Tomsk-kuhnja.ru

Кухни Томска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение и расчет объемов земляных работ

Определение и расчет объемов земляных работ

На практике существуют разные способы расчета объема земляных работ, воспользовавшись которыми вы получите ту или иную степень точности. В случае масштабных проектов, отклонения результата от плана могут быть весьма значительными, в связи с чем данному этапу отводится особая роль. Расчет объемов земляных работ помогает правильно определить требуемые трудовые и технические ресурсы, составить календарный план и утвердить сметную стоимость. Причем уточнения по объемам земляных работ траншеи в документацию могут вноситься не только на стадии проектирования, но и позже.

Выполнить расчет объемов земляных работ можно на основании СНиПовИсточник фото: exkavator.ru Выполнить расчет объемов земляных работ можно на основании СНиПов

Если земляные работы подразумевают результат в виде правильной геометрической формы, то для определения объема достаточно воспользоваться формулой из числа общеиспользуемых. С усложнением рельефа более трудоемкими становятся и методы подсчета. В этом случае подходящую формулу можно найти в справочниках.

Из всего многообразия форм земляных сооружений выделяют три главные: котлован, траншея (еще одно название — линейно-протяженное сооружение), вертикальная планировка площадки. В первом случае для расчет объема земляных работ предпочтение отдается методу поперечных профилей (в случае многоугольного очертания с параллельными основаниями можно воспользоваться формулой Симпсона), во втором подсчет в большинстве случаев осуществляется по продольным и поперечным профилям.

Схемы для определения объема котлованов (прямоуольный, многоугольный, круглый котлованы, траншея с откосами, насыпь)

В случае, когда подрядчик имеет дело со сложной формой, для расчета общего объема земляных работ выполняется разбивка на несколько более простых фигур с последующим суммированием значений, полученных для каждой из них. Отдельные неровности допускается не брать в расчет как не влияющие значительно на объем предстоящих работ. При подсчете объема протяженного земляного сооружения, его разбивают вертикальными плоскостями на несколько призматоидов в точках перелома продольного профиля. Для определения объема каждой части необходимо узнать величины сторон поперечных сечений и расстояние между ними. Вертикальная планировка на территории большой площади предполагает подсчет по 3-гранным или 4-гранным призмам, стороны у которых берутся длиной 10-100 м.

Одна из часто встречаемых величин для расчета объемов земляных работ, — крутизна откосов. В литературе приводятся приблизительные значения крутизны, зависящие от глубины выемки и прочности грунта. Так, угол естественного откоса котлована глубиной до 1,5 м в песке составляет 63 градуса, а отношение высоты откоса к его заложению — 1:0,5. Располагая значением этой величины, а также размерами нижней части котлована и его глубиной, вы легко посчитаете длину и ширину земляного сооружения сверху и объем грунта, подлежащего выемке.

Формула призматоида для расчета объема прямоугольного котлована:

V = (Н/6) (AB + CD + (F + C)(B + D))
V – объем котлована с откосами со всех сторон;
Н — глубина котлована;
F и B — ширина и длина по дну;
C и D — те же величины поверху.

Если вы выполняете работы по рытью котлована глубже 5 м, заранее позаботьтесь об устройстве промежуточных берм не уже 2,5 м. Еще несколько рекомендаций:

  • при возведении ленточного фундамента к ширине его подошвы прибавляется 0,2 м с каждой стороны (для устройства подушки из песка или бетона);
  • если цель работ — траншея с креплением, следует добавить к ее ширине 0,1-0,2 м (чем глубже котлован, тем больше значение).

Дополнительное расстояние стоит предусмотреть и в других случаях, например, при изготовлении вертикальной гидроизоляции фундаментов.

Существует специфика в определении объема земляных работ при задействовании спецтехники. Так, траншея не может быть уже режущей кромки ковша землеройной машины плюс 0,1-0,15 м (в зависимости от вида грунта). А для того, чтобы исключить нарушение естественной структуры грунта, принято "недобирать" ковшом со дна 5-20 см.

Читайте так же:
Как подготовить стену для грунтовки

В определении объема земляных работ при использовании спецтехники есть своя спецификаИсточник фото: exkavator.ru В определении объема земляных работ при использовании спецтехники есть своя специфика

Помимо объемов основных работ, принято производить расчет также для дополнительных земляных сооружений, таких как выезды из котлована, уширения для разворота транспорта и др. элементов, без которых реализация проекта невозможна. Из общего объема котлована также выделяется объем земляных работ по срезке верхнего плодородного слоя.

Еще один момент, который следует учитывать, — то, что расчет объемов земляных работ производят при плотности естественного залегания ("в плотном теле"). При этом рабочую высоту насыпи следует задать больше проектной, так как впоследствии грунт может осесть. Пример: первоначальное увеличение объема песчаного грунта после разработки составляет 10-15%, остаточное разрыхление грунта (после его уплотнения атмосферными осадками, транспортомы и т.д.) — 2-5%.

Угол откоса котлована таблица

3.7. Траншеи с вертикальными стенками могут разрабатываться без крепления в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод на глубину (м):

  • в насыпных песчаных и гравелистых грунтах……… не более 1;
  • в супесях……………………………………………………………… не более 1,25;
  • в суглинках и глинах……………………………………………. не более 1,5;
  • в особо плотных нескальных грунтах…………………… не более 2.

При разработке траншей большой глубины необходимо устраивать откосы различного заложения в зависимости от состава грунта и его влажности (табл. 1).

Допустимая крутизна откосов траншей

ГрунтОтношение высоты откосов к его заложению при глубине выемки, м
до 1,5до 3,0до 5,0
Насыпной естественной влажности1 : 0,671 : 11 : 1,25
Песчаный и гравийный влажный (ненасыщенный)1 : 0,501 : 11 : 1
Супесь1 : 0,251 : 0,671 : 0,85
Суглинок1 : 01 : 0,501 : 0,75
Глина1 : 01 : 0,251 : 0,50
Лессовидный сухой1 : 01 : 0,501 : 0,50
Скальные на равнине1 : 0,21 : 0,21 : 0,2

Откосы котлована.

Угол естественного откоса зависит от угла внутреннего трения, силы сцепления и давления вышележащих слоев. При отсутствии сил сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения.

Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.

Крутизна откосов выемок и насыпей характеризуется отношением высоты к заложению:

m – коэффициент откоса.

Источник: Сборник вспомогательных материалов для разработки пособия по рекультивации земель, нарушаемых в процессе разработки карьеров и строительства автомобильных дорог

3.30. Углы естественного откоса грунтов

ГрунтОтносительная влажность грунта
сухойвлажныймокрый
градусыотношение высоты к заложениюградусыотношение высоты к заложениюградусыотношение высоты к заложению
12345б7
Галька351:1,5451:1251:2,25
Гравий401:1,25401:1,25351:1,5
Глина жирная451:1351:1,5151:3,75
Грунт насыпной351:1,5451:1271:2
Грунт растительный401:1,25351:1,5251:2,25
Песок крупный301:1,75321:1,5271:2
Песок средний281:2351:1,5251:2,25
Песок мелкий251:2,25301:1,75201:2,75
Суглинок легкий401:1,25301:1,75201:2,75
Суглинок, глина легкая501:0,75401:1,25301:1,75
Песок с гравием и галькой351:1,5401:1,25301:1,75
Супесь полутвердая401:1,25301:1,75151:3,5
Щебень401:1,25451:1
Каменная наброска401:1,25451:1

3.31. Углы естественного откоса пород (вразрыхленном состоянии)

ПородыУгол естественного откоса, град, для породы
сухойвлажноймокрой
1234
Растительная земля403525
Песок крупный30-3532-4025-27
Песок средний28-303525
Песок мелкий2530-3515-20
Суглинок40-5035-4025-30
Глина жирная40-453515-20
Гравий35-403530
Торф без корней402515
Скальные45-60

Угол естественного откоса — наибольший угол, который может быть образован свободным откосом сыпучего материала с горизонтом в состоянии равновесия.

Чертеж котлована. Пример выполнения

Иногда конструктору приходится чертить план котлована, на самом деле это самый простой чертеж – с минимумом линий и обозначений. Сейчас разберем на примере, как начертить котлован.

Читайте так же:
Как сделать грунтовку для акриловой краски

Откосы котлована

Начнем с откосов. Вертикальные откосы нормами допускаются очень редко (при глубине котлована менее 1,5 м для отдельных типов грунтов). Для разных типов грунта нормируется разный уклон, который напрямую связан с углом внутреннего трения. Вообще что представляет собой угол внутреннего трения? Если грубо, то кучка грунта, насыпанная конусом под углом внутреннего трения, не будет стремиться осыпаться – грунт держит сам себя. Если угол конуса попытаться сделать круче, то грунт «поедет», это чревато обрушением, а в случае котлована обрушение означает возможные человеческие жертвы.

Если вы не ограничены в плане габаритами участка, существующими сооружениями и коммуникациями, можете смело делать откосы котлована под углом 45 градусов – этот угол почти всегда допустим (кроме насыпных грунтов). Более пологие углы не рациональны – и места по площади много занимают, и работы для экскавации больше. Более крутые углы нужно проверять в литературе (допустимы ли они для данного типа грунта).

Ниже дана таблица из СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» (в России он заменен на более новый).

Отношение 1:1 – это и есть 45 градусов (когда ширина откоса в плане равна глубине котлована). Отношение 1:05 – более крутой откос под 60 градусов (когда глубина котлована в два раза больше, чем ширина откоса в плане), отношение 1:1,25 – более пологий (для насыпных неуплотненных грунтов при глубине котлована 5 м и более).

Помните, если участок, на котором вы проектируете фундамент, стесненный какими-то обстоятельствами, всегда перед началом проектирования нужно продумать процесс производства земляных работ, чтобы потом не оказалось, что дом вообще не могут построить.

Пример 1. Самый простой случай. Участок ровный, абсолютная отметка существующего грунта 51,30. За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Площадка строительства ничем не стеснена, грунт – суглинок.

Кстати, обратите внимание, абсолютные отметки обычно указываются с двумя знаками после запятой, а относительные – с тремя.

Определим абсолютную отметку низа фундаментной плиты: 52,07 – 3,0 = 49,07 м.

Определим абсолютную отметку дна котлована (низа подготовки): 49,07 – 0,1 = 48,97 м.

Глубина котлована: 51,30 – 48,97 = 2,33 м.

Принимаем наиболее удобный угол откоса котлована – 45 градусов.

Пошаговая инструкция к выполнению чертежа котлована:

1. Наносим сетку из крайних осей и контур фундамента котлована.

2. Отступаем от контура фундамента наружу 100 мм, получаем тем самым контур подготовки.

3. Отступаем от контура подготовки наружу 500 мм – допустимый минимум до начала откоса, оговоренный нормами (раньше он был 300 мм). Это будет линия контура дна котлована.

4. Отступаем от контура дна котлована 2,33 м (глубину котлована) – т.к. откосы под углом 45 градусов, то размер откосов в плане равен глубине котлована. Это будет линия верха откоса. Наносим по ней условное обозначение для откосов в виде чередующихся коротких и длинных черточек, перпендикулярных контуру.

5. Удаляем все лишние линии (фундамент, контур подготовки), наносим отметку дна котлована и отметку существующей земли.

6. Наносим недостающие размеры – привязку углов котлована к осям.

7. Добавляем примечание о соответствии относительных отметок абсолютным.

8. По желанию делаем разрез (обозначаем на нем отметки и уклоны откосов).

Считать объем вынимаемого грунта – это работа сметчиков. Спецификации на чертеже тоже никакой нет.

Въезд в котлован разрабатывать не нужно, это забота ПОС (проект организации строительства), т.е. отдельные деньги.

Читайте так же:
Как правильно разбавить грунтовку для краскопульта

Пример 2. Тот же котлован, только грунт с уклоном в одном направлении (абсолютные отметки существующей земли показаны на рисунке ниже). За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Грунт – суглинок, откосы требуется сделать максимально крутыми.

Итак, у нас перепад грунта в одном направлении – от 53,50 до 51,70 м, при этом на съемке отметки указаны в конкретных точках на плане.

В такой ситуации проще начать с разреза котлована.

Переведем имеющиеся у нас абсолютные отметки в относительные.

Абсолютная отметка 53,50 м соответствует относительной 53,50 – 52,07 = 1,430 м.

Абсолютная отметка 51,70 м соответствует относительной 51,70 – 52,07 = -0,370 м.

Отметка дна котлована равна -3,100 м.

Проще всего посмотреть алгоритм построения котлована будет на видео.

Как видите, все не так уж сложно. А чертеж в итоге будет выглядеть вот так.

Комментарии в данной теме закрыты. Чтобы получить бесплатную консультацию, перейдите по этой ссылке.

Как определить крутизну откосов траншеи? Что влияет на крутизну откосов?

Что бы определить крутизну откосов необходимы следующие данные:

Ширина в основании, траншеи.

Шина в верхней части траншеи.

Высота, длина, тип грунта, объём.

Нормы крутизны откосов траншей (методика определения) раньше были прописаны в одном СНиПе (СНиП 111-4-80, сейчас он не действующий), на сегодняшний день таких документов несколько:

Это СНиП 12-03-99 (безопасность труда в строительстве, читаем первую и вторую часть этого СНиПа).

ГОСТ Р 12.3.048-2001 (земляные работы).

Эти документы (правила и нормы) заменяют старый СНиП, в них приведены нормативные данные при расчётах крутизны откосов траншей.

Или расчёты производятся согласно вот этой и подобным, таблицам.

Учитывается глубина траншеи, тип грунта (песчаные, глинистые, гравийные и.т.п), причём если наблюдаются несколько типов грунта в одной траншеи, то расчёты проводятся по самому слабому виду грунта.

И обязательно учитывайте глубину траншеи.

Если в целом, то допустимая крутизна откосов траншеи, чётко прописана в выше указанных документах.

Тип, грунта, глубина траншеи, размеры самой траншеи.

Устройство котлована. Выбор экскаватора и схем отрывки котлована

Таблица 1. Наибольшая допустимая крутизна откосов временных котлова­нов и траншей, выполняемых без креплений.

Классификация грунтов и устойчивость земляных сооружений

Свойства и качества грунта, в котором отрывают выемки, из которого и на котором возводят насыпи, оказывают, естественно, существенное влияние на устойчивость сооружений, методы их возведения, трудоемкость и стоимость земляных работ.

Грунтами в строительстве называют горные породы и почвы, залегающие в верхнем слое земной коры, состоящие из минеральных частиц и органических примесей в самых различных соотношениях. Кроме того, в грунте имеются поры, заполненные воздухом, водой или растворами солей различной концентрации, которые также оказывают влияние на свойства грунта.

Грунтовый скелет состоит из песчаных, пылеватых и глинистых частиц, содержание которых характеризуют свойства грунта. Содержание каждого вида частиц, выраженное в процентах, характеризует так называемый гранулометрический состав грунта. В зависимости от преобладающего содержания того или иного вида частиц при строительстве обычно различают грунты песчаные (супесь и песок), глинистые (глины и суглинки), скальные (изверженные и осадочные), растительные, лессовые.

Грунты характеризуются по свойствам и классифицируются в зависимости от того, рассматриваются ли они как основание под зданиями и сооружениями, или как материал для возведения земляных сооружений. Нас больше интересуют свойства грунтов, как материала, т.е. его технологические свойства. К таким свойствам относят плотность, влажность, способность поглощать, удерживать влагу и размываться ею, разрыхляемость и уплотняемость, пористость, угол естественного откоса, сцепление, удельное сопротивление резанию и т. д.

Читайте так же:
Как посчитать объем грунта траншеи с откосами

Некоторые из этих характеристик очевидны, напомним лишь пределы, в которых они находятся для разных грунтов:

— плотность 1,6 – 2,0 т/м 3 для песчаных и глинистых грунтов, 2,2-3,5 – для скальных;

— влажность 5-30 %, при влажности более 30 % грунты считаются мокрыми, а при влажности менее 5 % – сухими;

— сцепление, зависящее от сил связи между частицами грунта и определяющееся начальным сопротивлением грунта сдвигу, колеблется в пределах от 0,03 до 0,05 МПа для песчаных грунтов и от 0,05 до 0,3 МПа – для глинистых грунтов.

Несколько подробнее о специфических технологических свойствах грунтов.

Угол естественного откоса – угол, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия, определяет крутизну устойчивых откосов выемок и насыпей, зависит от угла внутреннего трения, сил сцепления и других физических свойств грунта.

Разрыхляемость и уплотняемость грунтов – характеристика особенно нас интересующая, как имеющая непосредственное отношение к подсчету объемов земляных работ.

При разработке выемок грунт разрыхляется и занимает на лопате, в ковше землеройной машины или кузове транспортного средства значительно больший объем, чем в разрабатываемом плотном массиве (первоначальное разрыхление грунта). В период укладки вырытого грунта в насыпь без уплотнения он также занимает сначала больший объем, чем в плотном теле, с течением времени под давлением вышерасположенных слоев и смачивания дождем, а особенно при трамбовании или уплотнении другими способами грунт вновь уменьшается в объеме. Надежность и устойчивость любого земляного сооружения всегда тем больше, чем плотнее удалось получить грунт в этом сооружении. Но до состояния, в котором находился грунт до его разработки, довести его, как правило, не удается. Сохраняется так называемое остаточное разрыхление.

Степень разрыхления грунтов учитывают коэффициентом первоначального (Кр) и остаточного (Ко) разрыхления. Коэффициент первоначального разрыхления составляет для песчаных грунтов 1,08-1,15; суглинистых – 1,14-1,28; глинистых – 1,25-1,30; коэффициент остаточного разрыхления – соответственно 1,01-1,05, 1,015-1,05 и 1,04-1,09.

Трудность разработки грунта зависит от его свойств и конструктивного исполнения рабочего органа землеройного или землеройно-транспортного оборудования. С учетом этого в строительном производстве все грунты по трудности из разработки делятся на группы.

Для возведения насыпей пригодны не все виды грунтов. Для отсыпки не допускаются ил, плывун, гипс, рыхлые солончаки и пучинистые глинистые грунты. Из торфа, мела возводят насыпи высотой до 3 м с обязательной засыпкой сверху землистыми грунтами. Дерн применяют лишь для укрепления откосов.

Все земляные сооружения должны быть прочными, с устойчивыми откосами, высокой сопротивляемостью дождю, снегу и морозам, размывающему действию воды, способными воспринимать расчетные нагрузки, иметь конфигурацию и размеры в соответствии с проектом и сохранять их в процессе эксплуатации. Дорожные насыпи и выемки должны обладать безосадочностью, в насыпях плотин не должно быть фильтрации, особенно через их основание. К временным выемкам и насыпям предъявляют требования пониженного уровня, тем не менее обеспечивающие их устойчивость и безопасность работы.

Важнейшим требованием к постоянным и временным сооружениям является обеспечение устойчивости их боковых поверхностей – откосов. Устойчивость может быть обеспечена устройством очень пологих откосов, однако, чем положе откос, тем больше объем выполняемых работ и тем большую площадь занимает земляное сооружение. Поэтому оптимальная крутизна откосов, характеризуемая коэффициентом откоса (отношение проекции откоса на горизонтальную плоскость к его высоте), устанавливается строительными нормами и правилами дифференцированно в зависимости от вида сооружения, его высоты или глубины, качества грунта. Откосы постоянных насыпей делают более пологими, чем откосы выемок. Более крутые откосы допускаются при устройстве временных котлованов и траншей. Так, например, коэффициент откоса для всех постоянных выемок не глубже 3 м допускается 1,25, при высоте откоса от 3 до 12 м – 1,5. В сухих лессовидных грунтах при правильном водоотводе и в слабо выветренных скальных грунтах коэффициент откоса – от 0,1 до 0,2. В массивных невыветривающихся скальных породах допускаются вертикальные стенки выемок. Крутизна откосов постоянных выемок при высоте откосов более 12 м с повышенным давлением в нижних слоях, а также крутизну откосов переувлажненных выемок определяют при проектировании индивидуально для каждой выемки. При этом учитываются вид и качество грунта, глубина выемки.

Читайте так же:
Как приготовить грунтовку для кровли

Во всех грунтах, кроме песчаных, насыпных и лессовидных, могущих подвергаться увлажнению, коэффициент откоса временных выемок в целях безопасности (во избежание сползания призмы обрушения) принимается не менее 1.

Для восприятия увеличивающегося давления в нижней части постоянных насыпей их откосам иногда придают ломаный профиль с меньшей крутизной в нижней части откоса.

Углы естественного откоса грунтов и отношение высоты откоса к заложению.

Размываемость – унос частиц текучей водой. Для мелких песков наибольшая скорость воды не должна превышать 0,5–0,6 м/с, для крупных песков 1–2 м/с, для глинистых грунтов 1,5 м/с.

Согласно производственным нормам все грунты группируются и классифицируются по степени трудности разработки различными землеройными машинами и вручную. Для одноковшовых экскаваторов 6 групп, для многоковшовых 2 группы, вручную 7 групп,…

III. Подсчет объемов земляных работ

В практике промышленного и гражданского строительства приходиться главным образом рассчитывать объемы работ по вертикальной планировке площадок, объем котлованов и объем линейных сооружений (траншеи, насыпи). Объем подсчитывается в рабочих чертежах и уточняется в ППР.

В проекты производства земляных работ должны входить: картограмма земляных работ, ведомость объемов насыпей и выемок и общий баланс грунта.

В проекте должны быть объем и направление перемещения масс грунта в виде ведомости или картограммы; должна быть предусмотрена технология разработки, транспортировки грунта, обратной засыпки и уплотнения.

В состав проекта должен входить календарный график земляных работ, должны быть указаны людские, материальные ресурсы и выбор комплекса машин.

При подсчете объемов земляных работ (котлованов, выемок, насыпей) пользуются всеми известными формулами геометрии. При сложных формах выемок и насыпей их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют.

Определение объемов грунтовых масс

при разработке котлованов.

В большинстве случаев котлован представляет собой усеченную прямоугольную пирамиду. Ее объем определяется по формуле:

Объем выездной траншеи определяется по формуле:

, где:

m – коэффициент откоса.

Определение объемов грунтовых масс

при устройстве линейных сооружений.

Объем земляных работ для линейных сооружений (насыпи, выемки, траншеи) можно вычислить по формуле:

(1)

либо (2)

Эти две формулы приближенные. Если i < 0,1, то пользуются формулой Мурзо:

(3)

Если i > 0,1, то пользуются:

(4)

Подсчет объемов на кривых – формула Тюльдена:

(5), где:

r – радиус кривых;

α – центральный угол поворота.

Подсчет объемов земляных работ

при планировке площадок.

Наиболее целесообразно проектировать планировку площадки так, чтобы соблюдать нулевой баланс земляных масс, т.е. перераспределение земляных масс на самой площадке без завоза или вывоза грунта.

Распределение земляных масс

в линейном сооружении.

1. продольная транспортировка грунта;

2. поперечная транспортировка грунта.

Какой способ принять, можно решить, используя неравенство:

СВК – стоимость разработки выемки и укладки грунта в кавальер;

СНР – стоимость отсыпки насыпного грунта из резерва;

СВН – стоимость разработки грунта и отсыпка его в насыпь.

Имеет значение правильный подсчет стоимости перевозок на те или иные расстояния. Чтобы правильно определить расстояние транспортировки, берут центры тяжести насыпи и выемки. Это и будет расстояние для перевозки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector