Sapaturi si sprijiniri

SAPATURI SI SPRIJINIRI

1. Lucrari de sapatura

La executarea sapaturilor trebuie urmarit sa nu fie deranjat, pe cat posibil, echilibrul natural al pamantului in jurul gropii de fundatie sau sub talpa fundatiei, pentru a se pastra caracteristicile fizice si mecanice ale pamantului de sub fundatie si sa nu fie influentata stabilitatea constructiilor invecinate.

Sapaturile se clasifica dupa criteriile prezentate in continuare.

In functie de latimea sapaturii exista: sapaturi in spatii largi (peste 2,50 m), sapaturi in spatii inguste (intre 1,00 si 2,50 m) si sapaturi in spatii foarte inguste (sub 1,00 m).

In functie de natura terenului, sapaturile pot fi executate: in teren slab (nisip, teren vegetal), in teren mijlociu (nisip inghetat, pietris marunt, argila nisipoasa), in teren tare (argila grasa, loess uscat), in teren foarte tare (argila compacta, marna compacta, etc.).

Dupa modul de utilizare a sprijinirilor, sapaturile sunt: cu pereti verticali nesprijiniti, cu pereti inclinati nesprijiniti, cu pereti sprijiniti.

Dupa nivelul apelor subterane, sapaturile pot fi executate astfel: in teren uscat, sub nivelul apelor subterane, in terenuri cu infiltratii puternice de apa.

Pentru volume mici, sapaturile sunt executate manual, in timp ce pentru volume mari de lucrari, sapaturile sunt executate mecanizat.

In timpul executiei lucrarilor de sapaturi, trebuie asigurate malurile impotriva surparii, evacuata apa din groapa de fundatie, transportul surplusului de pamant si executate umpluturile.

Executarea sapaturilor. Lucrarile de sapatura se incep numai dupa ce a fost realizata trasarea si dupa ce s-au executat lucrarile pregatitoare. Sapaturile trebuie executate in asa fel incat sa se respecte formele si dimensiunile indicate in proiect.

Pentru a se pastra caracteristicile fizice si mecanice ale pamantului de sub talpa fundatiei, sapatura se opreste inainte de a se atinge cota indicata in proiect. Stratul de pamant care ramane nesapat deasupra cotei de fundare se sapa inainte de turnarea fundatiei; grosimea lui variaza in functie de natura terenului si de modul de executie de la 0,20 m pentru terenuri nisipoase, pana la 0,50 m pentru terenuri loessoide. Cand pamanturile sunt sensibile la umezire, este indicat sa se ia masuri de acoperire a sapaturilor cu folii de polietilena.

Sapaturile se executa manual numai in spatii inguste, cand au volum mic si acolo unde sapaturile nu se pot executa mecanizat. Uneltele folosite la sapatura manuala a pamantului difera in functie de natura terenului (harlet, lopata, tarnacop, spit, baros). Pentru transport se folosesc roaba, tomberonul, vagonetele, benzile transportoare, dumperele, autobasculantele, etc.). Cand adancimea sapaturii este mai mare de 2,00 m, pamantul sapat, in straturi succesive in grosime de 15 . 25 cm, se arunca mai intai pe platforme intermediare, dispuse la inaltimi de 1,75 m una de alta, incepand de la suprafata gropii fundatiei. Pamantul sapat se indeparteaza de la margine gropii cu cel putin 0,50 m, pentru a nu produce surparea malurilor.

Sapaturile se executa mecanizat in spatii largi cat si in spatii inguste.

Pentru alegerea utilajelor se iau in considerare urmatoarele:

volumul si termenul de executie al lucrarilor;

natura terenului ce urmeaza a fi sapat;

adancimea sapaturii;

conditiile de relief.

Utilajele de sapat folosite sunt: buldozerele, screperele, grederele si excavatoarele.

Buldozerele sunt masini de sapat si nivelat, formate dintr-o lama cu cutit, care se monteaza in fata unui tractor cu ajutorul unui cadru metalic fixat de caruciorul tractorului. La noi in tara se construiesc trei tipuri de echipamente de buldozere care sunt montate pe tractoarele pe senile S-651 M, S-1500 si S-1800, actionate hidraulic.

Screperele sunt masini care servesc la saparea pamantului pe adancime si pe suprafete mari, precum si la transportarea pamantului in depozit. Screperul este compus dintr-o cupa prevazuta cu o muchie taietoare fixata pe un cadru metalic care este deplasat in timpul lucrului cu ajutorul unui tractor. Screperele pot fi tractate sau autopropulsate si au capacitatea cupei de 8 . 10 m³.

Grederele sunt utilaje folosite la lucrarile de terasamente pentru saparea si nivelarea lor, profilarea sau nivelarea taluzurilor. Pe timpul iernii sunt folosite si la curatirea drumurilor de zapada. Grederele pot fi tractate sau autopropulsate.

Excavatoarele (fig. 2.3.) sunt utilajele cele mai folosite la executarea lucrarilor de sapatura. Aceste utilaje pot fi actionate mecanic sau hidraulic si se deplaseaza pe senile sau pneuri. Ele pot avea una sau mai multe cupe (echipament de lucru). Capacitatea echipamentului de lucru al excavatoarelor este cuprinsa intre 0,25 si 5,00 m³. dupa tipul echipamentului de lucru, excavatoarele pot fi:

excavatoare cu cupa dreapta, care sunt indicate la sapaturi deschise in spatii intinse, avand adancimi peste 2 m si unde pamantul este incarcat direct in mijlocul de transport; ele pot executa saparea in orice teren, inclusiv in cele stancoase, care trebuie dislocate in prealabil cu explozive; nu pot fi utilizate la saparea terenurilor slabe sau cu infiltratii de apa;

excavatoare cu cupa inversa, care sunt utilizate la executarea sapaturilor sub nivelul de stationare, in special la saparea santurilor pana la adancimea de 4,00 m;

excavatoare cu graifar, care se utilizeaza la saparea in terenuri umede lipicioase, in general la sapaturi sub nivelul apei subterane;

excavatoare tip draglina, care se folosesc in special pentru saparea in terenuri necoezive (nisip, balast, pietris) imbibate cu apa;

excavatoare cu mai multe cupe (fig. 2.4.), care sunt masini de mare productivitate, folosite in special in executarea santurilor pentru conducte; din aceasta categorie, cel mai utilizat este excavatorul rotor (sapatorul de santuri), care executa sapaturi cu latimea de 0,6 . 1,5 m, adancimea pana la 4,00 m si are o productivitate medie de 100 m²/ora.

2. Lucrari de sprijinire a malurilor

Cand adancimea gropilor de fundatie este mai mare sau terenul nu este suficient de rezistent, peretii verticali ai sapaturilor trebuie sprijiniti, pentru a-i asigura impotriva prabusirii sau alunecarii.

Sistemul de sprijinire a peretilor sapaturii depinde de natura pamantului care trebuie sprijinit, de dimensiunile si de adancimea sapaturii, precum si de nivelul apelor subterane care pot surpa malurile. Sprijinirile sunt alcatuite dintr-o camasuiala pe peretii sapaturii, realizata din dulapi (de lemn sau metal) si din elementul de sprijin (spraituri, proptele).

Dupa modul de conceptie, sprijinirile pot fi:

obisnuite, executate din dulapi de lemn, metal sau elemente prefabricate din beton armat;

cu palplanse, utilizate in cazuri speciale la sapaturi adanci sau la sapaturi sub nivelul apelor freatice;

Dupa modul de executie sunt:

sprijiniri cu elemente orizontale;

sprijiniri cu elemente verticale;

sprijiniri speciale.

Sprijinirile cu elemente orizontale se folosesc in cazul pamanturilor coezive, suficient de consistente, in care sapatura se poate mentine un timp scurt nesprijinita. Ele se realizeaza prin asezarea dulapilor orizontal pe peretii sapaturii, care se sprijina prin intermediul unor rigle verticale cu sprituri (metalice de inventar sau bile din lemn) din mal in mal (fig. 2.5). Dulapii pot fi asezati cu interspatii sau joantivi (unul langa altul). In spatii largi, in locul spraiturilor, se folosesc proptele.

Sprijinirile verticale (fig. 2.6.) se folosesc in cazul sapaturilor de adancime, in terenuri curgatoare sau cu infiltratii de apa. In acest caz, dulapii se aseaza vertical, montandu-se alaturat, iar in alte situatii se prevad cu lamba si uluc, pentru ca malul sa nu poata curge printre ei. Aceste sprijiniri se executa o data cu inaintarea sapaturii. Pentru adancimi mai mari, in locul spraiturilor se utilizeaza, pentru rigidizare, cadre orizontale realizate din lemn sau cadre de inventar.

Sprijinirile speciale (palplansele) se folosesc in cazul sapaturilor adanci aflate sub nivelul panzei de apa subterana, in terenuri curgatoare sau cu puternice infiltratii de apa. Palplansele confectionate din lemn, metal sau beton armat prefabricat (fig. 2.7) sunt dispuse de-a lungul conturului sapaturii. Palplansele se infig in teren prin batere sau vibrare, inainte de executarea sapaturilor, cu scopul de a forma pereti continui etansi, care sa protejeze incinta sapaturii impotriva surparii malurilor si a infiltratiilor de apa. Capul palplanselor este protejat cu un masiv metalic in timpul baterii, impotriva deteriorarii, iar varful lor este ascutit, pentru a usura infigerea in pamant si este protejat cu un sabot metalic. Baterea palplanselor se realizeaza cu sonete actionate de trolii mecanice sau atasate la excavatoare.

Dupa determinarea lucrarilor de fundatie, palplansele se extrag cu ajutorul aceluiasi utilaj care s-a utilizat si la baterea lor. In general, palplansele de beton armat raman incorporate definitiv in constructiile pentru care au fost utilizate.

3. Transportul pamantului

Pamantul rezultat din sapatura este transportat in depozit sau la lucrari de umpluturi fie direct de catre utilajul de sapat (buldozer, screper, greder), fie cu ajutorul mijloacelor de transport. Pentru distante mici se folosesc: roaba, tomberonul, dumperul, benzile transportoare, vagonetele. Transportul pamantului la distante mai mari de 1 km se realizeaza in bune conditii cu ajutorul autocamioanelor de tipuri si capacitati diferite.

4. Executarea umpluturilor

Umpluturile trebuie realizate cu o deosebita grija, din cauza urmarilor ce se pot ivi cu timpul: tasari, alunecari, fisurarea pardoselilor. Ca lucrare premergatoare, suprafata pe care se va executa umplutura se curata de namol, de materiile vegetale si de straturi orizontale de 20 . 30 cm grosime. Fiecare strat este udat si compactat prin batere manuala cu maiul sau mecanizat cu masini mecanice, cilindri compactori cu fete netede, tavalugi cu picior de oaie, vibratoare, etc. O buna compactare se realizeaza numai atunci cand pamantul are o umiditate apropiata de umiditatea optima de compactare. Cand umplutura se realizeaza pe un teren in panta, se executa in trepte de 30 . 60 cm inaltime, pentru a impiedica alunecarea.