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: 420;