Remontoff23.ru

Про Ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет объем грунта траншеи с откосами

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Определение объемов земляных работ. Баланс грунтовых масс

Строительство гидротехнических сооружений отличается по сравнению со строительством других промышленных сооружений выполнением больших объемов земляных работ, которые в свою очередь определяют достаточно высокую стоимость и длительные сроки строительства.

Определение объемов работ по сооружениям выполняется как на стадии проектирования, так и в процессе строительства. Казалось бы, процесс подсчета объемов работ по различным сооружением довольно прост и не требует значительной математической подготовки. Однако, как проектировщики-гидротехники, так и строители сталкиваются здесь с различными трудностями. Во-первых, это связано с многообразием архитектурных форм различных сооружений, среди которых довольно часто встречаются криволинейные поверхности нетрадиционной формы. Во-вторых, приходится сталкиваться с различными подходами и методами при определении объёмов земляных работ для различных сооружений. Зачастую, выбор метода расчета может занять у проектировщика достаточно много времени. И, наконец, сама процедура определения объёмов работ достаточно трудоёмкая, требует существенной деталировки объектов и кропотливой их обработки.

Необходимо отметить, что качественное определение объёмов земляных работ, особенно временных, устраиваемых в период выполнения строительно-монтажных работ, является важным элементом технологического проектирования. Достоверность результатов расчета может существенно повлиять на выбор решения о способах производства работ, комплексной механизации и организации земляных работ по различным сооружениям, другими словами — на технико-экономические показатели производства.

Подсчёт объёмов земляных работ должен производиться в соответствии с указаниями нормативных документов (СНиПов) и с учётом классификации грунтов по трудности разработке. Следует отметить, что при расчете объёмов земляных работ объёмы грунтов всегда определяются в плотном теле, т.е. при плотности их естественного залегания. Общий объём работ по сооружениям представляет собой сумму из объемов основных и дополнительных работ.

В состав объемов основных работ включаются все объёмы работ, определяемые конструкцией сооружения и его отдельных частей. В дополнительных — учитываются объёмы работ, без выполнения которых процесс производства основных видов работ становится невозможным (съезды и выезды из котлована, уширения для проезда и разворота транспорта, различные перемычки, подсыпки и т.д.).

Способы определения объемов земляных работ

Выбор способа подсчета объемов земляных работ зависит в основном от вида сооружения, рельефа местности и требуемой точности расчетов.Всё многообразие методов и способов расчёта объемов работ предполагает знание основных плановых размеров сооружений, глубину заложения и крутизну откосов, а также принятые решения о методах выполнения основных производственных процессов.

Существуют различные способы определения объёмов земляных работ — аналитический, графический и графоаналитический (комбинированный).

В случае применения аналитического способа расчёта необходимо знание математических зависимостей по определению объёмов простых геометрических фигур. В том случае, когда форма объекта представляет собой сложное очертание поверхности выемки или насыпи, последние разбивают на ряд более простых геометрических тел, определяют объёмы полученных фигур и затем суммируют их.

При использовании графического способа расчёта объёмов работ необходимо построить различные графические зависимости изменения объёма работ от различных величин проектируемого объекта и на их основании определить соответствующий объём работ.

При графоаналитическом способе определения объёма работ строят графические зависимости изменения площади поперечного сечения объекта от линейных величин и затем обрабатывают их аналитическим способом.

Определение объёмов выемок (котлованов)

Подсчёт объёмов земляных работ по устройству выемок (котлованов, траншей) и насыпей при известных размерах достаточно прост и производится по известным математическим зависимостям.

Размеры котлованов зависят от размеров строящихся зданий и сооружений, глубины их заложения, а также от принятой схемы возведения.

Читайте так же:
Растворитель для краска грунтовка по металлу

В строительной практике выделяют следующие схемы возведения сооружения:

— схема 1 (кольцевая) — механизмы по транспортировке материалов и возведению сооружения перемещаются вокруг котлована по берме;

— схема 2 — механизмы перемещаются по дну котлована;

— схема 3 — механизмы в процессе основного строительства перемещаются по дну котлована, а заключительные монтажные работы осуществляют снаружи;

— схема 4 (комбинированная) — механизмы, выполняющие монтажные работы передвигаются как снаружи котлована, так и по его дну.

По схеме 1 как правило возводят небольшие сооружения, ширина (диаметр) которых не превышает 15 метров (Всоор 15м). При этом размеры котлована должны обеспечивать проезд механизмов вокруг возводимых сооружений.

По схеме 3 и 4 строят особо крупные сооружения, размеры которых многократно превышают размер в 15 метров (Всоор >> 15м).

В зависимости от размеров возводимого сооружения ширина котлована по дну Вк определяется путём суммирования следующих величин: ширины собственно сооружения, проезда транспортных средств (в случае их перемещения по дну), ширины полосы для размещения водоотливных средств (канав, приямков, иглофильтров и т.д.). Длина котлована по дну LK определяется аналогично.

Значение крутизны откосов котлованов (коэффициент заложения откосов) m зависит от глубины выемки и прочностных свойств грунтов. Предварительно крутизну откосов можно назначить по нижеприведенной таблице:

На рисунке 6.5. представлены схемы для определения объемов земляных работ котлованов различной конфигурации.

Зная размеры котлована понизу Вк и Lk, назначив крутизну откосов m и зная глубину котлована H, определяют размеры котлована поверху Вкв, L и вычисляют объём грунта. При глубине котлована 5 — 8 м устраивают промежуточные бермы шириной 2,5 и более метров в зависимости от условий организации и технологии работ.

Объём котлована прямоугольной формы с откосами определяют по формуле опрокинутой усечённой пирамиды (призматоида):


Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и конической частей (радиальные отстойники, метатенки и др.), которые обычно возводятся группами, т.е. по несколько в одном котловане, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий прямоугольный котлован с размерами Вк, LR понизу и Вкв, Lra поверху от отметки заложения их цилиндрической частей, а затем делают углубления для конических частей сооружения. Соответственно и объёмы земляных работ определяют в два этапа: вначале рассчитывают объём общего прямоугольного котлована по приведённым выше формулам, а затем объём конических углублений с использованием приведённой формулы усечённого конуса.

При расчётах объёмов земляных работ следует также учитывать объёмы, въездных и выездных (пионерных) траншей, которые определяются по формуле:


Определение объёмов насыпей


Как было отмечено выше, при расчете объёмов земляных работ объёмы грунтов всегда определяются в плотном теле. В связи с этим обстоятельством, при производстве насыпей объём необходимого грунта в плотном теле сооружения V изменяется в зависимости от соотношения плотности грунта в карьере К и плотности грунта в насыпи унас и определяется по формуле

В том случае, если плотность грунта в насыпи превышает значения естественной плотности грунта, то коэффициент разрыхления будет иметь отрицательное значение (явление уплотнения).

Геометрические объёмы насыпей определяют, используя подходы и способы аналогичные при расчётах объёмов работ по выемкам, описанным выше.

Наибольшее распространение имеет графоаналитический способ, который приведен ниже.

1. Вычерчивают продольный профиль и поперечное сечение плотины с учетом

2. Строят графики изменения площади поперечного сечения плотины и, в случае необходимости, её элементов (ядра, боковых призм и т.д.) от высоты плотины w = f(h) (рис. 6.6.б). За высоту плотины принимают расстояние от гребня плотины до ее основания с учетом врезки котлована. Площадь поперечных сечений рассчитывается аналитическим способом в удобной табличной форме.

Читайте так же:
Сколько надо ждать после грунтовки стен

3. Используя продольный профиль плотины, строят графики зависимости изменения площади поперечного сечения плотины и необходимых элементов от её длины W = f(L) (рис. 6.6.в).

Подобным образом можно определить при необходимости объёмы работ по любым другим элементам насыпи или выемки, в том числе и объём снятия растительного слоя или объём обратной засыпки. Однако последние ввиду их малых величин по отношению к общему объёму плотины и малой графической точности целесообразнее определять аналитическим путём в табличной форме.

Подсчет объемов земляных работ в краткие сроки

Подсчеты земляных работ применяются на самих различных этапах строительства. Благодаря обсчету земельных работ принимается ряд основополагающих технических решений:

  • по выбору способа производства вида работ,
  • определению стоимости работ и их продолжительности.

Правильно выполненная процедура позволит получить достоверные цифры, необходимые для дальнейших расчетов во время строительства.

Когда намечается устройство углублений в земле для закладки фундамента, требуется детальный подсчет объемов работ по выемке, перемещению, укладке грунта. Данный расчет помогает правильно отобрать приемы и способы осуществления земляных работ; выявить надобность отвозки; решить вопрос использования вынутого грунта; узнать предполагаемые затраты и длительность работ.

Обсчет земельных масс — для чего он нужен?

Наша фирма, оказывающая геодезические услуги выполняет подобные расчеты быстро, качественно, максимально точно.

Нередко требуется определение объёмов выемок в грунте, предназначенных для устройства оснований зданий. Для этого по специальным формулам рассчитываются габариты котлована понизу. Определив крутизну откосов и зная расстояние от поверхности до дна выемки можно получить охват котлована поверху.

Если форма котлована должна быть прямоугольной его объем высчитывают по формуле объема призматоида. Котлованы для построек типа резервуар роют двумя подходами. На первой фазе устраивают общий котлован прямоугольной формы, так как данные сооружения зачастую строятся группами. На второй фазе делают соответствующие углубления. Исходя из этого, в 2 этапа высчитывается и объем земляных работ: ведется расчет прямоугольной выемки, а после углублений в виде конуса.

Когда требуется узнать объем траншеи, ее продольный профиль делят на области с равными уклонами, высчитывают емкость грунта для каждого из участков и подбивают их сумму.

Чтобы вычислить объем траншеи для совмещенной прокладки инженерных линий площадь их поперечного сечения определяют как общее количество площадей траншеи полного сечения для сетей глубокой закладки и доп. выемки для сетей неглубокого заложения.

Что за этим следует?

При подсчете объема переработки грунта протяженные инженерные сети разбивают на пикеты по 100-200 метров. В первую очередь высчитывают объемы работ на участках, после суммируют их, получая объем земляных работ. Расчеты рационально вести табличным способом.

Объем сооружения из насыпного грунта определяют по формулам подходящим и для выемок. Для этого берут во внимание форму насыпи (например, трапеция). Необходимое количество грунта для создания насыпи получают, используя коэффициент остаточного разрыхления. Если наблюдается значительная крутизна склона, перепады рельефа, то объёмы разработки грунта высчитывают, разбивая насыпи на зоны с упрощенными геометрическими параметрами.

Если у вас возникли вопросы касательно вашего проекта и обсчета земельных масс, вы всегда можете обратиться в нашу компанию за консультацией по тел. +7 965 247 79 43

Определение объема земляных работ при разработке выемок (траншей, котлованов)

При подсчете объемов земляных работ необходимо установить форму выемок, их контуры в плане и разрезе, выделить из них для расчета элементарные геометрические фигуры.

Читайте так же:
Расход различных видов грунтовки

12.1. Виды и размеры выемок

Траншеи обычно разрабатывают при сетке колонн 6×9, 6×12, 6×18, 6×24 м, при отсутствии подвалов и приямков.

Котлованы в целом под здание рекомендуется разрабатывать при сетке колонн 6×6 м, при наличии подвалов, приямков, фундаментов под технологическое оборудование ниже нулевой отметки.

Ямочные котлованы устраивают при сетке колонн 12×12, !2х24 м, под отдельные фундаменты для оборудования, или для колонн сетчатого покрытия с шагом 24×24, 30×30, 60×60 м.

Рис. 14. Схема к определению средней дальности перемещения грунта графическим методом

Выбор вида выемки определяют индиви­дуальными особенностями здания. Решение о характере выемки принимают с учетом наличия землеройных машин, вида грунтов, сезона производства работ, наличия или отсутствия грунтовых вод, схем работы землеройной машины, мест складирования грунта для обратной засыпки, пазух фундамента.

Выбор выемки (рис. 15) в виде траншей подтверждают построением сечений в масштабе по основным осям здания и величиной «рабочего» массива грунта между траншеями по их верхнему уровню. В первом случае (см. рис. 15,а) целесообразно разрабатывать траншеи. Во втором случае (см. рис. 15,б) малая величина массива грунта между траншеями, равная 1,2 м, увеличивает стесненность производства работ, усложняет движение основных строительных машин, требует использования кранов с большим вылетом стрелы, повышает трудоемкость обратной засыпки пазух фундаментов. В этом случае будет целесообразна разработка котловина.

Исходными данными для определения геометрических размеров выемки являются:

· коэффициент крутизны откоса;

· ширина подошвы фундамента аф;

· глубина выемки Н.

Глубина выемки должна превышать глубину промерзания либо быть равной ей. Усредненная глу­бина промерзания грунта в Пермской области 1,85 м.

Тип грунта принимают произвольно: песок, супесь, суглинок, глина.

Ширину подошвы одноступенчатого или двухступенчатого фундамента проектируют на основании типовой схемы (рис. 16).

Рис. 15. Проверочная схема для выбора вида выемки.

Рис. 16. Схема поперечного сечения.

Рис. 17. Схема сечения траншеи.

Геометрические размеры поперечного сечения траншеи а, а’, Н (см. рис. 16) определяют по формулам:

где аф — ширина подошвы фундамента, м;

Н — глубина выемки, м (рис. 17).

Примечание. Так как фундаменты под крайние и средние ряды колонн принимают, как правило, разных размеров по подошве, размеры поперечных сечений траншей по крайним и средним основным осям здания будут различны.

Геометрические размеры котлована (рис.. 18) определяют по формулам:

, (39)

,(41)

с’ = с+2Нт, (42)

где В — пролет здания, м;

L — длина здания в осях, м.

12.2. Определение объемов грунта при разработке выемок.

1. Геометрический объем траншей без учета откосов на торцах (рис. 19) можем быть определен по одной из формул:

, (43)

, (44)

Рис.18. Схемы сечения котлована: а) продольного; б) поперечного

, (45)

где V TP — геометрический объем траншеи, м 3 ;

F 1, F2 — площади поперечных сечений в торцах тран­шеи в вертикальных плоскостях, м 2 (см.рис.18);

Fcp средняя площадь поперечного сечения тран­шеи в вертикальной плоскости, м 2 ; H12 — глубина траншей в торцах, м.

Рис.19. Схема траншеи с отсеченными откосами На торцах

1. Формулу (43) используют при постоянной глубине выемки Н ( 0,5 м) по длине траншеи. При расчетах по формуле (44) получают завышенное значение объема земляных работ.

Для определения геометрического объема откоса в торце траншеи откос рассматривается как призматоид и две угловые пирамиды (рис. 20).

Читайте так же:
Разведенный клей пва использовать как грунтовку

Объем призматоида определяется по формуле:

V пр =F пр *l, (46)

где F пр — площадь сечения призматоида, м 2 ;

l- длина призматоида, соответствующая ширине

траншеи по дну, м.

Площадь, сечения призматоида определяется по формуле:

, (47)

Объем грунта в угловых пирамидах можно вычислить по формуле:

, (48)

Общий геометрический объем откоса в одном торце траншеи F ттр определяется суммой объемов одного призматоида и двух угловых пирамид:

, (49)

Геометрический объем котлована с учетом объемов всех откосов определяется по формуле:

, (50)

Обозначения в формуле (50) приведены на рис.21, а также указаны на рис. 18.

При необходимости проектирования въездной траншеи в котлован ее геометрический объем определяется по формуле:

, (51)

где d- ширина въездной траншеи в котлован, м;

т’ — величина заложения дна въездной траншеи, при­нять равной 10.

Объемы разрабатываемого грунта в выемках определяют увеличением их геометрического объема на величину коэффициента первоначального разрыхления грунта (см. табл. 8).

12.3. Определение объема грунта в приямках под фундаменты

С целью сохранения структуры в основании грунт при разработке выемок не выбирается экскаватором до проектной отметки. Допустимые значения недобора грунта оснований приведены в табл.9.

Таблица 9 – Допустимые значения недобора грунта при доработке оснований, см.

Вместимость ковша, м 3Рабочее оборудование
Прямая лопатаОбратная лопатаДраглайн
Механические экскаваторы
0,4
0,65
0,8-1,25
1,5-2,5
3-5
Гидравлические экскаваторы
0,5
0,65-1,0
1,25-1,6
2-3,2

Размеры приямков, разрабатываемых вручную, определяются параметрами сборных железобетонных фундаментов по подошве с учетом допуска на степень свободы при монтаже. Допуск принимается равным 0,2м.

Геометрический объем недобора приямков определяется по формуле:

, (52)

где h недобор грунта при разработке экскаватором (см. табл. 9);

F — площадь приямка, м 2 (с учетом допуска на сте­пень свободы при монтаже на 0,1 м от каждой грани фундамента);

п — количество приямков под однотипные фундамен­ты.

Объем грунта в приямках определяют увеличением их геометрического объема на величину первоначального разрыхления (см. табл. 8).

12.4 Определение объема грунта обратной засыпки

Геометрический объем обратной засыпки рассчитываем по формуле:

, (53)

где V выемки -геометрический объем выемки, м 3 ;

Vсжб— геометрический объем сборных железо­бетонных элементов нулевого цикла, монтируемых в объем выемки, м .

Объем железобетонных элементов определяют по данным спецификации на сборные железобетонные конструкции либо рассчитывают.

Таблица 10 – Сводная таблица объемов земляных масс, м 3 .

Наименование работГеом. Объем, м 3Увеличение грунта при разборкеОбъем грунта, м 3
Величина первоначального разрыхления грунтаВеличина остаточного разрыхления грунта
Срез растительного слоя
Разработка грунта в траншее по оси…kпр
То же по оси…kпр
Разработка грунта в котловане в осях…kпр
Устройство въездной траншеи в котлованеkпр
Разработка недобора грунта в приямках под фундаментыkпр
Обратная засыпка грунта в пазух фундаментаkор
Объем лишнего грунта на вывоз (с учетом растительного слоя)kпр

Объем обратной засыпки грунта (V обр.зас ) в пазухи фундамента определяют уменьшением его геометрического объема на коэффициент остаточного разрыхления грунта (см. табл. 8).

Результаты расчетов объемов грунта при разработке земляных масс сводят в табл. 10.

Подсчет объемов земляных работ

Дата добавления: 2013-12-24 ; просмотров: 2350 ; Нарушение авторских прав

Расчетные формулы для определения объемов работ при вертикальной планировке

ФигураРасчетная формула
Целый элементарный квадрат
Фигуры, отсекаемые нулевой линией:
треугольник
трапеция
пятиугольник
Элементы откосов:
угловой типа четырехгранной пирамиды
боковой типа призматоида
то же трехгранной пирамиды
Читайте так же:
Расчет грунтовки для металла

Примечание. F — площадь в плане соответствующей фигуры; m — коэффициент заложения откоса.

Общий объем разрабатываемого грунта при планировке площадки определяют как сумму всех частных объемов.

Определение объема земляных сооружений и вертикальной планировки площадок выполняется как на стадии проектирования, так и в процессе строительства.

Объем и вид сооружений влияют на решения о способах производства, комплексной механизации и организации земляных работ. Поэтому определение объема земляных сооружений, особенно временных, устраиваемых в период выполнения строительно-монтажных работ, является важным элементом технологического проектирования, так как достоверность результатов расчета влияет на технико-экономические показатели производства.

Выбор метода подсчета объемов земляных работ зависит в основном от вида сооружения, рельефа местности и требуемой точности расчетов.

Объем линейных земляных сооружений (насыпи и выемки дорог, дамбы, каналы и т.д.) определяют, используя продольные и поперечные профили сооружения и формулы геометрии.

При расчетах продольный профиль сооружения членят в характерных точках изменения уклона местности или проектной (красной) линии вертикальными плоскостями на отдельные участки (рис.1). В пределах участка геометрическая форма сооружения представляет собой призматоид. Если длина участков не превышает 100 м, а поперечный уклон местности не более 0,1, объем призматоидов, м

; (1)

, (2)

где и площадь поперечного сечения призматоида в начале, конце и середине участка, м; — длина участка, м; и — рабочие отметки в начале и конце участка, м; коэффициент откоса.

Рис.1. Схема к подсчету объемов линейных сооружений, котлованов и траншей:

а — продольный профиль линейного сооружения; I — поверхность земли; II — проектная (красная) линия; 1, 2, 3, . — номера сечений; б — форма призматоида на участке выемки; в — то же, на участке насыпи

При длине участков м и разности рабочих отметок м можно пользоваться упрощенными формулами (м)

(3)

. (4)

Для получения полного объема линейного сооружения объемы отдельных призматоидов суммируются. Трудоемкость расчетов может быть уменьшена при использовании типовых программ и ЭВМ.

Способ подсчета объемов временных земляных сооружений — котлованов и траншей — зависит от формы и размеров их поперечного сечения, а также рельефа местности, где их разрабатывают. План котлована определяется формой и геометрическими параметрами подземной части здания и сооружения. Размеры поперечного сечения и очертания откоса котлована зависят от глубины разработки грунта в этом сечении и коэффициента откоса.

Если котлован имеет сложную конфигурацию, его разбивают в плане на элементарные фигуры, подсчитывают их объемы и суммируют.

Объем котлована значительных размеров, расположенного на местности со сложным рельефом, можно определить способом поперечных профилей по формулам (1) и (2). Предварительно котлован расчленяют вертикальными сечениями на участки, в пределах которых нет резких изменений поверхности земли. Полный объем котлована определяется как сумма объемов по участкам и объемов трехгранных призм и пирамид, образующихся между торцовыми сечениями и откосами котлована.

При разработке траншей на местности со значительными поперечными и продольными уклонами объем их определяют как сумму объемов отдельных участков между поперечными сечениями, проведенными в характерных точках продольного профиля трассы, используя формулы (1) и (2). Если размеры поперечного сечения траншей невелики, подсчет объемов с достаточной точностью можно проводить по упрощенным формулам (3) и (4).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector