PROJEKTOWANIE ROBÓT  ZIEMNYCH 

 

W BUDOWNICTWIE  DROGOWYM 

Głażewski M, Nowocień E., Piechowicz K.: Roboty 

ziemne 

i rekultywacyjne w budownictwie komunikacyjnym, 

WKiŁ, Warszawa 2010.

Roboty ziemne 

– 

roboty budowlane polegające na wydobywaniu, 

przemieszczaniu i układaniu mas ziemnych. 

Do podstawowych robót należą:

-Wykonywanie budowli ziemnych (nasypy drogowe, 

wały regulacyjne, wały przeciwpowodziowe i ochronne, 

zapory ziemne, ..
-Wykonywanie wykopów w celu posadowienia 

fundamentów budowli i obiektów inżynierskich,
-Roboty melioracyjne i przy wykonywaniu kanalizacji,
-Przygotowanie powierzchni terenu pod przyszłą 

zabudowę , lotniska, place, …   

Ze względu na kształt i rozmiary pasa 

terenu wyróżniamy:

-Roboty ziemne liniowe,
-Roboty ziemne powierzchniowe,

Ze względu na położenie robót w stosunku 
do powierzchni terenu wyróżniamy:

- Wykopy, 
- Nasypy.

Kontrola robót ziemnych

Konieczne jest wykonywanie badań geotechnicznych 

przed rozpoczęciem, w trakcie i po zakończeniu robót. 

Ważną sprawą jest wykonywanie polowych badań na 

miejscu budowy w warunkach in situ, tak aby sprawdzić 

niektóre parametry gruntów niezależnie od wyników 

badań laboratoryjnych. 

Badania polowe 

obejmują wykonanie wykopów i 

szybików oraz otworów badawczych (wiercenia), 

pobieranie próbek gruntu, ustalanie poziomu ZWG, 

badania makroskopowe, sondowania (w celu określenia 

stanu gruntów) i próbne obciążenia gruntów

Ochrona środowiska podczas wykonywania 

robót ziemnych:

Szkody, które mogą wystąpić podczas wykonywania robót 

ziemnych: 
-niszczenie terenów o walorach przyrodniczych lub 

rolniczych, 
- niszczenie krajobrazu – rzeźby terenu,

- zakłócenie w przepływie wody gruntowej i obniżenie jej 

poziomu,

- zanieczyszczenie zieleni i otoczenia pyłami, 

- hałas i spaliny związane z pracami,

- erozja skarp, wykopów i nasypów.

Korpus  drogowy powinien:

-Wykazywać wymaganą stateczność i nośność (nie ulegać 

trwałym odkształceniom pod wpływem obciążeń od kół 

pojazdów, masy konstrukcji nasypu i nawierzchni 

drogowej),
-Wykazywać odporność na działanie czynników 

atmosferycznych,
-Stanowić trwałe i wytrzymałe podłoże dla nawierzchni 

Projektant i wykonawca robót ziemnych powinni :

znać zatem podstawy z zakresu geotechniki 

(mechanika gruntów, …) i geologii inżynierskiej

Projektant i wykonawca robót drogowych powinni 

uwzględniać:

-Parametry fizyczne, chemiczne oraz mechaniczne  

gruntu, tak aby móc ocenić jego przydatność do 

zastosowania w budowlach ziemnych),
-Ewentualne procesy fizyczne, biologiczne i chemiczne, 

które mogą zachodzić na etapie wykonywania i 

użytkowania budowli,
-Metody i zasady związane z mechanizacją robót 

ziemnych (wydobycie gruntu, wbudowanie w nasypy, ..) 

oraz ich organizacją.   

Problemy rozwiązywane w zakresie 

drogowych robót ziemnych:

-Ustalenie przebiegu trasy drogowej (w planie 

sytuacyjnym i w profilu podłużnym) – zwrócenie uwagi na 

takie zagadnienia, jak: 

występowanie namułów 

organicznych, torfów

, plastycznych glin, gruntów o 

naruszonej strukturze, obszarów zalewowych, 

podmokłych; 

położenie zwierciadła wody gruntowej, 

możliwości odprowadzenia wód opadowych

-Dobór materiałów na budowlę ziemną (rodzaj 

gruntów, uziarnienie, wilgotność optymalna, zmiany 

objętościowe (pęcznienie, skurcz), wskaźnik zagęszczenia 

I

s

, …)

-Ustalenie wymaganych 

objętości mas ziemnych i ich 

rozdział 

(należy zwracać uwagę na przydatność 

materiału do wykonania budowli ziemnej  oraz możliwość 

wykorzystania materiałów zastępczych, np. ze składowisk 

popiołów, hałd odpadów hutniczych, ..- !!!),

-Odwodnienie powierzchniowe i wgłębne obszaru 

wykonywania robót ziemnych     

-Ustalenie parametrów projektowych w przypadku 

nasypów i wykopów (kąt tarcia wewnętrznego, kąt 

stoku naturalnego, spójność (kohezja), wskaźnik 

plastyczności, współczynnik filtracji, granica płynności, 

odczyn pH, ..)

W projekcie robót ziemnych należy 

rozwiązać przede wszystkim takie 

zagadnienia, jak: 

- warunki odwodnienia,
- urabianie gruntu w złożu,
- transport, 
- wbudowanie gruntu w nasypach, 
- transport i odkład gruntu z wykopów, 

- bilans mas ziemnych,

- metody realizacji poszczególnych rodzajów robót, 
- wyniki obliczeń i zestawienie robocizny oraz środków niezbędnych 

do realizacji robót,
- harmonogram pracy maszyn, 
-  plan zagospodarowania i uzbrojenia budowy z podaniem sposobu 

odwodnienia  

Roboty ziemne powinny być wykonywane na 

podstawie takich dokumentów, jak:

-Dokumentacja geotechniczna i ewentualnie geologiczno-

inżynierska,
-Projekt robót ziemnych,
-Wyniki kontrolnych badań gruntu i materiałów 

stosowanych w robotach ziemnych,
-Wyniki badań laboratoryjnych i dokonane na ich 

podstawie zmiany technologii wykonywania robót 

ziemnych,
-Dziennik budowy,
-Protokoły odbioru robót częściowych i końcowych,
-Operaty geodezyjne,
-Książka obmiarów.

Objętość robót ziemnych 

Ustalenie objętości nasypów oraz wykopów jest 

niezbędne do:
-Prawidłowego zorganizowania robót ziemnych,
-Określenia rodzaju i liczby niezbędnego sprzętu oraz 

środków transportowych do przewozu gruntu,
-Ustalenia terminów i kosztów wykonania 

zaprojektowanych robót ziemnych

Liniowe roboty ziemne

Tabela  robót  ziemnych

Wykreślna  metoda  

rozdziału  mas  

ziemnych 

w robotach liniowych, tzw. 

metoda Brücknera 

Polega na wykreślnym przedstawieniu objętości wykopów 

i nasypów projektowanych robót oraz na wykreślnym 

opracowaniu planu przewozów zarówno poprzecznych jak 

i podłużnych. W tym celu są opracowywane  2 wykresy:

-Wykres objętości mas,
-Wykres rozdziału mas.   

-na poziomej linii odniesienia zaznacza się wszystkie pikiety 
przekroju podłużnego dla których są obliczone rzędne terenu, 
rzędne niwelety oraz powierzchnie robót ziemnych oraz dodatkowo 
tzw. punkty zerowe,

-na osi rzędnych odmierza się wartości powierzchni przekrojów 
poprzecznych robót, przy czym: 

wykopów – nad linią odniesienia

, 

nasypów – pod linią odniesienia

.

- powierzchnia wykresu zawarta pomiędzy  linią łamaną a liną 
odniesienia przedstawia objętość robót ziemnych pomiędzy 
przekrojami,

-w przypadku przekrojów 

odcinkowych

 (wykop i nasyp w jednym 

przekroju) oraz przy nasypach z rowami bocznymi w jednym 
przekroju występują roboty różnych znaków   

Wykres objętości mas

 

Wykres rozdziału mas

: 

-na poziomej linii odniesienia, na rzędnych w punktach 
odpowiadających pikietom przekroju podłużnego, podaje się 

wartości algebraicznej sumy objętości robót 

ziemnych, liczone od początku przekroju podłużnego aż do danego 
punktu

. 

-wartości dodatnie tej sumy, przedstawiające nadwyżkę objętości 
nasypów, odmierza się nad linią odniesienia, a wartości ujemne 
wyrażające nadwyżkę objętości wykopów, odmierza się pod 
linią odniesienia.  

  

W przypadku 

przekrojów odcinkowych 

(wykop i nasyp w 

jednym przekroju) oraz przy nasypach z rowami bocznymi w 
jednym przekroju występują roboty różnych znaków   

Przekrój przejściowy

Wykres rozdziału mas ułatwia 

racjonalne 

projektowanie przewozów mas ziemnych 

w ramach 

robót liniowych. 

Właściwości wykresu rozdziału mas:

1. Punkt początkowy linii rozdziału mas znajduje się na 

linii odniesienia w punkcie początkowym wykresu.

2. Odcinki wznoszące się linii wykresu odpowiadają 

partiom nasypowym

, a odcinki opadające - 

partiom  

wykopowym

3. Stromo wznoszące się lub opadające odcinki linii 

wykresu odpowiadają dużym objętościom wykopów lub 

nasypów, a odcinki płaskie – małym przyrostom 

objętości robót

4. Punkty zwrotne odcinków 

wypukłych linii 

podziału 

mas odpowiadają przekrojom przejściowym z nasypu 

do wykopu, a punkty zwrotne odcinków 

wklęsłych

  tej 

linii – przekrojom przejściowym 

z wykopu do nasypu

5. Każda rzędna wykresu oznacza

 objętość bilansową 

robót ziemnych od punktu początkowego profilu 

podłużnego do punktu, odpowiadającego danej 

rzędnej

. Rzędna nad linią odniesienia oznacza, że 

do danego przekroju objętości nasypów 

przeważają nad objętościami wykopów, a rzędna 

po linią – przewagę wykopów nad nasypami. Wartość 

rzędnej jest 

wielkością przewagi

.

       

6. Rzędne zerowe linii rozdziału mas, odpowiadające 

punktom przecięcia się tej linii z linią odniesienia wykresu  

- wskazują nam pikiety przekroju podłużnego danych 

robót ziemnych, w których 

objętości wykopów i 

nasypów wyrównują się 

7. Różnica wartości dwóch dowolnych rzędnych na 

odcinku tego samego wykopu lub nasypu oznacza 

objętość robót ziemnych między dwoma przekrojami 

poprzecznymi, pozostałą po wykonaniu przemieszczeń 

poprzecznych mas ziemnych       

8. 

Każda prosta pozioma

, równoległa do linii 

odniesienia, przecinająca wykres rozdziału mas w dwóch 

punktach, wyznacza na wykresie 

równoważące się 

objętości wykopu i nasypu oraz przekroje 

poprzeczne

, pomiędzy którymi to równoważenie się 

objętości mas ziemnych ma miejsce.  Linia odniesienia 

wykresu rozdziału mas ziemnych na odcinkach pomiędzy 

jego punktami zerowymi może być również traktowana 

jako 

linia rozdzielcza 

, ponieważ tak samo wyznacza 

równoważące się objętości robót ziemnych.

9. 

Powierzchnia wykresu

, zawarta pomiędzy linia 

rozdzielczą a linią wykresu rozdziału mas, przedstawia 
wartość, tzw. 

momentu przewozu

, tj. iloczynu objętości 

przewożonego gruntu i odległości przewozu

M = ∑(m

c

 ∙ l

c

)   

Gdzie:
M – moment przewozu,
m

c

 – objętość przewożonego gruntu, m

3

,

l

c 

– odległość przewozu, m 

Pojęcie 

momentu przewozu 

charakteryzuje pracę danego środka 

transportowego przy przewozie mas ziemnych na odcinku równoważących się 
objętości. 

Wprowadzenie  linii poziomych, np

.  ab, a

1

b

1

, a

2

b

2

, …, 

dzieli powierzchnię 

wykresu na trapezy 

aba

1

b

1

 o podstawach 

ab, a

1

b

1

, …. 

i wysokości 

m

1

, m

2

, 

…. 

Całą powierzchnię 

„amba” 

można zapisać jako:

M = m

1

l

1

 +m

2

l

2

 + …. + m

n

l

n

 = ∑m

c

l

c

 = V ∙l, 

Gdzie: 

M = V∙l  

jest całkowitym 

momentem przewozu 

gruntu z całego 

wykopu 

am

 na nasyp 

mb

, przy czym 

V 

w m

3

 oznacza całkowitą objętość 

przewozu a 

„l”

 w metrach – średnią odległość przewozu  

Wybór optymalnego pod względem 

ekonomicznym 

(koszty przewozu) 

wymaga znajomości:

-Odległości przewozu,
-Ładowności, mocy i prędkości środka przewozowego oraz 

rodzaju i ciężaru objętościowego gruntu, 
- Ogólnej objętości gruntu do przewiezienia przy użyciu 

danego środka,
- Profilu podłużnego drogi przewozu,
- Kosztów załadunku i wyładunku gruntu,
-Kosztów eksploatacji danego środka transportowego,
-Czasu trwania jednego cyklu  (załadunek, transport, 

wyładunek, powrót, uboczne straty związane z postojem, 

manewrowaniem).

Biorąc pod uwagę:

-Czas trwania jednego cyklu 

dla danego środka 

transportowego,

-Koszt całkowity jednej godziny 

pracy środka 

transportowego 

K,

 [zł/h],

-Koszt transportu 1 m

3

 gruntu 

na określoną odległość 

danym środkiem transportowym, [zł/m

3

]

-Dodatkowe koszty 

związane z wykorzystaniem danego 

środka, 

można przeanalizować koszty jednostkowe 

przewozu gruntu dla różnych odległości i za 

pomocą różnych środków transportowych i 

opracować 

wykresy kosztów jednostkowych

 

przewozu gruntu.    

10. 

Linie rozdzielcze 

na wykresie rozdziału mas 

wyodrębniają równoważące się objętości robót 

ziemnych, dla przewiezienia których będą zastosowane ze 

względów ekonomicznych różne środki transportu, np. 

transport samochodowy, zgarniarki lub spycharki. 

Ustalając położenie każdej z linii rozdzielczych należy 

pamiętać, że 

największa odległość przewozu mas 

ziemnych za pomocą danego środka transportowego nie 

powinna być większa od maksymalnej odległości 

przewozu,

 dla której zastosowanie danego środka jest 

jeszcze ekonomicznie uzasadnione.   

Wykreślną metodę rozdziału mas ziemnych 

w robotach liniowych 

(położenie liniii 

rozdzielczych) 

stosuje się:

a) W celu ustalenia odcinków, na których roboty ziemne 
wyrównują się  i będzie zastosowany transport 
podłużny,

b) W celu ustalenia odcinków, na których za względu na 
znaczne odległości przewozu lub nieprzydatność gruntu z 
wykopów do budowy nasypów albo warunki miejscowe, 
zastosowanie transportu podłużnego dla 
wyrównania mas ziemnych nie będzie miało miejsca 
, a znajdzie zastosowanie transport poprzeczny w celu 
dowiezienia gruntu z 

dokopów

 i odwiezienia zbędnego 

gruntu 

na odkład

.

c) W celu określenia objętości gruntu, które będą 
przewiezione przy użyciu 

poszczególnych rodzajów 

środków transportowych, 

d) W celu wprowadzenia 

ewentualnych korekt 

niwelety 

w profilu podłużnym po stwierdzeniu 

konieczności np. skrócenia odległości przewozu, 
korzystniejszego rozmieszczenia powierzchni 
wyrównujących się wykopów i nasypów lub 
korzystniejszego bilansu robót ziemnych. 

Położenie linii rozdzielczych 

na wykresie rozdziału mas 

ziemnych należy przyjmować tak, aby:

-Suma momentów przewozu i suma kosztów przewozu 
gruntu na projektowanym odcinku była minimalna,

-Grunt wydobyty z wykopu można było w maksymalnym 
stopniu wykorzystać na nasypy      

W przypadku 

uzyskania minimum momentów przewozu 

osiąga się zwykle minimum kosztów przewozu

, zwłaszcza 

jeżeli dla wszystkich fal wykresu rozdziału mas, 
zamkniętych linią rozdzielczą, zastosowano ten sam 
środek transportowy, najbardziej ekonomiczny w 
granicach przewozu gruntu.

Kryterium

 

może być sformułowane także w 

następujący sposób:

„

Najkorzystniejszym  położeniem  linii  rozdzielczej

, 

dającym  minimum  kosztów  przewozu  gruntu  jest  takie  położenie, 
przy  którym 

suma  jednostkowych  kosztów  przewozu  gruntu  dla 

cięciw fal górnych wykresu rozdziału mas równa się sumie dla cięciw 
fal dolnych wykresu”.         

Przykłady  określania  położenia  linii  

rozdzielczych