Объем котлована без откосов

Определение объема земляных работ при разработке выемок (траншей, котлованов)

При подсчете объемов земляных работ необходимо установить форму выемок, их контуры в плане и разрезе, выделить из них для расчета элементарные геометрические фигуры.

12.1. Виды и размеры выемок

Траншеи обычно разрабатывают при сетке колонн 6×9, 6×12, 6×18, 6×24 м, при отсутствии подвалов и приямков.

Котлованы в целом под здание рекомендуется разрабатывать при сетке колонн 6×6 м, при наличии подвалов, приямков, фундаментов под технологическое оборудование ниже нулевой отметки.

Ямочные котлованы устраивают при сетке колонн 12×12, !2х24 м, под отдельные фундаменты для оборудования, или для колонн сетчатого покрытия с шагом 24×24, 30×30, 60×60 м.

Рис. 14. Схема к определению средней дальности перемещения грунта графическим методом

Выбор вида выемки определяют индиви­дуальными особенностями здания. Решение о характере выемки принимают с учетом наличия землеройных машин, вида грунтов, сезона производства работ, наличия или отсутствия грунтовых вод, схем работы землеройной машины, мест складирования грунта для обратной засыпки, пазух фундамента.

Выбор выемки (рис. 15) в виде траншей подтверждают построением сечений в масштабе по основным осям здания и величиной «рабочего» массива грунта между траншеями по их верхнему уровню. В первом случае (см. рис. 15,а) целесообразно разрабатывать траншеи. Во втором случае (см. рис. 15,б) малая величина массива грунта между траншеями, равная 1,2 м, увеличивает стесненность производства работ, усложняет движение основных строительных машин, требует использования кранов с большим вылетом стрелы, повышает трудоемкость обратной засыпки пазух фундаментов. В этом случае будет целесообразна разработка котловина.

Исходными данными для определения геометрических размеров выемки являются:

· коэффициент крутизны откоса;

· ширина подошвы фундамента а_ф;

· глубина выемки Н.

Глубина выемки должна превышать глубину промерзания либо быть равной ей. Усредненная глу­бина промерзания грунта в Пермской области 1,85 м.

Тип грунта принимают произвольно: песок, супесь, суглинок, глина.

Ширину подошвы одноступенчатого или двухступенчатого фундамента проектируют на основании типовой схемы (рис. 16).

Рис. 15. Проверочная схема для выбора вида выемки.

Рис. 16. Схема поперечного сечения.

Рис. 17. Схема сечения траншеи.

Геометрические размеры поперечного сечения траншеи а, а’, Н (см. рис. 16) определяют по формулам:

где а_ф — ширина подошвы фундамента, м;

Н — глубина выемки, м (рис. 17).

Примечание. Так как фундаменты под крайние и средние ряды колонн принимают, как правило, разных размеров по подошве, размеры поперечных сечений траншей по крайним и средним основным осям здания будут различны.

Геометрические размеры котлована (рис.. 18) определяют по формулам:

, (39)

,(41)

с’ = с+2Нт, (42)

где В — пролет здания, м;

L — длина здания в осях, м.

12.2. Определение объемов грунта при разработке выемок.

1. Геометрический объем траншей без учета откосов на торцах (рис. 19) можем быть определен по одной из формул:

, (43)

, (44)

Рис.18. Схемы сечения котлована: а) продольного; б) поперечного

, (45)

где V TP — геометрический объем траншеи, м 3 ;

F ₁, F₂ — площади поперечных сечений в торцах тран­шеи в вертикальных плоскостях, м 2 (см.рис.18);

F_cp — средняя площадь поперечного сечения тран­шеи в вертикальной плоскости, м 2 ; H₁,Н_{2 —} глубина траншей в торцах, м.

Рис.19. Схема траншеи с отсеченными откосами На торцах

1. Формулу (43) используют при постоянной глубине выемки Н ( 0,5 м) по длине траншеи. При расчетах по формуле (44) получают завышенное значение объема земляных работ.

Для определения геометрического объема откоса в торце траншеи откос рассматривается как призматоид и две угловые пирамиды (рис. 20).

Объем призматоида определяется по формуле:

V пр =F пр *l, (46)

где F пр — площадь сечения призматоида, м 2 ;

l- длина призматоида, соответствующая ширине

траншеи по дну, м.

Площадь, сечения призматоида определяется по формуле:

, (47)

Объем грунта в угловых пирамидах можно вычислить по формуле:

, (48)

Общий геометрический объем откоса в одном торце траншеи F ттр определяется суммой объемов одного призматоида и двух угловых пирамид:

, (49)

Геометрический объем котлована с учетом объемов всех откосов определяется по формуле:

, (50)

Обозначения в формуле (50) приведены на рис.21, а также указаны на рис. 18.

При необходимости проектирования въездной траншеи в котлован ее геометрический объем определяется по формуле:

, (51)

где d- ширина въездной траншеи в котлован, м;

т’ — величина заложения дна въездной траншеи, при­нять равной 10.

Объемы разрабатываемого грунта в выемках определяют увеличением их геометрического объема на величину коэффициента первоначального разрыхления грунта (см. табл. 8).

12.3. Определение объема грунта в приямках под фундаменты

С целью сохранения структуры в основании грунт при разработке выемок не выбирается экскаватором до проектной отметки. Допустимые значения недобора грунта оснований приведены в табл.9.

Таблица 9 – Допустимые значения недобора грунта при доработке оснований, см.

Вместимость ковша, м 3	Рабочее оборудование
Прямая лопата	Обратная лопата	Драглайн
Механические экскаваторы
0,4
0,65
0,8-1,25
1,5-2,5
3-5	—
Гидравлические экскаваторы
0,5	—
0,65-1,0	—
1,25-1,6	—
2-3,2	—

Размеры приямков, разрабатываемых вручную, определяются параметрами сборных железобетонных фундаментов по подошве с учетом допуска на степень свободы при монтаже. Допуск принимается равным 0,2м.

Геометрический объем недобора приямков определяется по формуле:

, (52)

где h недобор грунта при разработке экскаватором (см. табл. 9);

F — площадь приямка, м 2 (с учетом допуска на сте­пень свободы при монтаже на 0,1 м от каждой грани фундамента);

п — количество приямков под однотипные фундамен­ты.

Объем грунта в приямках определяют увеличением их геометрического объема на величину первоначального разрыхления (см. табл. 8).

12.4 Определение объема грунта обратной засыпки

Геометрический объем обратной засыпки рассчитываем по формуле:

, (53)

где V выемки -геометрический объем выемки, м 3 ;

V_сжб— геометрический объем сборных железо­бетонных элементов нулевого цикла, монтируемых в объем выемки, м .

Объем железобетонных элементов определяют по данным спецификации на сборные железобетонные конструкции либо рассчитывают.

Таблица 10 – Сводная таблица объемов земляных масс, м 3 .

Наименование работ	Геом. Объем, м 3	Увеличение грунта при разборке	Объем грунта, м 3
Величина первоначального разрыхления грунта	Величина остаточного разрыхления грунта
Срез растительного слоя	—	—
Разработка грунта в траншее по оси…	kпр
То же по оси…	kпр	—
Разработка грунта в котловане в осях…	kпр	—
Устройство въездной траншеи в котловане	kпр	—
Разработка недобора грунта в приямках под фундаменты	kпр	—
Обратная засыпка грунта в пазух фундамента	—	kор
Объем лишнего грунта на вывоз (с учетом растительного слоя)	kпр	—

Объем обратной засыпки грунта (V обр.зас ) в пазухи фундамента определяют уменьшением его геометрического объема на коэффициент остаточного разрыхления грунта (см. табл. 8).

Результаты расчетов объемов грунта при разработке земляных масс сводят в табл. 10.

ПОДСЧЁТ ОБЪЁМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ.

Рис. 11.4 Схема для определения объёмов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей, насыпей: а, б, в — котлованы прямоугольные, многоугольные, круглые; г — траншея с откосами; д — насыпь

где B к и L к — ширина и длина котлована по дну, м; B к в и L к в — то же, поверху; H — глубина котлована, м.
Объём котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (рис. 11.4, б),

V к = H/6*(F 1 + F 2 + 4F ср ),

где F 1 и F 2 — площади дна и верха котлована, м; F ср — площадь сечения по середине его высоты, м2.
Объём квадратного котлована с откосами определяют по формуле опрокинутого призматоида:

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: V общ = V к + nV в.тр. ,
где V к — объём собственно котлована, м 3 ; n — количество въездных и выездных траншей; V в.тр. — их объём, м 3 .
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:

V с = V с к + V с р ,

где V с к — объём срезки грунта в пределах котлована, м 3 ; V с р — то же, в пределах рабочей зоны, м 3 .

V с к = B к в L к в t с ,

где B к в , L к в — ширина и длина котлована поверху, м; t с — 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:

V з.к = B к L к h н ,

где B к , L к — ширина и длина котлована понизу, м; h н — толщина недобора, м.
Толщина недобора при отрывке котлованов одноковшовыми экскаваторами определяют в зависимости от вида рабочего оборудования экскаватора и вместимости его ковша по табл. 11.5.

Таблица 11.5 ДОПУСТИМЫЕ НЕДОБОРЫ ГРУНТА ПО ДНУ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ

Подсчет объемов земляных работ

Земляными называются работы, в основе которых лежит перемещение грунта, что бывает при копке котлованов и траншей, устройстве насыпей во время строительства зданий, сооружений, дорог, прокладки коммуникаций, пр.

Цель подсчета объема земляных работ – обоснование выбранных методик, определение необходимости в вывозе либо возможности распределении изъятого грунта по участку, либо последующего использования земли для обратной засыпки, а также составления сметы и уточнения продолжительности рабочего процесса. Расчеты выполняются на этапе создания проекта, согласно чертежам, а также во время проведения строительных работ.

Почему так необходимо заказывать подсчет объема земляных работ?

Строительство зданий и сооружений – процедура, которая требует значительных денежных вложений, поэтому каждому застройщику нужно понимать, на каком уровне качества, и с какими затратами времени и средств будут выполнены изыскания. Для съемки земляных масс мы применяем высокоточные устройства, что дает возможность максимально точно подсчитать их объем. Это позволяет предупредить ситуацию, когда недобросовестные подрядчики укажут завышенные кубометры, чтобы взять с клиента лишние деньги, а также избавит заказчика от необходимости регулярно приезжать на площадку для осуществления контроля.

Состав земляных работ

• Вертикальное планирование участка. Выполняется путем выравнивания рельефа территории, предназначенной под застройку. Перечень земляных работ: изъятие и перемещение грунта, вывоз и уплотнение его на других участках. Подсчитывается объем в кв. м.
• Разработка котлованов и траншей. Заключается в вычислении объемов геометрических фигур, которые определяют форму будущего рва или котлована. Допустимо, чтобы объем земли был ограничен плоскостями – небольшие неровности фигур не оказывают влияния на точность подсчета. Расчеты выполняются в кубических метрах.

Как подсчитывается объем грунта

Для вычисления объема грунта, попавшего в разработку, существуют основные формулы, в основе которых лежит подсчет объема образовавшейся геометрической фигуры. Котлованы, траншеи и насыпи в большинстве своем имеют сложную форму и в этом случае фигуры разбиваются на несколько более простых и правильных геометрических тел, подсчитывается и суммируется их объем.

Формулы для расчета земляных работ

Для прямоугольного котлована

Vк = H/6 x, где Bк и Lк – является шириной и длиной дна, Bкв и Lкв – шириной и длиной верхнего среза, H — глубиной котлована.

Для многоугольного котлована

Vк = H/6 x (F1 + F 2+ 4Fср), где F1 и F2 – обозначается площадь дна и верхнего среза выемки, Fср – площадь серединного сечения ее высоты.

Для круглого котлована

Vк = H / 3(R2 + r2 + Rr), где R и r – являются радиусами верхнего и нижнего оснований выемки, H – высотой.

Для насыпи

Vн = L x [m1/3 x (H22 + H2 x H21) + b/2 x (H2 +H1) + 2 x Fсп – 6 x (m1 – m2) x (H1 + H2 – 6)], где b – обозначение ширины верхней площадки насыпи, Н1 и Н2 – значения крайних сечений, m1 и m2 – параметры крутизны откосов, Fсп – площадь поперечного сечения.

Для траншеи

Vт = (B1 + B2) / 2 x L x H, где B1 – является шириной верхнего среза рва, B2 – ширина дна, L – длина канавы, H – глубина.

В работе специалисты используют программу Автокад – оптимальный продукт для работы со схемами и чертежами, позволяющий создавать двух- и трехмерные модели изучаемых объектов, разрабатывать рабочую документацию.

Результаты заносятся в ведомость, которая передается проектировщикам, инженерам, строителям.

Что учитывается при составлении сметы на земляные работы

• Вид и параметры проектируемого объекта, а также величина фундамента – будет котлован или ров располагаться на всей площади основания либо только отдельных частей строения.
• Способ выполнения работ – ручной или с применением механизмов, либо комплексный метод.
• Виды используемых машин (при механизированных работах).
• Как будет перемещаться груз – земляные массы могут быть сваленными на край котлована/рва или погружаться на автотранспорт для вывоза. В последнем случае учитывается расстояние, на которое отвозится грунт.
• Будет ли проводиться крепление стенок траншей/котлованов.
• Наличие подземных вод и близко расположенных наземных водоемов требует выполнение водоотлива в процессе производства земляных работ.
• Характеристики грунта, от чего зависят методы работы и их сложность.

Организация «ГеоКомпани» выполнит инженерные изыскания в Москве и Московской области. Мы предлагаем комплексные работы, но можно и отдельно заказать какую-либо услугу. Работы проводятся с соблюдением правил и требований СНиПов, ГОСТов.

Сроки исполнения задачи приятно удивят клиента. Стоимость проведения работ также демократична (от 12 000 рублей за 10 соток). Получить подробную консультацию и оформить заявку можно по телефону +7-495-777-65-35 или WhatsApp . .

Строительный справочник | материалы — конструкции — технологии

Вы здесь

Подсчет объемов земляных сооружений

Объемы земляных сооружений подсчитываются по рабочим чертежам и уточняются по натурным замерам в процессе производства работ. Объем земляного сооружения из-за общей сложности его конфигурации (рис. 2.8) не удается подсчитать «сразу». Поэтому сооружение разбивается на ряд отдельных объемов в виде элементарных геометрических фигур (призма, пирамида), объем которых вычисляется по известным простым математическим формулам. При этом используются справочные таблицы, номограммы или расчет ведется на компьютере по соответствующей программе.

Расчет производят для плотного (естественного) состояния грунта. При определении объема разрыхленных грунтов учитывают коэффициенты разрыхления. Наличие на одном объекте нескольких видов фунта различных категорий требует раздельного подсчета их объема.

Объем котлована вычисляется по рабочим чертежам с отметками бровки и дна котлована, планом участка в горизонталях и принятой крутизной откосов.

Ширина дна котлована определяется в зависимости от будущего сооружения (фундамента, коллектора и т.п.) с добавлением свободной зоны шириной 0,5 м для прохода рабочих по всему периметру котлована.

Котлован разбивается на ряд элементарных фигур, подсчитывается объем каждой и полученные результаты суммируются.

Рис. 2.8. Разбивка площадки: а – на квадраты; б – на треугольники; в – профиль площадки: 1 – фактический; 2 – проектный; 3 – контур будущего котлована; 4 – условная метка

Объемы земляных работ при проектировании вертикальной планировки площадок определяются по нивелировочной сетке квадратов или сетке квадратов, нанесенной на план в горизонталях (рис. 2.8). Сторона квадрата принимается от 10 до 100 м в зависимости от рельефа местности (в квадрате должна быть минимум одна, максимум – две горизонтали). При сложном рельефе местности квадраты делятся диагоналями на треугольники. По горизонталям интерполяций определяют отметки (черные) всех вершин квадратов (треугольников).

Проектируя вертикальную планировку площадки, стремятся к минимальному объему земляных работ. Это достигается соблюдением нулевого баланса земляных масс, когда объем грунта из выемок полностью укладывается в полезные насыпи.

Для этого вычисляется отметка плоскости «нулевых» работ, т.е. плоскости будущей площадки. Зная эту «проектную» отметку (красную), определяют по разности «черных» и «красных» отметок «рабочие» отметки всех вершин квадратов и треугольников, т.е. их высоты. Затем вычисляется объем каждой фигуры (призмы) и результаты полученных вычислений суммируются.

Объем траншеи определяется как сумма объемов отдельных участков между поперечными профилями, проведенными через точки перелома продольного профиля (рельефа) (рис. 2.9).

Ширина траншеи по дну (без учета крепления) принимается на (0,3-1,0) м шире диаметра укладываемого трубопровода. Для ленточного фундамента ширина траншеи по дну принимается шире фундамента на 1,0 м (по 0,5 м с каждой стороны). При строительстве объектов ПГС устраиваются в основном траншеи небольшой протяженности (до 300 м), для подсчета объемов которых можно пользоваться упрощенными формулами, например, между точками перелома 1 и 2 (рис. 2.9):

Рис. 2.9. К определению объема траншеи: а – профиль; б – элементы сечения

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.