Na czym polega niwelacja terenu przed budową? Najważniejsze etapy niwelacji terenu
Niwelację terenu trzeba przeprowadzić przed rozpoczęciem prac związanych z fundamentowaniem projektowanego budynku. Często jest to konieczne, aby odpowiednio przygotować działkę, na której ma być on zlokalizowany. To szczególnie istotne, w przypadku gdy obszar planowanej inwestycji charakteryzują liczne spadki czy nierówności.
Spis treści
- Na czym polega niwelacja terenu
- Pozwolenie budowlane
- Projekt wykonawczy ukształtowania terenu
- Roboty geodezyjne
- Badania geofizyczne
- Prace ziemne
- Pomiar wskaźnika zagęszczenia gruntów nasypowych
Na czym polega niwelacja terenu
Przy dużych inwestycjach, takich jak budowa dróg, biurowców czy osiedli mieszkaniowych, mamy do czynienia z makroniwelacją terenu. Najogólniej mówiąc, określenie to dotyczy procesu wyrównania powierzchni gruntu, na którym będą posadowione fundamenty projektowanego obiektu budowlanego. Pojęcie niwelacji często jest utożsamiane z usuwaniem nadmiaru mas ziemnych. Jednak w wielu przypadkach by wyrównać poziom działki, należy dostarczyć dodatkowy materiał. Wykonuje się to zazwyczaj wtedy, gdy teren działki jest znacznie nachylony.
Niwelacja terenu obejmuje nie tylko prace poziomujące grunt na terenie inwestycji. Bardzo często jest ona również związana z koniecznością wymiany gruntów słabonośnych. Do gruntów nienadających się do posadowień bezpośrednich fundamentów zalicza się grunty organiczne, np. torfy czy namuły, a także miękkoplastyczne i plastyczne grunty spoiste oraz antropogeniczne nasypy niebudowlane o zróżnicowanym składzie.
W wielu przypadkach makroniwelacje są nieodłącznym etapem prac przy złożonych projektach budowlanych i wymagają wykonania zaawansowanych robót ziemnych. Dlatego też wyrównywanie poziomu gruntu przeprowadza się przede wszystkim w trakcie realizacji dużych inwestycji, wymagających znaczących zmian ukształtowania terenu, w tym takich, gdzie trzeba wzmocnić lub wymienić grunty, a także usunąć grunty niebudowlane. Jeśli teren inwestycyjny jest znacznie nachylony w stałym kierunku, niekiedy wykonuje się makroniwelacje wielopoziomowe.
Właściwie zrealizowana niwelacja terenu inwestycyjnego zapewni stabilność obiektu budowlanego, jaki się na nim znajdzie. Da również możliwość przeprowadzenia skutecznego odwodnienia działki, a ostatecznie doprowadzi do uzyskania projektowanego ukształtowania terenu.
Pozwolenie budowlane
Zgodnie z art. 41 Ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane rozpoczęcie budowy następuje z chwilą podjęcia prac przygotowawczych na terenie inwestycyjnym. Choć w ww. ustawie nie sprecyzowano definicji pojęć niwelacji czy makroniwelacji, to wiele działań, jakie one obejmują, należy zaklasyfikować jako prace przygotowawcze do rozpoczęcia robót budowlanych. Niwelacja terenu może być zatem wykonywana wyłącznie na terenie objętym pozwoleniem na budowę lub zgłoszeniem. Wszelkie roboty budowlane na obszarze planowanej inwestycji można rozpocząć 21 dni po dokonaniu zgłoszenia, gdy nie otrzymano decyzji odmownej lub po 14 dniach od uzyskania pozytywnej decyzji o pozwoleniu na budowę.
Dodatkowo od projektantów wymaga się często ustalenia klauzuli ostateczności decyzji, a więc takiej, od której nie przysługuje odwołanie (zgodnie z art. 16 § 1 k.p.a). W przypadku rozpoczęcia prac przygotowawczych przed uzyskaniem decyzji zezwalającej na budowę, nadzór budowlany może nałożyć karę grzywny na właściciela inwestycji.
- Przeczytaj też: Problemy podczas niwelacji terenu. Na co zwrócić uwagę planując niwelację? Co wpływa na koszty niwelacji terenu?
Projekt wykonawczy ukształtowania terenu
Odpowiednie przygotowanie terenu pod budowę jest przedmiotem opracowania projektu wykonawczego ukształtowania terenu, w którym określa się ilość robót ziemnych koniecznych do zrealizowania przed rozpoczęciem prac budowlanych.
Nadrzędną informacją, zawartą w projekcie wykonawczym ukształtowania terenu, jest bilans robót ziemnych niwelacji, w tym wykopów i nasypów w obrębie działki, na której została zaplanowana inwestycja. Opracowanie to może obejmować również zakres prac związanych z korytowaniem pod nawierzchnie utwardzone, a także ustalenie obszarów występowania skarp terenowych. W przypadku gdy na obszarze inwestycyjnym znajdują się rowy melioracyjne, zaleca się wykonanie inwentaryzacji ich stanu i zaplanowanie zakresu robót prowadzących do ich oczyszczenia i udrożnienia.
Przy określaniu ilości spryzmowanych mas ziemnych do wywiezienia, a co za tym idzie – optymalizowaniu kosztów transportu wywozu nadmiaru ziemi i wykluczaniu błędów ludzkich, pomocne może okazać się wykorzystanie nowoczesnych technologii. Przykładowo, interpretacja pomiarów fotogrametrycznych wykonanych dronem ułatwi pomiary inwentaryzacyjne kubatury hałd i nasypów.
Roboty geodezyjne
Prace związane z niwelacją terenu należy rozpocząć od odpowiednich pomiarów. Warto zwrócić uwagę na to, że niwelacja terenu to pojęcie, które zarówno w ujęciu geodezyjnym, jak i w nomenklaturze budowlanej nie jest tożsame. W terminologii geodezyjnej niwelacja oznacza przeprowadzenie pomiarów wysokościowych, mających na celu wyznaczenie różnicy wysokości między punktami w terenie względem poziomu odniesienia. Niwelacja geodezyjna dostarcza informacji odnośnie do rzędnej terenu na rozpatrywanej działce, a także obecności dołków, wzniesień czy hałd.
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Rozwoju z dnia 18 sierpnia 2018 r. w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego prace te wykonywane są przez uprawnionego geodetę. Pomiary wysokościowe wymagają wykorzystania tachimetru lub niwelatora, a także łaty niwelacyjnej. Ogólnie rzecz biorąc, niwelację terenu w ujęciu geodezyjnym (inwentaryzację geodezyjną) wykonuje się przed każdym rodzajem prac budowlanych, dotyczących zarówno małych inwestycji, jak i dużych obiektów liniowych czy budowli.
Badania geofizyczne
W toku realizacji prac ziemnych czy rozbiórkowych można natrafić na niespodziewane utrudnienia, które mogą znacząco wpłynąć na opóźnienie prac i niepożądane zwiększenie kosztów inwestycji. Podczas wykonywania wykopów mogą to być np. nieudokumentowane kolizje podziemne czy działalność górnicza, znalezienie przedmiotu historycznego, a także natrafienie na pozostałości z okresu II wojny światowej, takie jak niewybuchy czy niewypały. W najlepszym przypadku wiąże się to z zaprzestaniem prac i koniecznością przeprowadzenia ekspertyzy archeologicznej, w najgorszym – znalezisko może zagrozić bezpieczeństwu wykonawcy i osób postronnych.
Aby uniknąć tego typu problemów, przed rozpoczęciem prac ziemnych można wykonać badania georadarowe GPR (ang. Ground Penetrating Radar). Polegają one na emisji fali elektromagnetycznej, która po załamaniu lub odbiciu na granicy dwóch ośrodków powraca i jest rejestrowana przez antenę odbiorczą. Zapisany obraz falowy stanowi odzwierciedlenie budowy wewnętrznej badanego ośrodka.
Prace ziemne
Niwelacje – w zależności od skali inwestycji – mogą zostać przeprowadzone przez wykonawcę robót budowlanych, jak również przez specjalistyczne firmy dysponujące sprzętem przeznaczonym do tego rodzaju prac. Te ostatnie zajmą się także transportem mas ziemnych, rekultywacją i usunięciem pni drzew, a także osuszeniem gruntu za pomocą wapna i popiołów lotnych.
Roboty prowadzące do uzyskania projektowanego ukształtowania terenu realizowane są z użyciem ciężkiego sprzętu budowlanego (np. spycharki, koparki, kruszarki, walca czy równiarki). Nieodłącznym etapem prac jest zdjęcie warstw humusu, a także ustabilizowanie lub częściowa wymiana gruntów słabonośnych – nienadających się do posadowienia fundamentów budowli – na grunty sypkie o odpowiednich parametrach geotechnicznych. Dlatego w kalkulacji kosztów prac ziemnych trzeba również uwzględnić transport urobku samochodami samowyładowczymi. Spryzmowany humus warto zagospodarować w dalszych etapach prac, a nadmiar sprzedać.
Grunty nasypowe należy wbudowywać warstwami, a każdą z warstw nasypu budowlanego zagęszczać mechanicznie, aby osiągnąć ustalony w projekcie budowlanym wskaźnik zagęszczenia (Is). Ma to na celu uzyskanie maksymalnych parametrów wytrzymałościowych wbudowywanych materiałów nasypowych oraz zapewnienie stateczności projektowanym budynkom. Szczególnej uwagi wymagają także prace ziemne wykonywane w obszarach górskich, gdzie makroniwelacja wiąże się ze zwiększonym ryzykiem utworzenia osuwiska.
Grunty można stabilizować np. cementem, żużlem czy popiołami lotnymi. Przy realizacji dużych inwestycji do wzmocnienia gruntu pod budowę np. infrastruktury drogowej zazwyczaj stosowana jest cementowa stabilizacja podłoża. Ważne, by wykonać ją po zakończeniu fazy projektowej inwestycji, gdyż próby usunięcia ustabilizowanego gruntu w dalszym etapie znacznie wydłużą czas robót budowlanych.
Pomiar wskaźnika zagęszczenia gruntów nasypowych
Nowoczesna metodyka tworzenia nasypów budowlanych, w której wbudowywany grunt jest w odpowiedni sposób zagęszczony i ustabilizowany, wpływa na zapewnienie prawidłowej nośności w podłożu projektowanego obiektu. Kolejną warstwę gruntu nasypowego powinno się wbudować dopiero po sprawdzeniu jakości zagęszczenia i wymaganych parametrów warstwy już istniejącej. W celu przeprowadzenia oceny cech nośności nasypu należy wykonać badania wskaźnika zagęszczenia (Is) oraz wtórnego modułu odkształcenia (Ev2).
Prawidłowy wskaźnik zagęszczenia zazwyczaj mieści się w przedziale 0,95–1,0 i zależy od wymagań zagęszczenia oraz nośności stabilizacji gruntowej podłoża projektowanego obiektu. Jedną z najdokładniejszych metod badawczych stosowanych w celu sprawdzenia nośności podłoża jest badanie płytą VSS. Metoda ta polega na pomiarze odkształceń pionowych badanej warstwy poprzez działanie nacisku statycznego płyty. W celu sprawdzenia zagęszczenia gruntu można także wykonać analizę laboratoryjną gruntu metodą Proctora, badania lekką płytą dynamiczną, a także sondowania dynamiczne (np. DPL, DPH) lub statyczne (CPT, CPTu).
