W jaki sposób zabezpieczyć skarpy przed osuwaniem?

Skarpy wykopów, przy których nie można zachować bezpiecznego nachylenia, muszą być odpowiednio zabezpieczone przed osuwaniem się. Osuwanie skarp powstaje na skutek wielu różnych sił, zarówno grawitacyjnych, jak i hydrodynamicznych, których często nie da się uprzednio przewidzieć. W jaki sposób najczęściej wykonuje się zabezpieczenia skarp przy różnego rodzaju robotach ziemnych?

Zabezpieczenia skarp wykopów w dobie intensywnego rozwoju budownictwa

W naszym artykule skoncentrujemy się na zabezpieczaniu skarp, które powstają podczas wykonywania wykopów – nie nasypów. W dobie intensywnego rozwoju budownictwa jest to zagadnienie niezwykle ważne, ponieważ coraz częściej nowe konstrukcje powstają w sąsiedztwie istniejących już obiektów; ograniczenia urbanistyczne wynikają z wielkości działek. Często nie ma możliwości wykonywania – nawet szerokoprzestrzennych – wykopów z zachowaniem bezpiecznego nachylenia skarpy. Czym jest bezpieczne nachylenie skarp, ściśle określają obowiązujące w Polsce normy. Stosunek wysokości do długości skarpy określany jest dla poszczególnych kategorii gruntów o normalnej wilgotności, przy czym wartości te są inne dla skarp nieobciążonych i obciążonych o różnej głębokości i szerokości dna. Na przykład dla gruntów kategorii I, gruntów najłatwiejszych do odspajania, jak suchy piasek, stosunek wysokości do szerokości skarpy bezpiecznej wynosi kolejno przy:

• skarpach nieobciążonych o szerokości dna do 3 m – 1:1,25 przy głębokości do 3 m,
• skarpach nieobciążonych o szerokości dna do 3 m – 1:1,5 przy głębokości ponad 3 m,
• skarpach nieobciążonych o szerokości dna ponad 3 m – 1:1,25 przy głębokości do 5 m,
• skarpach nieobciążonych o szerokości dna ponad 3 m – 1:1,15 przy głębokości ponad 5 m,
• skarpach obciążonych – 1:1,25 przy głębokości dna do 3 m,
• skarpach obciążonych – 1:1,5 przy głębokości dna ponad 3 m.

Nie zawsze możliwe jest zachowanie takich proporcji – więc by prace mogły być w pełni bezpieczne, konieczne jest zastosowanie odpowiednich zabezpieczeń.

Najpopularniejsze zabezpieczenia skarp przy wykopach

Zaczniemy nie od najprostszych, a od najciekawszych popularnych zabezpieczeń skarp, o których opowiadają nam specjaliści z Przedsiębiorstwa Robót Inżynieryjnych „Żyrardów”, mianowicie od pali CFA. W Polsce pale CFA (skrót od angielskiego Continuous Flight Auger) są znane pod nazwą pali FSC (skrót od Formowane Świdrem Ciągłym). To pale wiercone, które wykonywane są za pomocą świdra osadzonego na rurowym rdzeniu. Świder jest wprowadzany ruchem obrotowym w grunt na zadaną głębokość – gdy ta zostaje osiągnięta, do świdra wpompowywana jest mieszanka betonowa. Gdy betonowanie zostaje zakończone, świder jest podnoszony, a do betonu wprowadza się zbrojenie. Inny sposób na zabezpieczanie skarp to ścianki ze stalowych grodzic. To szczelne ścianki tymczasowe lub stałe – grodzice są wbijane, wwibrowywane lub statycznie wciskane w grunt. Ostatnie popularne zabezpieczenie skarp to obudowa berlińska, nazywana inaczej ścianką berlińską. Składa się z pionowych słupów, najczęściej ze stalowych kształtowników i poziomej opinki, najczęściej z drewnianych krawędziaków. Najczęściej obudowa berlińska jest konstrukcją traconą – po wykonaniu prac nie wyjmuje się jej z gruntu, ponieważ trudno jest usunąć kotwione słupy.