4. IZVEDBA ZEMLJANIH RADOVA 4.1. Pripremni radovi 4.1.1. Iskolčenje zemljanih radova Osiguranje osi ceste obuhvaća radove potrebne da se već iskolčena os ceste tijekom

radova može brzo obnoviti (postavljanje dovoljnog broja pomoćnih repera u blizini trase).

iskolčena os ceste

osiguranje osi

Za obilježavanje profila potrebno je: - širina planuma - nagib kosina - kote terena - kota nivelete

skidanje humusa

obilježavanjepoprečnog profila

Označavanje točaka iskolčavanja na terenu

Obilježavanje građevne jame

4.1.2. Čišćenje i priprema terena - uklanjanje grmlja i drveća - uklanjanje humusa - uklanjanje objekata - uklanjanje i premještanje komunalnih instalacija - lociranje i zaštita komunalnih i ostalih priključaka - zaštita spomenika kulture

Uklanjanje humusa

Uklanjanje drveća

Rušenje objekata

4.2. Iskopi Osnovni oblici površinskih iskopa na razini ili s razine terena: - plitki površinski iskopi humusa ili trošnog površinskog sloja, iskopi u svrhu uređenja ili reklamacije zemljišta, - masovni široki površinski iskopi u okviru nekih građevina hidrotehničkih sustava dnosno iskopi temelja velikih brana, iskopi umjetnih akomulacijskih jezera, iskopi velikih plovnih kanala i umjetnih vodotoka, širina ovih iskopa je u načelu veća od širine dozerskog noža, - iskopi usjeka, predusjeka i većih zasjeka, iskop manjih zasjeka na kosini terena (iskop tzv. “stepenica” na padinama na kojima se kasnije izvode nasipi) pri čemu se ovi iskopi pretežito promatraju kao iskopi u razmjerno skučenom prostoru, - iskopi kanala odvodnje odnosno meloracijskih mreža, - iskopi jaraka i manjih kanala, - iskopi rovova (iskopi rovova ponovo se zatrpavaju iskopanim materijalom iz rova nakon polaganja cjevovoda što je njihova osnovna razlika od kanala ili jaraka koji ostaju trajno iskopani a iskopani materijal se trajno odlaže izvan njihova iskopa), - iskopi (pojedinačnih, trakastih, složenih plićih i dubokih) temelja, - iskopi građevnih jama i ostali potrebni iskopi koji omogućavaju izvedbu građevnih jama (iskopi posebnih vrlo dubokih i uskih rovova za izvedbu zavjesa i zidova građevnih jama te ostali slični iskopi) - posebni iskopi u okviru izvedbe geotehničkih konstrukcija pri temeljenju (primjerice iskopi kod pilotiranja i sl.), - ostale vrste iskopa za potrebe građenja.

Podzemni iskopi - potkopa, tunela, velikih podzemnih prostorija (“kaverni”) i sl. - izvode se u dubini tla ili stijene ispod njezine površine pri čemu se površina terena iznad iskopa ne mijenja odnosno ostaje prirodno cjelovita tijekom i nakon podzemnog podzemnog iskopa. Podvodni iskopi na dnu i obalama rijeka, jezera ili mora izvode se neposrednim radom ljudi i strojeva na način da se kopanje u vodi (pod vodom) izvodi ili s kopna ili s površine vode (tj. s nekog plovila) ili u vodi (tj. na površini samog dna ili pokosa obale). Podvodni iskop bili bi također iskopi u vodom zasićenom tlu ili stijeni (to su najćešće raspucale ili na neki drugi način dezinegrirane nevezane stijene u širem smislu).

Metode iskopa kod širokih površinskih iskopa i iskopa usjeka, zasjeka i sličnog: - iskop u slojevima - iskop sa čela - iskop prosijecanjem - iskop pomoću potkopa Izbor metode ovisi o: - morfološka svojstva terena - vrste materijala u kojem se vrši iskop - količine radova - raspoloživim sredstvima za iskop - o mogućnostima upotrebe određene mehanizacije - o prijevoznim dužinama - o rokovima - o ekonomičnosti iskopa Pri izboru metode iskopa treba zadovoljiti: - što veća ekonomičnost uz što bolju kvalitetu - izravnanje masa; materijal ne transportirati uz veće uspone, niti male količine na

velike udaljenosti - što kraći rok izrade

Primjer iskopa građevne jame sa dozer-utovarivačem

4.2.1. Iskop u slojevima - vrši se u svakom zemljanom materijalu - visina slojeva iskopa ovisi o sredstvima za rad i vrsti materijala - cilj metode je da se istovremeno sa iskopom stvaraju prometnice za transport

materijala - nagib prometnica treba postepeno dovesti do optimalnog nagiba OPTIMALNI NAGIB prometnice je onaj kod kojeg je vučna sila na obodu kotača

praznog vozila pri vožnji uzbrdo jednaka sili kočenja punog vozila pri vožnji nizbrdo. Dobre strane iskopa u slojevima: - omogućava napad po cijeloj dužini usjeka - može se dobro odvodnjavati Iskop se može vršiti sa dva ili više napadnih mjesta:

Visina sloja ovisi o raspoloživim strojevima.

U blaže nagnutom terenu skida se gornji sloj radi izravnanja:

U strmom terenu usjek se može pretvoriti u zasjek:

4.2.2. Iskop s čela Kod terena sa strmim nagibom kod kojeg se mehanizacija ne može kretati. Koristi se

kod kratkih visokih usjeka.

Ako je niveleta u nagibu i materijal treba transportirati po usponu, onda se otkopavanje vrši do optimalnog nagiba, a ostatak se transportira niz nagib.

Iskop u terasama (za široki front iskopa):

Dobre strane (iskop sa čela): - široka površina iskopa na napadnom mjestu - materijal se gravitacijom spušta po kosini otkopa - transport se vrši po prometnici koju je lako održavati - može dobro provesti odvodnjavanje Nedostaci: - ograničeni broj sredstava i ljudi koji rade na napadnom mjestu - dolazi do segregacije materijala - kod rada u terasama pri mokrom terenu rad je otežan

4.2.3. Iskop prosijecanjem Prosijecanje se vrši do planuma, a zatim se nastavlja bočnim iskopavanjem.

Na ravnom zemljanom terenu prosijecanje se vrši u sredini usjeka 4.2.4. Iskop površine pomoću potkopa Primjenjuje se kod visokih uskih otkopa u čvrstom i stabilnom materijalu. Pretežno se

koristi u rudarstvu.

Osnovni nedostatak je što se izradom potkopa i okana znatno povećavaju troškovi

otkopa.

4.3. NAČINI ISKOPA - ručni iskop - iskop mehanizacijom - otkopavanje pomoću vode - otkopavanje pomoću eksploziva (djelomično miniranje –"rastresanje", i potpuno

miniranje) 4.3.1. Otkopavanje mehanizacijom Mehanički površinski iskop u tlu može biti:

- dozerski iskop (iskop dozerima bilo gusjeničarima bilo na kotačima, zatim dozerutovarivačima gusjeničarima, dozer-skrejperima) koji podrazumijeva masovni iskop tla, trošne stijene ili prethodno minirane stijene struganjem te istovremeno transport iskopanog sipkog materijala guranjem kao i njegovo gomilanje i/ili razastiranje, - bagerski iskop (iskop s svim vrstama bagera, zatim iskop rovokopačima ili trenčerima kao i, u nekim slučajevima, iskop strojeva s otkopnim krakom) koji podrazumijeva različite tehnike kopanja (ovisno u veličini i obliku prostora iskopa, vrsti i stanju materijala koji se kopa te o vrsti otkopnog alata bagera odnosno lopate, vedrice itd.) kao i transport (prijenos ili dodavanje) otkopanog materijala bilo na odlaganje bilo u neko transportno sredstvo, i - skrejperski iskop (iskop skrejperima) koji podrazumijeva masovni iskop pretežito zemljanih materijala struganjem te autoprijevoz iskopanih materijala kao i njegovu ugradbu razastiranjem, pri čemu se svi navedeni tehnološki zahvati izvode u neprekinutom kretanju stroja ikakva stajanja.

Samohodni skrejper u radu

Mehanički iskop stijene

Utovar bagerom, materijala iskopanog miniranjem

4.3.2. Otkopavanje pomoću vode - hidromonitori - refuleri

4.3.3. Otkopavanje pomoću eksploziva

Otkopavanje u stijeni pomoću eksploziva naziva se miniranje. Djelovanje mine: I - zona eksplozije

II -zona razbijanja III - zona rastresanja

v

r

R

I

II

III

Minski lijevak: r - polumjer minskog lijevka v - linija najmanjeg otpora R - radijus djelovanja mine n = r/v - koeficijent djelovanja mine Prema djelovanju eksplozije mine se

dijele: - normalne mine (n=1) - pojačane mine (n > 1) - slabe mine (n < 1) - mine za rastresanje (R=v) - kamufletne mine (R < v)

4.3.3.1. Vrste eksploziva - INICIJALNI - služe za iniciranje brizantnih eksploziva, osjetljivi su na udar, trenje i

temperaturu (živin fulminat, olovni azid, srebrni azid) - BRIZANTNI - Zbog svoje razorne snage uporabljuju se kao brizantna komponenta

pri izradi složenih eksploziva, kao i za izradu detonatora i detonirajučih štapina (nitroglicerin, nitroglikol, trotil, pentrit, heksogen, amonijski nitrat)

- GOSPODARSKI EKSPLOZIVI - proizvode se uglavnom u čvrstom agregatnom stanju kao poluplastični, plastični, vodoplastični i granulirani (amonijsko-nitratni ekplozivi, nitroglicerinski plastični eksploziv, vodoplastični ili slurry eksploziv)

- BARUTNI ILI POTISNI - sporog i uglavnom potisnog djelovanja (crni barut) - SPECIJALNI (metanski eksploziv, eksploziv za kumulativan punjenja, nuklearni,

eksplozivi za geotehnička istraživanja, pirotehničke smjese)

4.3.3.2. Elementi mine

BUŠOTINA

ZAČEPLJENJE

EKSPLOZIV

H

h=H/3

Postavljanje mina

Punjenje bušotina pri površinskom miniranju

4.3.3.3. Sredstva za paljenje mina - paljenje pomoću štapina i kapisla - paljenje pomoću električnih upaljača - NONEL sustav paljenja mina

Rudarske kapice (rudarske kapisle) proizvodili su se, u smislu svoje snage, od broja 1 do 12. Danas se proizvode samo rudarske kapice br. 6 kao trenutni detonatori za aktiviranje brizantnih plastičnih eksploziva te rudarske kapice br. 8 za aktiviranje brizantnih praškastih eksploziva. Sastoji se od metalne čahure unutar koje se nalazi inicijalno eksplozivnom punjenje te brizantno eksplozivno punjenje od, primjerice, živinog fulminata. U kapicu se utakne sporogoreći štapin koji aktivira inicijalno punjenje a ono inicira dalje jednostruko brizantno punjenje kapice br.6 odnosno dvostruko brizantno punjenje kapice br.8.

Detonirajući štapin

Sporogoreći štapin

Električni detonatori (električni upaljači), kao sredstva električnog aktiviranja eksplozivnog punjenja mina, dijele se na trenutne i vremenske električne detonatore. Vremenski električni detonatori mogu biti polusekundni (0-10 vremenskih razmaka), četvrtsekundni (0-10 vremenskih razmaka) i milisekundni s vremenskim razmacima od 34 msec (0-12 razmaka ili brojeva) i 23 msec (0-12 razmaka ili brojeva). Električni detonator (sličica gore) se sastoji (8)od metalne košuljice u koju ulaze vodiči a unutar koje se nalazi (3) električna glavica odnosno mostić koji svojim zagrijavanje aktivira (5) usporivač paljenja te osnovno (6, primarno) (7, sekundrano) eksplozivno punjenje detonatora snage rudarske kapice br.8. Otpor mostića, ovisno u tipu detonatora, može biti od 1 do 20 Ω odnosno odgovarajuća struja paljenja od 1 do 20 A. Aktiviranje električnog paljenja izvodi se dinamo-strojevima za paljenje mina koji su takove snage da mogu svojom strujom “savladati” ukupni otpor paljenja kroz električne detonatore i vodiče električne struje do detonatora.

Sustav paljenja mina NONEL temelji se se na prenosu detonacije od sredstva za aktiviranje do detonatora u bušotine putem udarnog vala brzine oko 2.000 m/sec kroz plastične cjevčice promjera oko 3 mm. One su s unutarnje strane plašta prevučene vrlo tnkim slojem reaktivne eksplozivne tvari. Na taj način se ustvari cjevčica smatra sprovodnikom signala jer ne izgara a ne nekom vrstom detonirajućeg štapina koji izgara prilikom prenosa detonacije. Sustav je vrlo pouzdan u svome djelovanju. Vrlo rijetko zataji. Sustav je također otporan na sve moguće vanjske utjecaje (voda, vlaga, toplina, hladnoća, udar, vibracije, pad tereta, grubo rukovanje), jednostavan za postavu a pogodan za sva moguća površinska, podzemna i podvodna miniranja bilo masovna bilo posebna, skučena, miniranja.

4.3.3.4. Vrste mina

ČEONE MINE PODIŽUĆE MINE

ZALOMNE PRODORNE

KOTLOVSKE KOMORNE

PRISLONJENE - glavno miniranje - prethodno stvaranje pukotina

Konturno miniranje se je prvo razvilo u pri iskopu stijenskih masiva povoljnih inžinjerskogeloških obilježja odnosno eruptivnih stijena, i to u Švedskoj. Postoje, između ostalih, slijedeće tehnike i tehnologije odnosno načini konturnog miniranja: prethodno otpucavanje konturnih mina prije glavnih mina ili predminiranje konture (obrisa) iskopa (engl. presplliting, preshaering, njem. Vorspalten-sprengverfahren, Vorbauscheren-sprengvervahren) odnosno predhodno cijepanje stijene pažljivim predminiranjem po konturi (obrisu) iskopa koje se u domaćoj praksi uobičajno naziva “prespliting”, a rabi se u svim vrstama stijena različitih inženjersko-geoloških obilježja u pogledu njihov makro- i mikrostrukture te fizičko-mehaničkih svojstava, istovremeno otpucavanje konturnih (obodnih) mina s ostalim minama ili tzv. linijsko konturno miniranje (engl. line drilling, line blasting, njem. Reihen bohrensprengverfahren), koje se rabi u homogenim stijenskim masivima jednolikih inženjerskogeoloških obilježja, vremenski naknadno otpucavanje konturnih mina poslije ostalih mina ili naknadno miniranje konture iskopa koje između ostalih obuhvaća također – • tzv. prigušeno konturno miniranje (engl. slab blasting, airchushion blasting; njem. Luftpuffer-sprengverfahren) koje se rabi svim vrstama stijena različitih inženjersko-geoloških obilježja, a gdje način punjenja konturnih mina omogućava u njima stvaranje tzv. “zračnog jastuka” koji “amortizira” tj. onemogućava razorno djelovanje eksploziva odnosno omogućava njegovo potiskujuće djelovanje koje u načelu cijepa stijenu između konturnih bušotina, • glatko konturno miniranje (engl. smooth blasting, perimeter blasting; njem. Glattes-sprengverfahren, Schoenndes-sprengverfahren) koje se rabi u homogenim stijenskim masivima jednolikih inženjersko-geoloških obilježja a gdje način punjenja konturnih (obodnih) mina također onemogućava razorno djelovanje eksploziva odnosno omogućava njegovo potiskujuće djelovanje koje cijepa stijenu između konturnih bušotina. Primjer načina postavljanja mina kod iskopa miniranjem u tunelu: