Prace ziemne – jak poprawnie przygotować teren pod inwestycje drogowe?

Właściwe przygotowanie terenu pod budowę dróg ma kluczowe znaczenie dla trwałości, stabilności oraz bezpieczeństwa nowo powstających konstrukcji. Chociaż prace ziemne są czasochłonne i wieloetapowe, nie da się ich pominąć, ponieważ to one stanowią fundament drogi. Jak przebiegają roboty ziemne i co dokładnie obejmują?

Budowa drogi wielu użytkownikom kojarzy się wyłącznie z układaniem kolejnych warstw asfaltu i malowaniem oznaczeń poziomych. W rzeczywistości to bardzo skomplikowany proces, który rozpoczyna się od tak zwanych prac ziemnych, w ramach których przygotowuje się teren pod nową trasę.

Z jakich etapów składają się prace ziemne?

Prace przygotowawcze

Prace ziemne rozpoczynają się od prac przygotowawczych nazywanych również porządkowymi, czyli od oczyszczania terenu budowy z różnych przeszkód. W zależności od tego, gdzie będzie przebiegała droga, wycina się drzewa, krzewy i inną roślinność, która może utrudniać realizację inwestycji, a także przeprowadza się rozbiórkę istniejących konstrukcji, np. budynków lub elementów infrastruktury, jeśli takie znajdują się na planowanej trasie. Później usuwa się warstwę hummusu – wierzchnią warstwę ziemi i przystępuje do dalszych prac.

Wtedy, gdy nowa droga powstaje częściowo na miejscu starej, należy skruszyć starą strukturę, zebrać jej pozostałości i przejść do kolejnych etapów.

Wykonanie wykopów

Drugi krok to wykonanie wykopów. Wykonywanie wykopów polega na usunięciu ziemi w celu stworzenia przestrzeni pod konstrukcję drogową. Wykopy muszą mieć odpowiednie odwodnienie, dlatego jeśli w trakcie zostaną odsłonięte źródła wody, trzeba je ująć w rowy a wody opadowe i gruntowe odprowadzić poza teren robót ziemnych. Istotne jest także, żeby pamiętać o zagęszczeniu wykopów. Jeżeli się tego nie zrobi, istnieje ryzyko, że nowo powstająca droga będzie osiadać – straci stabilność.

Te roboty drogowe przeprowadza się przy użyciu koparek, ładowarek i spycharek, a wydobytą ziemię przewozi na odkład.

Wykonanie nasypów

Etap trzeci prac ziemnych to wykonanie nasypów, czyli podwyższeń terenu. Nasypy formuje się warstwa po warstwie, wykorzystując ziemię lub kruszywo i wznosi równomiernie na całej szerokości. Grubość kolejnych warstw dostosowuje się do typu gruntu oraz do rodzaju sprzętu, którzy będzie używany do zagęszczania.

Najważniejsze jest, aby uzyskać odpowiednią wysokość, właściwy kształt i optymalne pochylenie nasypu, a jednocześnie żeby odwodnienie konstrukcji było zgodne z projektem.

Zagęszczenie gruntu

Gdy już nasyp został już przygotowany, przechodzi się do zagęszczania gruntu. Zagęszczanie to proces, który ma na celu poprawę stabilności i nośności gruntu, a tym samym zwiększenie bezpieczeństwa i trwałości planowanej konstrukcji oraz obniżenia kosztów jej utrzymania.

Do zagęszczania w zależności od rodzaju gruntu i wielkości projektu wykorzystuje się walce drogowe gumowe albo stalowe, wibracyjne lub statyczne oraz zagęszczarki wibracyjne działające przez wibrację płyty na podłoże. Walce używane są przede wszystkim przy zagęszczaniu narzutu kamienistego i rumoszu, zaś zagęszczarki sprawdzają się w przypadku gruntów niespoistych.

Żeby sprawdzić, czy grunt został zagęszczony właściwie, wykonuje się badania i ocenia wskaźnik zagęszczenia IS.

Stabilizacja gruntu

Kolejnym etapem prac ziemnych jest stabilizacja gruntu. Ten proces technologiczny skupia na poprawie właściwości mechanicznych i trwałości gruntów. Polega na rozdrobnieniu i wymieszaniu gruntu rodzimego lub nawiezionego z materiałami stabilizującymi. Powszechnie do stabilizacji używa się spoiw albo dodatków chemicznych, które ograniczają przepuszczalność gruntu, zwiększają jego wytrzymałość oraz odporność na działanie wody i niskich temperatur, a jednocześnie pozytywnie wpływają na jego nośność.

W zależności od rodzaju użytych dodatków wyróżnia się stabilizację mechaniczną (z użyciem kruszyw), chemiczną (z użyciem cementu, wapna, popiołów lotnych lub substancji chemicznych) albo kombinowaną (łączącą obie wymienione wcześniej metody).

Zabezpieczenie prac ziemnych i rozłożenie warstwy podbudowy

Prace ziemne kończą się zabezpieczeniem powstałych konstrukcji i rozłożeniem warstwy podbudowy. W ramach zabezpieczenia wykonuje się drenaż, który ma chronić powierzchnię skarpy przed wyciekami wody i tym samym przed zniszczeniami erozyjnymi albo stosuje się brewki betonowe, czyli profile odprowadzające wodę deszczową z nasypów.

Ostatni krok to rozłożenie warstw podbudowy – mieszanki kruszywa łamanego o frakcji 0–31,5 mm.

Rodzaj, grubość oraz liczba  warstw konstrukcji nawierzchni zależą od:

• warunków gruntowo-wodnych,
• obciążenia ruchem,
• przeznaczenia nawierzchni.