Épület alapozása – A terület előkészítése (kitűzés)
A lakóházépítés organizációs előkészületei közé tartozik az építés helyének előkészítése, a végleges tereprendezés és az épület kitűzése.
A kitűzés
Az építkezés kezdetén általában felvetődik a kérdés, hogy épületet mikor kell vagy érdemes kitűzni: az anyagok helyszínre szállítása – vagyis az organizációs felvonulás előtt – vagy közvetlenül az alapozás megkezdése előtt?
A válasz az, hogy mindkettő lehetséges. Ha előre tűzzük ki az épületet a telken, könnyű dolgunk van, mert nincsenek útban építőanyag depóniák, viszont a szállító járművek akaratlanul is kidönthetik a zsinórállványunkat. A gyakorlatban inkább az építőanyagok betárolása után kerül sorra a kitűzés, mivel az alapárkok a kitűzést követően azonnal elkészíthetők. Gondot okozhatnak viszont a pontos épületkitűzésnél a nagy tömegben betárolt anyagok. A legtökéletesebb megoldás a következő:
- az építési anyagok beszállítása előtt ki kell tűzni az építési vonalat és az épület jellemző sarokpontjait;
- a sarokpontokat vékony (8-10 mm átmérőjű) betonacél pálcákkal kell megjelölni;
- a jelzőpálcákat a talajba legalább 10-20 cm-re be kell verni;
- ha az anyagszállító járművek mozgástere az épület helye, akkor a kerekek a jelzőpálcákat lefelé nyomhatják (éppen ezért nem jó a szegletes kitűző karó, mert azokat a járművek oldalirányba elnyomják);
- az anyagok betárolása után a feltételezett sarokpontok fölött a talajt lapáttal letisztítjuk, a fémpálcákat feljebb húzzuk, és a kitűzés befejezhető.
Mielőtt további részletezésbe bocsátkoznánk, néhány szót ejtsünk a kitűzésekkel kapcsolatban.
Kitűzés lépései
Az építés helye lehet rendezett vagy rendezetlen terület. Rendezett a részben beépített vagy beépítésre alkalmassá tett, utakkal, esetleg közműhálózattal is ellátott terület. Ilyen helyen a kitűzéshez szükséges fixpontok általában már adottak. Rendezetlen területen esetleg nagyobb távolságok szintezése is kell ahhoz, hogy az előírt magassági pontok rögzíthetők legyenek. A kitűzést rendszerint az útban levő növényzet kiirtása és a terep durva egyengetése (durva tereprendezés) előzi meg.
Az épületek helyét a főbb sarokpontok és a magassági fixpont kitűzésével kell rögzíteni, tehát a két fő irányban, vízszintesen és függőlegesen. A vízszintes kitűzést az alaprajzok, a függőleges kitűzést pedig a metszetek alapján végezzük. Az előbbihez általában elegendő az egyszerű mérőszalag és mérőléc, a magassági pontokat pedig kisebb távolságba vízimértékkel – libellával -, nagyobb távolságon csöves vízimértékkel tűzik ki (3/1 ábra). A magassági méretek legpontosabban szintezőműszerrel határozhatók meg (3/2 ábra). Változó lejtésű és meredek terep lépcsőzetes méréséhez használható a deciméter/centiméter beosztású, 3 vagy 4 m-es szintező léc, amelynek tartozéka a szintező libella, a támasztó léc, a támasztó állvány, esetleg a függőón.
Szögszerkesztésre a leggyakrabban használt eszköz a fa vagy acél derékszög és háromszög. Használunk függősúlyos fa háromszöget is (3/3 ábra).
3/1 ábra Magassági pontok szintezése a) libellával; b) csöves szintezővel; 1 kitűző karó; 2 mérő- vagy szintezőléc; 3 szinteződeszka; 4 libella; 5 szintezőkaró; 6 csöves vízmérték; L: szintkülönbség (L1-h)
3/2 ábra Magassági pontok szintezése szintező-műszerrel
a) egy műszerállással; b) két műszerállással; 1 szintezőműszer; 2 szintezőléc; 3 kitűző karó; 4 szint alatti építményrészek; 5 szint feletti építményrészek (L = szintkülönbség) a)L = (h) = L2-L1 b)L = h1+h2
3/3 ábra Deszkából ácsolt kitűző derékszög 1 szár; 2 átkötő deszka; 3 szegezés után levágandó rész
3/4 ábra Épület kitűzése építési vonalra kerülő falsík esetén 1 utcai építési vonal; 2 telekhatár; 3 épület; 4 kiinduló pontok; 5 derékszög keresési pont; 6 mérőszalag
Meghatározott szög (pl. 90°, 45°, 30°) kitűzésére használható a szögdioptra, a szögtükör és a szögprizma. Közülük a dioptra a legismertebb, amellyel egyenesek és szögek tűzhetők ki. A dioptra nem olyan, mint az optikai szögkitűző műszerek. Kevéssé pontos, és csak kb. 50 m távolságig felel meg, de nagyobb szintkülönbségű terepen használata egyszerűbb.
A szögprizma szögtükörhöz hasonló elven működik; a fénysugár irányának eltérítése az üvegprizma felületén a tükrözés és fénytörés révén megy végbe. A gyakorlatban használt szögprizmák háromszög, négyszög vagy ötszög alakú üveghasábok.
Az egyszerű szögkitűző műszerek használata nehézkes, mert az egyenesbe állítás csak beintéssel vagy egy harmadik kitűző rúd segítségével végezhető el. A kettős szögprizmák sokkal alkalmasabbak az egyszerű szögkitűzéshez a talppontkereséshez és az egyenesbe állításhoz.
Pontok és egyenesek kitűzése
A pontok kitűzésével határozzuk meg a terepen az épület helyét és magasságát. Egy-egy pontot két egymást metsző egyenes határozza meg. A kitűzés kiindulási pontja az ún. magassági fixpont, amellyel meghatározható az épület magassági elhelyezése. A magassági pontot szilárd úttal és járdaburkolattal ellátott terep esetében a járdától, az útszegélytől stb. szokás megadni. A pontosabb kitűzéshez jól használhatók az érintett terület legközelebbi földmérési magassági pontjai (fali csap), ahol azok magassága (abszolút magassága) a tengerszint feletti m-ben adottak. E magassági meghatározás tökéletes pl. egy teljes utcavonal kitűzésénél, de sajnos ritkán alkalmazzák, vagy ha alkalmazzák is – pl. új telepszerű építkezéseknél -, a kitűzést a telkek átadásakor végezteti el a terület átadója vagy a szakhatóság. A talajfelszínen lévő kitűzési és magassági pontok azonban gyakran az első anyagszállító jármű beállásával eltűnnek vagy elmozdulnak.
A leginkább használható módszer egy relatív magassági pont felvétele (Rm), ami nem más, mint a szilárd burkolaton vagy a villanyvezeték oszlopán megadott pont, amihez igazodnak a többi mérések. Ha a telek előtt fellelhető egy, a telek tengelyében lévő szilárd alappont, akkor azt kell kinevezni a mértékadó +0,00 pontnak, és a homlokzati magasság terv szerinti tartásánál ehhez kell alkalmazkodni. így elkerülhetők az esetleges félreértések a szakhatóságokkal.
A kiindulási alappontot egy épület kitűzésénél másként kell vizsgálni meglévő szomszédos épületek esetében, és másként a teljesen új, telepszerű beépítéseknél.
– Beépített utcasor foghíj-telkének beépítése esetén, az egységes utcakép és a telkek csapadékvizének elvezetése érdekében, a legfontosabb a két oldalt található épület végleges járdatövének átszintezett és átlagolt magasságának megadása a két épület építési vonalának metszésében. Ehhez a számított (átlagolt) értékhez – régebbi építésű szomszédos épületek esetében – adjunk hozzá 2-3 cm-t, az új épület várható ülepedési mozgása miatt.
– Új, telepszerű beépítésnél különös figyelmet igényel az első épületek kitűzése, mert ezeknek a pontossága döntően befolyásolja a többit. Az első épület magasságát mindenképpen fix tengerszinti magassághoz és feltétlenül szakemberrel (például földhivatalból) tűzessük ki.
Az abszolút, illetve relatív fixpont és a ±0,00 szintek megfelelő érték közötti magasságkülönbözet általában csöves vízmértékkel, kisebb távolságok esetén egyszerű vízmértékkel, nagyobb távolságok esetén pedig műszerrel vihető át az épületre vagy a zsinórállásra.
Ha a távolság csöves vízmérték műanyag tömlőjének hosszánál nagyobb, akkor – a magasságtól függően – többszöri átállással végezzük el a mérést úgy, hogy a megadott fixpontra és a vízmértékkel még elérhető távolságban, függőlegesen felállítunk egy-egy segédlécet. A fixpontra állított lécre felmérünk egy tetszés szerinti magasságot, majd ezt a csöves vízmértékkel átvisszük a segédlécre. Ha még ettől sem tudjuk közvetlenül elérni a leendő épületet, addig folytatjuk ezt a „lépegetést”, amíg a kívánt helyig nem jutunk. Itt felmérve a kitűzési tervben megadott magasságkülönbséget, megkapjuk a ±0,00 szintnek megfelelő magassági pontot.
Egyetlen pont vetülete önmagában természetesen nem határoz meg egy irányt, ezért az egyenesek meghatározásához két pont szükséges. Az építmények körvonalait meghatározó egyenesek pontjait a helyszínrajzon feltüntetett tárgyak (épület, út stb.) adott pontjaitól kiindulva mérjük fel (3/4 ábra).
3/4 ábra Épület kitűzése építési vonalra kerülő falsík esetén 1 utcai építési vonal; 2 telekhatár; 3 épület; 4 kiinduló pontok; 5 derékszög keresési pont; 6 mérőszalag.
3/5 ábra Zsinórállvány alapozás kitűzéséhez A: alap; B: lábazati fal; 1 faoszlop; 2 vízszintes deszka; 3 jelölő szegek; 4 alapkitűző zsinórok; 5 lábazati falkitűző zsinór
Az ábra szerinti egyszerű kitűzést két személy, egy mérőszalaggal végezheti el. A kitűzés lényege, hogy az építési vonal (10,00 m) szakaszán indítva arra merőlegest (+10,00) mérve leszúrjuk az 5 jelű kitűző rudat. A mérőszalag induló (0,00) pontja és a 34,142 m egy pontba kerülésénél a 20,00 m helyén utólag leszúrt pont derékszögben van az építési vonalhoz képest.
Pontok kitűzésénél általában szükség van a telekhatárok pontos ismeretére és a határvonalak metsződéseire. Egy épület kitűzésénél ezek természetesen a megelőző, vagyis a tisztázandó kérdések közé tartoznak. A telek pontos határainak ismerete nélkül épületet kitűzni tilos, amit nem is annyira a szabályok írnak elő, hanem a tapasztalatok indokolják.
A szakhatóság által megadott építési vonal és telekhatár ismeretében fogadhatók el a kiindulási alappontok vetületi és magassági koordinátaértékei, illetve irányai.
Ha meghatároztuk a két kiindulási pontot az építési vonalhoz képest, többnyire azzal párhuzamosan, akkor következhet a merőleges, ill. falszakaszok kitűzése. Ehhez jól használható a kőművesek derékszögű favonalzója (vinkli), de ellenőrizhető a merőlegesség az átlók kiszámításával és folyamatos terepi ellenőrzésével. Szokás a merőlegesség ellenőrzéséhez a már kihúzott, egymásra merőleges zsinegekre 3,0, ill. 4,0 m-t mérni és az e pontokat összekötő szakasz méretét felhasználva, amelynek merőleges zsinórállás esetén pontosan 5,00 m-nek kell lennie.
Szerkezetek kitűzése
A sarokpontok, illetve a körvonalak kijelölése után az épület kitűzését – a finom földmunkák megkezdése előtt – a zsinórállvány felállításával folytatjuk. A zsinórállvány azért szükséges, mert sík terepen ugyan kitűzhetők egyenesek és velük azonos szintű közbenső pontok, a terep azonban általában hullámos. Ezért zsinórállványon a terepszint felett vízszintesen kifeszített huzalokkal jelöljük ki a falak külső és belső síkját stb. meghatározó egyeneseket, és függőzéssel vetítjük le a terepre a sarkokat meghatározó pontokat.
A zsinórállványhoz az épület sarkainál 3-3 db, a közbenső falkereszteződéseknél 2-2 db faoszlopot ásunk le. Az oszlopok alá helyezzünk téglákat, hogy a süllyedésüket megakadályozzuk. Az oszlopokra ezután a már leírt módszerrel rászintezzük a kiindulási vagy az attól mért (Rm) relatív magassági értéket. Célszerű a terv szerinti +1,00 m kijelölése. Az oszlopokon megjelölt, egy vízszintes síkba eső pallódeszkákat felszegezve kapjuk meg a végleges zsinórállványt. A pallók vízszintességét vízmértékkel ellenőrizni kell. Lényeges az is, hogy a rendezetlen munkahelyi terepszint felett a zsinórállvány deszkái ún. látómagasságban legyenek, a magassági értekéje szintbe állíthatósága miatt (benéző kereszttel).
A zsinórállvány oszlopait – az anyagtárolás és a közlekedés érdekében – az épülettől kb. 1,50.. .2,00 m távolságban állítsuk fel (3/5 ábra). Rézsűs pincetömb esetén ezt a távolságot a rézsű élétől kell számítani.
3/6 ábra Épület sarokpontjainak kijelölése zsinórállványon 1 kitűzött épület; 2 zsinór; 3 fel függőzés; 4 koordináta szeg; 5 zsinórállvány pallója; 6 földbe ásott oszlop
3/7 ábra Sávalap kitűzése 1 alaptest; 2 zsinór; 3 zsinórállvány
3/8 ábra Lábazati fal kitűzése sávalapra 1 zsinórállvány; 2 zsinór; 3 lábazati fal
Ha az épület sarokpontjai nagyobb távolságban vannak egymástól, a zsinór belógása miatt közbenső zsinórállványt is fel kell állítani. Lejtős terepen a zsinórállványt lépcsősen építjük meg.
Pillérvázas épület kitűzésekor minden pillérsorhoz külön zsinórállványt készítünk, és ezen jelöljük be a pillérek vagy oszlopok tengelyét. A részméretek felhordásakor a pillérek tengelyeiből kell kiindulni, és a méretek ellenőrzésekor ezeket kell irányadónak tekinteni.
Hagyományos és pince nélküli épületeknél a kitűzés tulajdonképpen igen egyszerű. A technológiai sorrend a következő:
- az épület sarokpontjainak meghatározása;
- a zsinórállvány megépítése;
- a zsinórállványra kifeszített zsinórokkal a végleges épület kontúrjának kitűzése (3/6 ábra);
- az alapárkok kitűzése, majd a földmunka és az esetleg szükséges alapfalzsaluzatok elkészítése (3/7 ábra);
- alapozás, majd az elkészült alapra a lábazati fal újbóli kitűzése (3/8 ábra).
A lábazati fal vagy alapra helyezett talpkoszorú elkészülte és a méretek visszaellenőrzése után a zsinórállvány befejezte a szerepét – el lehet bontani. Egy nem zavaró helyen azonban egy oszlopát meghagyhatjuk a magassági értékek visszaellenőrzése érdekében.
A sávalapok, ill. az azok zsaluzatát adó alapárok széleit a zsinórok lefüggőzésével, ún. földmunkazsaluzat felállításával kell pontosítani (3/9 ábra). A zsinórállványról belógó zsinórok között ugyanis szerszámmal dolgozni szinte lehetetlen, emiatt a vonalas méreteket a talajszintre kell vetíteni. A földmunka zsaluzatos méretjelölés helyett földfeletti zsinórozás is lehetséges, ez azonban pontatlanabb és körülményesebb is.
Az alapfalakat a pincetömb kiemelése után, úgy tűzzük ki, hogy a földszinti felmenő falak sarokpontjait és falsíkjait a zsinórállványról a pincefenékre függőzzük, majd ezekből kiindulva mérjük fel és tűzzük ki az alapfalak helyét. Az alapfalak függőleges síkjainak vonalában pallókat fektetünk le, amiket földbe vert cövekekhez szegezett léchevederekkel rögzítünk. A rögzített pallók között kell azután kiásni az alapárkot vagy az esetleges lemezalap helyét.
A családi ház építők körében igen elterjedt az ún. egyszerűsített kitűzés. Ennek lényege, hogy a kitűzött épület sarokpontjait nem zsinórállványra, hanem zsinóros kivetítéssel, kitűző karókra vetítik (3/10 ábra). A méret és kontúrvonalak rögzítése után a technológia már azonos a zsinórállványos módszerrel, azzal az eltéréssel, hogy a magassági pontokat minden törésponton, munkafázisonként, szintezéssel kell megadni. Ez utóbbi gépi földmunkavégzésnél sokkal kedvezőbb, ugyanis a géppel való ráállást nem zavarják az állványok, és a földbe verve vagy a gép alatt „közölt” karókat nem veszélyezteti a gép.
A pincefalakat az elkészült alapokon tűzzük ki, a földszinti felmenő fal méreteinek zsinórállványról való lefüggőzésével. A pincefalak kezdősorait a földszinti felmenő fal alapfalakon rögzített méreteinek figyelembe vételével rakjuk le (3/11 ábra).
A felmenő falak méreteit a pincefalra kell lefüggőzni a zsinórállványról, majd lerakjuk az iránytéglákat és a kezdősort. Ezt igen gondosan kell végezni, mert a legkisebb tévedésnek is nagy eltérések lehetnek a következményei. A lépcsőházi falak, az előre gyártott elemekkel összeépülő falak stb. kitűzését érdemes többször is ellenőrizni, pl. a különböző sarokponttól kiindulva.
A kitűzés tulajdonképpen az egész építést végigkísérő munkafolyamat. Főbb szakaszai az eddig elmondottakon – az épület körvonalainak meghatározása, az alapok és a pincefalak kitűzése zsinórállvánnyal, a felmenőfalak – túl a szintek (padlószint, szintvonal stb.), a nyílások, a kiváltók, a koszorúk és a padlóburkolatok kitűzése.
3/9 ábra Alapárok földkiemelése a) támasztott zsaluzattal; b) horgonyzott zsaluzattal 1 alapárok; 2 vezető (irány) deszka; 3 tám cölöp; 4 horgonycölöp; 5 horgony
3/10 ábra Alap- és lábazati fal kitűzése cölöpökkel A: alap; B: lábazati fal; 1 alapozási vetítési sík; 2 lábazati vetítési sík; 3 földmunka zsinórozása; 4 lábazati vetítés
3/11 ábra Pincefal- és alap-kitűző zsinórállvány 1 földmunka pallós zsaluzata; 2 zsinór; 3 függőzés; 4 zsinórállvány; 5 alap; 6 pincefal
A földmunka
Az építkezések munkaterületeinek előkészítése a földmunkával kezdődik. Hazánkban rendelet írja elő a termőföld védelmét. Az épületek és a hozzájuk tartozó műtárgyaik helyén a humuszt min. 20 cm vastagságban le kell szedni, és növénytermesztési területre kell hordani feltöltésként vagy szét kell teríteni. Sajnos azonban családi házak építésénél ezt ritkán tartják be, pedig a tereprendezés egyúttal már maga a földmunka, amely folytatódik az alap- és a munkaárkok kiemelésével. Tekintsük át a különféle talajokat, megmunkálásukat, és terhelhetőségüket is figyelembe véve.
Talajok
A talajok megmunkálhatóságuk és fizikai tulajdonságaik szerint, valamint kémiai tulajdonságaik alapján (szervetlen és szerves talajok) csoportosíthatók.
- A szervetlen talajok különféle ásványi anyagokból tevődnek össze, szerves eredetű részt nem vagy csak minimális mennyiségben tartalmaznak. E talajok lehetnek szemcsések vagy kötöttek. A szemcsés talajok alkotórészei száraz állapotban nem tapadnak egymáshoz (kavics, homok). A kötött talajok szemcséi – kiszáradva is – egymáshoz tapadnak (agyag, iszap).
- A szerves talajok nagy mennyiségben tartalmaznak növényi vagy állati eredetű részeket, és ezek bomlása következtében állandóan változtatják térfogatukat.
- A talajok a terhelések, a víz vagy a fagy hatására fajtánként, azaz a szemcsék nagyságától és a talaj víztartalmától függően különbözőképpen viselkednek. A szemcsenagyság az ásványi összetételtől függő, egyik legfontosabb jellemző.
- A durvaszemcsés talaj speciális eljárással tömöríthető. A szemcsés talaj fagyveszélyes helyen is (kis nedvességtároló képessége miatt) kedvező (pl. feltöltésekben, teraszok és járdák, ill. utak alatt).
- A homoktalaj, közepes szemszerkezete miatt, átnedvesedés hatására veszít az állékonyságából.
- A gömbölyű szemcséjű talajok kevésbé állékonyak, mint az éles szemcséjűek, mivel az éles szemcsék jobban egymásba tudnak kapaszkodni.
Jól jellemezhetők a talajok szemcsenagyságuk, szemcseoszlásuk, szemszerkezetük alapján (3/1 táblázat).
Emeletráépítésnél – itt tetőtér beépítésnél – külön vizsgálatot igényel a talaj, illetve az alapozás.
3.1. táblázat Különféle talajok jellemzői
3/12 ábra Alaptestek teherátadása a) talajtömeg teherviselése; b) a talaj teherátadási szöge
Talajok terhelhetősége
Terhelés hatására a talajban feszültség keletkezik, a talaj összenyomódik. Ha az alakváltozás hirtelen következik be, vagyis a talaj megsüllyed, ill. a terhelt felület környezetében feltüremlik, akkor bekövetkezik az ún. talajtörés.
A határerő az a terhelő erő, amelynek következtében a talaj teherbírása, és ezzel együtt az épület használhatósága – szélsőséges esetben – a talaj oldalkitérése vagy a talaj nagy mértékű alakváltozása miatt megszűnik. A határerő következtében 1,0 m2-en fellépő feszültség a határfeszültség. A talaj alakváltozása a talaj összetételétől, tömörségétől és nedvességtartalmától függ.
Az épületek alapozása akkor biztonságos, ha a számításba vehető legnagyobb terhelés (az ún. mértékadó igénybevétel) hatására sem indulnak meg a talajban olyan folyamatok, amelyek az épületben káros alakváltozásokat, feszültségeket, vagyis repedéseket, elferdüléseket okoznak. Az alapozások megkezdése előtt – hacsak nem áll rendelkezésünkre talajmechanikai szakvélemény – néhány fontos tényezőt kell tisztázni a talajok tulajdonságainak megállapítására.
- A kavicsos talaj felismerése nem okoz gondot, még átlagos szemnagyságát is könnyű megbecsülni. Többnyire homokkal vegyesen fordul elő, a gödörkavics gyakran finomabb szemcséket, agyagot is tartalmaz. Agyag és az iszap jelenlétére utal, ha a száraz kavics a kézen nyomot hagy.
- A homok szemcséi szabad szemmel is felismerhetők, és nagyító alatt vizsgálva látszik, hogy a szemcsék alakja is különféle. Egyenetlen felületű, éles szemcsék esetén folyami eredetű, gömbölyded, közel egyforma nagyságú szemcsék esetén – feltehetően – futóhomokkal van dolgunk. A kötött vagy meszes homok kiszáradva összeáll és megkeményedik. A homok tisztasága, illetve szennyezettsége egyszerűen megállapítható. Az iszapos homok száraz állapotban a kézen nyomot hagy, nedvesen összeáll.
- A homokliszt – nevéből is következik – lisztszerű, közel egyforma szemcsékből áll. Szárazon a kézről lefújható, nedvesen alig vagy egyáltalán nem sodorható. Ha a száraz állapotban összeállt, kis homoklisztcsomót ujjal összenyomjuk, az lisztszerűen, peregve szétesik.
- Az iszap – mivel kötöttebb talaj – száraz állapotban szilárdan összeáll, ujjunkkal csak nehezen tudjuk szétmorzsolni. Nedves állapotban sodorható, száraz állapotban a kézen nyomot hagy, de a kézre tapadt iszap könnyen lemosható.
- Az agyag nedvesen könnyen és huzamosabb időn át nyújtható, sodorható. Szárazon megvágva fényes felületet ad, amely annál fényesebb, minél finomabb szemcséjű (kövérebb) az agyag. A kézre nehezen tapadó agyag nehezen is mosható le.
- A szerves talajok folyamatos kémiai átalakuláson mennek át, a bennük lévő szerves anyagok megrohadnak, ennek következtében jellegzetes szagot adnak. A szerves talajok alapozáshoz nem felelnek meg.
A talajcsere
Az alapozási síkban lévő talajréteg nem minden esetben megfelelő: nem kellő teherbírású, nem kellően tömör stb. Ilyen esetekben nagyon széles alaptesteket kellene készíteni ahhoz, hogy az épület terhe biztonságosan eloszoljon a talajon. Gazdaságosabb megoldás a talaj minőségének valamilyen módon való megváltoztatása vagy javítása. A talajjavítás legegyszerűbb módja a talajcsere, amikor a gyenge minőségű vagy szerves anyagokat tartalmazó, nem teherbíró réteget megfelelő mélységben kiemelik, és a helyébe jó minőségű anyagot, pl. homokos kavicsot vagy kavicsot helyeznek.
Hasonló eredmény érhető el tömörítéssel is, amikor cölöpök leverésével a talajt kisebb térfogatúra nyomjuk össze, azaz tömörítjük. A teherbíró képességet növeli a talaj túlzott elnedvesedésének megakadályozása: a víztelenítés, valamint az épület talajba kerülő részeire káros vizek levezetése. A felszíni vizeket általában árkokkal, a felszín alattiakat pedig szivárgókkal vagy alagcsövezéssel vezetik el.
A talaj ellenálló képességének növelésére ma már léteznek korszerű módszerek, pl. a talajszilárdítás és a talajstabilizálás. A talaj szilárdítás legismertebb változata a vegyi talajszilárdítás, amikor a talajba juttatott vegyi folyadék megkötése, illetve a vegyszer és a talaj közötti reakció következménye a szilárdulás.
Földmunkák
Megmunkálhatóságuk szerint a talajok többfélék lehetnek, tehát más-más talajosztályba sorolhatók.
Az I. osztályú talajok a könnyen ásható talajok, amelyek lapáttal és ásóval könnyen fejthetők. Ilyenek a laza homok, a laza agyagos homok és a termőföld.
A II. osztályú talajok közé tartoznak a nehezen ásható talajok, amelyek ásóval, lapáttal és csekély csákányozással fejthetők. Ilyenek a nedves homok, a homokos kavics, a könnyű, lösz-szerű homokos agyag, a meszes vagy egyéb, sókkal kötött nedves homok, a 15 mm-nél kisebb szemcseátmérőjű, apró közepes kavics és a tömör, fűgyökérzettel átszőtt termőföld.
A III. osztályú talajok a nehezen ásható talajok, amelyek lapáttal, állandó csákányozással, a csákány lapos végével fejthetők, valamint a csákány hegyes végével fejthető kavicsos, köves talajok.
A IV. osztályú talajok nagyon nehezen fejthető talajok, amelyek lapáttal, a csákány hegyes végével, esetleg bontórúddal fejthetők. Ilyenek a tömör agyag kavicszárványokkal, a kövér agyag és a homokos agyag kőzúzalékkal, kaviccsal, épülettörmelékkel vagy legfeljebb 25 kg tömegű kövekkel keverve. Ide sorolható a csákány lapos végével fejthető kemény, szikes agyag és az agyaggal kötött konglomerátum.
A földmunka megkezdése előtt pontosan ki kell számítani a helyszínen nem felhasználható földanyag mennyiségét. Ezt a mennyiséget közvetlenül a kitermelés után el kell szállítani. Azt a földmennyiséget azonban, amelyre építés közben szükség lesz (pl. földvisszatöltés az alapárkokba, az alapfalak mellé vagy egyéb, nagyobb területű földfeltöltések), a helyszínen kell tárolni.
Nagyobb tömegű földet gépekkel érdemes kiemelni; pl. a pincetömböket és a nagyobb munkagödröket. A nagy tömegű földkiemelést általában a kiemelendő teljes felületen, lépcsőzetesen, lefelé haladva kell elvégezni, de lehetséges teljes mélységű földkitermelés is; a munkagödrök fokozatos, több lépcsős szélesítésével.
Feltöltések, tömörítések
A feltöltéseket – az ülepedés csökkentése érdekében – vékony rétegenként kell készíteni. Ügyeljünk arra, hogy a visszatöltött földanyag ne tartalmazzon nagyobb, esetleg fagyos rögöket, és hogy ne legyen túl száraz: szükség esetén öntözzük, iszapoljuk. Minden talajnak van egy olyan víztartalmú állapota, amely mellett a leghatásosabban tömöríthető. Az épületen kívüli terepfeltöltéshez a földet 15-25 cm-es rétegekben, az alapozások melletti gödrök földvisszatöltését pedig 10-15 cm-es rétegekben terítsük és tömörítsük.
A nem kellően tömörített feltöltésekben az esővíz összegyűlik. Különös gonddal kell elkészíteni a padló alatti feltöltést. Ehhez felhasználható tégla- és kőtörmelék is, de friss, ki nem lúgozott salak betöltése tilos! Jól használható a homok vagy homokos talaj.
A feltöltésbe hordott és lazán elterített anyag valamelyest mindenképpen süllyed, ennek mértéke azonban gondos tömörítéssel a lehető legkisebbre csökkenthető. A tömörítéssel a talaj szilárdsága is nő, vízfelszívó képessége csökken, illetve vízzáró képessége fokozódik.
A tömörítés kézi eszközökkel vagy gépekkel végezhető, minden talajtípushoz más-más eszköz a leghatékonyabb. A legegyszerűbb tömörítő eszköz a fából vagy acélból készített döngölő, amely saját tömege és az ütögetést végző ütőereje révén tömöríti a talajt. Hatásos tömörítés azonban – különösen több rétegű feltöltések esetén – csak gépekkel lehetséges. A gépi tömörítés – a gépek működési rendszerétől függően – a talajra ható nyomással, ütögetéssel és vibrálással végezhető.
Dúcolások
Az épületek munkaárkait, ill. munkagödreit minden olyan esetben dúcolni kell, amikor a föld beomlásának veszélye fennáll.
Ha a talaj száraz, állékony, és csak rövid ideig szükséges a gödör nyitva tartása, 1,0 m mélységig nem kell dúcolni. 1,2-1,5 m-ig: agyagtalajnál, ha nem vizes és csak néhány napig tartjuk nyitva, ugyancsak nem szükséges a dúcolás.
A gyakorlati tapasztalatok alapján a következő mélységek alatt már dúcolni kell:
- 0,6…0,8 m mélységtől: iszapos és nedves homoktalajokat;
- 0,8… 1,0 m-nél mélyebb árkoknál: gyenge, nem állékony homokos-kavics talajoknál;
- 1,0… 1,2 m alatt: közepes tömörségű talajokban, ahol lapáttal még lehet dolgozni;
- kötött, állékony talajoknál, ha a felső 1,5 m-t dúcolják, az alsó 1,5…2,0 m szakasz dúcolatlan maradhat;
- közlekedési utak mentén, valamint dinamikus rezgéseket adó munkagépek környezetében a kisebb mélységeket is dúcolni kell.
A dúcolt árok vagy munkagödör méretét úgy kell meghatározni és a dúcolást kialakítani, hogy abban, ill. közötte balesetmentesen lehessen dolgozni. Ha az alaptest zsaluzat nélkül, a földfalak közé készül, az alapszélességet, zsaluzott vagy falazott (alsó) alaptestekhez pedig egyik oldalon 70, a másik oldalon 30 cm-rel szélesebb árkot kell kiemelni.
Keskeny munkaárok dúcolása
A talaj megtámasztható függőleges vagy vízszintes pallókkal. A függőleges pallók a talaj jellege szerint (kötött vagy kevésbé kötött) sűrűbben vagy ritkábban helyezhetők el. A függőleges pallókat hevederek fogják össze és a szemben lévő falakat a hevederek magasságában ékeléssel egymáshoz merevítjük. Ha a dúcolás meglazulna, az ékeket beljebb kell verni.
Laza talajok legfeljebb 30 – 50 cm magasságig állnak meg függőlegesen, ezért vízszintes pallózással és több helyen dúcolt függőleges hevederezéssel kell biztosítani a földfalat.
Széles munkagödör dúcolása
A lakóház építésénél a pincetömb kiemelésével széles munkagödör keletkezik. Függőleges földfalú kiemelésnél a munkagödröt az előbb elmondottak szerint dúcolni kell. A dúcolásokat a munkagödrökben végzendő munkák ismeretében kell megtervezni. Legegyszerűbb az egyoldali, egy-, két- vagy többtámaszú dúcolás. Bonyolultabb a hátrahorgonyzott dúcolás készítése.
Egyoldali dúcolás általában sávalapozású pincetömböknél készül. Ez a fajta dúcolás igen egyszerű, azonban az építőmesteri munkák során sok bosszúságot okoznak a bent lévő ferde dúcok, amelyek miatt nehéz komolyabb zsaluzást készíteni, az összefüggő vízszigetelést padig szinte lehetetlen jól megcsinálni.
A hátrahorgonyzott dúcolás bármely alapozási és pinceszigetelési technológiához megfelel. E módszer hátránya, hogy a szint felett nagyobb munkaterület szükséges. A pallózatok sűrűségét – a már elmondottak szerint – a talajminőség határozza meg. Szemcsés, laza talajoknál rézsűs falú munkagödör is készíthető, amelynek területigénye a szint felett ugyancsak jelentős.
Víztelenítések
Ha az építmény alapozási síkja a talajvízszint alatt van, akkor ahhoz, hogy a munkálatokat szárazon lehessen végezni, a munkagödröt vízteleníteni kell. Még zárt munkagödör, vagyis vízzáró falakkal, ún. szádfalakkal készült körülhatárolás alkalmazása esetén is számolnunk kell azonban azzal, hogy a munkagödörbe víz jut. Ez a víz lehet csapadékvíz vagy talajvíz.
A munkagödör körüli területre hulló csapadékot vízvezető árokrendszerrel tarthatjuk távol a munkagödörtől; a talajvizet és a munkagödörbe hulló csapadékot pedig el kell távolítani:
- nyíltvíz tartással;
- talajvízszint-süllyesztéssel;
- vákuum kutas eljárással.
Nyíltvíz tartás esetén a vizet a munkagödör mentén körbefutó, valamint az épület határvonalain belül telepített szivárgókkal felfogjuk, s egy mélyebb helyen kiképzett, esetleg egy mesterségesen lesüllyesztett szívóaknába vezetjük, majd onnan kiszivattyúzzuk (3/16 ábra). Ez a megoldás a legcélszerűbb, mert technikai felszereltségi igénye a másik kettőhöz képest minimális. A munka menete a következő:
- a föld kiemelése a nyugalmi talajvízszintig (A);
- a gyűjtőkút lesüllyesztése és felszerelése a teljes üzemmódra (szívófejjel és szivattyúval);
- a gyűjtőkút üzembeállítása automatikus üzemmódra;
- a kúttól indulva földkiemelés a tervezett alapsíkig, majd a kb. 1-2%-os fenéklejtés (B) kialakítása;
Ezután kezdődhet meg az alapozás.
E módszer addig használható, amíg a beáramló talajvíz nem ragad magával talajszemcséket, mert ez a talaj stabilitását veszélyeztetné. Nyílt szivattyúzás tehát laza, finom homokos talajban nem végezhető.
Talajvízszint-süllyesztés esetén nem a munkagödör felszínén összegyűjtött vizet távolítjuk el, hanem a munkagödör alsó szintje alá nyúló, ún. szűrő kutakat készítünk, és ezekből szivattyúzzuk ki a vizet. Ennek következtében a kút körül nyomáscsökkenés alakul ki; tehát megfelelő kútkiosztás és szivattyúzás mellett a talajvíz eredeti szintje leszáll a munkagödör fenéksíkja alá, s így a földkiemelés, az alapozás, valamint a szigetelés szárazon végezhető. Ez a megoldás olyan talajok esetén ideális, amelyekből a víz szivattyúzással kiszűrhető (vízáteresztő rétegeknél).
A gyakorlatban először a munkagödröt kiemeljük a talajvíz szintjéig, s erről a szintről béléscsöves fúrással elkészítjük a 20-60 cm átmérőjű kutakat. Ezekbe szitaszövettel körülvett lyuggatott acél vagy műanyag csöveket helyezünk, a kút többi részét pedig rostált kaviccsal töltjük ki (3/17 ábra). A kutakat olyan sűrűn kell elhelyezni, hogy a körülöttük felrajzolható, ún. depressziós görbék összemetsződő legmagasabb pontja is az alapozási fenékszint alatt maradjon.