8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчёт объёма котлована

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.

Источник 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.

Источник 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%.

Определение и расчет объемов земляных работ

В процессе организации ландшафтного проектирования, строительства зданий и прочих видов деятельности, требующих разработки, уплотнения и перемещения грунта, необходимо проводить определение объема земляных работ. Общие нормативы расчетов приводятся в СНиП. Подробное руководство по составлению смет можно найти в профессиональных справочниках. Оптимальный способ расчетов во многом зависит от специфики объекта.

Читать еще:  Можно ли греть ячмень яйцом на глазу

Степень точности – основной критерий, на который нужно ориентироваться при выборе метода определения объема земляных работ. При проектировании масштабных объектов погрешность должна быть минимальной во избежание существенных отклонений от плана в процессе реализации. Когда повышенная точность необязательна, допускается использование стандартных формул, разработанных для сооружений соответствующей конфигурации.

Независимо от вида земляных работ и используемой спецтехники правильные расчеты на подготовительном этапе упрощают планирование ресурсов, составление сметной документации и графика реализации проекта. Первоначальные результаты определяются по чертежам. Однако в дальнейшем допускается внесение изменений в документы. Готовые расчеты могут корректироваться непосредственно при осуществлении земляных работ на основе натуральных замеров.

Виды земляных работ

  • Разработка котлованов разной геометрии.
  • Устройство линейно-протяженных сооружений.
  • Вертикальная планировка площадок.

Для рытья котлованов и траншей объем земляных работ вычисляется исходя из геометрической формы. Результаты рассчитываются в кубометрах. Сооружение с откосами имеет сложную конфигурацию, из которой выделяются простые составляющие. Вычисление объемов отдельных фигур позволяет определить итоговое значение. Выемка грунта рассчитывается строго по плоскостям. Незначительные неровности обычно не принимаются во внимание.

При выравнивании рельефа применяется принципиально иная схема расчетов. Вертикальная планировка нужна при подготовке участков под застройку и благоустройстве территорий. В таких случаях расчеты объемов земляных работ производятся в квадратных метрах, а не в кубометрах. Вертикальная планировка может заключаться в выемке, перемещении, отсыпке и уплотнении грунта. При этом объем работ зависит преимущественно от площади участка.

Математические расчеты для сооружений разной формы

Вид сооружения

Формула расчета

Условные обозначения

Прямоугольный котлован

Vк = H / 6 * <BкLк + BквLкв + (Bк + Bк) * (Lк + Lкв)>

Bк – ширина по дну;

Lк – длина по дну;

Bкв – ширина по верху;

Lкв – Длина по верху;

H – глубина.

Многоугольный котлован

Vк = H / 6 * (F1 + F2 + 4Fcp)

F2 — площадь верха;

Fcp – площадь сечения по центру высоты.

Круглый котлован

Vк = H / 3 * (R 2 + r 2 + Rr)

R – радиус верхнего основания;

r – радиус нижнего основания;

H – высота.

Насыпь

VH = L * [m1 / 3 * (H2 2 + H2 + H1 * H1 2 ) + b / 2 * (H2 + H1) + 2]

b – ширина основной площадки земляного полотна по верху;

H1 и H2 – рабочие отметки крайних сечений;

m1 и m2 – показатели крутизны откосов;

Fcn – площадь поперечного сечения сливной призмы.

Траншея

VT = (B1 + B2) / 2 * L * H

B1 – ширина по верху;

B2 – Ширина по низу;

H – глубина.

Особенности проведения расчетов

Схема определения объема земляных сооружений сложной конфигурации вполне стандартна. После выделения и вычисления параметров простых фигур все показатели суммируются. При выемке грунта практически невозможно добиться формирования идеальных плоскостей. Но образующиеся при ручном или механизированном рытье выступы и впадины не оказывают серьезного влияния на точность результата, поэтому их не принято учитывать.

Для определения объема траншеи сооружение делится на части в форме призматоида. Для этого в точках перелома продольного профиля по вертикали проводят плоскости. Затем вычисляются размеры сторон поперечных сечений, замеряется расстояние между ними. На последнем этапе расчетов объемы всех частей складываются. Перед выравниванием рельефа большого участка проводится разбивка на призмы со стороной от 10 до 100 метров.

В процессе расчетов обязательно учитывается крутизна откосов. Этот показатель определяется характеристиками грунта и глубиной сооружения. Крутизну откоса можно рассчитать с помощью специальных пособий, в которых приведены ориентировочные показатели. Данный параметр в совокупности с площадью нижней части и глубиной сооружения помогает быстро определить верхние величины и вычислить количество грунта, который надо извлечь.

Приоритетные факторы для определения объема

  • Особенности объекта. Тип и назначение сооружения требуют обязательного учета при составлении сметной документации на проведение земляных работ. В зависимости от объекта, выемка грунта для дальнейшего перемещения может осуществляться по всей площади основания или на отдельных участках.
  • Способ организации работ. Устройство котлованов и траншей, как и вертикальная планировка площадок, производится вручную или с применением средств механизации труда. Используются и комбинированные способы организации работ. При этом один из них оказывается основным, второй – дополнительным.
  • Применяемая спецтехника. Для механизированных земляных работ используются бульдозеры, экскаваторы и другие производительные машины. Если требуется транспортировка грунта, применяется самосвальная техника. С незначительным объемом работ на ограниченной территории можно справиться вручную.
  • Метод перемещения грунта. Расстояние транспортировки не имеет значения только при разработке в отвал. В этом случае грунт не нужно вывозить с объекта. Если разработка подразумевает выемку для перевозки в другое место, потребуется погрузка на самосвалы, и помимо объема нужно учесть расстояние.
  • Технология устройства откосов. Реализация некоторых проектов требует крепления стен котлованов и траншей. Если откосы формируются с применением специальных технологий, это надо учесть в расчетах. Крепление вертикальных стен необходимо при строительстве на водонасыщенных и неплотных грунтах.
  • Данные геологических изысканий. Характеристики грунта определяются по итогам инженерного анализа. От результатов исследований зависит уровень сложности и выбор способа осуществления земляных работ. Скальные породы и мокрые грунты невозможно разрабатывать без применения эффективной спецтехники.
  • Необходимость водооткачки. Близость водоема или высокий уровень залегания грунтовых вод серьезно осложняет рытье котлованов и траншей. В некоторых ситуациях приходится прибегать к откачке. Иногда для устранения проблемы достаточно разового водоотлива с помощью насосов.
Читать еще:  Стоимость и комплектации пил

Дополнительные вопросы, требующие учета при составлении сметы

При определении общего объема работ необходимо учитывать устройство вспомогательных земляных сооружений. Для реализации небольшого проекта с использованием ручного труда дополнительные меры могут не понадобиться. Но работы с использованием спецтехники требуют оборудования подъездных путей. Количество плодородной почвы, нуждающейся в срезке, также следует включить в расчеты, выделив полученный показатель из общего объема.

Вычисления осуществляются при плотности естественного залегания. Но при расчетах надо учитывать вероятность оседания грунта. Для выполнения задачи достаточно увеличить рабочую высоту относительно указанной в проекте. Так, объем песчаного грунта непосредственно после выемки возрастает на 10-15%. В результате уплотнения под воздействием естественных факторов или с помощью спецтехники остаточное разрыхление составляет 2-5%.

При рытье котлована более 5 метров глубиной обязательно оборудование промежуточных берм шириной не менее 2,5 метра. Если земляные работы проводятся для устройства ленточного фундамента, нужно предусмотреть дополнительное место на укладку бетонной или песчаной подушки, добавив с обеих сторон 0,2 метра к проектной ширине. При рытье траншей с креплением размеры увеличиваются на 0,1-0,2 метра. Значение зависит от глубины.

Аналогичные меры следует принимать при устройстве фундаментов с вертикальной изоляцией и в некоторых других случаях. В рытье с использованием специальных механизмов тоже существуют нюансы. Ширина траншеи должна как минимум соответствовать размерам рабочего органа машины, а на некоторых участках и превышать их. Во избежание нарушения естественной структуры основания на дне оставляют лишние 5-20 см грунта.

Расчет объемов земляных работ

#1. Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F) = м2

#2. Траншея с вертикальными стенками, с перепадом высот

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F1) = м2

Площадь поперечного сечения (F2) = м2

#3. Траншея с откосами на спланированной местности

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F) = м2

Внимание: если вы задаете вид грунта, то программа сама высчитывает размер a2 (по коэф. m из таблицы в конце страницы). Если же вам надо вписать свое значение размера a2, то выберите вид грунта «расчет по размеру a2«.

#4. Траншея с откосами, с перепадом высот

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F1) = м2

Площадь поперечного сечения (F2) = м2

Внимание: если вы задаете вид грунта, то программа сама высчитывает размер a2 (по коэф. m из таблицы в конце страницы). Если же вам надо вписать свое значение размера a2, то выберите вид грунта «расчет по размеру a2«.

Уклон откосов в данном расчете принят одинаков по всей длине траншеи.

#5. Котлован с вертикальными стенками на спланированной местности

Объем котлована (V) = м3

Площадь в плане (F) = м2

#6. Котлован с вертикальными стенками, с разными отметками вершин

Объем котлована (V) = м3

Площадь в плане (F) = м2

#7. Котлован с откосами на спланированной местности

Объем котлована (V) = м3

Ширина верха котлована (L3) = м2

Длина верха котлована (L4) = м2

#8. Круглый колодец с откосами

Объем котлована (V) = м3

Описание

Траншея — это открытая выемка в земле, предназначенная для устройства ленточного фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, силовые кабеля, сети связи).

При устройстве ленточного фундамента ширину траншеи рекомендуется принимать на 600 мм больше ширины основания фундамента bф (для возможности выполнения монтажных работ, проход людей).

Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности — самая простая форма выемки. В основном применяется при низкой высоте траншеи и при производстве работ в зимних условиях, когда откосы траншеи заморожены, и нет опасности обвала грунта, так же применяется при устройстве механических креплений стен выемки (распорных; консольных; консольно-распорных).

Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки

Наименование грунтовКрутизна откосов (отношение его высоты к заложению — 1:m) при глубине выемки, м, не более
1.535
Насыпной неуплотненный1:0,671:11:1,25
Песчаный и гравийный1:0,51:11:1
Супесь1:0,251:0,671:0,85
Суглинок1:01:0,51:0,75
Глина1:01:0,251:0,5
Лессы и лессовидные1:01:0,51:0,5
Читать еще:  Конструктивные особенности сцепления

Объем выемки траншеи можно опрделить как произведение площади поперечного сечения на длинну.

Объем обратной засыпки определяется как разность между объемом выемки и монтируемых конструкций (фундаментных блоков, труб).

Котлован — выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и других инженерных сооружений.

Расчет объема котлована

  1. Главная
  2. Блог
  3. Расчет объема котлована

На начальном этапе строительства, после выноса проектных линий в натуру, выполняются земляные работы — вертикальное планирование территории, рытье котлована. Для определения целесообразности выбранного варианта планировки, размещения объекта, необходимо проанализировать экономическую составляющую предстоящих работ. Немаловажные показатели — количество земли, подлежащее перемещению, дальность ее транспортировки. Для оптимизации процесса строителям необходимо решить ряд вопросов:

  • как правильно произвести расчет объема грунта котлована;
  • сколько и какой техники нужно задействовать;
  • как распределить на участке изъятую землю;
  • какое количество породы оставить на обратную засыпку.

От точности вычислений зависит стоимость процесса, его продолжительность, поэтому расчет объема земляных работ для котлована должен выполняться по установленным геометрическим формулам.

Расчет объема грунта котлована с вертикальными стенками

Наиболее простой вариант — выемка на ровной (спланированной) площадке, которая имеет дно в виде прямоугольника, вертикальные стенки одного размера.

В этом случае формула, по которой производится расчет объема котлована, имеет вид:

  • V — объем,
  • a — ширина,
  • h — высота (расстояние от дна до верхней кромки),
  • L — длина.

При обустройстве глубокого котлована под масштабное сооружение в калькуляцию земляных работ входят грунтовые массы, подлежащих перемещению при подготовке транспортной траншеи (для одностороннего движения — 4,5м, для двустороннего — 6 метров).

Если углубление имеет вертикальные стенки с перепадом высот (дом на склоне) применяется расчет по площади сечений стен, имеющих разную высоту:

V = (F1 + F2) / 2 ∙ L = ( а∙h1 + а∙h2) / 2 ∙ L, где:

  • V — объем выемки,
  • F1 — площадь стены с высотой h1,
  • F2 — площадь стены, у которой высота — h2,
  • h1 — высота наименьшей стенки,
  • h2 — высота наибольшей стенки,
  • а — ширина углубления,
  • L — длина.

Эти же формулы применяются для калькуляции траншеи, если сооружение планируется возводить на ленточном, плитном фундаменте. При сложных формах котлована его объем разбивается на простые геометрические фигуры, вычисляется кубатура каждой, затем полученные значения суммируются.

Подсчет земли, которая подлежит обратной засыпке, выполняется по проектным чертежам (либо исполнительным схемам) с учетом размеров и геометрической формы конструкции, для которой выполнена выемка.

Расчет объема котлована с откосами

В Москве и Московском регионе строительным бригадам нередко приходится работать с рыхлыми, нестабильными грунтами. В этом случае получить строго вертикальную стену углубления весьма сложно, поскольку в зависимости от типа породы получается скос из-за ее осыпания. Расчет объема грунта котлована с откосами можно выполнить несколькими способами. Один из вариантов —

V = (F1+ F2) / 2 ∙ h, где:

  • F1 — площадь дна;
  • F2 — площадь сечения по верху выемки (нулевому уровню участка);
  • h — глубина углубления.

В этом случае крутизна откоса не имеет значения. Можно также выполнить расчет объема котлована с откосами по продольным сечениям с использованием формулы площади трапеции.

3d-модель котлована, созданная с применением квадрокоптера:

Расчет объема котлована — что нужно знать?

От чего зависит форма, параметры углубления под фундамент? Прежде всего — от проектных контуров здания, от типа грунтовой породы. Из строительной практики: оптимальный наружный отступ (край углубления) от основных проектных границ здания — порядка 600 мм для прохода и возможности выполнять монтаж.

Производя расчет объема котлована, из общей кубатуры в отдельную статью сметы выделяют срезку растительного слоя (выполняется скрепером или бульдозером), а также срез недобора грунта, который остается на дне выемки для сохранения природной структуры несущего нагрузку слоя. Допустимые величины толщины недобора регламентируются нормативами и зависят от типа грунтовой породы.

Величина обратной засыпки — это разность количества изъятого грунта и количества установленных (запланированных к монтажу) конструкций. В подсчетах объемов учитываются также работы по засыпке въездных/выездных траншей.

Строительство сооружения простых геометрических форм не требует обустройства сложных фундаментов, углублений для них. Просчитать количество перемещаемых земляных масс не составляет труда. Если земля изымается под сложный фундамент, стройплощадка имеет перепады высот, для выполнения подсчетов следует привлечь специалистов.

Опыт сотрудников нашей компании «Московская Геодезия» позволяет с высокой точностью в короткие сроки произвести необходимые вычисления. Наши специалисты готовят калькуляцию по проектным чертежам, геодезическим схемам территории, производят подсчет выполненных земляных работ в Москве и Московской области. Расчеты мы выполняем не только для отдельно возводимых зданий и сооружений. По заявке крупных строительных фирм мы производим подсчет предстоящих/выполненных земляных работ для площадей, жилых кварталов по нивелирной сетке.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector