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.

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).

По схеме 2 возводят более крупные сооружения, (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 Bк 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 Lк 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:

 

Таблица 6.10. Расчетная максимально допустимая крутизна откосов

Группа грунта Грунт При глубине выемки, м
5-6 6-8 8-10 10-14
I Песок (влажный ненасыщенный) 1 : 1,25 1 : 1,5 1 : 1,75 1 : 2
II Супесь 1 : 1 1 : 1,25 1 : 1,5 1 : 1,75
I, II Суглинок 1 : 0,85 1 : 1 1 : 1,25 1 : 1,5
III, IV Тяжелый суглинок, глина 1 : 0,75 1 : 1 1 : 1,25 1 : 1,5

 

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

Зная размеры котлована понизу Вк и Lк, назначив крутизну откосов m и зная глубину котлована H, определяют размеры котлована поверху Bкв, Lкв 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):

Vк = H/6*{BкLк + BквLкв + (Bк + Bкв)*(Lк + Lкв)}, (6.17)

где Bк и Lк - ширина и длина котлована по дну, м;

Bкв и Lкв - то же, поверху;

H - глубина котлована, м.

Рис. 6.5. Схемы для определения объёмов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей, насыпей: а, б, в - котлованы прямоугольные, многоугольные, круглые; г - траншея с откосами; д – насыпь

 

Объём котлована, имеющего форму многоугольника с откосами определяют по формуле:

Vк = H/6*(F1 + F2 + 4Fср), (6.18)

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

Объём квадратного котлована с откосами определяют по формуле опрокинутого призматоида:

Vк = Н/3 (F1 + F2 + ) `(6.19)

Объём круглого в плане котлована с откосами (рис. 6, в) определяют по формуле опрокинутого усечённого конуса:

(6.20)

где R и r - радиусы верхнего и нижнего оснований котлована.

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 Bк, Lк понизу и Bкв, Lкв 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:

, (6.21)

где Н - глубина котлована в местах устройства траншей, м; b - ширина траншеи понизу, принимаемая равной при одностороннем движении 4,5м и при двухстороннем - 6м; m - коэффициент откоса (уклона) въездной или выездной траншеи (от 1: 10 до 1 : 15).

Тогда общий объём Vобщ котлована с учётом въездных и выездных траншей равен:

Vобщ = Vк + nVв.тр., (6.22)

где Vк - объём собственно котлована, м3; n - количество въездных и выездных траншей; Vв.тр. - их объём, м3.

При подсчетах объёмов работ по котловану из общего объёма последнего следует выделять объём работ по срезке растительного слоя, а также объём работ по срезке недобора при экскавации грунта, который оставляют у дна котлована, с целью сохранения целостности и прочности грунтового основания.

Объём срезки растительного слоя Vс следует определять по формуле:

Vс = Vск + Vср, (6.23)

где Vск - объём срезки грунта в пределах котлована, м3;

Vср - то же, в пределах рабочей зоны, м3.

Vск = BквLквtс, (6.24)

где Bкв, Lкв - ширина и длина котлована поверху, м;

tс - толщина срезаемого слоя, принимаемая равной 0,15-0,20 м

Vср = B*L,(6.25)

 

где B - 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.

Объём работ по зачистке недобора по дну котлована равен:

Vзач. = BкLкhн, (6.26)

где Bк, Lк - ширина и длина котлована понизу, м;

hн - толщина недобора, м.

Толщина недобора при отрывке котлованов одноковшовыми экскаваторами определяется в зависимости от вида рабочего оборудования экскаватора и вместимости его ковша по таблице 2 или по техническим условиям на подготовку основания данного сооружения.

 

Таблица 6.11.

Рабочее оборудование экскаватора Допустимые недоборы грунта (hн), см при отрывке одноковшовым экскаватором с ёмкостью ковша, м3
0,25-0,40 0,5-0,65 0,8-1,25 1,5-2,5 3-5
Прямая лопата
Обратная лопата --- ---
Драглайн


Дата добавления: 2021-05-28; просмотров: 427;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.011 сек.