Расчет площади траншеи с откосами

Казахская головная архитектурно- строительная академия Факультет общего строительства

« Технология строительных процессов »

Определение объемов земляных работ

1. Определение объемов котлованов различной формы.

2. Определение объемов траншей.

Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к

определению объемов различных геометрических фигур. При

этом, прежде всего, необходимо установить размеры

сооружения с учетом допустимой крутизны откосов котлована

или траншей. Для этого нужно построить поперечные и продольные профили земляного сооружения.

До начала работ по отрывке котлована (траншей) следует производить срезку растительного слоя. При разработке

котлована срезку растительного слоя следует производить с площади:

где С-длина котлована поверху, м; d-ширина котлована

При разработке траншеи срезку растительного слоя

производить с площади:

где L-длина траншеи, м; d-ширина котлована поверху, м.

Рис. 1. Схема для определения объема прямоугольного котлована

Объем грунта, вынимаемого из котлована прямоугольной формы с откосами, определяем по формуле (рис. 1):

V к = [(2a+а 1 )·b+(2 а 1 + a)b 1 ]·H/6,

где a, b-размеры сторон котлована по низу, м; а 1 , b 1 -размеры сторон котлована по верху, м; Н – средняя глубина котлована, м.

Размер стороны котлована по верху определяется по формуле а 1 =а+2mH ; b 1 = b + 2mH ,

где m-показатель откоса [].

Объем грунта, подлежащий обратной засыпке в пазух котлована, в зданиях без подвала определяется по формуле

V оз = (V к -V ф )/(1+К ор );

где V к — объем котлована, м3 ; V ф – объем фундаментов, м3; К ор — коэффициент остаточного разрыхления, нормируемый по ЕНиР сб. 2-1.

Объем грунта, подлежащий обратной засыпке в пазух котлована, в здании с подвалами определяется по формуле

V оз = (V к -V ф -V под )/(1+К ор ), где V под – объем подвала, м3.

Для котлована, имеющего в плане форму многоугольника, объем грунта определяем по формуле (рис. 2):

V к = [F 1 +F 2 +4F ср ]·H/6,

где F 1, F 2 –площади дна и верха котлована, м2; F ср –площадь сечения котлована по середине его высоты, м2;

РИС. 2. СХЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА МНОГОУГОЛЬНОГО КОТЛОВАНА

Объем котлована с откосами, имеющего в сечении форму круга, определяем по формуле (рис. 3):

V к = [F 1 +F 2 +4F ср ]·H/6,

где F 1, F 2 –площади дна и верха котлована, м2; F ср –площадь сечения котлована по середине его высоты, м2;

Рис. 3. Схема для определения объема круглого котлавана.

Рис. 2. Схема для определения объема траншеи

Объем траншеи можно определить по формуле Винклера (рис. 2)

V тр = L·[(F 1 +F 2 )/2+m(H 2 -H 1 ) 2 /6]

или по формуле Мурзо

V тр = L·[F ср +m(H 2 -H 1 ) 2 /12],

где L-длина траншеи, м; F 1, F 2 -площади поперечного сечения в начале и конце траншеи, м 2 ; m-показатель откоса; H 2 , H 1 -глубина траншеи в начале и конце траншеи, м; F ср –площадь среднего поперечного сечения траншеи , м 2 .

Объем грунта, подлежащий обратной засыпке в пазух котлована, в зданиях без подвала определяется по формуле

V оз = (V тр — V ф )/(1+К ор ),

где V тр -объем траншеи, м3; V ф -объем фундаментов, м3; К ор -коэффициент остаточного разрыхления, нормируемый по ЕНиР сб. 2-1.

Объем излишнего грунта определяется по формуле

V изл. гр = V к(тр) – V оз , м ³.

Объем уплотнения грунта определяется по формуле

V упл = V оз /0,2, м³ где 0,2-толщина уплотняемого слоя, м.

Заключение

Объемы земляных работ вычисляются для определений трудовых затрат, которые

необходимые для составлений последующих документаций входящих в состав ППР.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Круглый колодец с откосами

Расчет объемов разрабатываемого грунта

1. Познакомьтесь с предложенным материалом

2. Сделать расчет объемов земляных работ для каждого вида земляного сооружения (их восемь)

Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фигур. 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.

1. Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности

Траншея с вертикальными стенками, с перепадом высот

3. Траншея с откосами на спланированной местности

ширина основания траншеи (а₁)=1

ширина верха траншеи (а₂)=2

высота траншеи (Н), м=2

длина траншеи (L), м=6

Если, грунт не выбран, расчет по размеру a2

V = ( a1+ a2) / 2 * H * L = ? сделать расчет

F = ( a1+ a2) / 2 * H = ? сделать расчет

Если вы задаете вид грунта, то коэф. из таблицы (обращаем внимание на глубину)

Выбран грунт: суглинок >>> коэф. m = 0,5

a2= H * m + a1+ H * m = ?

V = ( a1+ a2) / 2 * H * L = ?

F = ( a1+ a2) / 2 * H = ?

Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки

Траншея с откосами, с перепадом высот

Уклон откосов в данном расчете принят одинаков по всей длине траншеи.

ширина основания траншеи (а₁)=1

ширина верха траншеи (а₂)=2

высота траншеи (Н₁), м=2

высота траншеи (Н₂), м=3

длина траншеи (L), м=6

Если, грунт не выбран, расчет по размеру a2

a3= H2* m + a1+ H2* m = ?

F1= ( a1+ a2) / 2 * H1= ?

F2= ( a1+ a3) / 2 * H2= ?

V = ( F1/ 2 + F2/ 2 — m * ( H1- H2)2/ 6 ) * L = ?

Если, выбран грунт: насыпной неуплотненный >>> коэф. m = ?

a2= H1* m + a1+ H1* m = ?

a3= H2* m + a1+ H2* m = ?

F1= ( a1+ a2) / 2 * H1= ?

F2= ( a1+ a3) / 2 * H2= ?

V = ( F1/ 2 + F2/ 2 — m * ( H1- H2)2/ 6 ) * L = ?

5. Котлован с вертикальными стенками на спланированной местности

ширина котлована (L₁),м=4

Длина котлована (L₂),м=6

высота котлована (Н),м=2

Котлован с вертикальными стенками, с разными отметками вершин

ширина котлована (L₁),м=4

Длина котлована (L₂),м=6

высота котлована (Н₁),м=2

высота котлована (Н₂),м=3

высота котлована (Н₃),м=1,65

высота котлована (Н₄),м=2,3

V = L1* L2* ( H1+ H2+ H3+ H4) / 4 = ?

7. Котлован с откосами на спланированной местности

ширина котлована (L₁),м=4

Длина котлована (L₂),м=6

высота котлована (Н),м=2

Если, выбран грунт: песчаный и гравийный >>> коэф. m = ?

V = ( H / 6 * ( ( 2 * L1+ L3) * L2+ ( 2 * L3+ L1) * L4) = ?

L3= H * m + L1+ H * m = ?

L4= H * m + L2+ H * m = ?

Круглый колодец с откосами

Калькулятор расчета котлована и объема земляных работ

Определение траншеи

При проектировании фундамента нужно рассчитать объем траншеи

Траншея представляет собой открытую выемку в земле, глубина и ширина которой зависят от того, для какой цели она предназначена. Данные параметры определяются строительными нормами и правилами:

• Траншея под ленточный фундамент должна быть на 60 см шире основания. Так удобнее выполнять сопутствующие работы. Глубина, согласно СНиП 3.02.01-87, может варьироваться от 0,5 до 2,5 м.
• Под газопровод подготавливают траншею глубиной не менее 0,8 м до поверхности трубы. Это правило закреплено в СНиП 42-01-2002.
• Водопроводные трубы укладывают ниже глубины промерзания, причем добавляют к этой величине еще не менее 0,5 м. Глубина закладки регламентируется СНиП 2.04.02-84.
• Под канализацию подготавливают выемку не менее 0,7 м – для теплых регионов или более – для районов с суровыми зимами.
• Для прокладки кабельной трассы достаточно траншеи глубиной 70 см.

Поскольку земляные работы предполагают физические и финансовые затраты, иногда целесообразнее сделать менее глубокую траншею и утеплить трубу или фундамент, организовать дренаж.

Инструкция использования

Для того чтобы калькулятор произвел расчеты, нужно предоставить ему некоторые данные. В первую очередь, это периметр будущего котлована. Периметр можно получить, если попеременно сложить все стороны котлована. Слагаемых может быть сколько угодно — форма котлована может быть сложной.

Площадь котлована рассчитывается по его дну. Если котлован просто прямоугольный, то площадь рассчитывается как произведение его сторон. Если котлован имеет сложную форму, то нужно сложить площади более простых фигур, из которых он состоит.

Калькулятор также потребует глубину котлована, это длина прямой линии от его дна до поверхности земли. И нужна крутизна котлована, которая определяется отношением глубины к длине откоса.

Способы рытья траншеи

Рытье траншейным экскаватором

Вырыть траншею можно тремя способами:

• вручную;
• с помощью ручного траншеекопателя;
• траншейного экскаватора.

В первом случае временные и физические затраты будут значительными, причём они зависят от качества грунта в данной местности. Если он песчаный, рытье сильно облегчается. Глинистые и каменистые почвы осложняют ход работы. С ручным траншеекопателем работа пойдёт быстрее. Но удобнее всего копать траншею экскаватором, потому что не нужно прикладывать физическую силу. Однако технику можно использовать только на участках со свободным подъездом. Причём размер ковша подбирают согласно ширине траншеи.

Использование технических средств целесообразно, когда объем работ велик.

Что влияет на подсчет объема

Траншеи подготавливают в процессе строительства общественных и промышленных зданий. Способы расчетов отличаются в зависимости от ключевых причин:

• объема работ;
• предназначения строительного объекта;
• топографических особенностей;
• состава грунта;
• способа рытья траншеи;
• метода вывоза земли (если вывоз будет производиться машиной, нужно предусмотреть дополнительные подъезды к участку);
• плотности застройки по соседству.

Работы можно разделить на три этапа: разработка плана, рытье, обустройство.

Исследования для подсчетов объема

Перед расчетами нужно провести исследование площадки для строительства

При самостоятельном строительстве делают примерные расчеты. Но если работы выполняются специализированной организацией, проводятся исследования, позволяющие точно рассчитать, сколько кубов земли будет вынуто при рытье траншеи, и корректно определить объем и стоимость работ.

Для начала выполняется топографическая съемка, чтобы выяснить высоту грунта, наличие и относительный размер перепадов и прочее. Затем проводится камеральная обработка информации, чтобы установить дополнительные точки для более точного отображения значений. По результатам исследований составляется отчет, в соответствии с ним и определяется стоимость работ.

Параметры траншеи задаются еще на этапе планирования. Чтобы стены выемки не обвалились, необходимо обращать внимание на глубину траншеи, ее длину, плотность земли. В случае несоблюдения рекомендаций СНиП возможно увеличение риска травм и обвалов.

Земляные работы

После завершения подготовительных действий спецтехника приступает к основным земляным работам на котловане. Высокоэффективная механизированная разработка котлована экскаватором позволяет выполнить выемку на полный объём котлована в кратчайшие сроки. Вынутый грунт частично остаётся в пределах строительной площадки для обратной засыпки пазух на этапе строительства здания. Объём оставляемой породы известен из ранее проведённых по проекту расчётов. По остальному объёму производится вывоз грунта самосвалами на площадку утилизации.

Земляные работы и шпунтирование стен выемки трубами с забиркой из доски

Расчет объема траншеи

Для подсчета объемов земляных работ потребуются следующие значения:

• Длина – зависит от назначения траншеи.
• Ширина. Этот параметр измеряют внизу и наверху, если делается расширение ближе к поверхности. В последнем случае говорят о траншее с откосами и используют формулы, позволяющие учесть эту особенность.

Определить ширину и длину траншеи для вычисления ее объема можно самостоятельно с помощью специальных формул. Зачастую особая точность в этом процессе не нужна. Но если необходимость в точных расчетах присутствует, удобно пользоваться строительными калькуляторами. Достаточно указать известные данные: длину и ширину траншеи у поверхности, длину и ширину по дну, глубину выемки.

Без откосов

Проще всего подсчитать объем траншеи без откосов, вырытой на ровной местности. Но условия, в которых возможна подготовка такой выемки, ограничены. Ее роют зимой, когда грунт заморожен и не обваливается или когда стенки траншеи фиксируют с помощью механических креплений.

Для расчета объема траншеи нужно знать длину, ширину и глубину выемки, которые обозначаются так:

• a – ширина в м;
• H – высота в м;
• L – длина в м.

Объем траншеи вычисляется по формуле V=a×H×L, т.е. если ширина траншеи равна 1 м, глубина – 1,5 м, а длина 12 м, то V=1×1,5×12=18 м³.

Другой вариант траншеи – с вертикальными стенками и перепадом высот. В этом случае необходимо знать помимо ширины и длины глубину траншеи – H1 и глубину траншеи H2.

Формула для вычисления объема следующая: V=a×(H1+H2)/2×L.

Пусть H1=1,3 м, H2=1,6 м, a=1 м, L=12 м, тогда V=1×(1,3+1,6)/2×12=17,4 м³.

С откосами

Для расчета объема траншеи с откосами используются формулы, учитывающие ширину верха и основания, а также тип почвы. В формулах далее:

• L – длина траншеи, м;
• H – глубина траншеи, м;
• a1 – ширина основания, м;
• a2 – ширина верха, м.

От типа почвы зависит коэффициент (m), который подставляется в формулу, поскольку ширина верха траншеи определяется этим параметром. В таблице представлены коэффициенты для разных грунтов.

Чтобы рассчитать ширину верха выемки, нужно воспользоваться формулой a2=H×m+a1+H×m.

Пусть a1=1 м, высота траншеи H=1,5 м, а грунт – глина, тогда a2=1,5×0,25+1+1,5×0,25=1,75 м

Далее объем траншеи, вырытой на ровной местности, вычисляется по формуле V=(a1+a2)/2×H×L

Если принять, к примеру, L=12 м, получится V=(1+1,75)/2×1,5×12=24,75 м³

Можно подставлять свой параметр a2 сразу в формулу расчета объема.

Наиболее сложные вычисления потребуются для расчета объема траншеи с откосами на местности с перепадом высот. Вводятся обозначения:

• a1 – ширина основания выемки, м;
• a2 – ширина верха в низшей точке, м;
• a3 – ширина верха в наивысшей точке, м.

Параметры a2 и a3 рассчитываются по уже известной формуле. Но нужно также знать высоту H1 и H2, соответственно. H1 пусть будет 1,5 м, а H2=2,5, a1=1 м, грунт – глина. Сначала определяется a2, а затем a3:

Помимо прочего, для вычисления объема нужно рассчитать площадь поперечного сечения выемки для низменного участка и высотного – F1 и F2, соответственно.

Примем L=12 м, возьмем коэффициент грунта для глины m=0,25 и подсчитаем объем выемки, учитывая вычисленные параметры:

Крепление стен котлована

Крепление вертикальных стен выполняется при строительстве котлованов в неплотных и водонасыщенных грунтах. Крепление защищает не только от обрушения стен выемки, но и препятствует смещению грунта под весом соседних зданий, оберегает их основания от деформаций.

Применяются следующие технологии укрепление стенок:

• Шпунтирование — шпунтовое ограждение котлована из металлопроката: из труб, с забиркой из доски либо без неё,
• прокатного профиля, с забиркой либо без неё,
• специализированного шпунта Ларсена.