PŘÍČNÉ ŘEZY, KUBATURY, ZEMNÍ PRÁCE, OTSKP-SPK. Michal Radimský

Transkript

1 PŘÍČNÉ ŘEZY, KUBATURY, ZEMNÍ PRÁCE, OTSKP-SPK Michal Radimský

2 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY

3 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY

4 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY

5 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY

6 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY

7 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY Délky úseků podle povahy terénu a dopravy: 800 m až m

8 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY

9 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY

10 VZOROVÉ PŘÍČNÉ ŘEZY

11 VÝPOČET KUBATUR Zemní práce mají velký vliv na celou stavbu, proto objem zemních prací nebo-li kubatury zemních prací jsou nezbytnou součástí pro: vyměření finančních nákladů výpočet doby výstavby vytvoření rozvozných tras apod. Existují dva základní způsoby výpočtu kubatur zemních prací pomocí softwaru kubatura z trojúhelníků kubatura z příčných řezů ruční výpočet z příčných řezů

12 VÝPOČET KUBATUR Kubatura z trojúhelníků pomocí softwaru nejpřesnější metoda jak stanovit objemy výkopů a násypů mezi dvěma povrchy principem výpočtu je promítnutí trojúhelníku z jednoho povrchu (např. původní terén) na druhý (např. navržená komunikace) a následný výpočet objemu každého výsledného prismoidu (těleso podobající se hranolu viz obr.) tento postup lze provést jednak pro celou trasu, případně pouze ve vybraných staničeních (např. v místě mostních objektů se kubatury nepočítají) kubatury spočítané touto metodou tvoří přesný matematický objem mezi vybranými povrchy a přesnost kubatur je dána přesností zaměření původního terénu a návrhu vytvořené trasy

13 VÝPOČET KUBATUR Kubatura z příčných řezů pomocí softwaru InRoads tento výpočet realnější přehled o celkových objemech zemních prací, protože do výpočtu dokáže zohlednit tři povrchy (např. původní terén, povrch navržené komunikace a povrch zemní pláně) výpočet je tím přesnější, čím kratší je vzdálenost příčných řezů

14 VÝPOČET KUBATUR Ruční výpočet kubatur z příčných řezů počínaje dokumentací pro zadání stavby je povinnou přílohou soupis prací, který je soupisem položek jednotlivých prováděných nebo plánovaných prací, dodávek a také služeb, potřebných k úplnému zhotovení stavby nebo některé z jejích částí z toho vyplývá, že pro soupis prací je nutné rozdělit objemy zemních prací na jednotlivé položky, z nichž každá má v soupisu své místo

15 VÝPOČET KUBATUR

16 VÝPOČET KUBATUR - ZÁŘEZ před započetím stavby je nutné provést skrývku ornice (odhumusování), a to v tloušťce dle pedologického průzkumu. Odhumusování se provádí v celé ploše trvalého (dočasného) záboru, který ohraničuje stavbu. Tato ornice nebo její část se ukládá v blízkosti stavby (deponie, mezideponie), aby byla po dokončení zemního tělesa použita na ohumusování trvalého záboru a svahů tělesa pozemní komunikace skrývka ornice se může provádět po více vrstvách po skrývce ornice se provedou výkopové práce; v závislosti na kvalitě materiálu pod zemní plání se rozhodne o úpravě aktivní zóny

17 VÝPOČET KUBATUR - ZÁŘEZ Aktivní zóna (podloží vozovky) je horní vrstva zemního tělesa v násypu i v zářezu, o tloušťce zpravidla 0,5m, do níž zasahují vlivy zatížení a klimatu; tyto vlivy mohou vést ke změnám fyzikálních a mechanických vlastností materiálů, z nichž je tato vrstva složena; pro tuto vrstvu jsou požadovány přísnější kvalitativní parametry oproti ostatním částem zemního tělesa. pokud by zemina (nebo kamenitá sypanina) splňovala požadavky kladené na zemní pláň (zejména dostatečná únosnost), není potřeba výměna ani zlepšení zeminy v aktivní zóně a výkop zeminy se provede po tuto zemní pláň

18 VÝPOČET KUBATUR - ZÁŘEZ v případě, že materiál v podloží vozovky tyto podmínky nesplňuje, přistupuje se ke zlepšení aktivní zóny; to se dá dělá zpravidla třemi způsoby: zlepšení zeminy v aktivní zóně - výkop je po zemní pláň výměna aktivní zóny za jiný kvalitnější materiál výkop je po dno aktivní zóny, čili zpravidla 0,5m pod zemní plání. Tato hranice s nazývá parapláň a je definována jako povrch zemního tělesa před vytvořením aktivní zóny kombinace výměny a zlepšení spočívá ve nahrazení cca poloviny aktivní zóny a poté promísení se stávající zeminou až po parapláň výkop je poté počítán do hloubky cca 0,25m pod zemní plání

19 VÝPOČET KUBATUR - ZÁŘEZ pokud materiál v podloží vozovky nebude splňovat potřebná kriteria, přistoupíme např. k výměně materiálu (viz výše) v podloží vozovky a provedeme výkop zeminy po parapláň; na tu se naveze kvalitnější materiál, uloží se v mocnosti zpravidla 0,5m a zemní pláň se poté zhutní na požadovanou mez

20 VÝPOČET KUBATUR - ZÁŘEZ v průběhu tvorby zemního tělesa se ze zbývajícího materiálu provedou nutné dosypávky (např. nad úroveň odhumusovaného terénu; po dokončení aktivní zóny a zemní pláně se přistupuje k pokládání jednotlivých konstrukčních vrstev vozovky; následně se provede zásyp zemní krajnice a dalších ploch násypovým materiálem

21 VÝPOČET KUBATUR - ZÁŘEZ poslední fází je ohumusování a zatravnění tělesa pozemní komunikace; ohumusování spočívá v rozprostření ornice na svahy zemního tělesa a okolo něj v mocnosti 0,1 0,2 metru

22 REKAPITULACE VÝPOČET KUBATUR - ZÁŘEZ

23 VÝPOČET KUBATUR - NÁSYP

24 VÝPOČET KUBATUR - NÁSYP stejně jako v případě zářezu je před započetím stavby nutné provést skrývku ornice (odhumusování) v tloušťce dle pedologického průzkumu; odhumusování se provádí v celé ploše trvalého (dočasného) záboru, který ohraničuje stavbu; tato ornice nebo její část se ukládá v blízkosti stavby (deponie, mezideponie), aby byla po dokončení zemního tělesa použita na ohumusování trvalého záboru a svahů tělesa pozemní komunikace

25 VÝPOČET KUBATUR - NÁSYP po skrývce ornice se musí prověřit, z jakého materiálu je podloží násypu a jestli splňuje kritéria, které jsou na něj kladena Podloží násypu je část terénu po odstranění orniční vrstvy, tvořící základ násypu; podloží násypu se zpravidla omezuje hloubkou, do níž působí vlivy přitížení násypem; do zemního tělesa se zahrnuje pouze hloubka, do níž zasahují případné stavební úpravy (např. náhrada nevhodné zeminy do stanovené hloubky)

26 VÝPOČET KUBATUR - NÁSYP zlepšení zeminy v podloží násypu násyp je proveden na odhumusovaný terén výměna zeminy v podloží násypu za jiný kvalitnější materiál je proveden výkop zeminy do stanovené hloubky pod odhumusovaný terén a následné navezení a uložení vhodného materiálu, čili v soupisu prací se tato kubatura vyskytuje 2x (výkop + odvoz a následně dovoz + uložení) vyztužení podloží geosyntetickými prvky násyp je proveden na odhumusovaný terén

27 VÝPOČET KUBATUR - NÁSYP v případě, že podloží násypu nesplňuje předepsané podmínky, přistoupíme např. k výměně zeminy v podloží násypu za jinou, vhodnější zeminu; na tomto podloží násypu se začne stavět těleso násypu; plocha násypu je v tomto případě od odhumusovaného terénu po zemní pláň. pokud by v násypu nevyhovovala aktivní zóna, můžeme přistoupit k jejímu zlepšení či výměně, ale násypy již z pravidla bývají tvořeny kvalitnější nebo zlepšenou zeminou a úprava podloží vozovky nebývá nutná

28 VÝPOČET KUBATUR - NÁSYP následují dosypávky a ohumusování stejně, jako v případě zářezu

29 VÝPOČET KUBATUR - NÁSYP

30 VÝPOČET KUBATUR Princip výpočtu kubatur z příčných řezů pro zjištění kubatury zemních prací se trasa rozdělí na jednotlivé úseky (po 10 m, 20 m nebo 25 m) na těchto úsecích, které jsou omezeny sousedními charakteristickými příčnými řezy, je zemní těleso idealizováno a považováno za prismatoid se základnami F1 a F2 a výškou rovnou vzdálenosti sousedních příčných řezů, tj. těleso, které má přímé hrany a je ohraničeno dvěma rovinnými mnohoúhelníky, které tvoří podstavy, přičemž podstavy leží ve dvou rovnoběžných rovinách

31 VÝPOČET KUBATUR Princip výpočtu kubatur z příčných řezů díky idealizování reálného tělesa na prismatoid můžeme objem tohoto tělesa spočítat podle jednoduchého kde: V = F + F l V je objem tělesa vymezeného dvěma příčnými řezy l je výška hranolu (vzdálenost sousedních příčných řezů) F1, F2 jsou základny hranolu (plochy příčných řezů) objem zemních prací celé stavby je součtem kubatur všech dílčích úseků V = ( V1 + V ) = n V n V n n= 1

32 VÝPOČET KUBATUR Princip výpočtu kubatur z příčných řezů výpočet je shodný s výpočtem pomocí většiny programů; ovšem pro přesný výpočet kubatur je potřeba si příčný řez rozdělit na dílčí technologické plochy; přesný výpočet kubatur mezi dvěma příčnými řezy se tedy skládá z dílčích výpočtů pro každou položku soupisu prací plocha v příčných řezech se dříve určovala pomocí milimetrového papíru, v dnešní době za vás dílčí plochy spočítá AutoCad nebo jiný program pro zjištění plochy např. násypu, aktivní zóny, dosypávky apod. se v AutoCadu používají nejčastěji dva příkazy: area (v českém Cadu _area, plocha), který spočítá plochu vámi vybrané části příčného řezu obtáhnout část příčného řezu pomocí polyline (krivka), u které potom ve vlastnostech (pokud je tato křivka uzavřená) zjistíte jakou plochu zabírá výpočet mezi řezy se potom provádí z těchto ploch zpravidla s využitím programu Microsoft Excel podle výše uvedených vztahů při výpočtu kubatur se počítá také bilance zemních prací; ta spočívá ve zjištění přebytku výkopu nebo nedostatku násypu

33 VÝPOČET KUBATUR

34 VÝPOČET KUBATUR Výpočet z trojúhelníků předpoklad: mít správně vygenerovány digitální modely terénu (DTM) pro každou z výše uvedených vrstev (původní terén, ornice, podloží, aktivní zóna, zemní pláň atd.) poté je potřeba spočítat rozdíly kubatur mezi dílčími DTM nejpřesnější výpočet, pravděpodobné využití v blízké budoucnosti Ruční výpočet z příčných řezů jak už název vypovídá, jde o nejpracnější metodu zatím se používá zpravidla pro vyšší stupně projektové dokumentace její přesnost záleží na vzdálenosti příčných řezů (většinou 10, 20 nebo 25m) její přesnost záleží na vzdálenosti příčných řezů (většinou 10, 20 nebo 25m) a trpělivosti zpracovatele

35 OTSKP-SPK

36 OTSKP-SPK oborový třídník stavebních konstrukcí a prací staveb pozemních komunikací (OTSKP) je určen pro potřebu výstavby, rekonstrukcí, oprav a údržby pozemních komunikací. Sestává se ze tří svazků: ČÁST I - POPISOVNÍK PRACÍ STAVEB POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ ČÁST II - SOUPIS PRACÍ STAVBY - Metodický pokyn na sestavení a použití ČÁST III - SOUBOR POLOŽEK STAVEB POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ OTSKP je součástí předpisů vydávaných Ministerstvem dopravy ČR odborem infrastruktury, které určují pravidla pro vypracování zadávací dokumentace; je základním podkladem pro jednotný přístup ke zpracování soupisu prací, který má tyto hlavní úkoly: poskytnout takové informace o druhu a množství požadovaných prací a služeb, které umožní účastníkům zadávacího řízení (uchazečům) účelně a přesně vypracovat svou cenovou nabídku, umožnit ocenění provedených prací v průběhu výstavby s použitím cenových sazeb a pravidel v něm uvedených. Aby se dosáhlo splnění zmíněných úkolů, musí se práce rozčlenit do položek s dostačujícími podrobnostmi, které umožní rozlišení různých druhů prací a dále zohlednit i pro stejný druh prací nezanedbatelné místní a ostatní podmínky. Toto třídění pro pozemní komunikace je uvedeno v části I - Popisovník prací staveb pozemních komunikací

37 POPISOVNÍK PRACÍ účelem popisovníku je sestavení systému třídění stavební produkce, který bude sloužit jako jednotný oborový standard pro stavby pozemních komunikací; použitá otevřená struktura umožňuje sestavení úplného soupisu prací, který plně vystihne nejen věcný charakter stavby, ale i ostatní požadavky objednatele na způsob oceňování. Hlavní cíle popisovníku prací staveb pozemních komunikací: promítnout principy tržního hospodářství do procesu zadávání a realizace staveb zajištění jednotnosti zpracování soupisu prací staveb, jeho zjednodušení a využití výpočetní techniky pro jeho zpracování vytvoření pružného systému pro oceňování prací, který umožní respektovat rozdílné podmínky staveb i účastníků výstavby umožnit jednotné posuzování cen prací a jejich vývoj usnadnit vytváření počítačových databází pro potřeby objednatelů i zhotovitelů

38 POPISOVNÍK PRACÍ

39 POPISOVNÍK PRACÍ

40 SOUPIS PRACÍ soupis prací stavby je výčtem prací, dodávek a služeb potřebných ke zhotovení stavby nebo které se stavbou přímo souvisejí; v zásadě se v něm uvádějí všechny zhotovovací práce, tj. práce vytvářející předmět díla. Pomocné práce, které nejsou trvalou součástí stavby se jmenovitě neuvádějí a způsob a rozsah jejich provedení je záležitostí zhotovitele; výjimkou mohou být některé pomocné práce, u nichž rozsah, náklady nebo jiné charakteristiky svým významem nejsou zanedbatelné ve vztahu ke zhotovovacím pracem, které pomáhají realizovat oceněním všech požadovaných prací, dodávek a služeb v soupisu prací stavby se vytváří nabídková cena stavby; soupis prací stavby je tedy podkladem pro určení ceny díla

41 SOUPIS PRACÍ Základní cíle soupisu prací poskytnout uchazečům (zájemcům) o zakázku postačující informace o druhu a množství, služeb a dodávek, aby mohli efektivně a přesně připravit svou nabídku zajistit ocenění provedených prací v průběhu zhotovování díla pomocí smluvně dohodnuté soustavy cen a sazeb a způsobu jejich použití

42 SOUPIS PRACÍ

43 SOUPIS PRACÍ

44 SOUPIS PRACÍ

45 SOUPIS PRACÍ

46 SOUPIS PRACÍ

47 SOUPIS PRACÍ

48 SOUPIS PRACÍ

49 SOUPIS PRACÍ

50 SOUPIS PRACÍ

51 SOUPIS PRACÍ

52 HMOTNICE hmotnice je součtová čára zemních hmot, vyjadřující součtově přírůstek, případně úbytek hmoty zeminy, určené k podélnému rozvozu. Je to lomená čára, která se vynáší v místech charakteristických příčných řezů a mezi těmito profily aproximujeme objem zemních prací (přebytek či nedostatek zeminy). V místech, kde je nedostatek násypu, je potřeba zeminu dovézt a naopak, kde je přebytek, je nutné zeminu odvézt Hmotnice se používá pro: určení výsledné bilance zemních prací přebytku či nedostatku zeminy určení bilance zemních prací od začátku úseku v libovolném bodě určení tzv. rozvozných vzdáleností a střední rozvozné vzdálenosti návrh přiměřených mechanismů a rozpočtování nákladů na stavbu a stanovení racionálního způsobu rozvozu zeminy na stavbě

53 HMOTNICE V místech, kde je komunikace v odřezu je nutné spočítat příčný přehoz v jednotlivých příčných řezech plochy výkopu (odřezu) a násypu jsou stejné (obr. a), což znamená, že vykopaná zemina se v tomto profilu spotřebuje do násypu plocha násypu je větší než plocha výkopu (odřezu) (obr. b), tedy máme nedostatek násypu plocha výkopu (odřezu) je větší než plocha násypu (obr. c), což znamená, že výkop, resp. množství vykopané zeminy je větší, než jaké je potřeba do násypu

54 HMOTNICE přebytky výkopu v jednotlivých úsecích přemisťujeme při stavbě podélným rozvozem do míst, kde je nedostatek násypu; tento přesun zeminy se znázorňuje nejlépe graficky ve formě hmotnice označíme-li přebytky výkopu jako kladné hodnoty a nedostatky násypu jako záporné, dostáváme postupným sčítáním přebytků, resp. nedostatků zeminy, pořadnice součtové čáry pohybu hmot (zeminy)

55 HMOTNICE Vykreslená hmotnice má následující vlastnosti: v libovolném bodě hmotnice ukazuje celkovou bilanci zemních prací od začátku úseku. pokud rovnoběžka s osou x (staničení) protne hmotnici, znamená to, že v daném úseku je vyrovnaná bilance zemních prací tzn., že vytěženou zeminu z výkopu uložíme do násypu je rozumné výše zmíněné rovnoběžky navrhovat tak, jak je uvedeno v obrázku odděluje jednotlivé úseky s vyrovnanou bilancí v úsecích s vyrovnanou bilancí se dá stanovit přepravní moment jako plocha vymezená hmotnicí a rovnoběžkou rozměr přepravního momentu je [m4], protože se jedná o násobek délky [m] (střední rozvozná délka) a objemu [m3] Obvykle po vykreslení celé hmotnice určíme vyrovnávací přímky, poté se vyznačí pořadovými čísly nejlépe ve směru staničení (1), (2),...,(x), určí se jejich kubatura (objem výkopu a násypu) a rozvozní vzdálenost.

56 HMOTNICE úprava jednotlivých obrazců (mnohoúhelníků) hmotnice na obdélníky, resp. trojúhelníky pro správné určení těžiště, je značně pracné. Pro praxi však postačí jednodušší a hojně používaný způsob stanovení rozvozní vzdálenosti. Provádíme to tak, že rozpůlíme největší pořadnici sečnou uťaté vlny hmotnice a půlícím bodem vedeme rovnoběžku se základní osou. Tam, kde tato rovnoběžka protne součtovou čáru hmotnice, jsou body, jejichž vzájemná vzdálenost udává rozvoznou vzdálenost. jednotlivé položky, tj. vypočítané kubatury hmot zemin a odměřené rozvozní vzdálenosti, sestavíme do tabulky.

57 PŘEPRAVNÍ MOMENT Přepravní moment se počítá v úseku s vyrovnanou bilancí zemních prací, tedy ve vlně odseknuté rovnoběžkou s osou x. Je definovaný jako násobek objemu a rozvozné vzdálenosti ve zkoumané vlně, čili násobek výšky vlny a rozvozu určeného výše uvedenými způsoby.

58 STŘEDNÍ ROZVOZNÁ DÉLKA Střední rozvozná délka pro zkoumanou vlnu (úsek s vyrovnanou bilancí) znamená jakou si průměrnou vzdálenost, na kterou se přesouvá zemina z výkopu do násypu. Stanovuje se poměrně jednoduše, s větší či menší pracností a menší nebo větší přesností: poměrně přesně (s přihlédnutím k tomu, že už sama hmotnice vznikla aproximací nebo odhadem objemů) je rozvozná vzdálenost délkou úsečky, která rozděluje vlnu na dvě poloviny o stejné ploše dost přesná a snadno spočítatelná je představa obdélníka, jehož výška se rovná výšce vlny (objemu zemních prací ve vlně ) a plocha je totožná s plochou vlny, pak jeho délka se prohlásí za rozvoznou délku běžný nepřesný způsob je vést rovnoběžku s osou x v polovině výšky vlny a její délku mezi průsečíky s hmotnicí prohlásit za rozvoznou délku nejméně přesný je způsob, kdy je hmotnice nahrazena trojúhelníky, které spojují maximum a začátek a konec vlny, za rozvoznou délku se opět prohlásí délka rovnoběžky s osou vedená v polovině výšky

59 STŘEDNÍ ROZVOZNÁ DÉLKA Střední rozvozná délka pro celou stavbu Z dopravních momentů pro jednotlivé vlny a z objemu zemních prací v jednotlivých vlnách lze stanovit charakteristickou střední hodnotu pro celý projektovaný úsek nebo jeho část s přibližně stejnými podmínkami, které lze rozpočtovat společně: l stř = dopravní ch kubatury momentů m [ 4 ] [ 3 ] (objemů) zeminy m

60 Děkuji za pozornost