Stroi-doska.ru

Строй Доска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Откосы траншеи пример расчета

Пример к.р. ООП

Таблица 1. Расчет нагрузок на откос котлована (рис. 1)

Рис. 2. Для расчета / кривой скольжения.

Рис. 4. Для расчета III кривой скольжения.

Рис. 5. Для расчета IV кривой скольжения.

Определение коэффициента устойчивости откоса

Приведенные в табл. 1 данные подставляем в формулу для определения Куст — получаем устойчивость для кривых скольжения (табл. 2):

где: Куст — коэффициент устойчивости

откоса котлована, принимаемый в

Ь — длина кривой скольжения круглоцилиндрической поверхности; с — коэффициент сцепления грунта;

N — усилие одного отсека поверхности скольжения грунта, направленное перпендикулярно к кривой скольжения;

(р — угол внутреннего трения; Т — усилие одного отсека, сдвигающее объем грунта в сторону котлована.

Таблица 2 — Значения коэффициента устойчивостикривых скольжения откоса котлована

Из табл. 2 видно, что наименьший коэффициент устойчивости оказался для кривой III и IV, однако его величина меньше максимально допустимого предела (К ^т

К*у!с!т = 0,58 Куст оказалась меньше единицы, значит откос находится в неустойчивом состояния. Необходимо изменить расстоя­ ние от основания балластной призмы до края дна котлована и повторить расчет до получения коэффициента устойчивости в пределах 1,25-1,5.

-Задача 4 Расчет устойчивости откоса земляного сооружения

грунт земляного полотна — глина; объемный вес грунта у — 1,7 т/м3; удельное сцепления грунта с = 16 кПа; угол внутреннего трения ф = 15°; глубина выемки к = 5,5 м; крутизна откоса котлована 1 : 0, 5;

нагрузка на бровке котлована р = 5 т/м3 угол между направлением откоса и горизонталью — 63°

отношение высоты откоса к его заложению — 1:0,5 [табл. 11,2 ДБН].

1) Для котлована при глубине к 5,5 м: а) составим эскиз уступа котлована:

Рис. 1. Эскиз уступа котлована.

б) угол между направлением откоса и горизонталью в градусах и отношение высоты откоса к его заложению определим по табл. 11.2 п. 11.2.1 6 ДБН Л.3.2-2-2009 Промышленная безопасность в строительстве.

в) согласно с п. 11.2.17 ДБН Л.3.2-2-2009 при глубине выемки свыше 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету;

г) расчет выполним методом равнопрочного откоса по формуле проф. 11. Н. Маслова:

т ї , п ^Г ‘ г ‘ 1д(р + С ‘ 1п(р ’ 1д(р + О — С ■Щі дср ■( у г + р) + С]>,

где л- — абсцисса равнопрочного откоса, м;

г — ордината равнопрочного откоса, м;

у — объемный вес груша, т/м’;

(р — угол внутреннего трения грунта, град; 1%15° 0,268; С — общее сцепление грунта, т/м2, С = 1,6 т/м2;

р — равномерно распределенная нагрузка на поверхности откоса, т/м2, д) расчет проводим для і с шагом 0,5 м и результаты сводим в таблицу:

тН N 03 ЇС0 V О

е) по данным таблицы построим форму откоса, применив график (рис. 2):

2) Описание безопасности разработки выемок с откосами.

В тех случаях, когда проектом предусмотрена разработка котлованов и траншей большой глубины, ее целесообразно вести с откосами без креплений.

При разработке грунта с откосами следует, прежде всего, определить крутизну откосов, обеспечивающих безопасность разработки данного грунта, а также выбрать способ образования откосов. Крутизна откосов в выемках зависит от рода грунта, влажности и степени его разрыхленности, а также от глубины выемки и характера грунта и определяется углом между направлением откоса и горизонталью.

Правилами техники безопасности (СНиП ІІІ-А. 11 -70) предусмотрена наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов и траншей при их глубине до 5 м. При глубине выемки свыше 5 м крутизну откоса устанавливают по расчету и указывают в проекте.

Увеличение влажности некоторых видов грунтов в значительной степени меняет их устойчивость в откосах, и угол естественного откоса уменьшается. Поэтому в переувлажненных глинистых грунтах крутизну откосов следует уменьшать до 45° или до отношения 1:1. Изменение крутизны откосов производитель работ должен зафиксировать в соответству­ ющем акте. При разработке переувлажненных песчаных, лессовых и насыпных грунтов нужно обязательно устанавливать крепления. За состоянием откосов котлованов и траншей, разрабатываемых с откосами (без креплений), необходимо вести систематическое наблюдение. Для этой цели производитель работ или мастер перед началом каждой смены обязан проверить состояние откосов и немедленно принять меры к обрушению или укреплению грунта в тех местах, где обнаружены козырьки или трещины. Если появляется опасность обвала грунта, необходимо временно прекратить работы. Возобновлять их можно только после полного устранения опасности. Категорически запрещается движение транспортных средств и механизмов в пределах призмы обрушения.

На откосах выемок и насыпей глубиной (высотой) свыше 3 м и крутизной более 1:1, а при влажной поверхности откоса крутизной более 1:2 работать нужно в предохранительных поясах, привязанных к надежным опорам.

Камни, валуны, выступающие за плоскость откоса, следует удалить, так как они могут скатиться и причинить ушибы и другие травмы рабочим, находящимся в выемках.

Во время перерывов в работе нельзя садиться у основания откоса, ибо это может привести к несчастному случаю при случайном падении камня или какого-либо предмета.

Места отдыха в выемке должны находиться вне опасной зоны.

Расчет креплений вертикальных стенок траншей

грунт земляного полотна — супесь; объемный вес грунта у = 1,95 т/м3; удельное сцепления грунта с = 6 кПа; угол внутреннего трения (р = 28°; глубина траншеи к = 2 м; ширина траншеи — 2,5 м;

крутизна откоса котлована 1 : 0, 67.

1) Для определения предельной высоты вертикального откоса траншеи:

а) предельная высота вертикального откоса траншеи определяется по формулам:

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:

Читать еще:  Коэффициент заложения откоса супеси

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:

Приложение К

Пример оформления плана земляных масс

Приложение Л

Пример оформления ведомости объемов земляных масс

* С учетом предварительной срезки плодородного грунта.

Ведомость объемов земляных масс

1 Содержание боковика и число строк уточняют по проектным данным.

2 Вторая строка головки таблицы предусмотрена для наименования территории, по которой приводят данные.

Понять, каким должен быть котлован для строительства и объем земляных масс намного проще, если представлены их графические иллюстрации

План земляных масс

План земляных масс

План земляных масс

План земляных масс

СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты

6 Вертикальная планировка, разработка выемок, подготовка территории под застройку гидронамывом
6.1 Вертикальная планировка, разработка выемок
6.1.1 Размеры выемок, принимаемые в проекте, должны обеспечивать размещение конструкций и механизированное производство работ по забивке свай, монтажу фундаментов, устройству изоляции, водопонижению и водоотливу и других работ, выполняемых в выемке, а также возможность перемещения людей в пазухе согласно 6.1.2. Размеры выемок по дну в натуре должны быть не менее установленных проектом.
6.1.2 При необходимости передвижения людей в пазухе расстояние между поверхностью откоса и боковой поверхностью возводимого в выемке сооружения (кроме искусственных оснований трубопроводов, коллекторов и т.п.) должно быть в свету не менее 0,6 м.
6.1.3 Минимальную ширину траншей в проекте следует принимать наибольшей из значений, удовлетворяющих следующим требованиям:
— под ленточные фундаменты и другие подземные конструкции — должна включать ширину конструкции с учетом опалубки, толщины изоляции и креплений с добавлением 0,2 м с каждой стороны;
— трубопроводы, кроме магистральных, с откосами 1:0,5 и круче — по таблице 6.1;
— трубопроводы, кроме магистральных, с откосами положе 1:0,5 — не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами и 0,3 м при укладке плетями;
— трубопроводы на участках кривых вставок — не менее двукратной ширины траншеи на прямолинейных участках;
— устройстве искусственных оснований под трубопроводы, кроме грунтовых подсыпок, коллекторы и подземные каналы — не менее ширины основания с добавлением 0,2 м с каждой стороны;
— разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами — не менее ширины режущей кромки ковша с добавлением 0,15 м в песках и супесях, 0,1 м в глинистых грунтах, 0,4 м в разрыхленных скальных и мерзлых грунтах.

6.1.10 Наибольшую крутизну откосов траншей, котлованов и других временных выемок, устраиваемых без крепления в грунтах, находящихся выше уровня подземных вод (с учетом капиллярного поднятия воды по 6.1.11), в том числе в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, следует принимать в соответствии с требованиями, обеспечивающими безопасность труда в строительстве.
При высоте откосов более 5 м в однородных грунтах их крутизну допускается принимать по графикам приложения В. Крутизна откосов должна обеспечивать безопасность труда в строительстве. Крутизна откосов выемок, разрабатываемых в скальных грунтах с применением взрывных работ, должна быть установлена в проекте.
6.1.11 При наличии в период производства работ подземных вод в пределах выемок или вблизи их дна мокрыми следует считать не только грунты, расположенные ниже уровня грунтовых вод, но и грунты, расположенные выше этого уровня на величину капиллярного поднятия, которую следует принимать:
— 0,3 м — для крупных, средней крупности и мелких песков;
— 0,5 м — для пылеватых песков и супесей;
— 1,0 м — для суглинков и глин.
6.1.12 Крутизну откосов подводных и обводненных береговых траншей, а также траншей, разрабатываемых на болотах, следует принимать в соответствии с требованиями СП 86.13330.
6.1.13 В проекте должна быть установлена крутизна откосов грунтовых карьеров, резервов и постоянных отвалов после окончания земляных работ в зависимости от направлений рекультивации и способов закрепления поверхности откосов.
6.1.14 Максимальную глубину выемок с вертикальными незакрепленными стенками следует принимать в соответствии с требованиями, обеспечивающими безопасность труда в строительстве.

Читать еще:  Площадь трапеции через откосы

6.1.15 Наибольшую высоту вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, при среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2°С допускается увеличивать на величину глубины промерзания грунта, но не более чем 2 м.
6.1.16 В проекте должна быть установлена необходимость временного крепления вертикальных стенок траншей и котлованов в зависимости от глубины выемки, вида и состояния грунта, гидрогеологических условий, величины и характера временных нагрузок на бровке и других местных условий.
6.1.17 Число и размеры уступов и местных углублений в пределах выемки должны быть минимальными и обеспечивать механизированную зачистку основания и технологичность возведения сооружения. Отношение высоты уступа к его основанию установлено проектом, но должно быть не менее: 1:2 — в глинистых грунтах, 1:3 — в песчаных грунтах.
6.1.18 При необходимости разработки выемок в непосредственной близости и ниже подошвы фундаментов существующих зданий и сооружений проектом должны быть предусмотрены технические решения по обеспечению их сохранности.

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования

7.2.4. Перемещение, установка и работа машины, транспортного средства вблизи выемок (котлованов, траншей, канав и т.п.) с неукрепленными откосами разрешаются только за пределами призмы обрушения грунта на расстоянии, установленном организационно-технологической документацией.

При отсутствии соответствующих указаний в проекте производства работ минимальное расстояние по горизонтали от основания откоса выемки до ближайших опор машины допускается принимать по таблице 1.

Расчет разработки котлована

Основанием любого сооружения, гаража, дома является фундамент, основание, на котором держится сооружение. Это подземное основание изготовлено из бетонной массы с добавлением крупного щебня, камня, которые добавляют для более прочной подземной подушки. Функционально является частью постройки, передает нагрузку от здания на грунт. Основной задачей основания является равномерное распределение нагрузки от здания.

Недооценивать важность и правильность работ по фундаменту нельзя. В случае некачественного выполнения задач по его устройству, постройка может треснуть, просесть, а то и вовсе развалится. Представим, что это многоэтажный дом, в котором полно людей, что с ними может случится в худшем случае. Поэтому, технологическая разработка фундамента есть важным началом перед возведением объекта на выбранном участке.

Для разработки котлована чертеж является документом, по которому следует выполнять все указанные работы, там указываются правильные габариты, размеры и пояснения.

Разработка котлована для будущего строения, предусматривает ряд обязательных подготовительных действий:

  • – разрабатывается технологическая карта на земляные работы, исследуется на выбранном участке почва, ее плотность, состав, учитывается близость подземных вод. Близкая к поверхности влага, способна разрушить самый прочный фундамент если работы выполнить неправильно;
  • – при необходимости делается аэрогеосъемка места строительства, выполняется разметка местности и ее выравнивание;
  • – площадка убирается от всевозможных старых построек, деревьев, кустарников. При наличии в месте рытья инженерных сетей, необходимо все действия согласовать и возможно перенести их в безопасное место.

После выполнения выше обозначенных задач, начинается разработка котлована.

В случаях, где будущая постройка находится в плотном окружении действующих строений и зданий, подъезд техники невозможен, копку проводят вручную. Хотя это значительно замедлит общий процесс и удорожает смету.

Разновидность котлованов под фундаменты

Фундамент – это большая яма, выемка на местности, бывает разных размеров, глубин, делается ниже уровня земли. Единственное исключение – плиточные фундаменты для легкого гаража, сарая, временной бытовки, здесь, плита углубляется на 30 – 40 см, иначе сильным порывом ветра строение снесет.

  • траншея или котлован
  • вертикальными
  • наклонными
  • с откосами или без них
  • с укреплением против осыпания

Обустройство основания котлована под фундамент

Устройство котлована под фундамент – первостепенная важная задача перед строительством каких либо построек. От правильности его устройства зависит качество и надежность будущей постройки, которая также зависит от правильно выполненных земляных работ. Здесь застройщик часто стоит перед выбором – каким способом выполнять выемку грунта – вручную или с помощью современной землеройной техники.

Итак – способ вручную.

Для выемки почвы потребуется несколько здоровых человек и простой инструмент – лопата, кирка, тачка вывозить почву. Если возводится дом без подвала или погреба, глубина копки не критическая, ручной метод подходит. Но, если планируется подвал – больше подойдет механизированный вариант для выемки грунта – так быстрей и экономически целесообразно.

Ручной метод будет востребован на небольших площадях, а также там, где подъезд техники невозможен по ряду причин – плотные постройки рядом, отсутствие подъезда для самосвалов и бульдозера.

В целом – ручной способ копки занимает значительное время, сложней управляться с грунтом, его надо кому – то вывозить, где – то складировать. Земляные работы желательно проводить опытным работникам под присмотром специалистов. Для таких работ желательно привлекать физически крепких и выносливых мужчин без вредных привычек.

Механизированный способ

Технология рытья котлована экскаватором обязательна с применением бульдозера и самосвалов. Здесь обязательно следует рассмотреть возможность заезда и разворота грузовых автомобилей, место для поворота экскаватора, продумать в целом технику безопасности при работе на площадке.

Также важно обеспечить постоянный вывоз грунта, чтобы не было простоя техники и скопления ненужного грунта, он отнимает рабочее пространство, которого всегда мало. Извлеченная из котлована земля увеличивается в объеме на 20 – 40%, поэтому он занимает много места на рабочей площадке.

Технику следует подбирать с учетом разновидности грунта и фундамента, длины и ширины будущего котлована.

Читать еще:  Пенопласт как утеплитель откосов

С участием выбранной техники, значительно сокращается время по копке, растительный верхний слой грунта срезается и вывозится в места с бедной почвой для ее восстановления. По просьбе хозяев, его сваливают в кучу там, где он не будет мешать строительным работам. Остальной почвогрунт, сразу забрасывают в кузов автомобиля и вывозят в отведенные для этого места. Часто в земле, при копке, натыкаются на большие камни – вручную с подобными сюрпризами не всегда можно справиться. При механизированном способе разработки котлована техника легко справиться с любой большой находкой.

Вариант вывоза земли со строительной площадки нежелателен, это повышает стоимость производимых работ, целесообразно грунт максимально укладывать в кучи вдоль выемки, идеально соблюсти равенство, нулевой баланс. Для этого важно правильно определить правильный уровень площадки, чтобы выйти на нулевой баланс земляных масс.

Технику всегда можно взять в аренду в какой – либо фирме, сейчас это не проблема.

Земляные работы лучше проводить весной или летом, не затягивать на зиму, когда промерзнет земля, особенно если это ручной труд.

Дно котлована обязательно надо выровнять, часто последние 10 см копаются вручную, выравнивают максимально ровно при помощи нивелира.

категорияВид грунтаПлотность кг/мСпособ разработки
1Песок, супесь, растительный грунт, торф600 – 1600Ручной – лопаты. Механический
2Легкий суглинок, лесс, гравий, песок со щебнем, песок со строительным мусором1600 – 1900Ручной – лопаты, кирки. Механический
3Жирная глина, тяжелый суглинок, крупный гравий, растительный грунт с плотными корнями, суглинок со щебнем или галькой1750 – 1900Ручной – лопаты, кирки, ломы. Механический.
4Тяжелая глина, жирная глина со щебнем, сланцевая глина1900 – 2000Ручной – лопаты, кирки, ломы, молоты. Механический.
5Плотный отвердевший лесс, дресва, туф, меловые породы, известняки ракушечник1200 – 2800Ручной – ломы, кирки, лопаты, отбойные молотки. Взрывным способом.
6Гранит, известняк, песчаник, базальт, конгломерат с галькой2200 – 3000Взрывным способом

Глубина котлована

Глубина будущего основания должна учитывать два важных показателя почвы в данном месте: высота грунтовых вод и уровень промерзания почвы. Фундамент должен быть выкопан на 40 – 50 см ниже уровня промерзания грунта.

Габариты котлована

При копке, необходимо знать, что ширина котлована и длинна зависят от массы будущей постройки. Важное условие при этом – размер фундамента делают больше будущего строения на 40 – 50 см, по 20 – 25 см на сторону. Данный параметр необходимо выдержать для будущего облицовочного слоя, который должен на чем то держаться, а не висеть в воздухе, должна быть точка опоры.

Расчет котлована

Расчет котлована цена складывается из многих факторов, основными ценообразующими являются:

  • – размеры – длинна, глубина, ширина
  • – общая площадь фундамента
  • – форма котлована
  • – местонахождение выбранного участка, удаленность
  • – потребность в вывозе грунта

Часть грунта пойдет на засыпку, на дренаж, остальной грунт, как правило, с площадки вывозят. Бывает, грунта много, целесообразно использовать грузовой автомобиль для вывоза большой грузоподъемности, это снизит затраты на топливо.

Данная информация позволит с минимальной погрешностью рассчитать будущие расходы на работы по возведению фундамента.

Пример:

Траншея с вертикальными стенками на ровной подготовленной площадке

V = a * h * L = 1 * 2 * 6 = 12m3

F = a * h = 1 * 2 = 2m2

Объем траншеи – V=12 М3

Площадь – F = 2М2

Как видно из примера, вычислить объем и площадь котлована можно очень просто самостоятельно. Для вычисления большой площади выемки, участок разбивают на мелкие части, проводят замеры и вычисления, затем все суммируется.

Технологическая карта

Типовая технологическая карта создана для организации работ по устройству котлованов для специалистов строителей, которые будут задействованы на данном этапе.

В документе указан перечень первоочередных работ и технология проведения земляных работ по копке механическим способом или вручную. Также приведены рекомендации по соблюдению техники безопасности рабочими и меры по контролю качества указанных работ.

Прописана необходимость в механизмах и техники в целом, чтобы все работы были выполнены в расчетное время без потерь. В характеристиках машин, тракторов и механизмов указаны максимальные показатели. Работа на износ, на максимально возможных мощностях быстро выведет технику со строя. Данный факт необходимо учитывать при выборе техники и задавать средние сроки на выполнение работ.

Прежде, чем приступить к земляным работам, необходимо:

  • – оградить строительную площадку, согласно современным требованиям
  • – провести работы для устройства временных дорог для техники
  • – произвести зачистку территории
  • – снять плодородный слой почвы, 5 – 10 см
  • – спланировать строительную площадку
  • – произвести отвод поверхностных вод
  • – произвести монтаж бытовок, туалета
  • – задействовать временное снабжение площадки электричеством и водой
  • – развесить фонари по периметру площадки
  • – смонтировать мойку колес для грузовиков при выезде
  • – указать место для складирования земли на площадке

В технологической карте последовательно прописан следующий порядок работ:

  • – вычисление размеров котлована и объема земляных работ
  • – устройство съезда в котлован
  • – работа экскаватором
  • – возможные работы по понижению уровня грунтовых вод
  • – копание на дне ручным способом, выравнивание

Перечисляется состав рабочих:

  • – машинист экскаватора – 1 чел;
  • – машинист бульдозера – 1 чел;
  • – землекопы – 3 чел;
  • – работы вести по 4 человека, предварительно их обучив и подготовив.

По заготовленной ранее разбивочной карте, бригадир или мастер участка замеряет размеры котлована, учитывая откосы. Важно учитывать расположение конструкций и механизмов внутри выемки, безопасное передвижение людей в пазухе. Ширина такого места для людей – 1 – 1,5 м.

Тщательное выполнение всех прописанных рекомендаций по работе с фундаментом обеспечит качественные дальнейшие работы по строительству объекта на данной площадке.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector