Săpătură mecanizată pentru groapa de fundație

Groapa de fundație este o săpătură pe suprafață mare, de regulă lată de câțiva metri, care cuprinde toată amprenta construcției sau o parte importantă din ea. Șanțurile pentru fundațiile continue și pentru branșamente sunt lucrări separate, care se fac cu alte cupe și altă tehnică. Ai nevoie de o groapă mai ales în aceste situații:

• casă cu subsol sau cu demisol parțial îngropat,
• casă pe teren în pantă, unde o parte a nivelului intră în deal,
• radier, la care pământul necorespunzător se scoate și se înlocuiește cu pietriș compactat,
• piscină, fosă septică, stație de epurare, bazin de retenție sau garaj subteran,
• extindere cu subsol lângă o casă existentă.

De ce se lucrează cu utilajul chiar și la construcții mai mici? Manual, câteva zeci de metri cubi s-ar săpa în săptămâni, iar între timp pereții s-ar surpa de la ploaie. Excavatorul face aceeași treabă într-o zi sau două, iar un operator bun poate nivela fundul gropii cu o precizie de câțiva centimetri.

Cum se calculează volumul în metri cubi

Săpătura se măsoară în pământ nesăpat, adică volumul pe care pământul îl ocupa în teren înainte de excavare. În volum intră amprenta construcției, spațiul de lucru din jurul ei și volumul taluzurilor înclinate. Spațiul de lucru este fâșia din jurul viitorilor pereți de care au nevoie zidarii și cei care fac hidroizolația și termoizolația subsolului. De regulă are aproximativ o jumătate de metru până la un metru lățime, după proiect.

La transport trebuie ținut cont de faptul că pământul săpat se afânează și ocupă mai mult decât în teren. La nisip diferența este mai mică, la argilă și la pământ cu piatră mai mare, adesea cu o cincime până la o treime. De aceea numărul de camioane nu se poate afla doar înmulțind dimensiunile gropii. Când compari ofertele, uită-te dacă firma calculează volumul după proiect, după măsurătoarea reală sau după numărul de transporturi.

Proiectul și trasarea construcției

Înainte de săpătură, topograful trasează construcția după proiect și fixează repere sau caprare în afara viitoarei gropi, ca excavatorul să nu le distrugă. Tot el marchează și reperul de nivel față de care se măsoară adâncimea. Fără trasare se întâmplă ușor ca casa să ajungă cu câteva zeci de centimetri în alt loc decât trebuie sau prea aproape de limita terenului.

Pentru operator este important să aibă la îndemână planul cu cotele gropii: unde este cota fundului, unde se adâncește local, de exemplu pentru un bazin sau o groapă de lift, și cât spațiu de lucru se lasă pe fiecare latură.

Rețelele din pământ

Sub gazon pot trece conducte de gaze, cabluri electrice, conducte de apă, canalizare sau cabluri de telecomunicații. Poziția lor trebuie aflată din timp de la operatorii rețelelor și marcată pe teren. Lângă rețelele marcate nu se sapă cu cupa, ci manual sau foarte atent, după indicațiile operatorului.

Dacă excavatorul lovește o conductă de gaze sau simți miros de gaz, oprește imediat utilajul, pleacă din zonă, nu lăsa pe nimeni să se apropie și sună la numărul de urgență al distribuitorului de gaze sau la 112. Nu folosi foc deschis și nu acționa întrerupătoare. Dacă se deteriorează un cablu electric, nimeni nu are voie să-l atingă. Reparația o face exclusiv operatorul de distribuție, prin electricieni autorizați ANRE.

Studiul geotehnic

La o casă cu subsol sau pe pantă, un studiu geotehnic merită aproape întotdeauna. Inginerul geotehnician află ce fel de pământ este la adâncimea fundației, dacă există apă subterană și ce înclinare a taluzurilor este sigură. Fără aceste date, panta pereților și felul în care se scoate apa se hotărăsc abia în timpul săpăturii, de multe ori după prima surpare.

Acces, spațiu și transport

• drumul de acces trebuie să suporte excavatorul și camioanele, iar pământul moale după ploaie s-ar putea să nu le țină,
• pe teren trebuie loc pentru o depozitare temporară a pământului care se folosește la umplutură,
• în zonă nu trebuie să existe copaci, linii aeriene sau garduri pe care utilajul le-ar putea lovi,
• stabilește din timp unde se duce pământul în plus și cine se ocupă de depozitarea sau refolosirea lui.

Dacă ai case vecine aproape, e bine să le fotografiezi starea înainte de lucrare. Dacă mai târziu apare o fisură, vei putea arăta dacă exista dinainte.

Ordinea diferă după mărimea gropii, dar pașii de bază sunt aproape mereu aceiași:

1. Se verifică trasarea, reperul de nivel și poziția rețelelor marcate.
2. Se decopertează solul vegetal, adică stratul fertil de deasupra, și se depozitează separat la marginea terenului.
3. Se marchează conturul gropii, inclusiv spațiul de lucru și muchia de sus a taluzurilor.
4. Se sapă în straturi de la o margine, iar pământul se încarcă direct în camioane sau pe depozitul temporar.
5. Taluzurile se profilează pe parcurs la înclinarea stabilită sau se montează sprijinirile.
6. Adâncimea se verifică cu nivela sau cu laserul față de reperul de nivel.
7. Ultimii centimetri deasupra cotei de fundare se curăță cu o cupă de taluzare fără dinți sau manual.
8. Se face o bașă de pompare și se drenează fundul gropii, dacă apare apă.
9. Groapa se predă pentru verificarea terenului de fundare de către geotehnician sau inginerul structurist, dacă proiectul o cere.

Solul vegetal se păstrează separat pentru că își găsește locul înapoi în grădină. Dacă se amestecă cu argila și pietrișul din adâncime, nu mai e bun la nimic și, în plus, crește inutil volumul de transportat.

Ultima trecere este destul de importantă. Dinții cupei afânează pământul de sub fundul gropii. Dacă groapa se sapă prea adânc și apoi se umple cu pământ afânat, rămâne un punct moale care se tasează. Un operator cu experiență sapă de aceea puțin deasupra cotei cerute și finisează fundul cu trageri line ale cupei netede.

Cât durează

Groapa pentru o casă obișnuită cu subsol se sapă de regulă în una până la trei zile, dacă accesul e bun și pământul ușor. Durează mai mult la teren stâncos, spațiu strâmt, transport lent sau apă subterană. Groapa nu ar trebui să stea deschisă mai mult decât e nevoie. Ploaia și înghețul scad capacitatea portantă a fundului, de aceea e bine să urmeze cât mai repede betonul de egalizare sau patul de pietriș. Așa protejezi fundul gata făcut.

Taluz înclinat sau sprijinire

Un perete vertical nesprijinit este sigur în pământ obișnuit doar până la o adâncime mică, de regulă aproximativ 1,25 metri, și asta numai în pământ coeziv și uscat. Gropile mai adânci trebuie fie taluzate, fie sprijinite. O surpare poate îngropa un om chiar și atunci când peretele pare solid.

Taluzarea este soluția cea mai simplă dacă ai loc pe teren. Pereții se sapă înclinat, cu panta în funcție de pământ. Nisipul afânat cere o pantă mai lină, argila tare permite una mai abruptă. Dezavantajul este volumul mai mare de săpătură și apoi de umplutură.

Sprijinirea se folosește unde taluzul nu e posibil, de exemplu la limita terenului, lângă casa vecinului sau lângă drum. Se folosesc palplanșe metalice, pereți berlinezi cu profile și dulapi de lemn sau elemente de beton, casete de sprijinire sau piloți. Sprijinirea o dimensionează inginerul structurist și este o lucrare separată. Când alegi firma, întreabă dacă o poate executa sau cu cine colaborează.

Săpătura lângă o clădire vecină

Dacă groapa coboară sub fundațiile casei vecine și este aproape de ea, pământul de sub fundațiile acesteia își poate pierde sprijinul. Soluția trebuie să o proiecteze inginerul structurist. Variantele tipice sunt săpătura pe tronsoane scurte, subzidirea fundațiilor sau sprijinirea. Nu săpa fără o soluție proiectată, nici măcar atunci când pare un tronson scurt.

Apa subterană și apa de ploaie

Apa din groapă înmoaie fundul și scade stabilitatea taluzurilor. La un aflux mic ajunge o bașă de pompare în colțul cel mai jos și o pompă submersibilă pentru apă murdară. Când nivelul apei subterane este ridicat, trebuie coborât, de exemplu prin pompare din puțuri sau prin filtre aciculare, iar soluția o stabilește un specialist. Apa de ploaie de pe terenul din jur e bine să fie deviată de la muchia gropii, ca să nu curgă pe taluzuri.

Dacă geotehnicianul găsește apă subterană sus, asta schimbă și proiectul subsolului. Probabil va fi nevoie de beton impermeabil sau de hidroizolație pentru apă sub presiune, iar asta e mai bine să știi înainte de săpătură decât după.

Pentru gropi mici și terenuri înghesuite se folosesc miniexcavatoare și buldoexcavatoare, cunoscute pe șantier simplu ca „buldo” sau „JCB”. Pentru gropi mari se folosesc excavatoare pe șenile sau pe roți, cu braț mai lung, care încarcă direct în camioane. Un utilaj mai mare lucrează mai repede, dar are nevoie de acces solid și de loc de manevră. Când primești oferta, întreabă ce utilaj vrea să aducă firma și pe unde intră pe teren.

Dificultatea și deci costul săpăturii depind mai ales de:

• tipul pământului: nisipul și pământul argilos moale se sapă ușor, argila tare și pietrișul mai greu, roca poate cere picon hidraulic,
• adâncimea gropii și nevoia de taluzare sau sprijinire,
• accesul pe teren, lățimea porții, panta și distanța față de drum,
• rețelele din pământ care trebuie dezgropate manual,
• apa subterană și nevoia de pompare,
• distanța până la locul de depozitare și felul în care se încarcă pământul,
• fundații vechi, beton, rădăcini de copaci sau moloz îngropat,
• precizia cerută la fundul gropii și curățarea drumului după ieșirea camioanelor.

Pe terenurile vechi din sate și din cartierele de case se întâmplă des ca sub iarbă să apară resturi ale unei case vechi, o fântână astupată, o haznă sau gunoaie îngropate. Astfel de descoperiri prelungesc lucrarea și uneori trebuie rezolvată și îndepărtarea lor. Dacă știi de așa ceva, spune firmei din timp.

Unde duci pământul

O parte din pământ rămâne de obicei pe teren pentru umplutură și sistematizare. Restul pleacă. Pământul săpat pe care nu-l folosești la construcție poate deveni deșeu și trebuie dus într-un loc care are voie să-l primească. Stabilește din timp dacă transportul și depozitarea le asigură firma de săpături sau te ocupi tu. Pământul amestecat cu ulei, moloz sau gunoaie vechi nu se poate pur și simplu împrăștia prin grădină.

Săpătura este doar începutul unui șir de lucrări, iar fiecare echipă are nevoie de ceva de la cea dinainte:

• topograful trasează construcția înainte de săpătură și, la lucrări mai mari, măsoară și groapa terminată,
• geotehnicianul sau inginerul structurist verifică terenul de fundare, adică dacă pământul de pe fund corespunde ipotezelor din proiect,
• echipa de betoniști are nevoie de groapă imediat după predare, ca fundul să nu se ude și să nu înghețe,
• instalatorul trebuie să știe pe unde trec prin fundație canalizarea și branșamentele,
• echipa de hidroizolații are nevoie de spațiu de lucru suficient în jurul pereților subsolului,
• umplutura se face abia după hidroizolație, protecția ei și drenaj, în straturi și cu compactare.

De ce contează atât de mult programarea? Dacă betoniștii vin abia peste două săptămâni, după o ploaie groapa poate arăta cu totul altfel. Fundul înnămolit trebuie curățat, uneori adâncit și înlocuit cu pietriș. De aceea data săpăturii se stabilește după data turnării betonului, nu invers.

• fund săpat prea adânc și umplut cu pământ afânat: sub fundație rămâne un punct moale, casa se tasează inegal și apar fisuri în zidărie,
• lipsa spațiului de lucru: cei de la hidroizolații nu au unde lucra, totul se face în grabă și subsolul face igrasie mai târziu,
• taluzuri prea abrupte: pereții alunecă în groapă, pun oamenii în pericol și acoperă fundul deja finisat,
• pământ depozitat chiar pe muchie: încarcă taluzul și crește riscul de surpare, de regulă se pune la cel puțin un metru de muchie, la gropi adânci mai departe,
• apa nerezolvată: fundul înmuiat își pierde capacitatea portantă și sub beton rămâne noroi,
• sol vegetal amestecat cu pământul din adâncime: grădina rămâne fără strat fertil, iar transportul e inutil mai mare,
• săpătură fără marcarea rețelelor: conductă sau cablu deteriorat, oprirea lucrării și risc de accident,
• groapă lăsată deschisă prea mult: ploaia și înghețul strică fundul, taluzurile se macină treptat.

Multe dintre aceste greșeli nu se văd imediat. Un punct moale sub fundație se arată abia după ani, când casa e gata și reparația devine foarte complicată. De aceea verificarea fundului se merită și la construcții mici.

Siguranța pe șantier

O groapă deschisă este periculoasă mai ales pentru copii și pentru cei care trec pe la șantier seara. Marginea trebuie împrejmuită sau marcată clar. Cât lucrează utilajul, nimeni nu stă în raza brațului sau lângă camionul care se încarcă. Nu se intră în groapă până când operatorul nu termină și nu e sigur că taluzurile sunt stabile. Pentru coborâre și urcare se folosește o scară sau o rampă taluzată, nu sărituri de pe perete.

Săpătura în sine, cu utilaj și la adâncimea unei fundații, nu este o lucrare pentru amatori și nu te apuci de ea singur. Poți în schimb să pregătești terenul și să ai grijă de groapă din afara ei, ceea ce scurtează munca echipei și previne multe probleme:

1. Eliberează terenul de mobilier de grădină, materiale, lemne și orice obiect din zona gropii și a drumului de acces.
2. Fotografiază cu dată casele și gardurile vecine, mai ales fațadele și soclurile apropiate de groapă.
3. Strânge de la operatorii rețelelor informațiile despre traseele din teren și dă-le operatorului de utilaj înainte de început.
4. Arată-i firmei unde sunt fântâni vechi, hazne sau fundații îngropate despre care știi.
5. Stabilește împreună cu operatorul locul pentru solul vegetal și locul separat pentru pământul de umplutură.
6. Protejează reperele de trasare cu panglică sau țăruși vizibili, ca nimeni să nu le calce sau să le mute.
7. După săpătură, împrejmuiește marginea gropii cu bandă și gard provizoriu, fără să te apropii de muchie.
8. Acoperă cu folie, de pe margine, zonele de fund indicate de echipă când se anunță ploaie sau ger, dacă se poate face fără a intra în groapă.

La preluare ia cu tine proiectul și parcurge groapa în liniște cu operatorul sau cu șeful de echipă. Adâncimea cere să fie verificată cu nivela față de reperul de nivel, nu din ochi. Dacă proiectul prevede verificarea terenului de fundare de către geotehnician sau inginerul structurist, păstrează procesul-verbal, îți va fi util și mai târziu.

• dimensiunile gropii corespund proiectului, inclusiv spațiul de lucru,
• adâncimea fundului se potrivește cu proiectul într-o toleranță rezonabilă și este verificată cu aparatul,
• fundul este plan, fără zone înnămolite, pământ afânat sau urme de dinți de cupă,
• taluzurile au înclinarea stabilită și nu au fisuri sau desprinderi,
• sprijinirile, dacă au fost necesare, sunt montate conform soluției inginerului structurist,
• bașa de pompare și drenajul funcționează, iar apa nu stă pe fund,
• rețelele marcate sunt intacte și vizibil semnalizate,
• solul vegetal și pământul de umplutură sunt depozitate separat și departe de muchie,
• caprarele de trasare și reperul de nivel au rămas neatinse,
• drumul de acces și strada sunt curățate,
• marginea gropii este protejată împotriva căderii,
• este stabilită data la care vin betoniștii, iar până atunci fundul este protejat.