Как вычислить откос траншеи

Определить объем котлована или траншеи.

2.1 Находим нижние размеры котлована или траншеи (смотри рис. 1).

, м – ширина котлована (траншеи) по низу,

, м – длина котлована (траншеи) по низу,

где n – расстояние от крайней оси здания до края подушки фундамента со стороны основания откоса, м.

z – расстояние между краем подушки фундамента и основанием откоса, м

z=0,6 (м) – для здания с подвалом,

z=0,3 (м) – для здания без подвала.

.

2.2 Находим глубину разработки грунта (h), которая определяется от черной метки до отметки отложения подошвы фундамента (подушки под фундамент). При этом глубина котлованов и траншей должна быть уменьшена на толщину срезки растительного слоя грунта (0,15-0,20 м) и на толщину недобора грунта экскаватором (принимаем 0,1 м) для того, чтобы не нарушалась естественная структура грунта в основании фундамента.

Глубина траншей и котлованов под фундаменты заглубленных стен, колонн и оборудования в пределах дна котлована, отметки заложения которых находятся ниже отметок заложения основной части фундаментов здания или сооружения, должна определяться от отметки дня котлована, а не от поверхности черной отметки земли.

Глубина траншей и котлованов при наличии разных проектных отметок подошв заложения основной части фундаментов в различных частях одного котлована определяется по отметкам уступов подошвы основной части фундаментов.

(м) – для глинистых грунтов,

(м) – для песчаных грунтов,

Где: 3,2 – отметка заложения подошвы фундамента, м

0,9 – уровень земли, м

0,2 – срезка растительного слоя грунта, м

0,1 – недобор грунта экскаватором, м

2.3 По таблице 1 находим крутизну откоса (m)

Виды грунтов	Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м
До 1,5	ά	1,5-3	ά	3-5	ά
Насыпные неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаные и гравийные	1:0,5	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:1,87
Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
Лессы и лессовидные	1:0	1:0,5	1:0,5

При m=0, , м 3 – объем котлована, (1)

, м 3 – объем траншеи, (2)

где L_ТР – длина траншеи, м.

Если , определяем заложение откоса , отсюда , м – заложение откоса (3)

определяем верхние размеры котлована (траншеи):

, м – ширина котлована (траншеи) по верху,

, м – длина котлована (траншеи) по верху,

, м – длина траншеи (определяется по чертежу)

Далее определяем объем котлована (траншеи):

, м 3 – объем котлована (4)

, м 3 – объем траншеи (5)

2.4 При необходимости устройства въездной траншеи, её объем определяется отдельно (см. рис. 2). Принимаем уклон въездной траншеи i =10-15%

Определяем длину въездной траншеи: , м

Принимаем ширину въездной траншеи: d₁=3,5 м – при одностороннем движении

d₁=7,0 м – при двустороннем движении

Определяем площадь трапеции:

, м 2

Определяем объем въездной траншеи: , м 3 (6)

2.6 Определяем общий объем котлована: , м 3 (7)

3. Определяем общий объем обратной засыпки котлована (траншеи), определяют исходя из объема разработанного грунта за вычетом объемов фундаментов и объема подвала (если имеется) с учетом коэффициента остаточного разрыхления

Объем общей засыпки с учетом въездной траншеи:

,м 3 (8)

где V_Ф-ТОВ – объем фундамента, м 3

V_{ПОДВАЛА} объем подвала, м 3

—коэффициент остаточного разрыхления.

—для песчаных грунтов

—для суглинистых грунтов

—для глинистых грунтов.

Существует ещё один метод определения объема обратной засыпки

(смотри рис. 3).Определяем:

3.1 объем обратной засыпки пазух: ,(м 3 )

Где , (м 2 ) – площадь поперечного сечения пазух,

, (м) – средний периметр для обратной засыпки пазух,

где , (м) – средняя длина,

, (м) – средняя ширина,

где — расстояние между крайними осями здания по длине, м

— расстояние между крайними осями здания по ширине, м

=[(n+z+a)+(n+z)]:2- средняя линия трапеции по осям здания, м

3.2. Объем обратной засыпки между фундаментными блоками:

, (м 3 ),

где — площадь основания засыпки, м 2

— глубина засыпки, м

3.3 Определяем обратную засыпку въездной траншеи ( ): , м 3

3.4 Находим объем грунта, разрабатываемого вручную, который определяют только под подошвой фундамента.

, (100 м 3 ) – объем грунта вручную для песчаных грунтов, (9)

, (100 м 3 ) – объем грунта вручную для глинистых грунтов, (10)

где — длина фундамента, м

— ширина подушки фундамента, м

— глубина разработки грунта вручную, м.

(м) – летом

(м) – зимой.

Для упрощения расчетов при разработке котлована экскаватором разработка грунта вручную составит 7% от объема грунта вручную в траншее.

, (100 м 3 ) – объем грунта вручную в траншее или (11)

, (1000 м 2 ) – площадь грунта вручную в котловане.(12)

, (м 3 ) – объем грунта, разрабатываемого вручную в котловане.

3.5 Объем песчаной подсыпки принимаем 70 % от объема разработки грунта вручную:

(м 3 )

3.6 Определяем общий объем обратной засыпки ( ):

3.7. Определяем разработку грунта в отвал:

, (1000 м 3 )

3.8 Определяем разработку грунта экскаватора с погрузкой в автотранспорт:

, (1000 м 3 )

В зависимости от объема грунта в котловане определяем емкость ковша экскаватора

ПроСопромат.ру

Технический портал, посвященный Сопромату и истории его создания

Расчет траншей

Устойчивость вертикального откоса

Существует простая приближённая формула для определения высоты откоса, способного стоять вертикально без всякой поддержки:

где: φ — угол внутреннего трения;

с – сцепление грунта;

ρ – объёмная масса грунта (плотность).

Очевидно, что эту формулу можно использовать и для определения величины глубины траншеи, до которой вертикальные её стенки не нуждаются в укреплении:

Очевидно также, что в грунтах, не обладающих сцеплением, при с=0 (это рыхлые пески), траншеи без укрепления вертикальных стенок невозможны.Тогда стенки следует укреплять.

Определение бокового давления на стенки траншеи

Теоретическая эпюра активного бокового давления грунта на крепление траншеи показана эпюрой I.

Опытным строителям давно известно, что крепление стенок траншей на середине глубины должно быть мощнее, чем внизу. Так, по результатам измерений фактических давлений грунта, например, при строительстве Берлинского метрополитена, действительная эпюра бокового давления имеет вид кривой II.

Для практических расчётов рекомендуется использовать несколько упрощённую, схематизированную эпюру III в виде трапеции с центром тяжести в середине глубины траншеи и равновеликой экспериментальной эпюре. В соответствии с этой эпюрой, в середине глубины на укрепление стенки траншеи действует равнодействующая сила, равная площади трапеции. Она равна :

Именно на эту нагрузку и следует рассчитывать крепление траншей.

Пример расчета крепления стенок траншей, состоящего из стоек и закладных досок

Расчёту подвергаются вертикальные стойки и горизонтальные вставные доски стенок.

Сначала следует «собрать» нагрузку на одну стойку. Если расстояние между ними «ℓ», то на каждую стойку будет действовать нагрузка, равная 1,12·Е а ·ℓ и приложенная в середине глубины траншеи. Расчётная схема стойки представляет собой балку на двух опорах под действием силы в середине пролета:

На рисунке показана эпюра изгибающих моментов. Наибольшее значение:

Для стойки круглого сечения, имеющей диаметр «d», момент сопротивления сечения:

Из условия прочности:

можно либо подобрать необходимый диаметр брёвен при заданном шаге стоек «ℓ», либо, наоборот, найти требуемый шаг стоек при заданном сечении стоек «d».

Что касается закладных досок, то они работают тоже по схеме балки на двух опорах, имеющей пролёт «ℓ». Наиболее нагруженной оказывается средняя доска. Её расчётная схема будет:

Интенсивность распределённой нагрузки q=1,12·Е а , если считать, что вся нагрузка воспринимается одной средней доской.

Тогда в условии прочности:

Из этого условия при фиксированном шаге стоек «ℓ» придётся подобрать толщину доски «t» заданной ширины «b»:

Очевидно, что такой расчёт содержит большую погрешность в сторону излишнего запаса прочности.

Возможен и более «строгий» расчёт. В этом случае на среднюю доску следует передать нагрузку интенсивностью:

и требуемая толщина досок: