Návrh stavební jámy a výkopové práce
Před jakýmkoliv zásahem do země je třeba dostatečně znát přírodní prostředí, ve kterém se bude rodinný dům nacházet. Přímo na staveništi se provádí průzkum, jehož cílem je seznámit se se staveništěm a současným stavem podloží.
Průzkum podloží se provádí pomocí vrtů,
kterými se zjišťují zejména jednotlivé vrstvy zemin, jejich vlastnosti a hladina podzemní vody. Zároveň se musí ověřit, zda se v podloží nenacházejí zbytky starých objektů, nebo jiné překážky, které je třeba před výkopovými pracemi odstranit. Při návrhu je třeba brát v úvahu i okolní výstavbu, silnice a inženýrské sítě.
Nejdůležitější vlastnosti zemin,
které určujeme při průzkumu, jsou únosnost zeminy, stlačitelnost, propustnost, soudržnost a vlhkost. Podloží mohou tvořit soudržné zeminy, ke kterým patří hlíny, jíly a jílovité zeminy. K nesoudržným zeminám zařazujeme písek a štěrk. Skalní a poloskalní horniny jsou nestlačitelné a nejúnosnější. Před realizací výkopových prací je velmi důležité znát úroveň hladiny podzemní vody a její chemické složení. Voda zhoršuje vlastnosti zemin, znepříjemňuje práci při výkopech, a proto je nutné odstranit ji z jámy. Pokud se plánuje výstavba objektu v zastavěném území, můžeme strukturu horninového prostředí odvodit od sousedních staveb.
Návrh stavební jámy
Správný návrh konstrukčního řešení stavební jámy závisí na výsledcích průzkumu podloží, typu základové konstrukce a na tom, zda rodinný dům bude, nebo nebude podsklepený. Na základě těchto informací se stanoví tvar a rozměry stavební jámy. Při návrhu rozměrů je třeba počítat i s takzvaným pracovním prostorem, který je určen k provedení bednících, drenážních a hydroizolačních prací. Šířka pracovního prostoru mezi bedněním budoucího stavebního objektu a svahy stavební jámy by měla být minimálně 50 cm. Hloubka výkopů se určuje zejména podle toho, zda je rodinný dům podsklepený, částečně podsklepený, nebo nepodsklepený. Při podsklepení rodinného domu budujeme suterén, což znamená, že základy sahají do větších hloubek. Objem vykopané zeminy je tak mnohem větší než v ostatních případech.
Náklady na výkopové práce
u nepodsklepeného domu jsou mnohem nižší a realizace výkopů je jednodušší. Tvar stavební jámy musí být navržen velmi spolehlivě, aby nevzniklo riziko sesuvu zeminy, která by mohla ohrozit bezpečnost pracovníků v jámě. Z tohoto důvodu je nutné během výkopových prací zajistit stěny výkopu proti porušení stability. Při výstavbě rodinných domů se běžně hloubí svahové stavební jámy, v ojedinělých případech přepažené jámy. Svahové jámy se navrhují pouze v nezastavěném prostředí nebo tam, kde je dostatek volného místa. Vnitřní prostor jámy je volný a umožňuje tak bezproblémový pohyb mechanismů při hloubení a budování podzemních konstrukcí (drenáž, zakládání a podobně).
Při návrhu svahové stavební jámy je nejdůležitější sklon svahů
Měly by být co nejstrmější, aby se zabránilo zbytečnému výkopu zeminy, zároveň však musí vyhovovat z hlediska bezpečnosti.Sklony svahů jsou ovlivněny zejména vlastnostmi zemin v podloží, podzemní vodou, zatížením z okolních objektů a hloubkou založení. Na základě charakteristiky jednotlivých druhů zemin získaných dosavadním průzkumem se tabulkově zpracovaly sklony svahů pro dočasné stavební jámy. V jílovitých zeminách a horninách může být sklon do 80 °. V štěrkovitých a písčitých zeminách by měl být sklon svahu maximálně 45 °. Z ekonomického hlediska jsou svahové jámy nejvýhodnější. Náklady vznikají jen při výkopu většího objemu vytěžené zeminy a při jejím odvozu mimo staveniště.
V zastavěném území, kde je nedostatek místa
na realizaci svahové jámy, se dělá pažení stavební jámy. Jáma se hloubí svisle a stěny výkopu se zabezpečují vodorovným a svislým pažením. Svislé pažící konstrukce jsou podzemní stěny, které se vodí pod dno stavební jámy. Stěny se zabezpečují vodorovným pažením (rozpěrné nebo kotevní systémy). Nevýhodou rozpěrných systémů je jejich umístění uvnitř stavební jámy, což vytváří překážky při hloubení jámy a při výstavbě podzemní části konstrukce. Z tohoto důvodu jsou výhodnější kotevní systémy. Pokud se stavba nachází v těsné blízkosti jiného objektu, je třeba zohlednit při návrhu hloubku založení sousedících objektů. Musíme posoudit riziko pro okolní stavby, které může vzniknout při výkopu nové stavební jámy, případně navrhnout jejich zabezpečení podepřením. U pažení stavebních jam jsou náklady vysoké z důvodu zabudování pažící konstrukce, ale výkop zeminy je v porovnání se svahovými stavebními jámami menší. Pažící konstrukce se většinou ze stavební jámy odstraní nebo může zůstat zabudovaná na místě.
Realizace výkopů
Před zahájením provádění zemních prací geodet vytýčí osazení rodinného domu v daném území. Zároveň se ohraničí celkový prostor určený pro výkop zeminy. Na základě vytýčení a konstrukčního řešení stavební jámy zvolíme vhodný způsob realizace zemních prací (ručně, mechanicky a podobně) a harmonogram výkopových prací. V rámci přípravy staveniště na výkopové práce se nejprve musí odstranit nežádoucí porost (stromy, keře, rostliny) a pak vrstva humusu. Ornice se může zpětně využít na povrchovou úpravu. Po provedení hrubých zemních prací se začne s hloubením samotné stavební jámy.Jelikož jde o velké množství zeminy, výkop zeminy se provádí pomocí strojů. Používá se dozer nebo při větších jámách rypadlo.
Stavební stroje se dají půjčit,
ale ekonomicky výhodnější je objednat si dodavatelskou firmu.Nejdříve se vykope hlavní stavební jáma. Jámu můžeme hloubit svisle do hloubky maximálně 1,3 m. Ve skalních horninách lze hloubit svisle do větších hloubek. Výkopy ve skalních horninách jsou náročnější a někdy je zapotřebí i odstřel půdy. Nakonec se udělají výkopy pro základy a rozvody instalací, které se ručně upraví. Výkop se hloubí na úroveň dna štěrkového násypu pod budoucí základovou konstrukcí. Při výkopu musíme dávat pozor, aby nedošlo ke zbytečnému výkopu zeminy, protože bychom spotřebovali větší množství betonu na základy, a tím zvýšily náklady.Hromady zeminy se naloží na vozidla a odveze se na předem stanovené místo v blízkosti staveniště. Na staveništi se nechává pouze zemina určená ke zpětnému zásypu výkopů.
Odvodnění stavební jámy
Pokud dno stavební jámy sahá pod úroveň hladiny podzemní vody, musí se vyřešit odvodnění stavební jámy. Voda prosakuje do výkopové jámy z okolního přírodního prostředí nebo vlivem povětrnostních podmínek. Jáma musí být před začátkem budování základových konstrukcí a izolací úplně suchá. Odvodňovacím systémem dosáhneme snížení hladiny vody na požadovanou úroveň nebo úplné odstranění vody z výkopu. Pokud takový způsob odvodnění není dostačující, je nutné navrhnout opatření zabraňující přítoku vody do jámy. Důležité je znát celkové množství přitékající vody, které je třeba odvést. Vytěženou jámu můžeme odvodnit povrchovým nebo hloubkovým odvodněním. V případě, že podzemní voda sahá po dno stavební jámy, navrhuje se povrchové odvodnění.Voda se odvádí drenážními trubkami do sběrné studny, která se vykope v nejhlubším místě jámy. Ze sběrné studny se odčerpává čerpadlem. Hloubkové odvodnění se navrhuje v tom případě, pokud je dno stavební jámy ve větších hloubkách pod hladinou podzemní vody. Při této metodě se zavedou čerpací jehly nebo vrtané studny do podloží pod úroveň hladiny podzemní vody a hadicemi se napojí na čerpadlo. Podle množství vody se navrhne celkový počet jehel či studní a jejich rozmístění po obvodu stavební jámy. Odčerpána voda se odvádí do nejbližšího povrchového toku, na terén nebo do místní kanalizace.
V zastavěném území je třeba posoudit dopad snížení hladiny podzemní vody
na sedání okolních objektů a celkovou stabilitu. Charakter území, na kterém je naplánována výstavba rodinného domu, musí být znám již při projektování. Důležité je zohlednit vliv výkopových prací na okolní stavby, aby se předem zabránilo jejich porušení. V důsledku hloubení jámy a snižování hladiny podzemní vody se mohou vyskytnout nežádoucí účinky, přičemž hrozí nerovnoměrné sedání, pokles některých částí objektu a vznik trhlin. Z tohoto důvodu by se neměl podceňovat průzkum podloží ani návrh stavební jámy. Těmto nepříjemnostem lze předejít správným návrhem stavební jámy a volbou vhodných opatření.
