Расчет объема земляных работ для траншеи

Пример определения объемов земляных работ

По плану фундаментов выбрать вид выемки и определить объем разрабатываемого грунта. Грунт – супесь.

Рисунок 1 — План фундаментов

Перечень работ, которые необходимо определить:

· Срезка растительного слоя грунта;

· Планировка площадки;

· Разработка выемки (траншея, котлован, котлован-яма) механизированная (экскаватором);

· Доработка грунта механизированная бульдозером (только в котловане);

· Доработка грунта вручную (во всех выемках);

· Обратная засыпка грунта механизированная;

· Обратная засыпка грунта вручную;

· Уплотнение грунта обратной засыпки.

1Размеры площадки определяем следующим образом: к размерам здания добавляем по 10-20 м в зависимости от условий строительства (рис.

2): 24+10+10=44 м;

18+10+20=48 м;

Размеры площадки планировки

44×48 м.

Площадь площадки:

Fп = 44·48 = 2112 м2

Рисунок 2 — Определение размеров планировки площадки

2Определение объема грунта при срезке растительного слоя (рис. 3). Если в нормативных источниках единицей измерения служат м2, то объем работ по срезке равен объему работ по планировке площадки:

Fср=Fп = 44·48 = 2112 м2

Если в нормативных источниках единицей измерения служат м3, то при определении объемов работ учитывается толщина срезаемого слоя (hср = 0,15-0,20 м).

Vср= Fп·hср = 2112·0,2 = 422,4 м3 (18)

Рисунок 3 — Определение объема срезки растительного слоя грунта

3Принимаем следующие виды выемок (см. рис. 3): для фундамента Ф1 принимаем траншею.

Определяем объем грунта вынутого из траншеи для фундамента Ф1по формуле:

, (19)

где — объем грунта вынутого из траншеи, м3;

– площадь поперечного сечения траншеи, м2;

L – длина траншеи, м;

Площадь поперечного сечения траншеи (рис.

Калькулятор расчета объема котлована с откосами

4) определяется по формуле:

, (20)

где н – ширина основания траншеи, м;

в – ширина по верху траншеи, м;

Н –глубина траншеи.

Ширина основания траншеи находится как сумма ширины фундамента плюс двойной запас (запас – расстояние от фундамента до основания откоса, для удобства производства работа):

, (21)

где ф — ширина фундамента, м;

n – запас (n=0,3-0,6 м; большие значения принимаются для мнолитных фундаментов, меньшие для сборных), м.

н = 1+2·0,5 = 2 м

Ширина по верху котлована определяется по формуле:

, (22)

где l – заложение откоса

Рисунок 4 — Поперечное сечение траншеи

Заложение откоса находится как произведение коэффициента откоса и глубины выемки:

, (23)

где m – коэффициент крутизны откоса (см. таблицу стр.31);

Н –глубина котлована.

Н = 2,350 — 0,250 = 2,1 м

2,1·0,67 = 1,4 м

= 2+(2·1,4) = 4,8 м

м2

Зависимость крутизны откоса от глубины выемки

Вид грунта Наибольшая крутизна откоса при глубине выемки, м, не более
1,5
Насыпные неслежавшиеся 1:0,67 1:1 1:0,25
Песчаные и гравийные 1:0,5 1:1 1:1
Супесь 1:0,25 1:0,67 1:0,85
Суглинок 1:0 1:0,5 1:0,75
Глина 1:0 1:0,25 1:0,5
Лессовые 1:0 1:0,5 1:0,5

Длина траншеи определяется как сумма длины фундамента и двойное заложение откоса:

L = 24 + (2·0,5) + (2·1,4) =27,8 м

м3

4Определяем объем грунта вынутого из котлована-ямы (рис. 5) под отдельно стоящий фундамент по оси А:

(24)

где — площадь нижнего основания котлована-ямы, м2 ;

— площадь верхнего основания котлована-ямы, м2;

— глубина котлована-ямы, м.

, (25)

где размеры нижнего основания, м.

(26)

(27)

=1,6 · 2 = 3,2 м2

= , (28)

где размеры верхнего основания, м.

(29)

2 + 2 · 1,4 = 4,8 м (30)

= 4,4 4,8 = 21,1 м2

м3

Рисунок 5 — Котлован-яма под отдельно стоящий фундамент

Так как отдельно стоящих фундаментов 5 шт., то суммарный объем грунта вынутого из котлованов-ям:

м3; (31)

5 Находим объем котлована под фундамент в осях 1-9 и В-Г (рис. 6) по формуле:

(32)

где — площадь нижнего основания котлована, м2 ;

— площадь верхнего основания котлована, м2;

— глубина котлована, м.

= 3,0 + 2·0,7 + 2·0,3 = 5 м

= 4·6 + 2·0,5 + 2·0,3 = 25,6 м

где 6 м — шаг фундаментов по оси В

= 5 · 25,6 = 128 м2

= 5 + 2·1,4 = 7,8 м

= 25,6 + 2·1,4 = 28,4 м

= 7,8 = 221,5 м2

м3

6Суммарный объем земляных работ:

ΣV = Vк + Vтр + ΣVк;я; = 367+198,5+127,5 = 693 м3 (33)

7 Если размеры котлована позволяют производить доработку грунта механизированным способом, то объем грунта находим по формуле:

м3 (34)

Объем доработки грунта в котловане ручным способом:

м3 (35)

8 Находим объем грунта, разрабатываемый в котловане экскаватором:

м3 (36)

9Так как в траншее и котлованах-ямах производить доработку механизированным способом невозможно, то применяется только ручная доработка грунта:

= м3 (37)

Рисунок 6 — К нахождению объема котлована

10 Находим объем грунта, разработанного в траншее и котлованах-ямах экскаватором:

= (198,5+127,5) – 9,8 = 316,2 м3 (38)

11 Суммарный объем грунта разрабатываемый экскаватором:

= 341,3 + 316,2 = 657,5 м3 (39)

12 Для нахождения объема обратной засыпки грунта необходимо определить объем подземной части здания (при наличии подвала в здании) или объемов фундаментов. Размеры фундаментов принимать по проекту или заданию.

Находим объем фундаментов:

(40)

где — объем ленточного фундамента (рис. 7), м3;

— суммарный объем отдельно стоящих фундаментов (рис. 8), м3

= 52,5 м3;

= 19 м3;

=71,5 м3

Рисунок 7 — К определению объема ленточного фундамента

Рисунок 8 — К определению объема отдельно стоящего фундамента

Объем грунта для обратной засыпки, разрабатываемый в отвал, определяется с учетом коэффициента остаточного разрыхления (см. таблицу ниже) и находится по формуле:

(41)

Обратную засыпку больших по объему пазух производят механизированным способом (бульдозером), а малых – вручную.

Уплотнение грунта при обратной засыпке бульдозером производят послойно трамбовками:

Зависимость остаточного разрыхления грунта от вида грунта

Наименование грунта Остаточное разрыхление грунта, %
Растительный грунт 3-4
Песчаные 2-5
Гравийные 5-8
Супесь 3-5
Суглинок 3-8
Глина 4-9
Лессовые 3-7

Для определения технологических параметров работы экскаваторов необходимо предварительно рассчитать размеры и объемы выемок (ширину понизу и поверху, крутизну откосов, глубину).

При отрывке траншеи с вертикальными стенками и последующим их креплением (рис. 4.6,а) ее ширина по дну (Ь) для трубопроводов с наружным диаметром Д принимается b = А + 2о, где о — толщина крепления; величина А определяется по справочным данным.

Для возведения каких-либо сооружений в траншеях размер последних по дну назначается с учетом толщины крепления и расстояния в свету между ним и боковой поверхностью сооружения, равного 0,7 м.

При разработке траншей с откосами (рис. 4.6, б) в грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, ширина траншей по дну должна быть не менее Д + 0,5 м — при укладке трубопроводов из отдельных труб и Д + 0,3 м — при укладке плетями; в грунтах ниже уровня грунтовых вод, разрабатываемых с открытым водоотливом, ширину дна траншеи определяют с учетом размещения водосборных устройств.

Ширина дна траншеи и котлованов с откосами при монтаже в них сборных ленточных или отдельно стоящих фундаментов назначается с учетом просвета b1, равного 0,2 м, между основанием откоса и фундаментом (рис. 4.6, в). При устройстве монолитных конструкций или выполнении защитных покрытий и других работ, требующих прохода рабочих, ширина просвета b1 принимается не менее 0,7 м.


Рис.

Расчет траншеи (откосы)

4.6. Схемы траншей и котлованов для определения размеров и объема
а — траншеи с вертикальными стенками и креплением; б — траншеи с откосами; в — размеры траншей и котлованов при устройстве в них сооружений: I — разрез поперечный; II — разрез продольный; г — схема линейного сооружения: I — продольный профиль выемки; II — призматоид, расположенный между вертикальными плоскостями А—А и Б—Б; 1 — рельеф местности; 2 — уровень дна; д — схема котлована круглой  формы в плане

В случае совмещенной прокладки в одной траншее различных по назначению и диаметру трубопроводов необходимо учитывать минимально допустимые расстояния между ними и условия расположения их по вертикали с разницей отметок до 0,4 м. При большей разнице в отметках расстояние между трубопроводами увеличивается с учетом угла естественного откоса грунта.

Ширина траншей и котлованов по верху (B) определяется с учетом размера по дну и заложения откоса (m). Величина т зависит от крутизны откоса и глубины его заложения, вида и состояния увлажнения грунта. При отрывке траншей и котлованов, расположенных выше уровня грунтовых вод, и в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, наибольшая крутизна откосов принимается по табл. 4.4.

При напластовании различных видов грунтов (кроме растительного) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной).

Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения (ф) и удельного сцепления грунта (с) с учетом нагрузки на берме откоса. Ориентировочно крутизну откоса таких выемок в непереувлажненных грунтах для средних значений Ф и с можно принять по табл. 4.5. При отрывке выемок ниже уровня грунтовых вод крутизну откосов принимают по табл. 4.6.

Определение объемов линейных сооружений (траншеи, каналы, насыпи) и котлованов производят по эмпирическим зависимостям или тригонометрическим формулам. Для этого линейные земляные сооружения предварительно разбивают вертикальными плоскостями по характерным местам продольного профиля на отдельные призматоиды (рис. 4.6, г). Тогда объем призматоида (Vi), расположенного между плоскостями 1—1 и 2—2, будет Vi=L(F1 +F2 + 4Fcp)/6,
где F1, F2 и Fcp — площади соответственно в сечениях 1—1, 2—2 и в середине призматоида.

Объем котлована прямоугольной формы с откосами (рис. 4.6, в) определяется по формуле для опрокинутой усеченной пирамиды:
Vк = hp/6;
объем квадратного котлована с откосами будет: Vк = hp(F1 + F2 + корень изFlF2)/3.

Для сооружений цилиндрической или конической формы устраивают круглые в плане котлованы с откосами (рис. 4.6, д):
Vк=1,щ5hp/(R2 + r2 + Rr).

Объемы насыпей вычисляются по тем же формулам, что и для выемок, с учетом их формы. При значительной неровности рельефа местности или сложной геометрической форме земляного сооружения объем разбивают на более простые геометрические формы.

Расчет объема траншеи

Расчет объемов земельных работ по обратной засыпке выемок сбоку от периметра фундаментов

Страница 1

Объем земляных работ по обратной засыпке выемок (засыпка пазух) при послойном уплотнении грунта равен геометрическому объему полостей засыпки. Геометрический объем определяется по формулам известным из геометрии. Объемы сложных геометрических фигур при расчетах разбивают на более простые, которые по окончанию вычислений суммируются в общий объем.

Рис.1. Схемы определения объемов земляных работ и расположения элементов строящегося здания в котловане

1- откос котлована, 2- дно котлована, 3- условная линия границы верхней плоскости грунта недобора, 4- свая, 5- монолитный ростверк, 6- стена подвала

В промышленном и гражданском строительстве приходится в основном рассчитывать объемы котлованов, траншей, выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

Объёмы земляных масс подсчитывают многократно: в процессе проектирования – по чертежам, при выполнении строительных процессов – по натуральным замерам.

В состав земляных работ обычно входят: вертикальная планировка площадок;

Вертикальную планировку выполняют для выравнивания естественного рельефа площадок, отведённых под строительство различных зданий и сооружений, а также для благоустройства территорий. Земляные работы по вертикальной планировке включают выемку грунта на одних участках площадки, перемещение, отсыпку и уплотнение его на других участках (в зоне насыпи).

Вертикальную планировку площадок на участке выемок осуществляют до устройства в них коммуникаций и фундаментов, а на участке насыпей – после устройства этих сооружений.

Объёмы работ по вертикальной планировке площадок измеряются квадратными метрами поверхности.

Подсчёт объёмов разрабатываемого грунта сводится к определению объёмов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом допускается, что объём грунта ограничен плоскостями, и отдельные неровности не влияют на точность расчёта.

Объём грунта измеряют кубическими метрами плотного тела.

Расчет объема земляных работ при строительстве магистральных трубопроводов

Объём котлована вычисляют по формуле:

Vк = Н/6 ∙ ,(17)

где Н – глубина котлована, м;

а, b – длины сторон котлована у основания, м;

а1, b1 – длины сторон котлована поверху (а1=а+2Нm; b1=b+2Нm);

m – коэффициент откоса.

а1 = а + 2Н ∙ m = 32 + 2∙2∙0,25 = 33 м

b1= b + 2Н ∙ m = 47 + 2∙2∙0,25 = 48 м

Vк = Н/6 ∙ = 2/6 ∙ =2/6 ∙ = 2/6 ∙ =

2/6 ∙ =2/6 ∙ 9262 = 3056 м3

Рис.3 Геометрическая схема определения объёма котлована

При отрывке ям под отдельно стоящие фундаменты иногда используют формулу:

Vк = Н/3 (Fн + Fв + √Fн+Fв),(18)

где Fн и Fв – соответственно площади котлована по дну и поверху, м2.

При расчёте объёмов траншей и других линейно протяжённых сооружений их продольные профили делят на участки между точками перелома. Для каждого такого участка объём траншеи вычисляют отдельно, после чего их суммируют. Так, объём траншеи на участке между пунктами 1 и 2:

V1 – 2 = ∙ L1-2

Или (19)

V1 – 2 = ∙ L1-2

Рис.4 Геометрическая схема определения объёма траншеи

Рис.5 Разрез котлована: обратная засыпка грунта

С – сооружение, О – обратная засыпка

Для определения объёма обратной засыпки пазух котлована (траншеи), когда объём его (её) известен, нужно из объёма котлована (траншеи) вычесть объём подземной части сооружения (объём фундамента):

Vоб.з = Vк – а2 ∙ b2 ∙ H ,(20)

где а2 , b2 – размеры здания в плане.

Vоб.з = 2775- 45*30*2 = 75 м3

Земляные работы должны выполняться с комплексной механизацией всех процессов и применением рациональных способов производства работ. Выбор землеройных машин для производства земляных работ зависит от вида грунта, рельефа местности, объёма и глубины земляных выработок, условий выполнения работы (в отвал, на транспорт), транспортных средств и дальности перемещения грунтов.

Страницы: 1 2

Подсчет объемов котлована сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих его форму.

Для основных производственных процессов объемы разрабатываемого грунта определяют в м3 в плотном теле. Для некоторых подготовительных и вспомогательных процессов ( пропашка поверхности,планировка откосов и другие) объемы определяют в м2 поверхности. Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения.

При этом допускается, что объем грунта ограничен плоскостями и отдельные поверхности не влияют значительно на точность расчета.В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы котлованов , траншей ( и других протяженных сооружений) и объемы выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

◊Расчет объема котлована

Для основных производственных процессов объемы разрабатываемого грунта определяют в м3 в плотном теле. Для некоторых подготовительных и вспомогательных процессов ( пропашка поверхности, планировка откосов и другие) объемы определяют в м² поверхности.

Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения.

При этом допускается, что объем грунта ограничен плоскостями и отдельные поверхности не влияют значительно на точность расчета. В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы котлованов , траншей ( и других протяженных сооружений) и объемы выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

Рисунок-1.

Расчёт земляных работ

Определение объемов котлованов

а-геометрическая схема определения объема котлована ; б-разрез котлована постоянного ( откос 1:m2) и временного ( откос 1:m1);1-объем выемки; 2-объем засыпки
Котлован представляет собой с геометрической точки зрения обелиск ( рис-1,а) объем которого V подсчитывают по формуле:

V=H(2a+a1)b+(2a1+a)b1/6;

где H-глубина котлована , вычисленная как разность между средней арифметической отметкой верха котлована по углам ( отметки местности -на участке планировочной насыпи и проектной-на участке планировочной выемки) и отметкой дна котлована; а и b-длины сторон котлована ( принимают равными размерам нижней части фундамента у основания с рабочим зазором около 0,5 м с каждой стороны):

а=а′+0,5· 2; b=b′+0,5· 2; а′ и b′-размеры нижней части фундамента ,м; а1 и b1-длины сторон котлована поверху,м; а1=а+2Hm;b1=2Hm;m-коэффициент откоса ( нормативная величина по СНиП).
Для определения объема обратной засыпки пазух котлована, когда объем его известен, нужно из объема котлована вычесть объем подземной части сооружения ( рис-1,б).Vоб.з=V-(a′·b′)H;

Подсчет объемов земляных работ при разработке траншеи

Рисунок-2. Схема определения объема траншеи ( линейно-протяженного сооружения)

При расчете объемов траншей и других линейнопротяженных сооружений в составе их проектов должны быть представлены продольные и поперечные профили.Продольный профиль разделяют на участки между точками перелома по дну траншеи и дневной поверхности. Для каждого такого участка объем траншеи вычисляют отдельно, после чего их суммируют.

Траншея, протяженная выемка и насыпь на участке между пунктами 1 и 2 представляют собой трапецеидальный призматоид ( рис-2), объем которого может быть определен приближенно:
V1-2=(F1+F2)L1-2/2(завышенный); или V1-2=FcpL1-2(заниженный), где F1, F2-площадипоперечного сечения в соответствующих пунктах продольного профиля, определяемые как F=aH+H2m;Fcp-площадь поперечного сечения на середине расстояния между пунктами 1 и 2. Более точное значение объема призматоида может быть получено по формулам: V1-2=Fcp+L1-2 или V1-2=L1-2.

Просмотров: 277

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *