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 В_к и L_k^B назначив крутизну от­косов т и зная глубину котлована Н, определяют размеры котлова­на поверху В_к и L_k^B и затем вычисляют объем грунта, подлежащего раз­работке при устройстве котлована.

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

V_k = H/6 [B_kL_k + B_k^BL_k^B + (B_k + B_k^B)(L_k + L_k^B)],

где В_к и L_k - ширина и длина котлована по дну, м; B_k^B и L_k^B - то же, поверху;

Н — глубина котлована, м.

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

V_k = Н/6(F₁₊F_{2 +} 4F _cр),

где F₁, и F₂ — площади дна и верха котлована, м²; F_ср - площадь сече­ния по середине его высоты, м².

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

V_k = H/3(F₁ + F₂ + √(F₁F₂))

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

V_в.тр = H²/6 [3b + 2mh(m¹ – m)/m¹](m¹ - 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

V_общ. = V_к + n*V_в.тр.,

где \/_к— объем собственно котлована, м³; n — количество въездных и выездных траншей; V_в.тp. - их объем, м³.

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:

V_c = V_c^k + V_c^p,

где V_с^к — объем срезки грунта в пределах котлована, м³; V_c^p — то же, в пределах рабочей зоны, м³.

V_с^к = B_k^BL_k^Bt_c,

где B_k^B L_k^B,- ширина и длина котлована поверху, м; t_с - толщина сре­заемого слоя, принимаемая равной 0,15—0,20 м. V_c^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 = B_kL_kh_H,

где B_kL_k— ширина и длина котлована понизу, м; h_H,- 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

V_тр = В_тр(Н₁₊Н₂)L/2 или V_тр = (F₁₊F₂)L/2,

где V_тр - 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 F_1,2 = (B_тр + mH_1,2)H_1,2

Более точно объем траншеи с откосами можно определить по фор­муле Винклера

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