Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула подсчета котлована с откосом

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

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.

Объём котлована вычисляют по формуле:

Vк = Н/6 ∙ [(2а + а1) ∙ b + (2a1 + а) ∙ b1],(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 ∙ [(2а + а1) ∙ b + (2a1 + а) ∙ b1] = 2/6 ∙ [(2∙32 + 33) ∙ 48 + (2∙33 + 32) ∙ 47] =2/6 ∙ [(64 + 33) ∙ 48 + (66 + 32) ∙47] = 2/6 ∙ [97 ∙ 48 + 98 ∙ 47] =

2/6 ∙ [4656 + 4606] =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 = [Fср + m (H1 – H2)2/12] ∙ L1-2

V1 – 2 = [F1/2 + F2/2 – m ∙ (H1 – H2)2/6] ∙ 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.

ПОДСЧЕТ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Подсчет объемов земляных работ по устройству выемок (котло­ванов, траншей) и насыпей при известных размерах достаточно прост. При сложных формах выемок и насыпей их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют. Подсчет объемов 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.

Определение объемов котлованов. Уточнив по приведенным выше формулам размеры котлована понизу Вк и Lk B назначив крутизну от­косов т и зная глубину котлована Н, определяют размеры котлова­на поверху Вк и Lk B и затем вычисляют объем грунта, подлежащего раз­работке при устройстве котлована.

Читать еще:  Крепление откосов каменной наброской

Объем котлована Vк прямоугольной формы с откосами (рис. 11.4, а) определяют по формуле опрокинутой усеченной пирамиды (призма­тоида):

где Вк и Lk — ширина и длина котлована по дну, м; Bk B и Lk B — то же, поверху;

Н — глубина котлована, м.

Объем котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (см. рис.),

где F1, и F2 — площади дна и верха котлована, м 2 ; Fср — площадь сече­ния по середине его высоты, м 2 .

Объем квадратного котлована с откосами определяют по форму­ле опрокинутого призматоида:

Схемы для определения объемов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей и насыпей:

а, б, в— котлованы прямоугольные, многоугольные и круглые; г — траншея с откосами; б — насыпь

При расчетах объемов земляных работ следует также учитывать объемы въездных и выездных траншей:

Vв.тр = H 2 /6 [3b + 2mh(m 1 – m)/m 1 ](m 1 — m),

где Н — глубина котлована в местах устройства траншей, м; b — ши­рина их понизу, принимаемая равной при одностороннем движении 4,5м и при двухстороннем — 6 м;

m — коэффициент заложения от­коса котлована; m’ — коэффициент откоса (уклона) въездной или вы­ездной траншеи (от 1 : 10 до 1 : 15).

Общий объем котлована с учетом въездных и выездных траншей

где /к— объем собственно котлована, м 3 ; n — количество въездных и выездных траншей; Vв.тp. — их объем, м 3 .

Из общего объема котлована следует выделить объем работ по срезке растительного слоя, которую обычно производят бульдозером или скрепером, а также объем работ по срезке недобора, который оставляют у дна котлована, разрабатываемого экскаватором, чтобы не нарушить целостность и прочность грунта у основания, на которое опирается сооружение.

Объем срезки растительного слоя можно определить по формуле:

где Vс к — объем срезки грунта в пределах котлована, м 3 ; Vc p — то же, в пределах рабочей зоны, м 3 .

где Bk B Lk B ,- ширина и длина котлована поверху, м; tс — толщина сре­заемого слоя, принимаемая равной 0,15—0,20 м. Vc p = BL

где В — 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.

Объем работ по зачистке недобора по дну котлована равен V = BkLkhH,

где BkLk— ширина и длина котлована понизу, м; hH,- толщина не­добора, м.

Для определения объемов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, подсчитывают объемы грунта для каждого из них и затем суммируют.

Объем траншеи с вертикальными стенками

где Vтр — ширина траншеи; Н1 и Н2 — глубина ее в двух крайних по­перечных сечениях;

F1, и F2 — площади этих сечений; L — расстояние между сечениями.

Объем траншеи с откосами (рис. 11.3, д) можно определить по вы­шеприведенной формуле, при этом площади поперечных сечений F1,2 = (Bтр + mH1,2)H1,2

Более точно объем траншеи с откосами можно определить по фор­муле Винклера

Дата добавления: 2016-06-29 ; просмотров: 3900 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Подсчет профильных объемов земляных работ

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. При этом допускается, что объем грунта ограничен плоскостями, отдельные неровности не влияют значительно на точность расчета.

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

Подсчет объемов земляных работ необходим для обоснованного выбора методов и средств их выполнения, установления необходимости отвозки или возможности распределения вынутого из котлованов или траншей грунта на прилегающей территории и последующего его использования для устройства обратных засыпок, определения стоимости и продолжительность производства земляных работ.

Определение объемов котлованов. Объем котлована Vк прямоугольной формы с откосами (рис. 2.7, а) определяют по формуле

, м 3 , (2.2)

где a и c – ширина и длина котлована по дну, м;

b и d – ширина и длина котлована по верху, м;

b = a + 2Hm, (2.3)

d = c + 2Нm, (2.4)

здесь m – коэффициент заложения откоса;

H – глубина котлована, м.

Объем котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (рис. 2.7, б),

, м 3 , (2.5)

где F1 и F2 – площади дна и верха котлована, м;

Fср – площадь сечения по середине его высоты, м 2 .

Читать еще:  Травы для крепления откосов

Объем квадратного котлована с откосами вычисляют по следующей формуле:

. (2.6)

Объем круглого в плане котлована с откосами (рис. 2.7, в)

, м 3 , (2.7)

где R – радиус верхнего основания котлована, м;

r – радиус нижнего основания котлована, м.

R = r + mH, м. (2.8)

Рис. 2.7. Схема для определения объемов земляных работ при устройстве

котлованов, траншей, насыпей: а, б, в – котлованы прямоугольные;

многоугольные, круглые; г – траншея с откосами; д – насыпь

Объем траншеи с вертикальными стенками (рис. 2.7, г, д)

Vтр = (F1 + F2) ∙ L/2, м 3 , (2.10)

где Bтр – ширина траншеи, м;

H1, H2 – глубины ее в двух крайних поперечных сечениях, м;

F1, F2 – площади этих сечений, м 2 ;

L – расстояние между сечениями, м.

Объем траншеи с откосами можно определить по вышеприведенной формуле, при этом площади поперечных сечений

Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и конической частей, обычно возводятся группами, т.е. по нескольку в одном котловане, и отрывают в два этапа. Вначале устраивают общий прямоугольный котлован с размерами a, c по низу и b, d по верху от отметки заложения их цилиндрической частей, а затем делают углубления для конических частей сооружения. Соответственно и объемы земляных работ определяют в два этапа: вначале рассчитывают объем общего прямоугольного котлована по приведенным выше формулам, а затем объем конических углублений с использованием приведенной формулы усеченного конуса.

При расчетах объемов земляных работ следует также учитывать объемы въездных и выездных траншей:

, м 3 , (2.12)

где Н – глубина котлована в местах устройства траншей, м;

bв.тр – ширина их по низу, bв.тр.= 4,5 м при одностороннем движении

и bв.тр.= 6,0 м при двухстороннем;

– коэффициент откоса (уклона) въездной или выездной тран-

шеи (от 1:10 до 1:15).

Общий объем котлована с учетом въездных и выездных траншей

Vобщ = Vк + nVв.тр, м 3 , (2.13)

где Vк – объем собственно котлована, м 3 ;

n – количество въездных и выездных траншей;

Vв.тр – объем въездных траншей, м 3 .

Из общего объема котлована следует выделить объем работ по срезке растительного слоя, а также объем работ по срезке недобора, который оставляют у дна котлована, разрабатываемого экскаватором.

Объем срезки растительного слоя

где Vск – объем срезки грунта в пределах котлована, м 3 ;

Vср – то же в пределах рабочей зоны, м 3 .

где Bк, Lк – ширина и длина котлована по верху, м;

tс – толщина срезаемого слоя, м.

Vср = Bltс, м 3 , (2.16)

где B – ширина рабочей зоны на берме котлована, необходимая для

складирования материалов, конструкций, движения строи-

тельных машин, м;

l – протяженность рабочей зоны, м.

Объем работ по зачистке недобора по дну котлована

где Bк – ширина котлована по низу, м;

Lк – длина котлована по низу, м;

hн – толщина недобора, определяемая в зависимости от вида рабо-

чего оборудования экскаватора и вместимости его ковша, м.

Для определения объемов траншей и других линейно-протяженных сооружений их продольные профили делят на участки с одинаковыми уклонами, подсчитывают объемы грунта для каждого такого участка, а затем их суммируют.

Объем обратной засыпки пазух котлована

м 3 , (2.18)

где – размеры здания в плане, м.

Подсчет объемов земляных работ

Подсчет объемов земляных работ выполняется в процессе проектирования и при производстве работ.

Земляное сооружение — выемку или насыпь — можно представить в виде геометрического тела, объем которого подсчитывается по известным правилам геометрии. Формулы для подсчета характерных земляных сооружений приводятся в справочниках по земляным работам. При обсчете объема земляного сооружения сложной конфигурации прибегают к его членению на простые геометрические фигуры и суммированию их объемов, либо пользуются приближенными методами подсчетов.

В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы линейно-протяженных сооружений (траншей), котлованов и работ по вертикальной планировке площадок. Для определения объемов каждого вида земляных работ существуют различные методы и расчетные формулы. Целесообразность метода расчета выбирается в каждом конкретном случае с учетом рельефа местности, размеров, конфигурации и других особенностей сооружений, способов производства работ, а также исходя из требуемой точности подсчетов.

При производстве и подсчете объемов работ отметки поверхности имеют следующие наименования:

  • красная — проектная отметка, под которую необходимо спланировать площадку или земляное сооружение;
  • черная — фактическая отметка поверхности земли до начала производства работ;
  • рабочая — это разность между красной отметкой (проектной) и отметкой поверхности земли, рабочие отметки определяют глубину выемки или насыпи.
Читать еще:  Откосы для деревянных опор

Основными исходными документами для подсчета объемов земляных работ служат продольные и поперечные профили сооружений, расположение отдельных фундаментов и зданий на плане с горизонталями.

Подсчитывая объемы земляных работ при прорывке траншей и котлованов, необходимо правильно определить их размеры. Подсчет объемов сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом делается допущение, что объем земли ограничен плоскостями и отдельные неровности действительной поверхности грунта не влияют значительно на расчетный объем.

Объем протяженных земляных сооружений подсчитывается приближенным методом поперечных профилей, основанном на делении сооружения в характерных точках перелома продольного профиля или на пикетах вертикальными плоскостями на призматоиды. По площади поперечных сечений и расстоянию между ними определяются частные объемы каждого призматоида, которые затем суммируются. Для облегчения подсчетов существуют пособия, справочники, таблицы, номограммы.

Объем котлована с прямоугольными основаниями, имеющего откосы со всех четырёх сторон, определяется, например, по преобразованной формуле:

V = (Н/6) (ab + cd + (а + с)(b + d))

где Н — глубина котлована; а и b — соответственно ширина и длина котлована по дну; с и d — то же, поверху.

При производстве подсчетов объемов земляных работ при отрывке траншей и котлованов необходимо правильно определить их размеры в зависимости от условий производства работ. При разработке траншей под ленточные фундаменты ширина дна траншеи принимается равной ширине подошвы фундамента плюс 0,2 м с каждой стороны для устройства песчаной или бетонной подготовки. Если разработка траншеи ведется с креплением, то для его установки необходимо ширину по дну увеличить на 0,1 м при глубине до 2 м и на 0,2 м — при глубине до 3 м. Для устройства шпунтового ограждения уширение составляет уже 0,4 м при глубине до 3 м с добавлением по 0,2 м на каждый метр глубины свыше 3 м. При необходимости устройства вертикальной гидроизоляции фундаментов и стен подвалов для удобства работ необходимо также уширить выемку.

Ширина траншей по дну для укладки трубопроводов определяется в зависимости от размеров труб и способа их укладки.

При разработке грунта землеройными машинами наименьшая ширина траншей по дну должна соответствовать ширине режущей кромки рабочего органа машины плюс 0,15 м в песчаных и супесчаных грунтах, 0,1 м — в глинистых и суглинках.

Рабочая глубина котлована под фундаменты определяется разницей черной и красной отметок. Для учета характера рельефа местности в практических подсчетах достаточно принять усредненную черную отметку, равную средней арифметической нескольких отметок.

С целью предотвращения нарушения естественной структуры грунта при работе экскаватора предусматривается недобор грунта в пределах от 5 до 20 см. Рабочую высоту насыпи протяженного сооружения задают больше проектной величины с учетом последующей осадки грунта.

Исходным документом для подсчета объемов земляных работ при вертикальной планировке является картограмма земляных масс, представляющая собой план участка, на котором рельеф изображен горизонталями, с нанесенной сеткой квадратов и указанием черных, красных и рабочих отметок вершин квадратов, а также с изображением линии нулевых работ. Картограмма составляется при проектировании генерального плана геодезической службой проектно-изыскательской организации, однако перед началом планировочных работ производственникам часто приходится уточнять ее.

Средняя отметка планировки может быть задана в соответствии с потребностями строительства, но чаще всего она определяется из условия нулевого баланса, т. е. равенства земляных масс выемки и насыпи в пределах планируемой площадки.

Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке на больших площадях может производиться по трехгранным или четырехгранным призмам. Для этого планируемый участок с нанесенными на нем горизонталями разбивают на ряд квадратов, которые затем разделяются диагоналями на прямоугольные треугольники. Сторона квадрата в зависимости от рельефа местности и точности подсчета принимается для пересеченного рельефа 10-50 м, а для спокойного рельефа — до 100 м. В углах каждого квадрата интерполяцией по горизонталям определяются и проставляются черные отметки — отметки от поверхности земли. Рабочие отметки со знаком (+) указывают на необходимость срезки грунта, т. е. на устройство выемки, а отметки со знаком (-) на необходимость устройства насыпи. Треугольники с рабочими отметками одинакового знака называют одноименными, а разных знаков — переходными.

Общий объем земляных работ при планировке площадок определяется как сумма всех частных объемов.

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector