Wykopy szerokoprzestrzenne to kluczowy element wielu inwestycji budowlanych, zwłaszcza w inżynierii lądowej i kubaturowej. Ich prawidłowe wykonanie oraz zabezpieczenie przed osunięciem gruntu mają fundamentalne znaczenie dla bezpieczeństwa pracowników, stabilności konstrukcji oraz ochrony otaczającej infrastruktury. W zależności od warunków gruntowo-wodnych oraz głębokości wykopu konieczne jest zastosowanie odpowiednich metod stabilizacji skarp lub obudowy pionowej.
W artykule omówimy najważniejsze zasady zabezpieczania wykopów szerokoprzestrzennych, sposoby obliczania bezpiecznego nachylenia skarp oraz dostępne technologie szalowania.
Wykopy szerokoprzestrzenne to rodzaj wykopów, których szerokość dna przekracza 1,5 metra. W przeciwieństwie do wykopów wąskoprzestrzennych, charakteryzujących się mniejszą szerokością, wykopy szerokoprzestrzenne umożliwiają swobodniejsze prowadzenie prac budowlanych, takich jak układanie fundamentów, instalacja podziemnych czy konstrukcji inżynieryjnych. Ze względu na większą powierzchnię oddziaływania sił gruntowych, wymagają one odpowiedniego zabezpieczenia skarp lub zastosowania obudowy pionowej, zwłaszcza w trudnych warunkach gruntowo-wodnych. Wybór metody zabezpieczenia zależy od wielu czynników, w tym rodzaju gruntu, głębokości wykopu oraz obciążeń występujących w jego sąsiedztwie. Od tego zależne jest, jakie szalunki zostaną zastosowane.
Dobór odpowiedniej technologii szalowania wykopów jest kluczowym aspektem zapewnienia stabilności skarp oraz bezpieczeństwa prowadzonych prac budowlanych. Najprostszą metodą zabezpieczenia wykopu przed osunięciem gruntu jest wykonanie skarp o odpowiednim nachyleniu, jednak ich kąt zależy od rodzaju gruntu, głębokości wykopu oraz obciążeń w sąsiedztwie. W przypadku terenów osuwiskowych, gruntów nawodnionych lub ilastych skłonnych do pęcznienia, a także dla wykopów o głębokości przekraczającej 4 metry, konieczne jest precyzyjne określenie parametrów stateczności w dokumentacji projektowej.
1.jpg)
Jeśli warunki przestrzenne uniemożliwiają wykonanie wykopu szerokoprzestrzennego ze skarpowaniem, stosuje się obudowy pionowe, które pozwalają na bezpieczne prowadzenie prac w ograniczonej przestrzeni. Wybór odpowiedniej technologii zależy od parametrów geotechnicznych, sąsiedztwa istniejących obiektów oraz obecności infrastruktury podziemnej. Do najczęściej wykorzystywanych metod zabezpieczania ścian wykopów należą grodzice stalowe (w tym ścianki szczelne i Larssena), obudowy berlińskie i paryskie, gwoździowanie gruntu, a także różne systemy palisad (jet-grouting, pale CFA, kolumny DSM). W przypadku szczególnie wymagających warunków gruntowych stosuje się również ściany szczelinowe, zapewniające wysoką nośność i szczelność konstrukcji. Dobór technologii powinien być każdorazowo poprzedzony szczegółową analizą geotechniczną, aby zapewnić optymalny poziom bezpieczeństwa i efektywność prowadzonych robót.
Ścianki szczelne to jeden z najczęściej stosowanych typów obudowy wykopów szerokoprzestrzennych, szczególnie w przypadkach, gdy istotnym wymaganiem jest ograniczenie napływu wody gruntowej do wnętrza wykopu. Stalowe grodzice są projektowane w taki sposób, by zapewnić szczelność połączeń pomiędzy poszczególnymi elementami, co skutkuje efektywnym odseparowaniem wykopu od wód gruntowych. Dzięki temu możliwe jest wykonywanie robót fundamentowych „na sucho”, co znacząco podnosi komfort i bezpieczeństwo pracy.
Montaż grodzic na placu budowy odbywa się zwykle za pomocą technologii wibrowania lub wciskania przy użyciu odpowiedniego sprzętu hydraulicznego, co zapewnia ich stabilność i precyzyjne osadzenie w gruncie. W zależności od wymagań projektowych, ścianki szczelne mogą działać jako wsporniki, zapewniając odpowiednie wsparcie dla ścian wykopu, lub mogą być dodatkowo kotwione czy rozpierane, aby zwiększyć ich nośność i odporność na działanie sił zewnętrznych. Dzięki swojej wszechstronności i wysokiej efektywności, stalowe ścianki szczelne stanowią jedno z najlepszych rozwiązań dla głębokich wykopów w trudnych warunkach gruntowych.
Ścianka berlińska jest jedną z najpopularniejszych metod obudowy wykopów szerokoprzestrzennych, szczególnie w miejscach, gdzie konieczne jest zabezpieczenie wykopów głębokich przy jednoczesnym minimalizowaniu kosztów. Po raz pierwszy zastosowana podczas budowy kolei podziemnej w Berlinie, ta technika polega na zagłębieniu stalowych pali – kształtowników typu HEB lub IPE – za pomocą wibrowania lub wkładania ich do podwierconych otworów, które są następnie osłaniane rurą wypełnioną słabym zaczynem cementowym lub zawiesiną bentonitową. Pali, rozmieszczone w odstępach 1,5-2,5 m, mają zazwyczaj długość sięgającą 4-6 m poniżej dna wykopu, co zapewnia stabilność i odpowiednią głębokość zabezpieczenia.
W praktyce, pomiędzy stalowymi słupami instalowana jest opinka z desek, a przestrzeń pomiędzy opinką a gruntem wypełnia się zasypką. Choć ta konstrukcja skutecznie zabezpiecza wykop, może prowadzić do filtracji wody gruntowej, co w przypadku wysokiego poziomu wód gruntowych może powodować wymywanie drobnych frakcji gruntu i osiadanie podłoża. Aby temu zapobiec, stosuje się dodatkowe wkładki z geowłókniny, które zwiększają stabilność wykopu. Ze względu na odkształcalność konstrukcji oraz potencjalne osiadania gruntu, ścianka berlińska nie jest zalecana w bezpośrednim sąsiedztwie innych obiektów budowlanych. Mimo tych ograniczeń, możliwość jej rozbierania stanowi istotną zaletę, pozwalając na odzyskiwanie materiału i redukcję kosztów. Dodatkowo, w przypadku braku miejsca, ścianka berlińska może być zastosowana jako szalunek tracony, co pozwala na efektywne wykorzystanie przestrzeni podziemnej w budownictwie.
Podsumowując, odpowiedni dobór technologii zabezpieczenia wykopów szerokoprzestrzennych, takich jak ścianki szczelne, grodzice stalowe czy obudowy berlińskie, jest kluczowy dla zapewnienia stabilności i bezpieczeństwa prac budowlanych. Każda z metod wymaga indywidualnego podejścia, uwzględniającego warunki gruntowe, głębokość wykopu oraz specyficzne wymagania projektowe. W naszej ofercie znajdują się wysokiej jakości grodzice stalowe, szalunki, dwuteowniki oraz inne akcesoria do szalowania, które możemy zaoferować zarówno na sprzedaż, jak i wynajem. Dzięki szerokiemu asortymentowi i elastycznym rozwiązaniom, jesteśmy w stanie zapewnić odpowiednie wsparcie w realizacji nawet najbardziej wymagających projektów budowlanych.