1.
Ogólne zasady wykonywania wykopów i nasypów
Podstawową zasadą wykonywania wykopów jest wykonywanie ich w kierunku wznoszenia
się niwelety osi torowiska, co umożliwia naturalny odpływ wód opadowych z wykopu.
Sposoby odspajania gruntów w wykopach:
• przy użyciu koparek lub koparko-ładowarek
• przy użyciu zgarniarek spycharek i równiarek
2.
Wykonywanie wykopów
2.1
Wykonywanie wykopów w warunkach typowych
Sposób wykonywania wykopów zależy od posiadanych przez wykonawcę środków
technicznych oraz rodzaju i ilości gruntów na trasie robót. Wyróżniamy:
• metodę warstwową (podłużna)
• metodę czołową (poprzeczna)
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 wykopów metodą czołową
Wykop wykonuje się od razu na całej szerokości przekroju poprzecznego, a front robót
stopniowo przesuwa się wzdłuż wykopu (roboty mogą być rozpoczęte z jednego lub
równocześnie z obu końców danego odcinka wykopu).
strzałki – kierunek transportu ziemi, liczby – kolejne objętości mas ziemnych
Do zalet możemy zaliczyć możliwość wykonywania wykopu warstwami dużej głębokości
(racjonalne wykorzystanie koparek), do wad mały front robót (wolny postęp). W związku
z tym sposób czołowy stosowany jest głównie w terenie mocno pofałdowanym oraz w terenie
podgórskim i górskim, przy wykonywaniu krótkich i głębokich wykonów. Najczęściej
prowadzi się je na stokach bocznie pochylonego terenu, w tzw. przekrojach odcinkowych.
W niektórych przypadkach w celu zwiększenia frontu robót, jeżeli głębokość wykopu na to
pozwala można wykonywać wykop w sposób piętrowy. Polega on na tym, że jest
wykonywany jednocześnie w dwóch lub więcej poziomach. Z każdego poziomu należy
zapewnić niezależną drogę wywozową oraz niezależne odprowadzenie wód opadowych, przy
czym woda spływająca z górnego poziomu nie powinna pogarszać warunków pracy
w wykopie dolnego poziomu.
Metodę czołową wykorzystuje się również przy poprzecznym przerzucie ziemi wydobywanej
ze zbocza.
2.1.2
Wykonanie wykopów metodą warstwową
Warstwowa metoda wykonywania wykopu różni się od poprzedniej tym, że roboty mogą być
rozwinięte od razu na całej długości wykopu. Wykop w tej metodzie można wykonywać:
a)
warstwami niewielkiej grubości – cienkie warstwy, grubości kilkunastu centymetrów
od razu na całej szerokości przekroju poprzecznego. Zaleca się zastosowanie
równiarek, spycharek, zgarniarek itp. Maszyn, wymagających dużej powierzchni lub
długości frontu robót naładowanie przesuwanego lub przewożonego urobku.
b)
za pomocą podłużnych wąskich przekopów – przekop wykonuje się na całej długości
wykopu, o wymiarach skrajni taboru, używanego do transportu mas ziemnych, lub
o szerokości wysięgnika koparki, która przebija się przez dany wykop przejściami
podłużnymi. Następnie przekop ten jest rozszerzany stopniowo na całą szerokość
wykopu. Grubość warstwy wynosi 1,5 – 2 m zależnie od rodzaju sprzętu.
Pierwsze przejście koparki wykonuje się przy skarpie, a drogę wywozową urządza poza
krawędzią skarpy wykopu. Drogę tą przerzuca się następnie do przekopu dla wywożenia
ziemi z przejścia 2 koparki itd.
Według drugiego schematu, przejście pierwsze koparki urządza się w środku wykopu,
magazynując chwilowo wydobytą ziemię na zewnątrz, po czym w przekopie tym urządza się
drogę wyjazdową dla środków transportowych wywożących masy ziemne z przekopów 2 i 3.
Następnie drogę tą urządza się kolejno w dalszych przekopach. Schemat ten stosuje się gdy
drogi wywozowej nie można urządzić na zewnątrz wykopu.
Zaletą metody warstwowej jest możliwość rozwinięcia robót na szerokim froncie oraz
zapewnienie przelotowego ruchu środków transportowych, użytych do wywożenia ziemi
wydobytej z wykopu.
Jeżeli wykop jest wykonywany sposobem czołowym, samochód pod naładunek ustawia się
tyłem za koparką, jeżeli zaś wykop ten jest wykonywany sposobem podłużny, to samochód
po naładunek jest ustawiony z boku, a ruch jego odbywa się wzdłuż wykopu.
Profilowanie skarp, tj. nadanie im prawidłowych kształtów, powinno odbywać się od razu po
przejściach maszyn. Jeżeli podczas wykonywania robót w którymkolwiek przekroju
poprzecznym nastąpi lokalne obsunięcie się skarpy (AB) , świadczy to o tym, że na danym
odcinku kąt pochylenia skarpy nie zapewnia jej stateczności. W takim przypadku należy
załagodzić pochylenie skarpy, kształtując je wg linii AC.
Jeżeli w czasie wykonywania robót w wykopie zostanie odsłonięta warstwa wodonośna lub
jakiekolwiek źródełko wody zaskórnej, to należy wodę przesączającą się lub spływającą do
wykopu ująć za pomocą rowów, ścieków drenów, studzienek, rur itp. oraz odprowadzić poza
obręb wykopu, nie dopuszczając do jego nawodnienia.
2.2
Wykonywanie w trudnych warunkach geotechnicznych
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.
Jeżeli w wykopie występują grunty nawodnione lub kurzawki, to grunty takie należy osuszyć,
ulepszyć (np. poprzez stabilizację cementem) lub wymienić.
NASYPY
W warunkach stałego podłoża gruntowego można nasypy wykonywać wg metod:
- warstwowej (podłużnej)
-czołowej
- bocznej
Metoda warstwowa jest najracjonalniejszą metodą pod względem technicznym, gdyż równocześnie z
budową nasypu następuje równomierne i stopniowe jego zagęszczenie wskutek ciągłych przejazdów
po świeżo układanych warstwach gruntu środków transportowych oraz maszyn lub przyrządów do
zagęszczenia gruntu. Metoda ta pozwala na zastosowanie dużego frontu robót.
Grubość usypywanych warstw gruntu w przypadku zastosowania kolei lub samochodów wynosi 50-
100 cm, spycharek 6-25cm, zgarniarek 8-35cm
Metodę czołową stosuje się raczej tylko przy budowie krótkich nasypów w miejscach przekroczenia
wąskich i głębokich dolin, jeżeli ze względu na znaczne pochylenie zboczy ruch środków
transportowych po nich byłby utrudniony. Metoda ta znajduje zastosowanie (przede wszystkim) przy
budowie nasypów na
terenach bagnistych, gruntach słabonośnych i ściśliwych.
Do wad tej metody należy zaliczyć mały front robót oraz trudności w równomiernym zagęszczeniu
gruntów zwłaszcza w dolnych, pochyłych jego uwarstwieniach, w związku z czym liczyć się zależy z
ewentualnością długotrwałego procesu osiadania i deformacji nasypów.
Metoda boczna polega na bocznym wysypywaniu dowożonych mas ziemnych od razu na pełną ich
wysokość. Znajduje ona zastosowanie przy poszerzaniu nasypów istniejących oraz przy wykonywaniu
nasypów na zboczach i w przekrojach odcinkowych
WYMAGANIA WSTĘPNE:
- zakończenie wszystkich robót przygotowawczych; wycięcie stopni w zboczu o ile konieczne,
- sprawdzenie stanu zagęszczenia gruntów w podłożu nasypów i ew. dogęszczenie,
Wybór odpowiednich gruntów/materiałów:
- przy wykorzystaniu gruntów i materiałów należy rozważyć:
- w pierwszej kolejności grunty uzyskane z wykopów,
- następnie odpady przemysłowe,
- następnie grunty z ukopów.
OGÓLNE ZASADY WYKONANIA NASYPÓW
1. Nasypy powinny być wznoszone z zachowaniem przekroju poprzecznego i profilu podłużnego
określonego w projekcie.
2. Nasypy należy wykonywać metodą warstwową.
3. Nasypy powinny być wznoszone równomiernie na całej szerokości.
4. Grubość warstwy w stanie luźnym powinna być odpowiednio dobrana w zależności od rodzaju
gruntu i sprzętu do zagęszczania.
5. Do wykonania kolejnej warstwy można przystąpić po odbiorze poprzedniej warstwy przez Nadzór.
6. Grunty o różnych właściwościach należy wbudowywać w oddzielnych warstwach, o jednakowej
grubości na całej szerokości nasypu.
7. Warstwy gruntu przepuszczalnego należy wbudować poziomo, a gruntu mało przepuszczalnego ze
spadkiem górnej powierzchni około 4%. Na terenie płaskim – spadek dwustronny, na pochyleniu –
jednostronny, zgodny ze spadkiem terenu.
8. Grunty spoiste należy wbudowywać w dolne, a niespoiste – w górne partie nasypu.
9. Górne warstwy nasypu o grubości co najmniej 0,5 m. należy wykonać z gruntu o wskaźniku U ≥ 5 i
współczynniku „k” co najmniej 5 m/dobę. Alternatywnie, za zgodą Inżyniera, górną warstwę nasypu
można ulepszyć poprzez stabilizację spoiwem.
10. Na terenach o wysokim ZWG oraz zalewowych dolną część nasypu o grubości co najmniej 0,5 m.
powyżej najwyższego poziomu wody należy wykonać z gruntu przepuszczalnego.
11. Grunt przywieziony na miejsce wbudowania powinien być bezzwłocznie wbudowany w nasyp.