Klíčové pojmy: Základy, základová půda, zemní práce, hloubka založení, výkopy, pažení, podzemní stěny

ZÁKLADY A ZÁKLADOVÁ PŮDA

HLOUBKA ZALOŽENÍ

Hloubka založení má vliv na velikost sedání stavby. Větší hloubka má vliv na snížení celkového sedání stavby. Hloubka založení je rozdíl úrovně základové spáry a nejbližšího bodu terénu u základů. Hloubka založení se stanovuje s ohledem na stabilitu a sedání stavby, klimatické vlivy (promrzání, vysychání půdy) a geologický a hydrogeologický profil půdy.

Minimální hloubka založení je dána klimatickými vlivy – teplotou v zimním období a druhem zeminy. V případě promrznutí základové půdy pod základy, hrozí reálné nebezpečí zvětšení objemu zeminy pod základy (voda při změně skupenství na led zvyšuje svůj objem) a tím vzniku napětí a následně i poruch. V závislosti na promrzání půdy volíme hloubku založení:

• 500 mm pro skalní a poloskalní půdy a pod vnitřními stěnami
• 800 mm od upraveného terénu pro běžný terén (sypké zeminy mimo horské oblasti)
• 1 000 mm od upraveného terénu pro běžný terén (soudržné zeminy mimo horské oblasti)
• 1 200 mm v soudržných zeminách s hladinou spodní vody v hloubce menší než 2 m

U horských oblastí je vhodné vždy navrhnout hloubku základu dle lokálních klimatických podmínek. Typ a druh zeminy je vždy určen na základě výsledků sond z průzkumu staveniště. V případě zjištění nevhodného typu zemin lze zlepšit základovou zeminu nahrazením jinou zeminou (polštáře), zhutněním, odvodněním, přísadami do základové půdy (injektáž, vápno nehašené + polit) nebo vysoušením.

Na soudržných zeminách dochází vlivem zatížení k vytlačování vody z pórů a tím k částečnému rozbahnění a následně k poklesu základů. Proto se pod základy klade hrubý písek, štěrk či štěrkopísek ve funkci drenáže. Výška násypu musí zabezpečit isobaru pod základy tak, aby bylo napětí menší, než je únosnost základové zeminy.

ZEMNÍ PRÁCE

Zemní práce v pozemním stavitelství se podle etap postupu rozdělují na přípravné zemní práce, hlavní zemní práce a dokončovací zemní práce.

Hlavní druhy zemních prací jsou odkopy, násypy a zásypy. Odkopy odstraňují terénní nerovnosti. K odkopům patří i sejmutí ornice, které je nutno provést před zahájením výkopů. Ornice je povrchová organická půdní hmota o tloušťce 150 až 300 mm. Násypy jsou sypané konstrukce budované na povrchu území. Násypy se zřizují po tenkých vrstvách (150 – 700 mm), které se zhutňují. Zásypy jsou sypané konstrukce vyplňující prostor pod úrovní terénu a kolem stavební konstrukce. Sypanina se provádí z nenamrzavých objemově stálých a málo stlačitelných materiálů (např. štěrk). Zásypy je nutné zhutnit. Nejdůležitějšími zemními pracemi jsou výkopy.

Výkopy se provádějí hloubením pod úrovní terénu. Prostor, ve kterém se výkopy provádějí, se nazývá výkopiště. Vytěžená zemina se nazývá výkopek.

Podle tvaru a rozměru výkopu se rozlišuje stavební jáma, rýha a šachta. Stavební jáma je výkop, jehož délka a šířka je větší než 2 metry. Rýha má převládající délkový rozměr a maximální šířku 2 metry. Šachta má převládající hloubkový rozměr a maximální půdorysnou plochu 36 metrů čtverečních.

Těžení zeminy se provádí různými druhy zemních strojů. Ruční výkopy se omezují pouze na začišťovací práce. Způsob těžení se volí podle objemu a druhu horniny.

Základová spára nesmí být při výkopech porušena, musí být chráněna i před klimatickými účinky (deštěm, zaplavením vodou, vysycháním a mrazem). Jako ochrana základové vrstvy se na dně výkopu ponechá vrstva zeminy (cca 200 – 500 mm), která se odstraňuje až bezprostředně před betonáží základů.

Stěny výkopů musí být zajištěny proti sesuvu. Volba způsobu zajištění závisí na hloubce výkopu, fyzikálně mechanických vlastnostech zeminy, zatížení okrajů výkopů a na čase, po který zůstane výkop otevřený.

Svisle se mohou provádět stěny výkopů v soudržných zeminách, jejichž hloubka je max. 1,5 metru. V ostatních případech je nutno zajistit stěny výkopu jednou z následujících možností:

• Svahování stěn výkopů: Svahování stěn výkopů má být co nejstrmější, neboť se jím zvětšuje kubatura zemních prací a plocha výkopiště. Současně se musí dodržet minimální sklony svahu dané především úhlem vnitřního tření zeminy a součinitelem soudržnosti zeminy (např. písčitý štěrk 1:1, jílovitý písek 1:0,50, prachová hlína 1:0,25). Při výkopech hlubších než 3 metry se svahy přerušují terénními lavicemi o minimální šířce 500 mm.
• Roubení stěn výkopů: Roubení je dočasná stavební konstrukce, která chrání stěny výkopu proti sesuvu po dobu prací ve výkopišti. Roubení musí být prováděno přímo s hloubením výkopu. Roubení se skládá z pažení a rozepření. Pažení je plochá výplň roubení, která je v přímém kontaktu se zeminou. Pažení se skládá z dřevěných nebo ocelových pažin kladených svisle, vodorovně nebo šikmo. Zemní tlak působící na pažení se zachycuje vodorovnými rozpěrami nebo šikmými vzpěrami. Podle konstrukce a způsobu provádění rozlišujeme:
  • Roubení s přiloženým pažením: Příložné pažení se používá v soudržných i nesoudržných zeminách. Podle soudržnosti zeminy se pažiny kladou buď na sraz nebo s mezerami, vodorovně nebo svisle
  • Pažení záporové: Záporové pažení se skládá ze zápor (pilot) zaberaněných do zeminy. Mezi piloty se spouštějí vodorovné pažiny. Rozepřením zápor se dosáhne značné pevnosti pažení, takže lze tento způsob použít i při širokých stavebních jámách a do hloubky až 20 m. Záporové pažení však nelze zřizovat v balvanitých zeminách, kde zápory nelze beranit do potřebné hloubky nebo v nutných vzdálenostech.
  • Pažení zátažné: Zátažné pažení se používá u stavebních jam i rýh. Může být svislé nebo šikmé.
  • Pažení hnané: Hnané pažení se provádí ve zvodnělých soudržných i nesoudržných zeminách, kde teprve zaražením pažin získáme zabezpečený uzavřený prostor, ve kterém můžeme pracovat. Je to nákladný a nejtěžší způsob pažení
  • Spouštěné pažení: Spouštěné pažení se používá v méně soudržných zeminách při hloubce výkopu do 6 m. Tesařsky provedený rám z kulatiny, sloupky, svislé pažení a klín.
• Podzemní stěny: Podzemní stěny se používají pro zajištění stěn hlubokých výkopů, v prolukách nebo při velkém zatížení okrajů výkopů. Podle použitého stavebního materiálu rozlišujeme podzemní stěny jílové, jílovo-cementové a betonové. Podzemní stěny mohou plnit nejen funkci pažící a těsnící, ale souvisle i funkci konstrukční a základ pro obvodové nosné zdivo. Milánské podzemní stěny jsou tvořené průběžnou rýhou o hloubce až 40 metrů, do které se spouštějí prefabrikované betonové dílce nebo jsou vybetonovány v šířce 0,6 – 1,0 m a současně slouží jako nosná stěna podzemní části objektu.
• Pilotové stěny: Pilotové stěny se mohou využívat v zeminách a horninách s nízkou pevností. Pod hladinou spodní vody se vzájemně překrývají, nad hladinou spodní vody se dotýkají a osová vzdálenost je do 2 m. Nekotvené se používají do 6 m, pokud je rozpon větší, jsou kotvené nebo rozepřené.​
• Štětovnicové stěny: Štětovnicové stěny se používají v soudržných až pevných i nesoudržných zeminách (mimo balvanitých). Lze je používat i pod hladinou spodní vody. Vzájemně jsou propojeny zámky, které zaručují vodotěsnost. Nejznámějším typem jsou Larsenky, které je možné použít až do hloubky 20 m. Po dokončení prací je možné je vytahovat a znovu použít, čímž je pažení levnější.