Nmexpertiza.ru

НМ Экспертиза
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула объема прямоугольного котлована с откосами

Подсчет объемов земляных работ в краткие сроки

Подсчеты земляных работ применяются на самих различных этапах строительства. Благодаря обсчету земельных работ принимается ряд основополагающих технических решений:

  • по выбору способа производства вида работ,
  • определению стоимости работ и их продолжительности.

Правильно выполненная процедура позволит получить достоверные цифры, необходимые для дальнейших расчетов во время строительства.

Когда намечается устройство углублений в земле для закладки фундамента, требуется детальный подсчет объемов работ по выемке, перемещению, укладке грунта. Данный расчет помогает правильно отобрать приемы и способы осуществления земляных работ; выявить надобность отвозки; решить вопрос использования вынутого грунта; узнать предполагаемые затраты и длительность работ.

Обсчет земельных масс — для чего он нужен?

Наша фирма, оказывающая геодезические услуги выполняет подобные расчеты быстро, качественно, максимально точно.

Нередко требуется определение объёмов выемок в грунте, предназначенных для устройства оснований зданий. Для этого по специальным формулам рассчитываются габариты котлована понизу. Определив крутизну откосов и зная расстояние от поверхности до дна выемки можно получить охват котлована поверху.

Если форма котлована должна быть прямоугольной его объем высчитывают по формуле объема призматоида. Котлованы для построек типа резервуар роют двумя подходами. На первой фазе устраивают общий котлован прямоугольной формы, так как данные сооружения зачастую строятся группами. На второй фазе делают соответствующие углубления. Исходя из этого, в 2 этапа высчитывается и объем земляных работ: ведется расчет прямоугольной выемки, а после углублений в виде конуса.

Когда требуется узнать объем траншеи, ее продольный профиль делят на области с равными уклонами, высчитывают емкость грунта для каждого из участков и подбивают их сумму.

Чтобы вычислить объем траншеи для совмещенной прокладки инженерных линий площадь их поперечного сечения определяют как общее количество площадей траншеи полного сечения для сетей глубокой закладки и доп. выемки для сетей неглубокого заложения.

Что за этим следует?

При подсчете объема переработки грунта протяженные инженерные сети разбивают на пикеты по 100-200 метров. В первую очередь высчитывают объемы работ на участках, после суммируют их, получая объем земляных работ. Расчеты рационально вести табличным способом.

Объем сооружения из насыпного грунта определяют по формулам подходящим и для выемок. Для этого берут во внимание форму насыпи (например, трапеция). Необходимое количество грунта для создания насыпи получают, используя коэффициент остаточного разрыхления. Если наблюдается значительная крутизна склона, перепады рельефа, то объёмы разработки грунта высчитывают, разбивая насыпи на зоны с упрощенными геометрическими параметрами.

Если у вас возникли вопросы касательно вашего проекта и обсчета земельных масс, вы всегда можете обратиться в нашу компанию за консультацией по тел. +7 965 247 79 43

Определение и расчет объемов земляных работ

На практике существуют разные способы расчета объема земляных работ, воспользовавшись которыми вы получите ту или иную степень точности. В случае масштабных проектов, отклонения результата от плана могут быть весьма значительными, в связи с чем данному этапу отводится особая роль. Расчет объемов земляных работ помогает правильно определить требуемые трудовые и технические ресурсы, составить календарный план и утвердить сметную стоимость. Причем уточнения по объемам земляных работ траншеи в документацию могут вноситься не только на стадии проектирования, но и позже.

Источник фото: exkavator.ru Выполнить расчет объемов земляных работ можно на основании СНиПов

Если земляные работы подразумевают результат в виде правильной геометрической формы, то для определения объема достаточно воспользоваться формулой из числа общеиспользуемых. С усложнением рельефа более трудоемкими становятся и методы подсчета. В этом случае подходящую формулу можно найти в справочниках.

Из всего многообразия форм земляных сооружений выделяют три главные: котлован, траншея (еще одно название — линейно-протяженное сооружение), вертикальная планировка площадки. В первом случае для расчет объема земляных работ предпочтение отдается методу поперечных профилей (в случае многоугольного очертания с параллельными основаниями можно воспользоваться формулой Симпсона), во втором подсчет в большинстве случаев осуществляется по продольным и поперечным профилям.

Схемы для определения объема котлованов (прямоуольный, многоугольный, круглый котлованы, траншея с откосами, насыпь)

В случае, когда подрядчик имеет дело со сложной формой, для расчета общего объема земляных работ выполняется разбивка на несколько более простых фигур с последующим суммированием значений, полученных для каждой из них. Отдельные неровности допускается не брать в расчет как не влияющие значительно на объем предстоящих работ. При подсчете объема протяженного земляного сооружения, его разбивают вертикальными плоскостями на несколько призматоидов в точках перелома продольного профиля. Для определения объема каждой части необходимо узнать величины сторон поперечных сечений и расстояние между ними. Вертикальная планировка на территории большой площади предполагает подсчет по 3-гранным или 4-гранным призмам, стороны у которых берутся длиной 10-100 м.

Одна из часто встречаемых величин для расчета объемов земляных работ, — крутизна откосов. В литературе приводятся приблизительные значения крутизны, зависящие от глубины выемки и прочности грунта. Так, угол естественного откоса котлована глубиной до 1,5 м в песке составляет 63 градуса, а отношение высоты откоса к его заложению — 1:0,5. Располагая значением этой величины, а также размерами нижней части котлована и его глубиной, вы легко посчитаете длину и ширину земляного сооружения сверху и объем грунта, подлежащего выемке.

Читать еще:  Съемные уголки для откосов

Формула призматоида для расчета объема прямоугольного котлована:

V = (Н/6) (AB + CD + (F + C)(B + D))
V – объем котлована с откосами со всех сторон;
Н — глубина котлована;
F и B — ширина и длина по дну;
C и D — те же величины поверху.

Если вы выполняете работы по рытью котлована глубже 5 м, заранее позаботьтесь об устройстве промежуточных берм не уже 2,5 м. Еще несколько рекомендаций:

  • при возведении ленточного фундамента к ширине его подошвы прибавляется 0,2 м с каждой стороны (для устройства подушки из песка или бетона);
  • если цель работ — траншея с креплением, следует добавить к ее ширине 0,1-0,2 м (чем глубже котлован, тем больше значение).

Дополнительное расстояние стоит предусмотреть и в других случаях, например, при изготовлении вертикальной гидроизоляции фундаментов.

Существует специфика в определении объема земляных работ при задействовании спецтехники. Так, траншея не может быть уже режущей кромки ковша землеройной машины плюс 0,1-0,15 м (в зависимости от вида грунта). А для того, чтобы исключить нарушение естественной структуры грунта, принято «недобирать» ковшом со дна 5-20 см.

Источник фото: exkavator.ru В определении объема земляных работ при использовании спецтехники есть своя специфика

Помимо объемов основных работ, принято производить расчет также для дополнительных земляных сооружений, таких как выезды из котлована, уширения для разворота транспорта и др. элементов, без которых реализация проекта невозможна. Из общего объема котлована также выделяется объем земляных работ по срезке верхнего плодородного слоя.

Еще один момент, который следует учитывать, — то, что расчет объемов земляных работ производят при плотности естественного залегания («в плотном теле»). При этом рабочую высоту насыпи следует задать больше проектной, так как впоследствии грунт может осесть. Пример: первоначальное увеличение объема песчаного грунта после разработки составляет 10-15%, остаточное разрыхление грунта (после его уплотнения атмосферными осадками, транспортомы и т.д.) — 2-5%.

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Вычисление объемов земляных работ

9.1. Подсчёт объёмов земляных работкотлованов, траншей и насыпей

Подсчёт объёмов земляных работпо устройству выемок (котлованов, траншей) и насыпей при известных размерах достаточно прост. При сложных формах выемок и насыпей их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют. Подсчёт объёмов земляных работ необходим для того, чтобы обоснованно выбрать методы и средства их выполнения, установить необходимость отвозки или возможность распределения вынутого из котлованов или траншей грунта на прилегающей территории и последующего его использования для устройства обратных засыпок, определить стоимость и продолжительность производства земляных работ.

Определение объёмов котлованов. Уточнив размеры котлована понизу Вк и Lк, назначив крутизну откосов m и зная глубину котлована H, определяют размеры котлована поверху Bкв, Lкв и затем вычисляют объём грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована.

Рис. 9.1. Схема для определения объёмов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей, насыпей:

а, б, в — котлованы прямоугольные, многоугольные, круглые;

г — траншея с откосами;

Объём котлована Vк прямоугольной формы с откосами (рис. 9.1 а) определяют по формуле опрокинутой усечённой пирамиды (призматоида):

где Bк и Lк — ширина и длина котлована по дну, м; Bкв и Lкв — то же, поверху; H — глубина котлована, м.

Объём котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (рис. 9,1 б),

Vк = H/6*(F1 + F2 + 4Fср),

где F1 и F2 — площади дна и верха котлована, м; Fср — площадь сечения по середине его высоты, м2.

Объём квадратного котлована с откосами определяют по формуле опрокинутого призматоида:

Объём круглого в плане котлована с откосами (рис. 9.1, в) определяют по формуле опрокинутого усечённого конуса:

где R и r — радиусы верхнего и нижнего оснований котлована. Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и конической частей (радиальные отстойники, метантенки и др.), которые обычно возводятся группами, т.е. по несколько в одном котловане, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий прямоугольный котлован с размерами Bк, Lк понизу и Bкв, Lкв поверху от отметки заложения их цилиндрической частей, а затем делают углубления для конических частей сооружения. Соответственно и объёмы земляных работ определяют в два этапа: вначале рассчитывают объём общего прямоугольного котлована по приведённым выше формулам, а затем объём конических углублений с использованием приведённой формулы усечённого конуса.

Читать еще:  Косилки дорожные для откосов

При расчётах объёмов земляных работ следует также учитывать объёмы въездных и выездных траншей:

где Н — глубина котлована в местах устройства траншей, м;

b — ширина их понизу, принимаемая равной при одностороннем движении 4,5 м и при двухстороннем — 6 м;

m — коэффициент откоса (уклона) въездной или выездной траншеи (от 1: 10 до 1 : 15).

Общий объём котлована с учётом въездных и выездных траншей:

Vобщ = Vк + nVв.тр.,

где Vк — объём собственно котлована, м3;

n — количество въездных и выездных траншей; Vв.тр. — их объём, м3.

Из общего объёма котлована следует выделить объём работ по срезке растительного слоя, которую обычно производят бульдозером или скрепером, а также объём работ по срезке недобора, который оставляют у дна котлована, разрабатываемого экскаватором, чтобы не нарушить целостность и прочность грунта у основания, на которое опирается сооружение. Объём срезки растительного слоя можно определить по формуле:

где Vск — объём срезки грунта в пределах котлована, м3;

Vср — то же, в пределах рабочей зоны, м3.

где Bкв, Lкв — ширина и длина котлована поверху, м; tс — толщина срезаемого слоя, принимаемая равной 0,15-0,20 м.

где B — ширина рабочей зоны на берме котлована, необходимая для складирования материалов, конструкций и движения строительных машин, принимаемая равной 15-20 м; l — протяженность рабочей зоны, м.

Объём работ по зачистке недобора по дну котлована равен:

где Bк, Lк — ширина и длина котлована понизу, м; hн — толщина недобора, м.

Толщина недобора при отрывке котлованов одноковшовыми экскаваторами определяют в зависимости от вида рабочего оборудования экскаватора и вместимости его ковша по табл. 9.1

Таблица 9.1. ДОПУСТИМЫЕ НЕДОБОРЫ ГРУНТА ПО ДНУ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ

Рабочее оборудование экскаватораДопустимые недоборы грунта (hн), см при отрывке одноковшовым экскаватором с ёмкостью ковша, м3
0,25-0,400,5-0,650,8-1,251,5-2,53-5
Прямая лопата
Обратная лопата
Драглайн

Для определения объёмов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, подсчитывают объёмы грунта для каждого из них и затем суммируют. Объём траншеи с вертикальными стенками

Vтр = Bтр(H1 + H2)L/2 или Vтр = (F1 + F2)L/2,

где Bтр — ширина траншеи;

H1 и H2 — глубина её в двух крайних поперечных сечениях;

F1 и F2 — площади этих сечений;

L — расстояние между сечениями.

Более точно объём траншеи с откосами можно определить по формуле Винклера:

Подсчет объемов земляных работ

Подсчет объемов земляных работ по устройству выемок (котлова­нов, траншей) и насыпей включает определение формы сооружения, разбиение его на простые геометрические тела, определение их объема и суммирования.

Определение объемов котлованов. Уточнив по приведен­ным выше формулам размеры котлована понизу Вк и Lк, назначив крутизну откосов m и зная глубину котлована Н, определяют размеры котлована по­верху Вк в , Lк в и затем вычисляют объем грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована.

Объем котлована Vк прямоугольной формы с откосами (рис. 4.4, а) определяют по формуле опрокинутой пирамиды (призматоида):

(4.12)

где Вк и Lк — ширина и длина котлована по дну, м; Вк в и Lк в — то же, повер­ху; Н — глубина котлована, м.

Объем котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (рис. 4.4, б)

(4.13)

где F1 и F2 — площади дна и верха котлована, м 2 , Fcp — площадь сечения по середине его высоты, м 2 .

Объем круглого в плане котлована с откосами (рис. 4.4, в) опреде­ляют по формуле опрокинутого усеченного конуса:

Рис. 4.4 – Схема для определения объемов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей и насыпей

а, б, в — котлованы прямоугольные, многоугольные и круглые, г — траншея с откосами, д — насыпь

(4.14)

где R и r — радиусы верхнего и нижнего оснований котлована.

Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и кони­ческой частей (радиальные отстойники, метантенки и др.), которые обычно возводятся группами, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий прямоугольный котлован с размерами Вк, Lк понизу и Вк в , Lк в поверху от отметки заложения их цилиндрических час­тей, а затем делают углубления для конических частей сооружения. Соот­ветственно и объемы земляных работ определяют в два этапа: вначале объ­ем общего прямоугольного котлована по приведенным выше формулам, а затем объем конических углублений с использованием приведенной форму­лы усеченного конуса.

При расчетах объемов земляных работ следует также учитывать объемы въездных и выездных траншей:

(4.15)

где Н — глубина котлована в местах устройства траншей, м; b — ширина их понизу, принимаемая при одностороннем движении 4,5 м и при двухсторон­нем — 6 м; m — коэффициент заложения откоса котлована; m’ — коэффициент откоса (уклона) въездной траншеи (от 1:10 до 1:15).

Читать еще:  Требование укрепление откосов сп

Общий объем котлована с учетом въездных и выездных траншей получают суммированием объема котлована для сооружения и объемом въездных траншей.

Из общего объема котлована следует выделить объем работ по срез­ке растительного слоя, которую обычно производят бульдозером или скре­пером, а также объем работ по срезке недобора, который оставляют у дна котлована, разрабатываемого экскаватором, чтобы не нарушить целостность и прочность грунта у основания.

Объем срезки растительного слоя зависит от размеров котлована и толщины срезаемого слоя, прини­маемой равной 0,15 – 0,20 м. Также добавляется площадь зоны необходимой для складирования материалов, конструкций и движения строительных машин, принимаемая равной 15 – 20 м вокруг котлована.

Объем работ по зачистке недобора по дну котлована зависит от размеров котлована по низу и величины недобора. Толщину недобора при отрывке котлованов одноковшовыми экска­ваторами определяют в зависимости от вида рабочего оборудования экска­ватора по табл. 4 СНиП 3.02.01.

Для определения объемов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, подсчитывают объемы грунта для каждого из них и суммируют.

Объем траншеи с вертикальными стенками

или (4.16) (4.17)

где Втр — ширина траншеи; Н1 и Н2 — глубина ее в двух крайних поперечных сечениях; F1 и F2 — площади этих сечений, L — расстояние между сечения­ми.

Объем траншеи с откосами (рис. 4.3, д) можно определить по вы­шеприведенной формуле, при этом площади поперечного сечения

(4.18)

Более точно объем траншеи с откосами можно определить по фор­муле Винклера

(4.19)

При отрыве траншей экскаваторами у дна их также оставляют не­обходимый недобор грунта и устраивают приямки, которые в основном разрабатывают вручную.

Объем земляных работ по зачистке дна траншеи определяют по формуле

(4.20)

где Втр — ширина траншеи по дну, м; L — общая длина траншеи, м; hн — толщина недобора.

Несущая способность труб в значительной мере зависит от харак­тера опирания их на основание. Так, например, трубы, уложенные в грунтовое ложе с углом охвата 120°, выдерживают нагрузку на 30 — 40% большую, чем трубы, уложенные на плоское основание. Поэтому на дне траншеи пе­ред укладкой труб целесообразно вручную или механизированным спосо­бом устраивать, специальное овальное углубление (ложе) с уг­лом охвата труб до 120°. Объем земляных работ по устройству ложа или выкружки на дне траншеи для укладки труб может быть определен по формуле

(4.21)

где Fл — площадь поперечного сечения ложа (выкружки), м 2 ; L — длина тран­шеи, м.

Площадь сечения ложа (выкружки) можно определить по геометри­ческой формуле площади сегмента

(4.22)

где r — радиус трубопровода, т.е. D/2, м; φ — угол охвата трубы, град.

Объемы насыпей (рис. 4.4, д) можно определить по тем же фор­мулами, что и выемок, учитывая форму насыпи. Потребное количество грунта для возведения насыпи в плотном теле определяют с учетом коэффициента остаточного разрыхления.

После возведения в котловане сооружения пустоты с боков его (пазухи), включая въездные и выездные траншеи, подлежат засыпке грунтом. Объем засыпки пазух котлована определяют разностью общего объ­ема котлована, и объемом заглубленной части сооружения. Если сооружения выступают над поверхностью земли на 0,8 . 1 м, вокруг них делают обсыпку грунтом (рис 4.5).

Рис. 4.5 – Схемы к подсчету объемов вертикальной планировки, засыпки и обсыпки сооружений

а – план котлована и его продольное сечение для определения объема засыпки и обсыпки после возведения сооружений, б – то же, для сооружения с покрытиями

Общий объем грунта, укладываемого в резерв на берме котлована, должен включать объем грунта для обратной засыпки пазух, обсыпки со­оружений и устройства насыпи над ними. Излишек грунта подлежит вывоз­ке.

Объем грунта, необходимый для частичной засыпки труб и обрат­ной засыпки траншеи (V) с учетом коэффициента остаточного разрыхления (Кор) определяется по формуле

(4.23)

где Кор определяется по справочным данным; Vт— объем грунта, вытесня­емый трубопроводом и вывозимый за пределы площадки.

Распределение грунта на основе баланса земляных масс. Срав­нение объемов земляных работ по устройству выемок и насыпей на строи­тельной площадке представляет собой баланс земляных масс, кото­рый может быть активным, если объем выемок превышает объем насы­пей, и пассивным, если объем выемок меньше объема насыпей. В пер­вом случае излишний грунт вывозят со строительной площадки в отвалы, во втором — недостающий для устройства насыпей грунт завозят со стороны.

Поскольку вывозка грунта за пределы площадки нежелательна, так как она увеличивает сроки и повышает стоимость строительства, следует стремиться к тому, чтобы весь грунт из выемок укладывался без остатка в насыпи, т.е. соблюдался нулевой баланс. Определив баланс земляных масс, составляют схемы потоков перемещения грунта из выемок в насыпи или в резервы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector