępach punktów kilometrowych i hektometrowych itp.)
" kontrolnym pomiarze długości trasy
" wytyczeniu przekrojów poprzecznych w kierunkach prostopadłych do osi trasy we
wszystkich jej charakterystycznych punktach
" kontrolnym pomiarze wysokościowym
" założeniu wzdłuż osi trasy sieci reperów pomocniczych w celu ułatwienia
wysokościowych pomiarów kontrolnych i pomocniczych związanych z wykonywaniem
robót
Wymienione pomiary kontrolne przeprowadza się w celu sprawdzenia zgodności danych
terenowych z danymi z projektu technicznego oraz w celu wprowadzenia do projektu
ewentualnych zmian i poprawek.
Prace przy wznowieniu trasy prowadzi się na podstawie zachowanych w terenie znaków
pomiarowych, położenie zaś znaków zniszczonych lub zagubionych ustala się na podstawie
pomiarów geodezyjnych, dowiązań do istniejących obiektów lub znaków pomiarowych.
W przypadku uszkodzenia lub zniszczenia palików lub słupków wyznaczających
charakterystyczne punkty osiowe trasy, ich położenie odtwarza się przez dowiązanie
sytuacyjne do różnych trwałych znaków w terenie lub do założonej w tym celu specjalnej
36
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
poligonowej bazy pomiarowej wzdłuż osi trasy. Dotyczy to głównie punktów
wierzchołkowych i osiowych w obrębie łuków oraz punktów kierunkowych prostych.
Punkty wierzchołkowe dowiązuje się zwykle do palików umieszczonych na przedłużeniu
prostych kierunkowych poza konturami robót ziemnych Można je również dowiązać do
punktów pomocniczych rozmieszczonych w określonych odstępach na przedłużeniu
dwusiecznej kąta wierzchołkowego ( rys.1.).
Rysunek 1
Położenie charakterystycznych punktów osiowych odcinka prostoliniowego trasy można
utrwalić w terenie w okresie prowadzenia robót na prostej pomocniczej ( bazie), którą
prowadzi się równolegle do osi trasy w pewnym od niej odstępie poza zasięgiem robót
ziemnych (rys.1) Jednocześnie z czynnościami odtworzenia trasy wykonuje się w terenie
prace pomiarowe związane z wyznaczeniem granic pasa terenu przeznaczonego dla potrzeb
danej budowli ziemnej. Utrwala się te granice za pomocą znaków stałych ( słupków).
37
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
1.2. Przygotowanie terenu do robót ziemnych
Do prac przygotowawczych w pasie terenu, na którym mają być wykonane zamierzone roboty
ziemne zalicza się:
" wycięcie drzew i krzewów i usunięcie poza obręb przyszłych robót ziemnych
" oczyszczenie terenu z gruzu, kamieni itp.
" roboty rozbiórkowe w pasie drogowym obiektów budowlanych lub resztek starych
budowli i fundamentów, ogrodzeń itp.
" przełożenie z pasa drogowego urządzeń nadziemnych i podziemnych jak: przewody
kablowe, rurociągi, słupy energetyczne i telefoniczne itp.
" osuszenie i odwodnienie pasa terenu, na którym roboty ziemne będą wykonywane
" urządzenie dróg objazdowych, dróg dojazdowych, przejazdów itp. dla utrzymania
ciągłości komunikacji i dla obsługi transportowej terenu budowy
" zdjęcie darniny, humusu i warstwy ziemi roślinnej z pasa terenu w miejscu
projektowanych nasypów i wykopów oraz zmagazynowanie tych materiałów w celu
póz
niejszego ich wykorzystania przy robotach zabezpieczających, jak darniowanie,
obsiewanie trawą itp.
W toku prac przygotowawczych bardzo ważne jest prawidłowe odwodnienie terenu
przyszłych robót ziemnych, a więc:
" należy umożliwić spływ wód opadowych z powierzchni pasa terenu zajętego pod
wykonywanie danej budowli ziemnej
" należy wykonać urządzenia odwadniające, jak rowy odprowadzające, dreny, kanały itp.
" wyrównać wszelkie zapadnięcia terenu, w których może gromadzić się woda
" wykonać urządzenia zabezpieczające na terenach zagrożonych osuwiskami
Odwodnienie terenu robót ziemnych w przekopach można uzyskać przez wykonanie robót
stokowych (górnych) i budowanie przekopu w kierunku wzniesienia niwelety osi torowiska.
Zapewnić to powinno naturalny spływ wód opadowych oraz sączących się wód gruntowych
ze skarp przekopu i z rowów bocznych. Można również nadać jednostronny spadek
poprzeczny dna przekopu rysunek 2. Odwodnienie robót ziemnych na odcinku nasypów
polega na wykonaniu przepustów w linii cieków, względnie mostów a następnie rowów
bocznych. Jest to tak zwane odwodnienie technologiczne  wykonywane na okres trwania
robót technologicznych budowli ziemnej. Racjonalne jego stosowanie to pełne wykorzystanie
i uprzednia budowa docelowych urządzeń odwadniających
Rys. 2
38
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
1.3. Wyznaczanie konturów robót ziemnych
Zarys robót ziemnych wyznacza się poprzez naniesienie punktów przecięcia się skarp
nasypów lub skarp przekopów z terenem we wszystkich punktach charakterystycznych
profilu podłużnego, dla których wykonane zostały przekroje poprzeczne. Na przekrojach
poprzecznych podawane są odległości tych punktów od osi torowiska.
A
ącząc ze sobą punkty przecięcia się skarp nasypu z terenem oraz skarp przekopu z terenem
za pomocą linii ciągłej otrzymuje się krawędz
zarysu robót ziemnych. Krawędz
ta oznaczona
jest rowkiem lub też w inny trwały sposób - rysunek 3
Rysunek 3
W czasie rozpoczynania robót ziemnych, krawędz
zarysu podstawy nasypów lub górnej
krawędzi wykopu i kontury podtorza powinny być stale kontrolowane bądz
odtwarzane w
celu wyeliminowania przestojów sprzętu mechanicznego lub formowania budowli ziemnej
niezgodnie z projektem.
Najprostszym sposobem odtwarzania krawędzi zarysu robót ziemnych jak również konturu
podtorza jest wykonanie pomiarów kontrolnych w nawiązaniu do osnowy geodezyjnej (rys 4)
Kontury podtorza zarówno w nasypie jak i w wykopie można wyznaczać za pomocą
najprostszych przyrządów, w rodzaju
węgielnica
" poziomica
" łata i taśma
" krzyże niwelacyjne
" trójkąty skarpiarskie
" szablony
39
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 4
Kontury podtorza wyznacza się we wszystkich jego punktach charakterystycznych. W
każdym przekroju poprzecznym podtorza oznaczona jest na profilu:
" głębokość przekopu lub wysokość nasypu w osi drogi
" wysokość punktów przecięcia się skarp przekopów i nasypów z terenem
" odległość przecięcia się skarp przekopów i nasypów z terenem od osi trasy
W budownictwie komunikacyjnym, przy wytyczaniu konturów przekrojów poprzecznych
budowli ziemnej mogą wystąpić dwa przypadki:
" teren jest poziomy  rys.5 i 6
" teren jest pochylony w stosunku do osi drogi  rys 7
Rysunek 5
a) teren poziomy
Zarys przekroju poprzecznego budowli w przekopie w terenie poziomym wyznacza się
odmierzając od osi drogi wartość x1 = x2 (rys 6)
Wartość x1 oraz x2 można określić
x1 = x2 = 0,5Bw + m(Ht - Hn) = 0,5Bw + mH
Zarys przekroju poprzecznego budowli ziemnej w nasypie wyznacza się analogicznie jak w
przekopie, a wartości x1 i x2 oblicza się na podstawie wzoru:
x1 = x2 = 0,5Bn + m(Hn - Ht) = 0,5Bn + nH
40
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Zarówno w przekopie jak i w nasypie punkty A i B (punkty przecięcia się skarp nasypu z
terenem w danym przekroju poprzecznym) stabilizuje się za pomocą palików oznaczając je
kolejnymi numerami od początku trasy, a następnie niweluje i stabilizuje świadkami.
Rysunek 6 przedstawia ponadto sposób postępowania przy wyznaczaniu skarp nasypu w
miarę jego wznoszenia się na kolejne wysokości.
Rysunek 6
b) teren pochyły
Wyznaczenie zarysu przekroju poprzecznego podtorza w przekopie polega na odmierzeniu od
osi torowiska wartości x1, wartości x2 oraz odległości x3 od punktu B do punktu E (rys. 7)
Wartości x1, x2 oraz x3 określa się ;
x1 = 0,5Bw + m(Ht - Hw  h) = 0,5Bw + m(H  h) gdzie : h = Ht - Hc
x2 = 0,5Bw + m(Ht - Hn) = 0,5Bw + mH
x3 = m(h1 + h2 + h3)
Wysokość terenu w punktach O, C i D oznaczono na palikach.
Rysunek 7
Wytyczenie konturu przekroju poprzecznego torowiska zmiennego w nasypie przy terenie
pochyłym polega na odmierzeniu od osi torowiska odległości x1 oraz x2 (rys. 8)
41
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Odległości x1 oraz x2 można obliczyć, jako:
x1 = 0,5Bn + n(Hn - Hb) = 0,5Bn + n(H + h3)
x2 = 0,5Bn + n(Hn - HA) = 0,5Bn + n(H - h)
Rysunek 8
W praktyce budowy nasypów zarówno w terenie płaskim jak i pochyłym mogą wystąpić dwa
przypadki zachowania się nasypów po oddaniu ich do eksploatacji:
" wymiary i kształt nasypu prawie nie ulega zmianie
" wymiary nasypu ulegają zmianie wskutek procesów osiadania
Jeżeli osiadanie nasypu po oddaniu go do eksploatacji wynosi od 0,1 % do 1,0 % jego
wymiarów, to przyjmuje się, że nie ulega on zmianie (ma to miejsce wówczas, gdy
formowanie zasypu odbywa się z równoczesnym zagęszczaniem gruntu wbudowanego w
nasyp).
Jeżeli grunt nie został zagęszczony do wymaganej wartości to wymiary nasypu po jego
oddaniu do eksploatacji ulegną zmianie i należy to uwzględnić przy wyznaczaniu zarysu
przekroju poprzecznego podtorza nasypu.
Na rysunku 6 przedstawiono również kontury torowiska ziemnego przy uwzględnieniu
przyszłego osiadania nasypu.
W tablicy 1 zestawiono orientacyjne wartości "B oraz "H w zależności od wysokości nasypu
oraz szerokości korony torowiska ziemnego dla terenu o pochyleniu poprzecznym mniejszym
od 10 %.
Tablica 1. Zwiększenie wymiarów wysokości i szerokości nasypów wskutek osiadania
Rodzaj gruntu " H " B
grunty gliniasto-ilaste 0,083 0,125
grunty gliniasto-piaszczyste 0,071 0,111
piaski 0,043 0,066
żwiry 0,033 0,040
rumosz kamienny 0,025 0,025
42
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Ilustrację tych przypadków zawiera ostatnia strona niniejszego materiału.
43
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
2. Roboty ziemne przy modernizacji dróg komunikacyjnych
Przebudowa podtorza gruntowego polegająca na poprawie parametrów wytrzymałościowych i
zmianie parametrów geometrycznych wynika z konieczności przystosowania się do
zwiększonych prędkości i obciążeń eksploatacyjnych. Podtorze przebudowuje się najczęściej
w następujących przypadkach:
" gdy należy zwiększyć szerokość drogi
" gdy zachodzi potrzeba zmian geometrycznych danej trasy w związku z modernizacją
pochyleń podłużnych w planie i w profilu (zmiany promieni luków, krzywych
przejściowych, przechyłki itp.)
" gdy zagrożone jest bezpieczeństwo ruchu z powodu braku stateczności podtorza
" z powodu zwiększenia obciążeń eksploatacyjnych.
2.1. Przebudowa przekopów
Przekopy mogą być modernizowane lub naprawiane. Modernizacja dotyczy z reguły
poszerzenia przekopów.
Poszerzanie wykonywane jest głównie metodą bocznego wybierania gruntów, przy
zastosowaniu koparek i zgarniarek:
" przy zastosowaniu koparek z osprzętem przedsiębiernym, gdy koparki znajdują się w
samym przekopie
" przy zastosowaniu koparek z osprzętem podsiębiernym, ustawionych na górnej
krawędzi przekopu
" przy zastosowaniu zgarniarek, które przemieszczają urobek podłużnie, wzdłuż całego
przekopu, a więc poszerzenie budowane jest metodą warstwową.
Sposoby przebudowy podtorza kolejowego przy zastosowaniu koparek przedstawia rys. l0.
Rysunek l0. Ustawienie koparki przy poszerzaniu przekopu
Natomiast naprawa obejmuje szerszy zakres przypadków będący następstwem deformacji lub
katastrof podtorza w przekopach. Odkształceniom ulegają najczęściej skarpy przekopów.
Stateczność skarp przekopów zależy od rodzaju gruntów, warunków hydrogeologicznych,
głębokości i pochylenia skarpy.
Szczególnie niebezpieczne w przekopach są grunty pylaste, gliniaste i ilaste.
44
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
W przypadkach płytkiego zalegania wody gruntowej, tworzą się w gruntach pylastych
wysadz
my, zarówno w torowisku jak i w skarpach przekopu, a w tych ostatnich również
osuwiska.
Zakres robót przy likwidacji katastrof podtorza w przekopach obejmuje:
" łagodzenie pochylenia skarp
" obniżenie poziomu wody gruntowej i poprawę odwodnienia
" wykonanie ław ochronnych
" wymianę i wzmocnienie gruntów.
Zagadnienie utrzymania, napraw i przebudowy podtorza powinno być zawsze wykonywane
równolegle z robotami nawierzchniowymi lub wyprzedzająco, ponieważ w istotny sposób
rzutuje na wielkość kosztów, bezpieczeństwo i przepustowość dróg.
2.2. Przebudowa nasypów
W przypadku nasypów z gruntów niespoistych usuwa się w miejscu łączenia starego i
nowego gruntu roślinność, darń i humus. Jeżeli nasyp jest wyższy od 1,0 m, wykonuje się
stopnie w poszerzanej skarpie nasypu (rys. 11), względnie spulchnia się wierzchnią warstwę
gruntu na głębokość 10-15 cm. Dla nasypów o wysokości większej od 6,0 m projektuje się
indywidualne rozwiązania zapewniające stateczność podtorza (mury oporowe, przypory itp.).
Rysunek 11. Poszerzanie nasypu
Górne warstwy poszerzanych nasypów wykonuje się z gruntów przepuszczalnych i z
pochyleniem na zewnątrz (rys. 12).
Rysunek 12. Przekrój nasypu poszerzanego
45
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Technologia robót poszerzania polega na sypaniu gruntu od podstawy nasypu, warstwami o
grubości 0,5-0,8 m przy zastosowaniu spycharek lub zgarniarek i transportu samochodowego
z jednoczesnym nacinaniem stopni w starej skarpie (rys. 13a). Drugi sposób polega na
sypaniu gruntu z góry, używając do tego celu wagonów samowyładowczych (rys. 13b).
Rysunek 13. Poszerzanie nasypu: a) od podstawy; b) od góry
46
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
VIII. TECHNOLOGICZNE WYKONYWANIE BUDOWLI
ZIEMNYCH
1. Ogólne zasady wykonywania przekopów i nasypów
Podstawową zasadą wykonywania przekopów jest wykonywanie ich w kierunku wznoszenia
się niwelety osi torowiska, co umożliwia naturalny odpływ wód opadowych z przekopu.
Sposoby odspajania gruntów w przekopach:
" przy użyciu koparek lub koparko-ładowarek
" przy użyciu zgarniarek spycharek i równiarek
2. Wykonywanie budowli ziemnych w warunkach typowych
2.1. Budowa przekopów
Sposób wykonywania przekopów zależy od posiadanych przez wykonawcę środków
technicznych oraz rodzaju i ilości gruntów na trasie robót.
Sposoby te to:
" warstwowy podłużny
" czołowy
" głębokich wcięć.
Wybór sposobu zależy od jego długości i głębokości, właściwości geotechnicznych gruntu,
ukształtowania terenu i układu geologicznego warstw.
Wybór środków mechanicznych jak spycharki, zgarniarki, koparki i równiarki zależy od
spójności, ciężaru i ilości gruntu do wydobycia.
2.1.1. Wykonanie przekopów sposobem warstwowym
Prace wykonuje się warstwami o niewielkiej grubości (ok. kilkunastu centymetrów  rys. 1)
albo grubymi warstwami o grubości do 2,0 m i więcej (rys.2).
Budowa przekopu cienkimi warstwami polega na zastosowaniu koparek lub koparko-
ładowarek, które przekopują wzdłuż odcinek trasy warstwami (rys. 2), ładując urobek na
środki transportowe.
2.1.2. Wykonanie przekopów sposobem czołowym
Sposób czołowy stosowany jest w terenie mocno pofałdowanym oraz w terenie podgórskim i
górskim, przy wykonywaniu krótkich i głębokich wykopów (rys. 3). Najczęściej prowadzi się
je na stokach bocznie pochylonego terenu, w tzw. przekrojach odcinkowych (rys 4).
47
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 1
Rysunek 2
Rysunek 3
48
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 4
2.2. Budowa nasypów
2.2.1. Wykonywanie nasypów metodą warstwową
Jest to najczęściej stosowana metoda wykonania nasypów. Grunty wbudowane są warstwami
o różnej grubości (8-35 cm) w przypadku zastosowania spycharek lub zagniatarek oraz 50-
100 cm w przypadku zastosowania koparko-ładowarek i samochodów. Nasyp jest formowany
w kierunku podłużnym od razu na całej długości szerokości, a równocześnie jest zagęszczany
wskutek przejazdu środków dowożących grunt.
Rys 5 przedstawia dwa sposoby budowy nasypów metodą warstwową:
" kiedy środki transportu dojeżdżają na niższy poziom w danym przekroju poprzecznym o
wysypują grunt obok siebie z dołu (sposób wyprzedzający)
" lub wjeżdżają na warstwę nawiezionego gruntu i wysypują go z góry (sposób nadążający).
Rys. 5
49
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
2.2.2. Wykonywanie nasypów metodą boczną i czołową
Nasypy wykonywane tymi metodami formuje się od razu na całą wysokość, niezależnie od
miąższości urabianych warstw. Dowożone grunty sypane są z góry nasypu w bok (metoda
boczna  rys. 6) lub od czoła (metoda czołowa  rys 7), względnie jako kombinacja tych
metod.
Metoda czołowa jest najczęściej stosowana, gdy nasyp przekracza głębokie kotliny lub jary
oraz na podejściach do rzek.
Rys. 6
Rys. 7
3. Wykonywanie budowli ziemnych w trudnych warunkach
3.1. Wykonywanie w trudnych warunkach geotechnicznych
Jeżeli przekop przebiega w gruntach wysadzinowych, pogłębia się go na głębokość
przemarzania licząc od projektowanej niwelety, a grunt wysadzinowy zastępuje siępiaskiem
lub żwirem.
Jeżeli w przekopie występują grunty nawodnione lub kurzawki, to grunty takie należy
osuszyć, ulepszyć (np. poprzez stabilizację cementem) lub wymienić.
50
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
3.1.1. Wykonywanie przekopów w gruntach wysadzinowych
Grunty ilaste, ilasto-gliniaste, lessowe lub z domieszkami pyłów mające zdolność
zatrzymywania lub podciągania kapilarnego wody zaliczane są do grupy gruntów
wysadzinowych. Właściwość ta ujawnia się wtedy, gdy są poddane w strefie przemarzania
działaniu mrozu dostatecznie długo i mają możliwość zasilania w wodę. Grunty takie
powinny być usunięte na głębokość przemarzania stwierdzoną dla danej okolicy i zastąpione
materiałem niewysadzinowym (piasek, żwir, pospółka). Najlepsze wyniki osiąga się stosując
wymianę gruntu i obniżenie zwierciadła wody gruntowej.
Przy wymianie warstw wysadzinowych nadaje się poprzeczne pochylenia rzędu 5 % w
kierunku ułożonych pod rowami bocznymi drenów (rys. 8).
Rys. 8
3.1.2. Nasypy na słabych gruntach
W praktyce robót ziemnych stosuje się dwie metody budowy nasypów na gruntach
bagnistych:
" z pozostawieniem warstw słabych gruntów pod nasypem lub częściowym tylko ich
usunięciem (stosuje się zazwyczaj na trasach o drugorzędnym znaczeniu
komunikacyjnym)
" z całkowitym ich usunięciem z podstawy nasypu (stosuje się na drogach o dużym
znaczeniu komunikacyjnym oraz gdy stosuje się konstrukcje nawierzchni wymagające
trwałego i nośnego podłoża)
Na rys. 9 pokazany jest nasyp posadowiony na gruncie mineralnym po uprzednim
całkowitym usunięciu pokładu torfu. Rozwiązanie takie zaleca się stosować jeżeli grubość
pokładu torfu nie przekracza 2-3 m. Daje ono gwarancję pełnej stateczności nasypu, który
będzie oparty na stałym podłożu nośnym.
Rys. 9
51
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rys. 10 przedstawia przykład nasypu częściowo zanurzonego w pokładach torfu, po jego
częściowym usunięciu. Rozwiązanie takie znajduje zastosowanie przy miąższości torfu
większej niż 2-3 m.
Rys. 10
Częściowe usunięcie słabonośnych gruntów można uzyskać również przez wykonanie w nich
przecięć bocznych do mineralnego dna błota wzdłuż obu krawędzi podstawy nasypu (rys 11).
Rys. 11
3.1.3. Wykonanie nasypów na terenach zalewowych
Nasypy na terenach zalewowych, do których zalicza się sąsiedztwo rzek i zbiorników
wodnych buduje się według specjalnych zasad. Z reguły projektuje się w takich przypadkach
zmienne pochylnie skarp: inne od strony wody, a inne w przeciwnej stronie, a wystającą
ponad wielką wodę koronę torowiska umieszcza się na wysokości nie mniejszej niż 0,5-1,0m.
Część podwodna skarpy jest zabezpieczona narzutem kamiennym, brukiem lub faszyną.
W celu uniemożliwienia przesączania się wody na drugą stroną nasypu stosuje się wewnątrz
korpusu ziemnego rdzeń z nieprzepuszczalnych gruntów, takich jak gliny i iły, lub nasącza się
środkami chemicznymi grunty, z których wykonano nasyp (rys. 12).
52
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rys. 12
3.1.4. Inne sposoby wzmacniania słabych podłoży budowli ziemnych
W praktyce inżynierskiej często zachodzi konieczność lokalizacji budowli ziemnych na
gruntach o niewystarczającej nośności. Dotyczy to zarówno gruntów naturalnych na
obszarach zalewowych, jak też utworzonych przez człowieka (antropogenicznych) np. nasypy
w wyrobiskach gliny, żwiru, torfu.
Obiekty wywierające duże obciążenie jednostkowe, wrażliwe na nierównomierne osiadanie,
jak: mosty, zbiorniki wieżowe, kominy itp., zazwyczaj posadawia się bezpośrednio na gruncie
rodzimym o wystarczającej nośności, usuwając grunty nasypowe. Jeżeli warstwy nasypowe
mają dużą grubość oraz niewystarczającą nośność do bezpośredniego posadowienia, to
budowle fundamentuje się za pośrednictwem pali. Natomiast urządzenie odwadniające, oraz
obiekty typu lekkiego, jak: osadniki, zbiorniki, komory napowietrzania, kanały, kolektory i
inne obiekty wywierające niewielkie obciążenia jednostkowe na podłoża, nie wymagają
takich kosztownych rozwiązań. W wielu przypadkach jednak wzmacnia się istniejące podłoża
stosując:
" wstępne obciążenie
" wibrowanie powierzchniowe i wgłębne
" pale gruntowe i ze spoiwami hydraulicznymi
" iniekcje cementowe i spoiw chemicznych
" drenowanie głębokie
" wtłaczanie tłucznia i żwiru.
53
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Wstępne obciążenie podłoża gruntowego stosuje się w wypadku gruntów spoistych i
organicznych (namuły, torfy). Polega ono na usypaniu na miejscu przyszłej budowy
odpowiedniego nasypu z gruntu lub kamienia o obciążeniu przekraczającym nieco
przewidywane naciski, ale nie powodującym naruszenie równowagi podłoża (wypierania
torfu). W zależności od rodzaju gruntu, obciążenie wstępne trwa kilka miesięcy lub dłużej.
Skuteczność tej metody jest większa, jeśli uprzednio zostaną wykonane w podłoży pale
(dreny) pionowe piaskowe lub żwirowe, co zapewnia szybsze oraz skuteczniejsze
zagęszczenie.
W podłożach, gdzie występują grunty niespoiste, można uzyskać odpowiednie wyniki
stosując wibrowanie przy użyciu wibratorów o masie od 0,3 � 3,5 t. Tymi też urządzeniami
wykonuje się tzw. wibroflotację. Wibratory takie pogrąża się w grunt w strefie wypłukiwania.
Podczas ich wyciągania następuje zagęszczenie gruntu w strefie o średnicy 1,5 � 2,5 m. w
wyniku takiej operacji powstaje lej, który zasypywany jest piaskiem, o dobranym
odpowiednio uziarnieniu. Wibratory o masie 0,3 t. mogą zagęścić grunt do głębokości 5 m.,
natomiast o masie 2,5 � 3,5 t. nawet do 35 m. Ilość gruntu uzupełniającego podczas
zagęszczania wibratorami dochodzi do 20 % zagęszczonej masy. Ten sposób wzmacniania
gruntu jest również stosowany do zwiększenia kąta tarcia wewnętrznego, np. przy ściankach
szczelnych, w ścianach oporowych, co może być wykorzystane do zmniejszenia parcia gruntu
i zwiększenia oporu gruntu.
Wibrowanie jest stosowane również do zagęszczenia gruntów spoistych powyżej zwierciadła
wody. Wibrator wytwarza w gruncie otwór o średnicy 25 � 30 cm, który wypełnia się żwirem
lub tłuczniem i również zagęszcza tym samym wibratorem. Wtłoczony w grunt żwir lub
tłuczeń tworzy pal (słup) o średnicy około 50 cm.
54
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
IX. ODWADNIANIE BUDOWLI ZIEMNYCH
Podstawowym tworzywem do konstrukcji budowli ziemnych jest grunt budowlany.
W większości przypadków są to kruszywa naturalne, zawierające pewne ilości wody, w
różnej postaci. Ponadto w warunkach zewnętrznych, następuje ciągła zmiana zawartości
wody w gruncie, przy znacznych zmianach temperatur. Szczególnie w warunkach zimowych,
przy przewilgoceniach gruntu mogą powstać istotne destrukcje budowli ziemnej. Dlatego też,
zadaniem podstawowym przy ich eksploatacji jest odwodnienie, lub co najmniej
kontrolowanie ilości wody znajdującej się w obrębie danej budowli. W tym zakresie
posługujemy się budową określonych urządzeń odwadniających. Urządzenia te, wzajemnie
powiązane i współpracujące tworzą integralny system obiektów inżynierskich odwadniania
budowli ziemnych.
W przypadku komunikacyjnych budowli ziemnych wszelkie obiekty inżynierskie, w tym
obiekty odwodnienia, muszą spełniać określone warunki techniczne i być stosownie
usytuowane. (Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja
2000r.). W sposób szczegółowy zagadnienia te reguluje PN-S-02204 - Odwodnienie dróg.
Kwestie odwodnień w budownictwie kolejowym oprócz regulacji specyficznych,
odpowiadają zasadom ogólnym. Do podstawowych urządzeń odwadniających należą; rowy,
dreny i przepusty. W zakresie podstawowych zasad budowy nie różnią się istotnie przy
poszczególnych rodzajach budowli ziemnych. Są nawet wspólne w innych dziedzinach
gospodarczych, np. w rolnictwie gdzie stosuje się meliorację.
Nie mniej, odmienne warunki techniczne jakie powinny spełniać budowle autostradowe,
drogowe i kolejowe determinują różnice kryteriów konstrukcyjnych urządzeń
odwadniających.
Odwodnienie budowli ziemnych to głównie rowy, przepusty, dreny oraz odwodnienie techno-
logiczne.
Sposoby ochrony budowli ziemnych przed działaniem wody mogą być podzielone na dwie
grupy:
a) ujęcie i odprowadzenie wód powierzchniowych
b) odwodnienie wgłębne podłoża gruntowego.
Odwodnienie powierzchniowe przeprowadza się przez:
- nadanie powierzchniom robót ziemnych odpowiednich spadków podłużnych i
poprzecznych
- wykonanie ścieków oraz rowów przydrożnych i stokowych
- założenie kanalizacji
- wykonanie rowów melioracyjnych
- wykonanie przepustów dla odprowadzenia wód.
55
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
4. Rowy
4.1. Rowy trapezowe
Przekroje poprzeczne rowów trapezowych przedstawia rysunek l.
Rysunek 1. Przekroje trapezowe rowów przydrożnych
4.2. Rowy trójkątne
Przekroje poprzeczne rowu trójkątnego przedstawia rysunek 2.
Rysunek 2. Przekroje poprzeczne rowów trójkątnych
4.3. Rowy opływowe
Rowy opływowe są to płytkie rowy trójkątne o wyokrąglonych kształtach. Kształt i wymiary
rowów opływowych zgodnie z wymaganiami normatywnymi pokazano na rysunku 3.
56
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 3. Rów opływowy
4.4. Ścieki brukowane
Zaleca sieje stosować w wykopach. Są to płytkie utwardzone łożyska przeznaczone dla
małych strug wodnych.
Przekroje poprzeczne ścieków dwuskrzydłowych i jednoskrzydłowych są pokazane na
rysunku 4.
Rys. 4. Ścieki brukowane
4.5. Ścieki betonowe
Ścieki tego rodzaju układa się z gotowych elementów prefabrykowanych. Kształt i wymiary
ścieków betonowych przedstawia rysunek 5.
Rysunek 5. Betonowe elementy ścieków (a - ściek trapezowy; b - ściek segmentowy)
4.6. Rowy skarpowe górne (stokowe)
Stosuje się na odcinkach dróg przebiegających po zboczach górskich lub w głębokich
wykopach. Przekrój poprzeczny drogi z rowem stokowym przedstawia rysunek 6.
57
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 6. Przekrój poprzeczny drogi z rowem stokowym
4.7. Warunki techniczne
Ilość wody odprowadzanej rowem każdego rodzaju zależy od powierzchni jego przekroju
poprzecznego, stopnia szorstkości dna i skarp na obwodzie zwilżonym oraz od spadku
podłużnego. Gdy spadek podłużny jest za duży, grozi to rozmyciem dna rowu, a jeśli zbyt
mały - zamuleniem. Przeciwdziałanie rozmyciu polega na umacnianiu dna i skarp rowów
poprzez darniowanie, brukowanie, układanie elementów prefabrykowanych itp., bądz

wykonanie ścieków, rynien lub kaskad. Rozmycie nie wystąpi, jeśli spadki podłużne nie
przekroczą wielkości krytycznych dla danego rodzaju gruntu, w którym wykonany jest rów
Największe dopuszczalne pochylenia podłużne rowów w zależności od rodzaju gruntu i
sposobu umocowania dna rowu zestawiono w tablicy l. Zamulenie rowu następuje przy
szybkości wody mniejszej od 0,4 m/s, a zarastanie roślinnością - przy szybkości mniejszej od
0,6 m/s. Szybkość ta występuje przy pochyleniu podłużnym rowu mniejszym od 2%.
Obowiązuje zasada, że w większości przypadków spadek rowu powinien odpowiadać lub
powinien być zbliżony do spadku niwelety trasy.
Tablica 1. Największe pochylenie podłużne rowów w zależności od rodzaju gruntów i
sposobu umocowania
Rowy bez zabezpieczenia Pochylenie Rowy z umocnionymi: dnem i Pochylenie
dna i skarp [%] skarpami [%|
Grunty piaszczyste 1,5 Darniną 3,0
Grunty piaszczysto- 2,0 Faszyną 4,0
gliniaste, pylaste i pyłowe Brukiem 6,0
Grunty gliniaste i ilaste 3,0 Brukiem na warstwie podsypki 15,0
cemen-
Grunty skaliste 10,0 towo-piaskowej z wypełnieniem spoin
zaprawą cementową
Betonowymi elementami prefabryko 13-16
wanymi bez zalania spoin zaprawą
Z zalaniem spoin do 20
Przykłady sposobów umocnienia rowów przedstawiają rysunki 6, 7 i 8.
58
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 7. Umocnienie rowu darniną
Rysunek 8. Umocnienie rowu brukiem
Rysunek 9. Umocnienie rowu ściekowymi elementami betonowymi
4.8. Konstrukcja rowów
Pochylenie podłużne i kształt poprzeczny rowów wynika z klasy technicznej drogi lub
kategorii kolei. Zależy także od ukształtowania terenu, rodzaju gruntu oraz od
wykorzystanych przez wykonawcę środków technicznych do umocnienia dna i skarp przed
rozmywaniem. Ponadto, aby rowy spełniały swą funkcję, musi istnieć należyty spływ wody.
Zaznaczyć należy, że projektowanie niwelety trasy w stosunku do wymienionych
uwarunkowań może spowodować wzrost objętości robót ziemnych lub zwiększenie
szerokości pasa wywłaszczenia.
59
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Konstrukcja rowów dla dróg samochodowych i dla kolei jest nieco odmienna. Przekroje
rowów dróg samochodowych mają z powodów bezpieczeństwa łagodniejsze pochylenia skarp
i mniejsze głębokości niż rowy kolejowe. W obu przypadkach chodzi o dobór takich
kształtów i wymiarów rowów, aby uzyskać w każdych warunkach odwodnienie zlewni
ciążącej do danego rowu. Uwzględniając wspomniane czynniki mogące podrożyć koszty
odwodnienia, stosuje się albo minimalne spadki dna rowów, aby ich nie umacniać, albo
maksymalne - dla stosowanego sposobu zabezpieczenia, bądz
zmienia się ich kształt, stosując
rynny i kaskady, najczęściej w terenie górzystym.
Największe dopuszczalne prędkości wody w rowach nie umocnionych, w zależności od
gruntu, w którym zostały wykonane, podano w tablicy 2. Natomiast dopuszczalne prędkości
wody w rowach w zależności od rodzaju umocnienia zestawiono w tablicy 3.
Tablica 2. Graniczne prędkości wody w rowach rozmywających grunty, w których zostały
wykonane
Vmax Vmax
Rodzaj gruntu Rodzaj gruntu
[m/s] [m/s]
Drobnoziarniste piaski 0,35 Zwały kamieniste o frakcji 5-200 mm 2,0-2,5
Piaski średnie i gliniaste 0,50 A
upki i margle średnio twarde 2,2-2,6
Piaski grube 0,6-0,7 Wapienie i piaskowce 3,5-4,5
Torfy 0,4-0,8 Skały miękkie 4,0-5,0
Żwiry o frakcji 2-25 mm 0,8-1,2 Skały zwięzłe, granity, bazalty, porfiry itp. 15
Gliny 0,8-1,2
Żwir o frakcji 25-40 mm 1,4
Rumosz, wietrzeliny, żwir 1,7
gruby o frakcji 40-75 mm
Tablica 3. Dopuszczalne prędkości wody w rowach umocnionych
Vmax
Vmax
Sposób umocnienia Sposób umocnienia [m/s
[m/s]
]
Darniowanie: Z płyt betonowych: 3,0
a) na płask, 1,0 (brzegosłony typowe)
b) w płotkach wiklinowych, 1,5 a) płaskie, 1,5
c) darnina podwójna w płotkach 2,0-2,5 b) kryte 2,5
wiklinowych, Materace faszynowe, 3,0-3,5
Narzut kamienny: koryta: 6,0-8,0
a) z kamieni 12-20 cm, 1,5-1,8 a) drewniane, 5,0-6,5
b) z kamieni 20-25 cm, 1,8-2,0 b) z kamienia łamanego, 7,0-8,0
c) z kamieni w płotkach 15-20 cm, 1,8-2,0 c) betonowe 8,0-12,0
d) z kamieni w płotkach 20-25 cm 2,2-2,6 Ściany oporowe z kamienia lub
Bruki pojedyncze i podwójne: betonowe
a) na mchu, 2,0-2,8 Umocnienia tymczasowe
b) na płotkach wiklinowych, 2,5-3,5 a) z faszyny o grubości 15-15 cm 1,2
c) podwójne na warstwie tłucznia, 3,8-4,2 b) z koszek faszynowych, 2,2
d) z umocnieniem górnej warstwy 5,0-6,5 c) kamienno-faszynowe 3,3
zaprawą cementową
60
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Prędkości obliczeniowe wody w rowach mogą przekraczać największe dopuszczalne wartości
podane w tab. 2 i 3 o 20%, gdyż woda w pobliżu dna zmniejsza swą prędkość z powodu tarcia
do 0,8 prędkości strugi.
Prędkość przepływu wody w rowach nie może powodować rozmywania dna i skarp, ani
zamulania (Vmin 0,4 m/s) lub zarastania trawą (Vmin = 0,6 m/s). Dlatego należy projektować
wypośrodkowane pochylenia podłużne dla danego rodzaju gruntu i unikać gwałtownych
załamów lub zmiany przekroju rowów. W gruntach suchych głębokości rowów i spadki mogą
być minimalne, a na wododziałach, gdy zwierciadło wody występuje poniżej l,50m od
krawędzi torowiska, rowów można nie stosować. Zabezpieczenie rowu przed rozmyciem
polega na umocnieniu dna i skarp w zależności od prędkości przepływu wody. Według
niegdyś obowiązującej normy branżowej BN-67/8936-01 sposoby umocnienia rowów
zestawiono w tab.4.
Uformowane podczas robót kształty poprzeczne przekopów (ukopów) i nasypów (odkładów)
oraz rowów wymagają utrwalenia, w celu zapobiegania jakimkolwiek odkształceniom, a
głównie odkształceniom z powodu erozji. Stosowane są następujące sposoby umacniania
skarp:
 roślinnością (odpowiednimi trawami lub krzewami),
 darniną (kilka sposobów),
 płotkami wiklinowymi lub faszyną,
 brukiem,
 elementami betonowymi,
 chemicznie.
Tablica 4. Sposoby umocnienia rowów wg normy BN-67/8936-01 w zależności od prędkości
przepływu wody
Prędkość przepływu Sposób umocnienia
wody [m/s]
do 0,2 > bez umocnień
0,2-0,6 > darnina na płask
0,6-1,5 > darnina rzędem
1,5-2,0 > darnina na płask umocniona faszyną lub brukiem pojedynczym
2,0-3,0 > brukiem podwójnym lub wiązkami faszynowymi w kratę,
wypełnionymi kamieniami
3,0 > faszyna w kratę, zabrukowana obitka brzegu z narzutem
kamiennym, okładzina z płyt betonowych otworowanych lub
pełnych
5. Przepusty
Dla ułatwienia pracy, były Centralny Zarząd Dróg Publicznych Ministerstwa Komunikacji
wydał "Projekty typowych przepustów drogowych", które zawierają typowe rysunki kon-
strukcyjne przepustów drogowych rurowych o średnicach 0,60, 0,80, 1,00, 1,25, i 1,50 m.
Są to powszechnie używane typy przepustów jedno, dwu- i trzyrurowych, prostych i ukoś-
nych.
61
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Elementy przepustów (rury betonowe i żelbetowe) układa się na zagęszczonym gruncie
podłoża. Na podłoże należy stosować żwiry i grunt stabilizowany cementem o grubości
warstwy zależnej od wytrzymałości gruntu rodzimego według odpowiednich typów.
Przepust jako obiekt drogowy buduje się dla przepuszczenia wód opadowych zbierających się
w najniższych miejscach zlewni z jednej strony drogi na drugą.
Przykłady typowych przepustów przedstawiono na rys. 10 i 11.
Rysunek 10. Typowy przepust ramowy
Rysunek 11. Typowe przepusty sklepione
62
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
6. Dreny
Bezpośrednimi lub pośrednimi odbiornikami wód podziemnych mogą być: rzeki, potoki,
rowy, jeziora, stawy, zbiorniki wodne, parowy i wąwozy.
Odbiornik wód podziemnych powinien umożliwiać wytworzenie i utrzymanie takich
stosunków wodnych w gruntach, jakie narzuca sposób ich zagospodarowania. Dlatego
decydujące znaczenie ma utrzymanie w odbiorniku odpowiednio niskich stanów wody,
umożliwiających grawitacyjny dopływ wód podziemnych.
Obniżenie zwierciadła wody w cieku odwadnia przyległy teren dzięki obniżeniu poziomu
wód podziemnych. Takie rezultaty można uzyskać dzięki wyprostowaniu zatoki, skróceniu
trasy, zwiększeniu spadków i pogłębieniu koryta. W pewnych szczególnych wypadkach, gdy
zagadnienia melioracyjne mają duże znaczenie dla regulacji stosunków wodnych, projekt
szlaku komunikacyjnego musi być poprzedzony projektem melioracji podstawowych,
opracowywanym przez specjalistów budownictwa wodnego lub melioracyjnego.
Odwodnienie wgłębne obszarów chronionych może być prowadzone dwoma sposobami, a
mianowicie:
 system rowów otwartych,
 system drenażu.
W budownictwie komunikacyjnym do odwodnień wgłębnych najchętniej jest stosowany
system drenarski.
Na terenach chronionych, nadmiernie nawodnionych i o zbyt wysokim poziomie wody
podziemnej, których osuszenie następuje wyłącznie wskutek parowania, z reguły konieczne
jest stosowanie systemów drenarskich, w celu szybkiego odprowadzenia nadmiaru wody.
Działanie ciągu drenarskiego założonego poniżej zwierciadła wody gruntowej polega na
przesączaniu się wody do wnętrza rur przez szczeliny stykowe, a częściowo przez ścianki.
Zasadę działania drenów przedstawia rysunek 12.
Rysunek 12. Działanie drenów
W zależności od sposobu zakładania drenów rozróżnia się trzy rodzaje drenowania:
- drenowanie poziome (rys. 12); konstrukcję drenu przedstawia rys. 13
- drenowanie pionowe, przy którym wykonuje się pionowe otwory rozmieszczone w
odpowiednich odstępach, wypełnione materiałem drenującym. Zadaniem ich jest
skierowanie wód gruntowych z odwadnianej warstwy poprzez pokłady gruntów
nieprzepuszczalnych w głąb do niżej zalegającej warstwy gruntu przepuszczalnego (rys.
14)
- drenowanie kombinowane, które stanowi odpowiednie powiązanie obu rodzajów drenaży
63
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rysunek 13. Konstrukcja drenu
Rysunek 14. Dren pionowy
W budowlach komunikacyjnych odwadniające systemy drenarskie są stosowane:
 w drogownictwie - drenaż: korony drogi, skarp, koryta drogi, podstawy nasypu,
odwadniający powierzchnie poślizgu dla stabilizacji osuwisk;
 w kolejnictwie - drenaż: równi stacyjnych, rozjazdów, urządzeń zabezpieczenia
ruchu pociągów, terenów nawodnionych w rejonie osuwisk;
 w budownictwie lotnisk - drenaż lotniskowy służy do szybkiego odprowadzania
wód podziemnych, zarówno spod nawierzchni dróg startowych, jak i nawierzchni
trawiastej;
 w budownictwie tunelowym - drenaż warstw kontaktowych między górotworem a
obudową;
 w budownictwie mostowym - drenaż przyczółków mostowych oraz mostów
sklepionych.
Przy zastosowaniu systemu drenarskiego, w zakres odwodnienia wchodzi drenaż:
 korony drogi,
 nawierzchni drogowych, skarp,
 ochronny,
 podstawy nasypu,
 płytowy.
64
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
7. Ceramiczne rurki drenarskie
Ceramiczne rurki drenarskie są używane do wykonywania drenarskich systemów
odwadniających.
Ceramiczne rurki drenarskie mogą mieć postać rurek wypalanych z gliny lub kamionkowych
perforowanych.
Ceramiczna rurka drenarska wypalana z gliny powinna mieć wewnątrz kształt cylindryczny, z
zewnątrz natomiast kształt walca, graniastosłupa równoramiennego lub dwunastobocznego.
Wymiary ceramicznych rurek drenarskich wypalanych z gliny:
Tablica 5.
średnica długość grubość ścianki
d1 [mm] l [mm] s [mm]
50 8-13
62,5 9-14
75 10-16
100 330 12-18
125 13-20
150 15-22
175 17-25
200 19-28
Rury kamionkowe perforowane są produkowane z wysokogatunkowych glin, mają szklistą
powłokę, są stosunkowo gładkie, odporne na działanie korozyjnych wód podziemnych.
Wymiary kamionkowych rur dziurkowanych:
Tablica 6.
średnica długość grubość ścianki
d1 [mm] l [mm] s [mm]
100 600-1250 15-17
150 1000-1500 18-21
200 1000-1500 20-23
250 1000-1500 22-26
300 1000-1500 25-29
8. Odwodnienie technologiczne
Hasło to zawiera pojęcie odwodnienia terenu robót ziemnych przed i po ich wykonaniu.
Najbardziej skuteczne a jednocześnie efektywne są takie rodzaje urządzeń i sposobów, które
są urządzeniami stałymi, trwale przewidzianymi w projekcie.
Zrealizowane w pierwszej kolejności wypełniają swoją funkcję przez cały cykl realizacji i
eksploatacji danej budowli ziemnej.
65
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
W znaczeniu tymczasowych odwodnień -technologicznych- następują wówczas gdy część
powierzchni pasa wywłaszczenia, na której będzie formowana budowla ziemna wymaga
reakcji natychmiastowej.
Należyte odwodnienie terenu robot ziemnych, przed i w czasie wykonywania budowli, ma
istotny wpływ na:
- zwiększenie postępu robót (wydajności),
- zmniejszenie awaryjności maszyn i sprzętu,
- lepszą jakość i dokładność wykonywanych budowli,
- zmniejszenie zagrożenia stateczności budowli, oraz
- zwiększenie bezpieczeństwa pracy.
Odwodnienie terenu robót ziemnych w przekopach można uzyskać przez wykonanie rowów
stokowych (górnych) i budowanie przekopu w kierunku wzniesienia niwelety osi drogi.
Zapewnić to powinno naturalny spływ wód zastoisk powierzchniowych oraz sączących się
wód opadowych ze skarp .Można również nadać jednostronny spadek poprzeczny dna
przekopu, jak to przedstawiono na rysunku dalej.
Odwodnienie technologiczne robót ziemnych na odcinku nasypów polega na wykonaniu
przepustów w linii cieków (strumyków), względnie mostów, które umożliwiają swobodny
przepływ wód, a następnie rowów, górnych i odprowadzających. Rys.
Klasycznym przykładem urządzeń do odwadniania technologicznego są igłofiltry. Są stoso-
wane w przypadkach odwodnienia przekopów bądz
" przecięcia" zawilgoconych warstw
gruntów spoistych.
Igłofiltry to zestawy rur metalowych o średnicach od 50mm do 150mm, których zaostrzone
końce pozwalają na wbijanie ich w równych odstępach w skarpę warstwy z której mogą
nastąpić wypływy filtrującej wody. Ściany rur są perforowane i wypełnione porowatym
materiałem filtrującym. Wytworzone przy pomocy pomp podciśnienie, przeniesione gumo-
wymi przewodami do rur sprawia, że następuje "odbiór" wody z warstwy gruntu. Skuteczność
igłofiltrów zależy od przepuszczalności gruntu oraz od czasu ich instalacji. Zestawy
igłofiltrów są każdorazowo dobierane do zakresu wykonywanych robót ziemnych.
Igłofiltry stosowane są do doraz
nego odwadniania gruntów piaszczysto-żwirowych, piasz-
czystych, pylastych, a nawet gliniastych, o współczynniku filtracji w granicach l0-7 m/s < kf <
10-3 m/s i miąższości warstwy wodonośnej od 0,5 m do kilku metrów.
W drobnoziarnistych gruntach pylastych, gliniastych i ilastych o bardzo małej odsączalności
i przepuszczalności, przy współczynniku k w granicach: l0-7 m/s < kf < 10-5 m/s i miarodajnej
średnicy ziaren d10 rzędu 0,03 - 0,003 mm i gdzie grawitacyjny ruch wody jest utrudniony,
igłofiltry działają na zasadzie wytwarzania próżni w nawodnionym gruncie. Tutaj dopływ
wody do igłofiltrów jest zazwyczaj bardzo mały, a działanie ich polega tak na wysysaniu
wody z gruntu jak i na zapobieganiu jej wypływowi ze ścian wykopu, a także na zagęszczeniu
i stabilizacji gruntu.
Podciśnienie, wytworzone ssącym działaniem igłofiltreów w wodzie wypełniającej pory
gruntu, zapobiega jej wypływowi do wykopu, gdyż na jego skarpy działa ciśnienie
atmosferyczne. Różnica między ciśnieniem działającym na skarpę a podciśnieniem
panującym w gruncie powoduje jego zagęszczenie i stabilizację, podobnie jak odwodnienie.
Liczne doświadczenia wykazały, że skuteczność wytworzonej próżni obejmuje przestrzeń o
promieniu 1,0 2,0 m od igłofiltru. Powstaje więc konieczność stosowania małych odstępów,
zarówfto między poszczególnymi igłofiltrami, jak i między barierą a skarpą wykopu.
66
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Zestaw igtofiltrowy składa się zazwyczaj z 50-100 sztuk igłowiftrów, tj. rur filtrowych o
średnicy 37-100 mm, z filtrem o długości 1,0-2,0 m, rozmieszczonych pionowo w odstępach
0,6-1,8 m, w zależności od warunków miejscowych.
Igłofiltry zagłębia się zazwyczaj na zewnątrz wykopu, jakkolwiek możliwe jest również
umieszczenie ich wewnątrz wykopu u podnóża skarpy. Igłofiltry są połączone z przewodem
zbiorczym za pomocą łączników, wykonanych z rur i kształtek stalowych albo ze zbrojonych
rur gumowych. Kolektor ssawny jest zazwyczaj wykonany z cienkościennych rur stalowych,
o średnicy 100-200 mm, wyjątkowo 250 mm, przy czym poszczególne odcinki przewodu
łączone bywają na luz
ne kołnierze lub na tzw. złącza "momentalne" z uszczelką gumową.
Urządzeniem czerpiącym wodę z układu i utrzymującym w nim podciśnienie może być
pompa przeponowa, ewentualnie pompa wirowa samozasysająca, albo normalna pompa
wirowa z przystawką samozasysająca lub najczęściej ze zbiornikiem separacyjnym -
próżniowym i pompą próżniową. Czerpana woda może odpływać albo grawitacyjnie do
dowolnego odbiornika albo być do niego przepompowywana pod ciśnieniem.
Przy większych instalacjach, każda pompa pracująca powinna mieć 100-procentową rezerwę
wydajności. Zakres działania układu igłofiltrowego jest ograniczony wysokością ssania
pompy. Na ogół obniżenie poziomu wody, uzyskiwane tą metodą, nie przekracza 4,0-4,5 m, a
w wyjątkowo sprzyjających okolicznościach 5,0-5,5 m. Jeśli konieczne jest większe
obniżenie poziomu wody, to instaluje się dwa lub więcej rzędów pięter igłofiltrów,
umieszczonych na różnych wysokościach, lub stosuje się igłofiltry o specjalnej konstrukcji.
8.1. Zasady stosowania igłofiltrów
Wspólną cechą igłofiltrów stosowanych w budownictwie jest hydrauliczne ich zagłębienie, tj.
wpłukiwanie w grunt za pomocą strumienia wody pod ciśnieniem. Możliwe jest również
pogrążenie ich na sucho, za pomocą młotów wibracyjnych lub przez wkręcenie w grunt.
Większość produkowanych konstrukcji igłofiltrów wpłukiwanych jest przystosowana do
bezpośredniego wpłukiwania, a tylko nieliczne - do ustawienia w uprzednio wpłukiwanej
rurze okładzinowej.
Konstrukcja igłofiltrów musi zapewniać:
 szybkie pogrążenie w dowolnym gruncie, przy minimalnym zużyciu wody na
wpłukiwanie,
 łatwy pobór wody z gruntu bez naruszenia jego struktury,
 szybkie wydobycie z gruntu i wielokrotne użycie,
 możliwość stosowania w różnych gruntach.
Jednocześnie spełnienie wszystkich tych warunków nie jest łatwe, czego dowodem jest
istnienie wielu różnych konstrukcji igłofiltrów - od prostych do bardzo skomplikowanych.
9. Zabezpieczanie skarp wykopów i nasypów
9.1. Czynniki powodujące niszczenie skarp
Czynnikami powodującymi niszczenie skarp wykopów i nasypów są:
 wody deszczowe
67
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
 wiatr
 zamarzająca woda
 woda płynąca
 kra lodowa i in.
Ponadto niszczenie skarp polegające na ich obsuwaniu może zachodzić jeżeli mają one
pochylenie większe od wartości kąta toku naturalnego, charakterystycznego dla danego
rodzaju gruntu. Skarpy bez zabezpieczenia można pozostawić tylko w wyjątkowych
przypadkach (brak erozyjnego działania wody, grunty odporne na działanie czynników
atmosferycznych, możliwość szybkiego porośnięcia skarp trawą).
9.2. Sposoby zabezpieczenia skarp wykopów i nasypów
9.2.1. Obsiewanie trawą
Ten sposób zabezpieczenia skarp zaleca się stosować w skarpach wysokości do 2 m,
wykonanych w gruntach piaszczysto-gliniastych i pyłowych oraz w skarpach wysokości do 4
m, wykonanych w gruntach gliniasto-pyłowych i gliniastych.
Wybór gatunków traw należy dostosować do rodzaju gleby oraz stopnia jej nawilgocenia.
Czynność obsiewania skarpy należy poprzedzić w najczęstszych przypadkach jej
humusowaniem, czyli przykryciem warstwą ziemi roślinnej. Grubość przykrycia warstwą
ziemi roślinnej wynosi od 5 do 20 cm w zależności od rodzaju gruntu skarpy. Sposób
umocnienia skarpy za pomocą obsiewania trawą przedstawiają rysunki l i 2.
Rys. 15. Zabezpieczenie skarpy za pomocą obsiewania trawą
Rys. 16. Zabezpieczenie skarpy z umocnieniem warstwy humusu
68
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
W przypadku skarp o większych wysokościach obsiewanie trawą należy uzupełniać
obsadzaniem krzewami lub drzewami. Najwłaściwszą porą do obsiewania skarp jest wczesna
wiosna.
9.2.2. Darniowanie
Darniowanie zaleca się stosować zwłaszcza w nasypach i wykopach średniej i dużej
wysokości (głębokości). Jest to znacznie skuteczniejsze zabezpieczenie skarp aniżeli
obsiewanie trawą i daje szybsze rezultaty. Rozróżnia się następujące rodzaje darniowania:
 w kratę (rys. 3) i najtańszy i najsłabszy sposób zabezpieczenia, stosuje się przy braku
dostatecznej ilości darniny
 pełne, na płask pasami poziomymi (rys. 4)
 rębem prostopadle do powierzchni skarp lub rębem poziomo (rys. 5) - stosuje się
głównie dla zabezpieczenia nasypów narażonych na krótkotrwałe działanie silnego
prądu wody, np. na terenach zalewowych
Rys. 17. Darniowanie w kratę
Rys. 18. Darniowanie  na płask
Rys. 19. Umocnienie skarp za pomocą darniowania  na rąb
69
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
9.2.3. Wzmacnianie skarp za pomocą płotków lub siatek
Zastosowanie mają zarówno płotki wiklinowe jak i z siatki drucianej. Płotki przymocowuje
się do powierzchni skarpy za pomocą kołków drewnianych. Wysokość płotków wynosi ok. 20
cm nad powierzchnią skarpy. Przykłady zabezpieczenia skarp za pomocą płotków
wiklinowych przedstawia rys. 6.
Rys. 20. Umocnienie skarpy za pomocą płotków
Przestrzeń pomiędzy plotkami wypełnia się ziemia urodzajną obsianą trawą, darniną,
narzutem kamiennym lub brukiem w przypadku nasypów położonych na terenach
zalewowych.
Skarpy o stromym pochyleniu można zabezpieczać za pomocą rusztów złożonych z
elementów prefabrykowanych ze zbrojonego betonu (rys. 7). Oczka utworzonej w ten sposób
siatki wypełnia się materiałem kamiennym. Ruszty takie stosuje się m. in. przy umacnianiu
skarp nasypów przy mostach i wiaduktach.
Rys. 21. Umocnienie za pomocą rusztu z beleczek żelbetowych prefabrykowanych
70
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
9.2.4. Wzmacnianie skarp brukiem
Stosuje się w przypadku skarp narażonych na silne działanie strumienia płynącej wody.
Stosuje się brukowanie skarp jako pojedyncze (rys. 8) lub podwójne (rys. 9), w zależności od
prędkości przepływającej wody.
Zamiast bruku można stosować również okładziny z płyt lub bloków betonowych, kostek
betonowych, bloków kamiennych, rusztów żelbetowych itp.
Rys. 22. Pojedyncze brukowanie skarpy
Rys. 23. Umocnienie skarpy brukowaniem podwójnym
9.2.5. Stosowanie ścian oporowych
Ściany oporowe są konstrukcjami inżynierskimi, których głównym zadaniem jest
przejmowanie ciśnienia mas ziemi i przekazywanie go na grunt podłoża. Rys. 10 i 11
przedstawiają przykład zastosowania obustronnych ścian oporowych na zboczu - od strony
wykopu jak i od strony nasypu.
Rys. 24. Ściany oporowe na zboczu
71
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rys. 25. Przekrój odcinkowy podtorza drogowego z murem oporowym i podporowym
Przy budowie ścian oporowych należy zapewnić należyte odprowadzenie wody
powierzchniowej ze skarpy ponad ścianą oporową oraz wody, która może się przesączyć poza
tylną powierzchnię ściany (rys. 12). Rysunek 13 pokazuje sposób ujęcia wody
powierzchniowej spływającej ze zboczy ponad ścianą.
Rys. 26. Odprowadzenie wody ze skarpy Rys. 27. Ujęcie wody w głowicy ściany oporowej
72
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
X. STREFOWE WZMACNIANIE BUDOWLI ZIEMNYCH.
10. Stabilizacje warstw powierzchniowych gruntów i strefy
aktywnej budowli ziemnej
10.1. Istota metody
Wzmocnienie gruntu w podłożu przez mieszanie z różnymi dodatkami stanowi proces
ulepszania, przekształcający grunt niespoisty lub spoisty w podłoże odznaczające się
odpowiednią nośnością oraz odpornością na działanie wody i mrozu. Wzmocnienie może
mieć charakter:
 fizykochemiczny: w którym istotną rolę odgrywają pewne zjawiska powierzchnio-
we, jak oddziaływanie elektrostatyczne, adhezja, sorpcja i wiązania wodorowe
występujące na powierzchni kontaktu ziaren lub cząstek gruntowych z materiałem
wiążącym,
 chemiczny: prowadzący do powstania w gruncie trwałego szkieletu nośnego na
skutek procesu wiązania spoiw z drobnymi frakcjami gruntowymi. Sztywny
szkielet nadający mieszance znaczną nośność, wypełniony jest nie związanymi
spoiwem cząstkami gruntowymi, które jednocześnie pełnią rolę amortyzatorów sił
zewnętrznych działających na szkielet nośny i zmniejszają ogólną sztywność
układu.
Dzięki zastosowaniu wzmocnienia podłoża metodą mieszania z dodatkami, uzyskuje się
kilkakrotnie zwiększenie nośności granicznej gruntu pod torowiskiem w podłożu i
poprawienie jego modułu sprężystości. Pozwala to na zmniejszenie grubości podsypki do
takich wymiarów jakie są wymagane ze względu na prawidłowe ustabilizowanie podkładów.
Dzięki zabezpieczeniu przed deformacjami powierzchni torowiska na skutek przenikania
gruntu do podsypki oraz dzięki zabezpieczeniu przed infiltracją wody opadowej w podłoże,
poprawiają się parametry pracy dynamicznej nawierzchni kolejowej.
10.2. Zasady stosowania
Metodę wzmacniania gruntów podłoża przez mieszanie ich z różnymi spoiwami można
stosować do większości gruntów z wyłączeniem gruntów organicznych. Przed przystąpieniem
do prac związanych ze wzmocnieniem podłoża należy zbadać grunty na odcinkach przezna-
czonych do wzmocnienia. W opracowaniu1 przewidziano stosowanie następujących spoiw:
 cementu,
 wapna,
 asfaltu upłynnionego,
 żywic mocznikowych,
 żużli granulowanych,
 popiołów lotnych z węgla brunatnego,
 popiołów lotnych z węgla kamiennego,
 pyłów cementowych,
 lignosulfonatów.
1
Poradnik wzmocnienia podłoża gruntowego dróg kolejowych. Instytut Inżynierii Lądowej Politechniki
Poznańskiej, Poznań 1986
73
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
W zależności od rodzaju gruntu w podłożu i jego cech fizyko-mechanicznych, zaleca się
dobór spoiw zgodnie z tablicą2 .
Wybór rodzaju spoiwa winien uwzględniać także możliwości wykonania robót oraz analizę
ekonomiczną. Szczególną uwagę należy zwrócić na użycie do wzmocnienia materiałów
miejscowych i to w jak największej ilości.
Wymagany moduł odkształcenia podłoża określony płytą VSS o średnicy 0,16 m dla gruntów
podłoża wzmocnionego spoiwami metodą mieszania winien wynieść ME >40 MPa (w "Porad-
niku ..." przyjęto wartość Mo dop e" 30 MPa).
10.3. Technologia wykonania
Proces technologiczny przy wzmocnieniu podłoża metodą mieszania z zastosowaniem spoiw
hydraulicznych obejmuje następujące czynności:
 roboty wstępne (usunięcie humusu, oczyszczenie powierzchni warstwy stabilizo-
wanej),
 spulchnienie i rozdrobnienie warstwy podłoża,
 wstępne wyprofilowanie warstwy stabilizowanej,
 rozścielenie ustalonej ilości spoiwa odpowiednio do grubości warstwy,
 mieszanie gruntu ze spoiwem na sucho, aż do uzyskania jednorodnego wyglądu
całej grubości warstwy,
 zwilżenie mieszanki wodą w ilości potrzebnej do uzupełnienia wilgotności
naturalnej do optymalnej,
 wymieszanie na mokro, aż do uzyskania jednorodnego wyglądu całej grubości
warstwy, profilowanie mieszanki,
 zagęszczanie mieszanki,
 pielęgnowanie warstwy wzmacnianej.
Wzmacnianie gruntów materiałami wiążącymi można wykonać jednym z następujących
sposobów:
1. mieszanie na miejscu przy zastosowaniu:
 zespołu maszyn rolniczych (pługi rolnicze, brony talerzowe, kultywatory,
siewniki, beczkowozy) oraz szablonów ręcznych lub ciągnionych i walców
ogumionych,
 zespołu maszyn specjalnych (rozsypywacze materiałów wiążących, mieszarki
gruntowe, równiarki) i walców ogumionych,
 wieloczynnościowych maszyn jednoprzejazdowych (typu Vogele-Niemcy, D-
391B-WNP, BYM-1-była NRD) wykonujących czynności wymienione w
punktach od 2 do 8 łącznie ze wstępnym zagęszczeniem mieszanki. Ostateczne
zagęszczenie uzyskuje się wałując wykonaną warstwę walcami ogumionymi.,
2. mieszanie składników w betoniarce i układanie gotowej mieszanki
Sposób ten stosuje się często przy wykonywaniu dwuwarstwowej stabilizacji, przy
której warstwę dolną wykonuje się metodą mieszania na miejscu a mieszankę na
warstwę górną dowozi się z betoniarki.
2
Poradnik wzmocnienia podłoża gruntowego dróg kolejowych. Instytut Inżynierii Lądowej Politechniki
Poznańskiej, Poznań 1986, Tab. l, str. 208-209
74
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Grubości stabilizowanych warstw zależą od metody wykonywania i sprzętu. Maszynami
rolniczymi wykonuje się warstwę grubości 10 do 15 cm, mieszarkami gruntowymi warstwy
grubości 15 do 18 cm. Grubość warstw układanych z betoniarki dochodzi do 20 cm. W czasie
mieszania zarówno na sucho jak i na mokro, należy zwracać szczególną uwagę na uzyskanie
jak najlepszej jednorodności mieszanki. Przy mieszaniu na mokro zwykle wystarczają 2 do 3
przejazdy mieszarki po każdym miejscu, względnie 4 do 6 przejść brony talerzowej i
kultywatora. Zagęszczanie specyfikowanej mieszanki prowadzi się do uzyskania minimalnej
wartości wskaz
nika zagęszczenia wynoszącego 0,98 według normalnej próby Proctora.
Na jakość stabilizowanej warstwy wpływa również staranność pielęgnacji. Grunty stabilizo-
wane spoiwem przez 7 do 10 dni utrzymuje się w stanie wilgotnym przez pokrycie ich
warstwą piasku grubości 5 cm i zwilżenie wodą. Innym sposobem jest skropienie gotowej
warstwy emulsją asfaltową, która chroni mieszankę przed utratą wody. Wykonawstwo
wzmocnienia gruntów winno przebiegać pod stałą kontrolą laboratoryjną.
11. Podstawowe zasady stabilizacji cementem
11.1. Istota metody
Istotę metody przy działaniu małej ilości cementu na grunt można wyjaśnić tworzeniem się
skupień o dużej wytrzymałości, rozłożonych w masie gruntu. Powstają one wskutek wiązania
zaczynu cementowego z rozproszoną frakcją pyłową i piaskową. W miarę wzrostu zawartości
cementu skupienia powiększają się, tworząc ciągłą strukturę szkieletową, która podtrzymuje
nie związane agregaty cząstek gruntowych. Cząstki gruntowe wypełniające szkielet nośny są
równocześnie amortyzatorami sił zewnętrznych i nadają cementogruntowi znaczną podatność,
dzięki czemu jest on znacznie mniej wrażliwy na skurcz, niż betony cementowe. Warstwa z
gruntocementu nie wymaga więc dylatacji, pod warunkiem jednak, że ilość cementu nie
będzie zbyt duża. Wytrzymałość cementogruntu zależy głównie od ilości krzemianów, które
w procesie wiązania tworzą trudno rozpuszczalne, łańcuchowe, kwaśne krzemiany wapnia.
11.2. Zasady stosowania
Do wzmacniania cementem nadają się grunty o bardzo szerokim zakresie uziarnienia. Należą
do nich grunty niespoiste oraz grunty mało i średnio spoiste. Oprócz właściwego uziarnienia,
grunty powinny wykazywać następujące właściwości:
 granica płynności wL < 40%,
 wskaz
nik plastyczności lp do 15%,
 odczyn pH = 5,0 do 8,0%,
 zawartość części organicznych < 2%,
 zawartość siarczanów SO3 < 1%.
Dodatkowym kryterium stopnia przydatności gruntów jest wskaz
nik piaskowy. Najlepsze
wyniki uzyskuje się dla 20 d" WP < 50. Grunty o granicy płynności wL = 40 do 60%
i wskaz
niku plastyczności lp = 15 do 30% lub charakteryzujące się zawartością cząstek
mniejszych od 0,002 mm w granicach 10 do 30% mogą być wzmacniane pod warunkiem
wstępnego ulepszenia wapnem, lub popiołami lotnymi oraz zastosowania specjalnych maszyn
do rozdrobnienia i przemieszania z dodatkami i cementem. Szczegółową przydatność gruntów
75
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
gliniastych do wzmocnienia cementem w zależności od składu mineralogicznego przytoczono
w pracy3 (przypis 3).
Nie nadają się do wzmacniania cementem grunty organiczne, iły i gliny pylaste zwięzłe.
Ilość cementu potrzebna do wzmacniania gruntów winna wynosić od 4 do 6%. Nie należy
stosować ilości cementu większych od 6%, gdyż powodują one powstanie spękań podobnych
do szczelin dylatacyjnych. Szczegółowe warunki techniczne projektowania mieszanek oraz
wykonania i badania warstw gruntów określa norma.
11.3. Technologia wykonania
Technologia wzmocnienia gruntu cementem polega na wykonaniu czynności wymienionych
wcześniej. Szczególnie ważnym zagadnieniem jest dobre rozdrobnienie i wymieszanie gruntu
z cementem. Nie związane z cementem cząstki gruntowe mogą stanowić bryłki rozsadzające
cementogrunt przy zamoczeniu lub zamrożeniu.
Tablica l. Przydatność gruntów gliniastych do wzmocnienia cementem w zależności od ich
składu mineralnego.
Stopień Rodzaj gruntu Ocena ilościowa Skład mineralogiczny gruntu
przydatności efektywności na
Frakcje gliniaste 0,001 mm Frakcje piaszczysto-pylaste
podstawie zużycia
cementu marki 500
w % masy gruntu
Najbardziej gliny 18-12 minerały grupy linkowej, przeważa kwarc, występuj ą
przydatne kwarc, węglany, tlenki metali, rudy (hematyt, ilmenit),
gliny piaszczyste 12-10
galluazyt kalcyt, kianit
piaski gliniaste 10-6
Przydatne gliny 24-16 minerały grupy kaolinitu przeważa kwarc, i w
uwodnionych łyszczy-ków mniejszych ilościach szpaty;
gliny piaszczyste 16-12
montmorylonitów, składniki porowate blendy, mika;
piaski gliniaste 12-10
organiczne nasycone Ca2+' mogą występować węglany
we wszystkich przypadkach
Mało przydatne gliny 24 minerały grupy mon- przeważ kwarc i mika,
tmorylonitowej i mikowej, występuj ą znaczne ilości
gliny piaszczyste 24-16
humusy i przypo- gipsu, mogą występować
piaski gliniaste 16-12
wierzchniowe grupy węglany lub ich ślady
organiczne, nasycone Ca2+
gliny szczątkowe
Nieprzydatne gliny 24 przeważają minerały grupy przeważa kwarc i mika,
montmo-rylonitowej, występuje piryt i gips; mogą
występują związki występować węglany we
gliny piaszczyste 24
organiczne, nasycone Ca2+ wszystkich postaciach
oraz nieduże ilości pirytu
piaski gliniaste 24
Minimalną grubość konstrukcyjną warstwy gruntu wzmacnianego przyjmuje się 10 cm a
maksymalną 20 cm. Bardzo istotne jest ustalenie wilgotności optymalnej mieszanki
cementogruntu, gdyż zapewnia to najbardziej efektywne jej zagęszczanie. Okres czasu od
momentu rozłożenia cementu na gruncie do momentu zakończenia mieszania nie powinien
być dłuższy od l godziny. Zagęszczenie mieszanki winno odbywać się walcami ogumionymi
15 do 25 Mg i powinno być zakończone nie póz
niej niż w ciągu 5 godzin licząc do
3
Makowski J., Wzmacnianie torowiska linii kolejowych przeznaczonych do jazd z dużą prędkością.
Politechnika Warszawska, 1978. Tablica 2.
76
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
rozpoczęcia mieszania gruntu z cementem. Wskaz
nik zagęszczenia mieszanki cemento-
gruntowej winien być > 0,98, Pielęgnacja gotowej warstwy cementogruntu powinna trwać 15-
20 dni. Świeżo wykonana warstwa powinna być chroniona od uszkodzeń i nadmiernego
wysychania.
Wymagania techniczne obejmujące wzmacnianie gruntów wapnem zawiera PN-S-96012
Podbudowa i ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem.
12. Podstawowe zasady stabilizacji wapnem
12.1. Istota metody
W mieszance wapienno-gruntowej zachodzą reakcje pucolanowe, czyli reakcje tworzenia
hydratów krzemianów wapnia i glinianów wapnia. Procesy powstawania i krystalizacji
hydratów krzemianów wapnia, jak również krystalizacji węglanu wapnia przy wiązaniu przez
wodorotlenek wapnia dwutlenek węgla z powietrza, powodują z biegiem czasu narastanie
wytrzymałości i trwałości mieszanek wapienno-gruntowych. Dodatek wapna do gruntu
zmienia jego wilgotność optymalną.
12.2. Zasady stosowania
Do wzmacniania wapnem nadają się grunty spoiste zawierające minerały iłowe, które wcho-
dzą w reakcję z dodanym wapnem. Wzmacnianie jest najbardziej efektywne dla gruntów,
których wskaz
nik plastyczności l > 10. Nieprzydatne do wzmacniania są grunty o zawartości
części organicznych powyżej 10%. Nie nadają się także piaski a w szczególności piaski
równoziarniste jak i grunty o zawartości frakcji kamienistej powyżej 15% ze względu na
utrudnione mieszanie z wapnem. Jako spoiwo stosowane jest wapno niegaszone CaO oraz
wapno suchogaszone (hydratyzowane) Ca(OH)2 . Zaleca się stosować wapno w ilości od 4 do
8%. Zastosowanie wapna w ilości większej niż 8% nie jest ekonomicznie opłacalne.
Wzmacnianie gruntów wapnem winno być stosowane do gruntów podłoża charak-
teryzujących się utratą nośności w warunkach nadmiernego zawilgocenia oraz działania
mrozu. Winno być także stosowane jako wstępne ulepszenie gruntów nieprzydatnych do
bezpośredniej stabilizacji cementem. Szczegółowe warunki techniczne projektowania
mieszanek oraz wykonania i badania warstw gruntów określa norma.
12.3. Technologia wykonania
Technologia wzmacniania gruntu wapnem wymaga wykonania czynności wymienionych
wcześniej. Podczas zagęszczania, zaleca się wstępne zagęszczenie mieszanki i pozostawienie
jej na okres do 24 godzin, co pozwoli na uwodnienie pozostałości nie zagęszczonego tlenku
wapnia w wapnie hydratyzowanym (w wapnie palonym konieczne jest tutaj całkowite
uwodnienie), a pełne zagęszczenie osiąga się na drugi dzień bez trudności. Mieszankę należy
zagęszczać walcami ogumionymi przy wilgotności optymalnej. Grubość warstwy
wzmacnianej nie powinna być mniejsza od 15 cm a uzyskany wskaz
nik zagęszczenia
powinien być e" 0,98.
77
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Aby zabezpieczyć górną powierzchnię przed wpływem obciążeń dynamicznych oraz przed
działaniem wody należy ją pokryć emulsją bitumiczną o grubości 2 cm. Do wzmacniania
gruntów należy używać wapno niegaszone nie póz
niej niż po upływie dwóch miesięcy od
daty jego produkcji.
Wymagania techniczne obejmujące wzmacnianie gruntów wapnem zawiera PN-S-96011
Stabilizacje gruntów wapnem dla celów drogowych.
13. Wzmocnienie gruntów asfaltem upłynnionym
13.1. Istota metody
Poprawa nośności w gruncie wzmacnianym asfaltem następuje w wyniku otoczenia ziaren i
cząstek gruntu lepiszczem i zagęszczenia otrzymanej mieszanki. Asfalt upłynniony tracąc
składniki lotne, gęstnieje i wiąże otoczone cząstki ze sobą. Decydujący wpływ na
efektywność wzmacniania mają adhezja lepiszcza do gruntu i kohezja całego układu.
Maksymalny efekt wzmocnienia uzyskuje się przy takiej ilości lepiszcza, która łącznie z wodą
zawartą w gruncie umożliwia największe zagęszczenie oraz zapewnia taką grubość otoczki
bitumicznej, przy której cząstki wiązane są siłami kohezji asfaltu, przy czym zachowane jest
wewnętrzne tarcie pomiędzy cząsteczkami. Wzmocnienie gruntu asfaltem ma na celu nie
tylko zwiększenie wytrzymałości gruntu, ale także zabezpieczenie od nasiąkliwości wodą.
13.2. Zasady stosowania
Do wzmocnienia asfaltem upłynnionym nadają się grunty mało i średni spoiste, o uziarnieniu
ciągłym i zawartości frakcji iłowej poniżej 18%. Wskaz
nik plastyczności l winien być
mniejszy od 10%, wskaz
nik piaskowy w zakresie WP = 5 do 22% a zawartość części
organicznych nie powinna przekraczać 8%. Dla poprawienia przyczepności lepiszcza do
gruntu celowe jest uprzednie dodanie do gruntu 3% wapna hydratyzowanego, które
aktywizuje powierzchnie cząstek i ziaren. Do wzmocnienia najlepsze są grunty o uziarnieniu i
granicach konsystencji jak najbardziej zbliżonych do mieszanek optymalnych. Najlepsze
rezultaty uzyskuje się dla piasków gliniastych, piasków pylastych oraz glin piaszczystych.
Orientacyjne ilości asfaltu upłynnionego można przyjąć w zależności od rodzaju gruntu:
 - dla piasków i piasków pylastych 6 do 8%,
 - dla glin pylasto-piaszczystych 8 do 10%,
 - dla glin 10 do 14%.
Nie należy stosować lepiszcza asfaltowego dla piasków gliniastych i glin o granicy plastycz-
ności Wp < 3 oraz dla gruntów zasolonych zawierających > 1% soli CaCO2 i Na2CO3.
Szczegółowe wymagania dotyczące projektowania mieszanki, obliczenia zawartości asfaltu
oraz wykonania i badania warstw stabilizowanych asfaltem AUG podane są w normie.
78
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
13.3. Technologia wykonania
W celu wzmocnienia gruntu asfaltem upłynnionym należy wykonać czynności wymienione
wcześniej. Wzmocnienie należy wykonać w dniach bezdeszczowych przy temperaturze
minimum 15�C. Dozowanie asfaltu upłynnionego powinno odbywać się po doprowadzeniu
mieszaniny gruntu z aktywizatorem do wymaganej wilgotności4 . Ziarna gruntu należy
otoczyć asfaltem upłynnionym podgrzanym do temperatury 40�C. Bezpośrednio po wymie-
szaniu mieszankę należy zagęścić walcami ogumionymi. Dopuszczenie ruchu po wykonanej
warstwie może nastąpić bezpośrednio po zagęszczeniu mieszanki. Grubość warstwy
wzmacnianej nie powinna być mniejsza niż 14 cm. Ze względu na możliwość zagęszczenia,
maksymalna grubość warstwy nie powinna przekraczać 18 cm. Specyficzną cechą mieszanek
gruntu z bitumem jest potrzeba ograniczenia czasu mieszania. Przedłużając czas mieszania
ponad optymalny, doprowadza się do zmniejszenia grubości błonek, co powoduje zwiększoną
adsorpcję wody. Przy mieszaniu bitumu na podłożu gruntowym, zaleca się kilkukrotne
dozowanie lepiszcza, przy czym po każdym rozlaniu bitumu powinno nastąpić wymieszanie.
14. Pale żwirowe5
Szczególnie interesująco w świetle ostatnich rozważań rysuje się stosowanie pali żwirowych,
a przede wszystkim kolumn kamiennych. Choć mechanizmy ulepszania słabego podłoża są w
obu metodach zbliżone, różnią się one istotnie nie tylko składem granulometrycznym tworzy-
wa, lecz również, a może przede wszystkim, technologią wykonania.
Przez pojęcie pali żwirowych rozumie się tutaj formowanie przy użyciu tradycyjnych technik
palowych (np. Franki) słupy z kruszywa 0,5 cm - 2,0 cm, o średnicy 30 cm - 50 cm. Kolumny
kamienne są słupami o średnicy 80 cm - 100 cm, wykonywanymi z materiału o ziarnach 2,0
cm - 10 cm techniką wibrowymiany.
Wiele cennych zalet potwierdzonych bogatymi, kilkunastoletnimi doświadczeniami
Katowickiego Przedsiębiorstwa Budownictwa Przemysłowego "BUDUS", osiągniętymi w
ścisłej współpracy z prof. Jerzym Przystańskim z Politechniki Poznańskiej, sprawia, że
metoda wibrowymiany godna jest szczególnej rekomendacji i to właśnie w odniesieniu do
autostrad. Warto ją nieco przybliżyć dokonując przy tym bilansu jej przymiotów i
niedostatków.
Obecnie używa się do wibrowymiany nowoczesnego, niezwykle wydajnego wibroflota
śluzowego, produkcji firmy niemieckiej Geka Sondemaschinenbau GmbH. Całość urządzenia
przypomina kafar o napędzie gąsienicowym, do którego podwieszony jest właściwy wibroflot
o standardowej długości 12,0 m. Wibroflot zakończony jest u dołu potężnym wibratorem
zwanym głowicą Kellera. U góry przytwierdzony jest do niego zasobnik z kruszywem o
pojemności ok. l m3. W pierwszej fazie wykonawstwa następuje głębienie otworu w efekcie
łącznego działania ciężaru opuszczanego wibroflota, drgań głowicy Kellera i strumienia
sprężonego powietrza wydobywającego się z dyszy umieszczonej w dolnym końcu głowicy.
Elementem wykonawstwa o kluczowym znaczeniu, zasadniczo odróżniającym kolumny
kamienne od pali żwirowych, jest formowanie ich trzonów, realizowane po osiągnięciu
projektowanej głębokości otworu. Odbywa się to w sposób następujący: unosi się wibroflot
4
BN-69/8933-09 Stabilizacja gruntów i kruszyw asfaltami upłynnionymi.
5
Fragment artykułu dr hab. inż. Macina Gryczmańskiego, profesora Politechniki Śląskiej, kierownika Katedry
Geotechniki
79
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
na wysokość kilkudziesięciu cm i podaje prowadnicami kruszywo, które wypełnia pustkę pod
głowicą. Następnie opuszcza się wibroflot i wzbudza silne drgania wahadłowe głowicy, które
powodują wbijanie ziarnistego materiału w miękkie otoczenie gruntowe otworu. Tym
sposobem, przy otworze o średnicy ok. 60 cm powstaje kolumna kamienna, której średnica
jest tym większa, im bardziej ściśliwy otaczający grunt. Opisany cykl powtarza się, aż do
osiągnięcia powierzchni terenu.
Pierwsze ważne zalety kolumn kamiennych wiążą się z przedstawioną wyżej technologią
formowania. Pod wpływem obciążenia przekazywanego przez nawierzchnię autostrady
kolumny nieco "pęcznieją" wywierając poziomy nacisk na wzmacniany grunt, w wyniku
następuje filtracja wody do ich wnętrza i konsolidacja wzmacniająca i usztywniająca słabe
podłoże.
W kolumnach kumulują się więc efekty wymiany słabego gruntu na nieporównywalnie
wytrzymalszy i sztywniejszy oraz drenu i równocześnie bocznego docisku przyspieszającego
i potęgującego konsolidację słabego gruntu. Do tego trzeba dodać takie zalety, jak prostota
technologii, krótki czas realizacji (do 150 mb kolumn, tj. np. 30 kolumn 5-metrowej długości
dziennie), odporność na agresywne działanie wody, niezależność od warunków
hydrogeologicznych.
Wyliczając pozytywy kolumn kamiennych wymienia się zwykle relatywnie niski koszt
wzmocnienia. Zależy on w sposób oczywisty od rozstawu kolumn. W przypadku autostrad,
które przekazują na wzmacniane podłoże małe naciski, rozstaw ten powinien być
kompromisem między wzrostem a skutecznością ulepszenia. Wraz z jego kosztem zwiększa
się niejednorodność podłoża w planie. Pojawia się problem nośności nawierzchni, jako płyty
na podatnych podporach. To zagadnienie wymaga indywidualnej analizy i stanowi jedyny
dyskusyjny aspekt stosowania wibrowymiany pod autostradami.
15. Pale z niegaszonego wapna
Metoda wykonania takich pali polega na wywierceniu w nasypie otworów i następnie
wypełnienie ich wapnem niegaszonym. Przy tym sposobie wzmocnienie nasypu polega na
wzajemnym działaniu wapna niegaszonego i wody znajdującej się w nasypie. Dla hydratacji
wapna trzeba trzy razy więcej wody niż dla cementu. Wapno, pochłaniając wodę z
otaczających mas ziemnych nasypu, powoduje osuszenie i stwardnienie gruntu. Podczas
hydratacji, wapno niegaszone wydziela również znaczną ilość ciepła i powiększa swoją
objętość 2-3,5 razy, co powoduje wyparowywanie wody i jednocześnie zespolenie i
wzmocnienie nasypu.
Pale wapienne nie pracują na ścinanie!
80
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
XI. GEOWA
ÓKNINY I GRUNT ZBROJONY
16. Włóknina drogowa
Ostatnio włóknina jest powszechnie stosowana jako: dreny, filtry i przepony w robotach
ziemnych, drogowych, kolejowych, w budownictwie wodnym i komunalnym.
Włókninę otrzymuje się w wyniku plątania ciągłych włókien poliestrowych, w postaci mat,
które o określonych szerokościach stanowią materiał rolowy. Charakteryzuje się ona całko-
witą odpornością na gnicie w kontakcie z wodą i gruntem, a także dużą wytrzymałością. Są to
bardzo istotne cechy materiału budowlanego, które zapewniaj ą budowli długotrwałość.
Główną cechą włókniny jest jej wodoprzepuszczalność, którą można rozpatrywać jako
wodoprzepuszczalność normalną - gdy przenikanie wody następuje prostopadle do powierz-
chni włókniny - oraz wodoprzepuszczalność styczną - przy równoległym przenikaniu wody
do powierzchni.
Jak wykazały dotychczasowe badania, wodoprzepuszczalność włókniny jest jednakowa
niezależnie od kierunku przenikania wody. Podobnie jak w gruntach, wodoprzepuszczalność
włókniny wyrażamy współczynnikiem filtracji k. Jeżeli włóknina nie jest poddana żadnemu
obciążeniu, to współczynnik filtracji leży w przedziale od k = l�l0-3 m/s do 3�l0-3 m/s.
Wartości te są około 2 razy mniejsze wówczas, gdy włóknina jest poddana obciążeniu rzędu
1961,32 hPa (2 kG/cm2). Przytoczone wartości wskazują, że wodoprzepuszczalność włókniny
jest bardzo duża i odpowiada wodoprzepuszczalności piasku średniego a znacznie większa od
wodoprzepuszczalności gruntu, który posiadałby te same wymiary średnic, co włókno
poliestrowe np. 27-28 mikronów. Grunt taki należałby do kategorii pyłów, dla których
współczynnik filtracji leży w przedziale od k = 1�10-5 m/s do 1�10-6 m/s. Taka duża
wodoprzepuszczalność włókniny wynika z jej struktury, dzięki której porowatość przekracza
90%, podczas gdy porowatość gruntów pylastych jest znacznie mniejsza i wynosi ok. 30%.
Należy podkreślić, że dzięki dużej wytrzymałości włóknin poliestrowych porowatość
włókniny pozostaje bardzo duża, nawet wówczas, gdy jest ona poddana znacznemu ściskaniu;
np. przy obciążeniu 1961,32 hPa (2 kG/cm2) jej porowatość wynosi jeszcze 80% i mało się
zmniejsza przy obciążeniach większych.
Włóknina ma zdolność zatrzymywania cząstek gruntu przy jednoczesnej możliwości prze-
puszczania
wody, może ona także wodę transportować - spełnia wówczas rolę drenażu. Właściwości te są
wykorzystywane w różnych systemach odwadniających.
Inną cechą włókniny jest jej duża wytrzymałość na rozciąganie, a także znaczna odkształ-
calność.
Włóknina należy do materiałów izotropowych, dzięki czemu zarówno wytrzymałość, jak
i odkształcalność są praktycznie jednakowe we wszystkich kierunkach.
Charakterystykę techniczną krajowej włókniny drogowej podano w tablicy l.
W wielu krajach zachodnich włóknina znalazła wszechstronne zastosowanie w różnych
dziedzinach budownictwa, i tak:
81
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
o w obiektach komunikacyjnych jest stosowana do odcinania podłoża gruntowego od
podbudowy drogowej,
o w kolejnictwie używa się włókniny do rozdzielania podsypki tłuczniowej od podłoża
gruntowego,
o w ubezpieczaniu brzegów rzek i kanałów - jako warstwę chroniącą przed zjawiskami
sufozji (wymywania cząstek gruntu)
o w systemach odwadniających włóknina jest stosowana jako ochrona przed zamula-
niem drobnymi cząsteczkami gruntu drenów ceramicznych lub drenów
uformowanych z grysów lub żwirów.
Rys. 1. Schematy przykładów zastosowania geotekstyliów
82
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Rys. 2. Struktury kierunkowe geotekstyliów
Tablica l. Charakterystyka techniczna krajowej włókniny drogowej
WD2 WD3 WD5
Masa powierzchniowa g/m2 357 381 317
Masa właściwa g/m3 0,068 0,075 0,068
Wytrzymałość na rozciąganie
 wzdłuż MN/m2 3,07 3,77 2,63
kG/cm2 31,35 38,5 26.8
MN/m2 7,18 7,57 5,28
- wszerz
kG/cm2
73,25 77,2 53.9
Wydłużenie po rozerwaniu
- wzdłuż % 155 150 127
- wszerz % 87 92 136
Tworzywo poliprop. poliester
83
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
17. Grunt zbrojony
Na początku lat 1960-tych H. Yidal opatentował we Francji pomysł zbrojenia gruntu
cięgnami metalowymi.
Grunt zbrojony powstaje więc w wyniku połączenia gruntu ze zbrojeniem. Zbrojenie ma
najczęściej postać elementów liniowych (metalowe taśmy), zdolnych do przenoszenia
znacznych sił rozciągających. Zazwyczaj elementy zbrojenia rozmieszczane są w masywie
gruntu zbrojonego w taki sposób, że może być on praktycznie traktowany jako ośrodek
jednorodny. Elementy zbrojenia umieszcza się tylko w tych kierunkach, w których na grunt
działają siły rozciągające. Ze względu na sposób działania tych sił, zbrojenie najczęściej
ułożone jest poziomo, równomiernie w całym masywie gruntu zbrojonego.
W murze oporowym z gruntu zbrojonego, elementy zbrojenia ułożone są w warstwach
poziomych, równoległych do siebie. Grunt zbrojony może być zatem traktowany jako
materiał złożony (kompozyt), względnie jednorodny, ale wzmocniony anizotropowo.
Podstawowym zjawiskiem w gruncie zbrojonym jest tarcie pomiędzy gruntem i elementami
zbrojenia. Siły powstające w masywie przekazywane są z gruntu na zbrojenie za
pośrednictwem tarcia. Zbrojenie poddane jest działaniu sił rozciągających, a całość
zachowuje się tak, jak gdyby grunt w kierunku zbrojenia miał spójność proporcjonalną do
wytrzymałości zbrojenia na rozciąganie. Zasada działania gruntu zbrojonego opiera się zatem
na istnieniu tarcia pomiędzy gruntem i zbrojeniem. Konieczne jest, aby materiał używany do
nasypu w obrębie zbrojenia (zasypka) charakteryzował się dobrym tarciem wewnętrznym, w
celu zapewnienia prawidłowego wykorzystania sił normalnych, które powstają na długości
warstw zbrojenia. Wyklucza to z góry stosowanie do tego celu gruntów o dużej spoistości,
takich jak np. iły.
W masywie grunty zbrojonego znajdującym się w stanie równowagi to znaczy takim, w
którym nie występują przemieszczenia gruntu względem zbrojenia, naprężenia rozciągające
powstające w warstwach zbrojenia, są wynikiem naprężeń ścinających przekazywanych przez
grunt na powierzchni zbrojenia. W stanie równowagi lokalnej w każdym punkcie zbrojenia
znamy następujące zależności pomiędzy naprężeniem stycznym T a siłą rozciągającą T
dT 1
= �"
dl 2sa
gdzie:
T - siła rozciągająca w zbrojeniu,
l - odcięta punktu wzdłuż zbrojenia,
sa - szerokość zbrojenia.
Jak widać na rys. maksymalna wartość sił rozciągających nie przypada w miejscu przymoco-
wania zbrojenia do osłony masywu, lecz występuje wewnątrz masywu dzieląc go na dwie
strefy:
84
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
- pierwsza strefa umiejscowiona w sąsiedztwie ścianki, gdzie naprężenie ścinające T
zwrócone jest w kierunku ścianki, a grunt dąży do przemieszczenia zbrojenia w
kierunku na zewnątrz; jest to strefa parcia, lub strefa aktywna,
- strefa druga, w której naprężenie ścinające T zwrócone jest do wnętrza masywu grun-
towego i dąży do utrzymania zbrojenia; jest to strefa zakotwienia lub strefa oporu.
Do wykonania konstrukcji z gruntu zbrojonego konieczne jest zabezpieczenie swobodnych
ścian konstrukcji za pomocą osłony w celu uniemożliwienia wysypywania się gruntu
spomiędzy zbrojenia i dla nadania ścianie wymaganej formy. Osłona odgrywa pewną rolę w
działaniu gruntu zbrojonego, chociaż znacznie mniejszą niż zbrojenie, ze względu na jej
lokalne oddziaływanie.
17.1. Zasady stosowania
Obecnie grunt zbrojony znajduje zastosowanie przede wszystkim jako konstrukcje oporowe,
przyczółki mostowe oraz nabrzeża.
W budownictwie komunikacyjnym można go również wykorzystywać do wzmacniania
konstrukcji nasypów posadowionych na gruntach słabonośnych oraz wzmacniania podłoża
gruntowego.
Wzmacnianie nasypów polega na wprowadzeniu zbrojenia do całego nasypu lub jego dolnej
partii.
Takie zazbrojenie spowoduje usztywnienie nasypu na jego długości, a pracować on będzie jak
wiotka belka ciągła na podłożu odkształcalnym. Zabezpieczy to nasyp przed dużym
nierównomiernym osiadaniem. Zbrojenie nasypów wykorzystywać można przede wszystkim
przy posadawianiu ich na podłożu; z nasypów niekontrolowanych, rumoszy skalnych oraz
słabonośnych gruntów aluwialnych, gdzie oszczędność w stosunku do tradycyjnych metod
posadawiania wynosi 30-45%.
Grunt zbrojony można również zastosować przy częściowej wymianie (górnej partii) gruntu
słabonośnego w podłożu albo jako warstwa podłoża oparta na palach kamiennych lub
piaskowych.
17.2. Technologia wykonania  zbrojenie
Zbrojenie jest podstawowym elementem konstrukcji i w sposób zasadniczy decyduje o
jakości i walorach eksploatacyjnych obiektu.
W oparciu o powyższe - dobór zbrojenia jest zdeterminowany:
a) - zapewnieniem stateczności konstrukcji,
b) - warunkami pracy (oddziaływanie korozji, pH kwasowość środowiska, woda morska
itp.),
c) - przeznaczeniem i zadaniami konstrukcji,
d) - przewidywanym okresem użytkowania,
Uwzględniając te warunki można wyróżnić następujące rodzaje zbrojenia:
a) - z wkładkami stalowymi,
b) - z wkładkami plastykowymi,
c) - z wkładkami z włókien filtracyjnych.
85
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
17.3. Wkładki stalowe
Wybór rozstawu i długości zbrojenia wynika z obliczeń stateczności wewnętrznej masywu.
Zasadniczymi elementami tej stateczności są wytrzymałość na rozciąganie zbrojenia, jak
również jego giętkość.
Trwałość zbrojenia powinna być uwzględniona we współczynniku bezpieczeństwa, przyjętym
dla danej konstrukcji.
Zbrojenie składa się na ogół z płaskowników, lecz w pewnych przypadkach można
zastosować siatki.
Płaskowniki wykonywane są najczęściej ze stali cynkowanej, czasem ze stopu aluminium AG
4MC, a w najbliższej przyszłości przewiduje się zastosowanie stali nierdzewnej, zawierającej
17% chromu (ZSC 17). Elementy zbrojenia mają szerokość od 40 do 120 mm z przewier-
conymi na końcach otworami w celu połączenia śrubami z osłoną.
Właściwości różnych materiałów zastosowanych do zbrojenia zestawiono w tablicy 2 i 3.
Dane materiałowe zamieszczone w tablicach pochodzą z literatury francuskiej.
Tablica 2
Grubość Wytrzymałość na Granica
Wydłużenie
walcowana sprężystości
Materiał
zrywanie
[%]
[MPa]
[mm]
�ar [MPa]
Stal cynkowana metodą
Sędzimira 3 360 240 25
Stal nierdzewna ZSC 17 1,5 650 500 7+5
Stop aluminium AG4MC 2 300 230 6
Tablica 3
Materiał Stal cynkowa Stop aluminium Stal nierdzewna
Gatunek HR AGS ZSC 17
Ochrona p-korozyjna cynkowanie na gorąco - utlenianie anodowe
- dwuchromianowanie
Przy projektowaniu masywu z gruntu zbrojonego opartego na polskim materiale należałoby z
uwagi na wytrzymałość i trwałość obiektu dokładnie określić parametry wytrzymałościowe,
właściwości reologiczne oraz odporność korozyjną stali aktualnie produkowanych w kraju.
Norma PN-83/B-03010 "Ściany oporowe" - obliczenia statyczne i projektowanie" podaje w
tablicy Z5-4 orientacyjny zakres stosowalności zbrojenia.
Odległość między warstwami zbrojenia zależy od wymiarów elementów ściany i wynosi 33
cm przy elementach metalowych oraz 37,5 cm przy elementach betonowych. Rozstaw cięgien
zbrojenia w warstwie jest zwykle od 50 do 100 cm.
Wykorzystanie wkładek plastykowych i włóknin filtracyjnych jako elementów zbrojenia jest
jeszcze mało zbadane i trudno określić możliwości stosowania i trwałość takich konstrukcji.
86
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
17.4. Technologia wykonania - materiał nasypu
Wybór materiału nasypowego zależy od czynników ekonomicznych i technicznych.
Parametrem decydującym o przydatności materiału nasypowego jest współczynnik tarcia
pomiędzy gruntem a zbrojeniem. W warunkach francuskich, bogatych w doświadczenia ze
stosowaniem tego materiału, proponowana wartość współczynnika tarcia wynosi 0,35.
Stosuje się obecnie proste kryterium składu uziarnienia materiału. Zawartość ziaren drobnych,
mniejszych od 0,08 mm, powinna być mniejsza od 15% w stosunku wagowym.
Wymiary ziaren największych zależą jedynie od technologii układania gruntu zbrojonego,
grunt nie powinien zawierać więcej niż od 25% w stosunku wagowym ziaren o wymiarach
0,15-0,35 mm, przy czym wymiar 0,35 mm jest wartością maksymalną. W niektórych
szczególnych przypadkach może się okazać ekonomiczne nie stosowanie tego samego
materiału nasypowego w całej konstrukcji. Na przykład materiał o dobrej jakości, to znaczy o
dużym tarciu, można stosować w obszarach wymagających największego tarcia pomiędzy
gruntem i zbrojeniem.
87
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Wykaz norm dla przedmiotu
Budowle i roboty ziemne
[1] PN-S-02205 (styczeń 1998r.) Roboty ziemne; zamiast BN-72/8932-01 Roboty
ziemne.
[2] BN-88/8932-02 Roboty ziemne i BN-88/8930-03
[3] PN  B-06050 Roboty ziemne
[4] PN-S-96011 Stabilizacja gruntów wapnem dla celów drogowych
[5] PN- S-96012 Podbudowa i ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem
[6] PN-B-02481 (styczeń 1998) Geotechnika
[7] PN-S-02204 (styczeń 1997) Odwodnienie dróg; zamiast BN-67/8936-01
Odprowadzenie wód opadowych z drogi.
[8] PN-B-02479 (sierpień 1998) Dokumentowanie geotechniczne.
oraz
Dz. U. Nr 63 poz. 735 z 2000 r. ...w sprawie warunków technicznych, jakim powinny
odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie
88
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
Pytania kontrolne
1. Wymienić rodzaje budowli ziemnych wnikające z ich funkcji użytkowych i gabarytów.
2. Jakie dodatkowe funkcje użytkowe może spełniać wał przeciwpowodziowy i na jakich
warunkach. Które normy i akty prawne określają warunki techniczne i usytuowania
wałów?
3. Podać właściwości konstrukcyjno-funkcjonalne i klasę przenoszonych obciążeń,
:poddroża, podtorza i podłoża.
4. Wymienić (poza gabarytowe) różnice warunków technicznych autostradowych i
kolejowych budowli ziemnych
5. Wymienić (poza gabarytowe) różnice warunków technicznych autostradowych i
drogowych budowli ziemnych
6. Wymienić (poza gabarytowe) różnice warunków technicznych drogowych i kolejowych
budowli ziemnych
7. Które grunty są absolutnie nie przydatne w konstrukcji budowli ziemnych.
Wymienić w/g PN/B-02481. i podać główny parametr dyskwalifikujący.
8. Jakie grunty należą do grupy niepewnych i wątpliwych pod względem wysadzinowości.
Podać wszelkie znane kryteria.
9. Podać sposób oznaczania wskaz
nika nośności gruntu  wnoś (CBR) w/g PN-S-02205.
Podać zakres tego wskaz
nika dla suchego Pg i wilgotnego Pśr
10. Określić ilościowo przyrosty objętości gruntów pozyskiwanych (po urobieniu) w
znaczeniu normy PN-B-06050.i podać kategorie urabialności gruntów budowlanych.
11.Jakie rodzaje gruntu i o jakich parametrach (wymienić co najmniej dwa parametry) mogą
stanowić rdzeń zapory lub wału przeciw powodziowego.
12 Zidentyfikować co najmniej jeden rodzaj gruntu (nazwa, parametry, w/g normy) z
którego nie można wykonać nasypu o wysokości 1,90 m. Uzasadnić.
13 W jaki sposób w bilansie robót ziemnych - wykresie objętości mas uwzględnić objętość
mas gruntu pozyskanych z wykopu obustronnych rowów? Uzasadnić analitycznie, biorąc
pod uwagę; -nasyp o stałej wysokości 4,75 m i wykop o stałej głębokości rowów 0,65m.
14. Podać objętość niewykonanych robót ziemnych ze względu na wykonanie przepustu
szcze- linowego o świetle 0,40m w nasypie o wysokości 3,20m wykonanego z piasku
gliniastego.
89
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
15. Jaką wysokość powinien nasyp wykonany z P na podłożu nieodkształcalnym aby w
rezultacie przewidywanego zagęszczenia poziom prawej krawędzi znalazł się na
wysokości 5,25 m. Szerokość korony nasypu 10,40 m.
16. Podać relacje analityczne pomiędzy stopniem zagęszczenia Id a wskaz
nikiem
zagęszczenia Is(Wz )dla wybranego typu gruntu budowlanego.
17. Podać relacje analityczne pomiędzy wskaz
nikiem zagęszczenia Is (Wz ) a
współczynnikiem spulchnienia p[%] (lub k) dla dowolnego typu gruntu budowlanego.
18. Podać relacje analityczne pomiędzy stopniem zagęszczenia Id a współczynnikiem
spulchnienia p[%] dla pewnego typu gruntu budowlanego.
19. Wymienić parametry od których zależy wydajność (przepływ) rowu w kontekście PN-S-
02204.
20. Wymienić parametry od których zależy wydajność (przepływ) drenu wgłębnego w
kontekście PN-S-02204
21. Wymienić parametry od których zależy wydajność (przepływ) przepustu w kontekście
Dz.U. Nr.63 poz735 z sierpnia 2000r.
22. Jaka jest zasada działania studni chłonnych. Od czego zależy ich wydajność ( wpływ ).
23.Z jakich podzespołów i urządzeń składają się igłofiltry. W jakim przypadku muszą być
koniecznie zastosowane.
24. Na czym polega zastosowanie drenu szczelinowego a na czym drenu  bezrowkowego .
25. Jaki rodzaj urządzeń odwadniających może być zastosowany w podłożu pasa startowego.
26. Podać trzy schematy zastosowania geowłóknin w strefir aktywnej budowli
komunikacyjnej budowli ziemnej.
27. Wymienić różnice właściwości technicznych geomembran i geowłóknin.
28. Podać zakresy głównych parametrów geotekstylii stosowanych w budownictwie
drogowym tj. gramatury, wydłużenie przy zerwaniu, wodoprzepuszczalność (KDarcy)
29. Podać zasady i zarys technologii wykonania pali z wapna niegaszonego. W jakich
przypadkach mogą mieć zastosowanie w budowlach ziemnych.
30. Podać zasady i zarys technologii wykonania pali żwirowych. W jakich przypadkach
mogą mieć zastosowanie w budowlach ziemnych.
31. Wymienić (naszkicować) sposoby zabezpieczenia skarp budowli ziemnej przed erozją
wodną cieków przepływowych (z nurtem).
32. Wymienić co najmniej dwa przypadki w których niedopuszczalne jest zastosowanie pali
typu  gruntowego .
90
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com
BUDOWLE I ROBOTY ZIEMNE
33. Jakie grunty nie nadają się do stabilizacji cementem i co decyduje o ich przydatności.
34. Podać ilość potrzebnego cementu w kg/m2 stabilizowanej warstwy o grubości h.
35 Dla jakich gruntów stabilizacja wapnem jest szczególnie zalecana. Podać normowe
nazwy i parametry tych gruntów..
36. Wymaganym wskaz
nikiem mrozoodporności dla próbek gruntu stabilizowanego
cementem jest 0,6/0,7. Podać interpretację fizyczną tego wskaz
nika.
37. Od czego zależy wymagana i niezbędna ilość dodawanej wody na 1m2 warstwy
stabilizowanej cementem lub wapnem.
38. Podać definicję i zasady określania;
- stopnia zagęszczenia Id
- wskaz
nika zagęszczenia Is
- wskażnika odkształcenia Io
- współczynnika spulchnienia p
91
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.pdffactory.com