Подсчет объемов разрабатываемого грунта

УГВ – уровень грунтовых вод на отметке –1,6 м

УГВ – уровень грунтовых вод на отметке – 1,80 м

Задача 3. Определить тип и параметры земляного сооружения.

Исходные данные представлены на рис. 9, 10.

Рис. 9. Схема размещения фундаментов и их размеры

Рис. 10. Геологический разрез строительной площадки:1 –растительный слой; 2 – песок с примесью свыше 10 % по объему; 3 – глина жирная мягкая; УГВ – уровень грунтовых вод на отметке минус 1,5 м

Задача 4. Определить тип и параметры земляного сооружения.

Исходные данные приведены на рис. 11, 12.

Рис. 11. Схема размещения фундаментов и их размеры

Рис. 12. Геологический разрез строительной площадки:

1 – растительный слой; 2 – суглинок легкий и лессовидный без примесей; 3 – глина жирная мягкая и мягкая без примесей;

Объем разрабатываемого грунта соответствует совокупному объему земляных сооружений (котлованов, траншей, насыпей и т. п.).

Для построения рабочей схемы земляного сооружения определяется крутизна откосов и размеры котлована (траншеи) поверху и понизу, а также, если необходимо, решается вопрос об устройстве креплений, в случае, если стенки котлована (траншеи) вертикальные (рис. 13).

Рис. 13. Определение размеров земляного сооружения

по дну С и по верху А:

I – с откосами; II – с вертикальными стенками;

L – проекция откоса на горизонталь (1:m=H:L; L=m×H C);

b – размер фундамента (из задания); Н – глубина заложения фундамента

При разработке земляного сооружения с откосами ширина дна траншеи C принимается равной ширине подошвы фундамента (b + 0,2 + 0,2) м с каждой стороны для устройства песчаной подушки или бетонной подготовки (см. рис. 13). Толщина песчаной подготовки принимается не более 0,1 м.

Ширина траншеи по верху складывается из ширины траншеи по низу А и проекции откоса на горизонталь (1 :m=H:L): А = С +mH + mH (см. рис. 13).

Для установки дощатого крепления размеры траншей (котлованов) в плане должны быть увеличены на а =15 см на каждую сторону крепления; при устройстве шпунтового ограждения это уширение должно составить а= 20 см. При необходимости устройства вертикальной гидроизоляции фундаментов для производства работ необходимо уширить траншею (котлован) с таким расчетом, чтобы размер С был равен 0.7 м (см. рис. 13).

Подсчет объемов земляных масс, подлежащих разработке, сводится к определению объемов различных геометрических фигур, на которые земляное сооружение может быть разбито. При этом, устанавливаются размеры земляного сооружения с учетом допустимой крутизны откосов котлована и траншей (при напластовании различных видов грунта крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому пласту грунта, исключая растительный слой).

Общий объем котлована (траншеи), имеющего постоянные по всему периметру откосы и прямоугольное основание определяется по формуле

(1)

где: Н – средняя глубина котлована, м; a и b – ширина и длина подошвы котлована, м; c и d – ширина и длина котлована поверху, м.

Подсчет объемов траншей производится на основании продольных профилей и поперечных сечений по отдельным участкам. Объем каждого участка траншеи может быть определен по формуле

(2)

где: F₁ – площадь поперечного сечения траншеи в начале рассматриваемого участка, м²; F₂ – площадь поперечного сечения траншеи в конце рассматриваемого участка, м²; F _ср – площадь поперечного сечения траншеи на середине рассматриваемого участка, м²; h – длина участка, м.

(3)

(4)

где: b – ширина траншеи по дну, м; h ₁ и h₂ – рабочие отметки по оси траншеи (глубина) в начале и конце рассматриваемого участка, м; m – коэффициент крутизны откоса.

Объем работ по срезке растительного слоя грунта определяется по формуле

(5)

где: h _р.с – толщина слоя растительного грунта, м; S – площадь, на которой производится срезка растительного слоя.

При разработке траншеи срезку растительного слоя рекомендуется производить с площади

(6)

где: L – длина траншеи, м; d – ширина траншеи по верху, м.

При разработке котлована срезку растительного слоя рекомендуется производить с площади

(7)

где: c - длина котлована по верху, м; d – ширина котлована по верху, м.

Траншеи (котлованы) под фундаменты должны быть отрыты без нарушения структуры грунта в основании. В связи с этим требованием при работе экскаватора предусматривается недобор грунта, который задается в пределах от 5 до 10 см в зависимости от типа экскаватора и емкости ковша, характера грунта, наличия грунтовых вод (см. прилож. 1 табл. 4). Разработка недоборов грунта производится вручную или механизированным специальным оборудованием.

Объем ручной доработки грунта в местах установки фундамента определяется

(8)

где: F _ф – площадь подошвы фундамента, м²; h _н – глубина подчистки или зачистки дна котлована или траншеи, м (5–20 см, прилож. 1 табл. 4).

Дно котлованов или траншей зачищается и планируется по всей площади. Откосы временных земляных сооружений требуют срезки и планировки по шаблонам. Для механизации этих работ применяют планировщики и бульдозеры, оборудованные специальным отвалом– откосником.

Подсчет объема обратной засыпки производится на основании рабочей схемы земляного сооружения (рис. 14).

Рис. 14. Схема для подсчета объемов по обратной засыпке

При разработке грунт разрыхляется, что приводит к увеличению его объема.

Объем обратной засыпки одиночного фундамента подсчитывается по формуле

(9)

где: V _к – объем котлована, м³; V _ф – геометрический объем фундамента, м³; К _о.р – коэффициент остаточного разрыхления грунта, который определяется

(10)

где: Р – показатель разрыхления грунтов, % (прилож. 1 2, табл. 2 или принимается по ЕНИР, сб. Е2, вып. 1, с. 200) или.

Иногда для обратной засыпки приходится завозить весь или некоторый объем грунта. Это бывает в тех случаях, когда местные грунты непригодны для обратной засыпки (мерзлые, с примесями снега; глины, обладающие свойством пучения и др.). Это обстоятельство необходимо учесть при определении потребности транспорта, а также при составлении калькуляции затрат.

Объем грунта (м³), подлежащего уплотнению, равен объему грунта для обратной засыпки

(11)

Объем обратной засыпки пазух котлована (траншеи) с уплотнением вручную определяется

(12)

где: V _тр.вр – объем работ по уплотнению обратной засыпки (грунта) вручную, м³; k – минимальное расстояние от уплотняющих машин до фундамента (0,5-0,8 м), м; S _б.п. – площадь боковой поверхности фундамента, м².

Объем обратной засыпки с уплотнением механизированным способом определяется

(13)

В случае, когда объем работ по уплотнению грунта измеряется в м², суммарная площадь уплотняемого грунта определяется

(14)

где: F _упл – площадь уплотняемого грунта, м²; h _у – толщина уплотняемого слоя, м (в зависимости от механизма для уплотнения грунта).

Задача 5. Определить объемы земляных работ.

Исходные данные см. условия и результаты решения задачи 1.

Основные работы – срезка растительного слоя (не менее 10 м от крайних осей здания); разработка грунта; транспортирование грунта; подчистка и планировка дна; установка фундаментов; обратная засыпка; уплотнение грунта.

Объем работ по срезке растительного слоя грунта (см. исходные данные задачи 1) определяется по формуле

м³, (15)

где: h _р.с – толщина слоя растительного грунта, м; S – площадь, на которой производится срезка растительного слоя.

Подсчет объемов по разработке траншей, имеющих постоянные по всему периметру откосы и прямоугольное основание, определяются по формуле (размеры по верху и по низу траншеи см. решение задачи 1)

(16)

где: Н – глубина траншеи, равная 2,0 м с учетом недобора в 0,1 м, м; D – ширина, равная 8,1м и длина траншеи поверху L _верх=31,1 м; B ^_ ширина, равная 3,9 м и длина траншеи понизу L _низ = 26,9 м (см. исходные данные и решение задачи 1).

Подсчет объемов работ по установке фундаментов стаканного типа (цельные, вес 2,5-3,5 т) производится на основании схемы здания (см. рис. 2).

Количество фундаментов равно 15.

Подсчет объема работ по зачистке дна траншеи (котлована) производится по формуле

(17)

где: F – площадь дна одной траншеи, м; h _н – глубина недобора грунта 0,1 м.

Объем доработки грунта вручную определяется

(18)

где F_ф – площадь подошвы фундамента, м².

Объем экскаваторной разработки определяется

(19)

где: V _рг – объем срезки растительного грунта в пределах котлована (траншеи), м²; V _з – объем работ по зачистке дна котлована (траншеи); V _д – объем доработки грунта вручную.

Объем обратной засыпки после установки фундаментов в одной траншее:

(20)

где: V _к – объем траншеи, м³; V _ф – геометрический объем фундаментов, м³; К _о.р – коэффициент остаточного разрыхления грунта (см. прилож. 1 табл. 3).

Объем обратной засыпки фундаментов в трех траншеях:

298,5х3=895,4м³.

Объем грунта (м³), подлежащего уплотнению, равен объему грунта для обратной засыпки:

(21)

Объем обратной засыпки пазух траншеи с трамбованием вручную: принимаем порядка 30 % всего объема обратной засыпки 300 м³ или 169,65 м² (площадь подошвы фундаментов – 3,9х2,9х15=169,65).

Объем обратной засыпки с трамбованием механизированным способом принимаем порядка 70 % всего объема обратной засыпки ^_ 595,4 м³.

Результаты заносятся в таблицу 2.

Таблица 2

Дата добавления: 2014-11-29