Определение объемов работ при разработке котлована

Сначала необходимо определить вид котлована (сплошной, в виде траншеи под продольные или поперечные оси, в виде ям под отдельно стоящие фундаменты). Вид котлована зависит от размеров здания, конфигурации, глубины, наличия подвала.

Определение размеров котлована понизу.

Размер котлована понизу определяется, исходя из указаний /16/, при этом учитывается, что расстояние от наружной грани фундамента до нижней бровки откоса должно быть не менее 0.6 м.

Например, размеры сооружения по нижним граням 20*60 м. Размеры котлована понизу в таком случае будут:

20+2*0.6=21.2 м,

60+2*0.6=61.2 м.

Определения размеров котлована понизу приводится на рисунке 2.

Рис.2. Определение размеров котлована понизу

Определение размеров котлована поверху.

Размеры котлована поверху зависят от заложения откосов. Заложение откосов “l” определяется в зависимости от коэффициента откоса “m”, принимаемого по /18/. Коэффициент откоса “m”определяется в зависимости от грунта и глубины котлована “Н”. Наибольшая допустимая крутизна откосов приводится в таблице 2:

, (2)

. (3)

Пример определения размеров котлована поверху приведен на рис.3

Рис.3. Определение размеров котлована поверху

Таким образом, размеры котлована поверху будут равны:

c=a+2*l=a+2*m*H; (4)

d=b+2*l=b+2*m*H, (5)

где a, b - размеры котлована понизу, м;

c, d - размеры котлована поверху, м.

Таблица 2. Наибольшая допустимая крутизна откосов

Вид грунта	Глубина выемки, м
до 1,5	от 1,5 до 3	от 3 до 5
Угол между направлением откоса и горизонталью, град.	Отношение высоты откоса к его заложению.	Угол между направлением откоса и горизонталью, град.	Отношение высоты откоса к его заложению.	Угол между направлением откоса и горизонталью, град.	Отношение высоты откоса к его заложению.
Насыпной		1: 0,67		1: 1		1: 1,25
Песчаный, гравийный влажный (ненасыщенный)		1: 0,5		1: 1		1: 1
Супесь		1: 0,25		1: 0,67		1: 0,85
Суглинок		1: 0		1: 0,5		1: 0,75
Глина		1: 0		1: 0,25		1: 0,5
Лесовый сухой		1: 0		1: 0,5		1: 0,5

Объем котлована в м³ определяется по формуле Симпсона:

, (6)

Пример определения объема котлована рассматривается в /4/ задача 6, стр. 52.

Объем котлована в м³ виде отдельных ям определяется по формуле:

, (7)

где F_н и F_в - площадь ям понизу и поверху, в м².

Общий объем грунта:

, (8)

Объем котлована в виде траншеи с уклоном (рис.4) определяется по формуле:

, (9)

где F_ср. - площадь поперечного сечения в середине траншеи, м²;

H₁ и Н₂ - глубина траншеи в начале и в конце, м;

L - длина траншеи, м.

Рис. 4. Определение объема траншеи

Объем въездной траншеи в м³ определяется по формуле:

, (10)

где m^’_в–коэффициент заложения откосов для траншеи и котлована, m^’_в=1.25;

в–ширина траншеи по дну (в=4м при одностороннем проезде);

h–глубина котлована в месте примыкания траншеи, м.

Объем круглого котлована определяется по формуле:

, (11)

где R и r - радиус котлована поверху и понизу.

, (12)

Недобор грунта в м² по дну котлована (в летнее время) определяется по площади котлована понизу:

, (13)

Величина недобора зависит от емкости ковша экскаватора и рабочего оборудования и принимается по таблице 3.

Таблица 3.

Допустимый недобор грунта при работе одноковшовым экскаватором, см

Емкость ковша, м^3	Рабочее оборудование
прямая лопата	обратная лопата	драглайн
Механические экскаваторы
0,4
0,65
0,8-1,25
1,5-2,5
3-5		-
Гидравлические экскаваторы
0,5			-
0,65-1			-
1,25-1,6			-
2-3,2			-

Объем обратной засыпки в м³ V_о.з. определяется по формуле:

, (14)

где V_к - объем котлована, м³;

V_соор. - объем сооружения или фундамента (определяется по геометрическим размерам), м³.

Объем уплотнения грунта в пазухах фундамента равен объему обратной засыпки. Причем, примерно 25-30 % принимается для уплотнения вручную, а остальные 70-75 % - для механизированного уплотнения. Более точно объем уплотнения вручную определяется по геометрическим размерам. При этом учитывается, что расстояние от сооружения должно быть не менее 0.8 м., /2/. Схема уплотнения грунта в пазухах фундамента приводится на рисунке 5.

Если нормы времени и расценки в /3/ даны в м², то количество работ по послойному уплотнению исчисляют:

, (15)

где V_уп.- объем уплотнения, м³;

h_уп.- толщина уплотняемого слоя, м.

Рис. 5. Схема уплотнения грунта в пазухах фундаментов.

1- фундамент;

2- слой грунта по 0.1 - 0.2 м, уплотнение электротрамбовками;

3- участок уплотнения грунта другими механизмами;

4- электротрамбовка;

Объем песчаной подсыпки (подушки) в зимнее время определяется по формуле:

, (16)

где F_кот.- площадь котлована понизу, м³;

h₁- толщина песчаной подушки, м, (принимают 0.1 м).

Вес грунта песчаной подсыпки равен:

, (17)

где γ- средняя плотность песка (1600 кг/м³), /3/.

Объем работ по предварительному рыхлению грунта клин-молотом определяется по формуле Симпсона:

, (18)

Определение объема мерзлого грунта приводится на рисунке 6.

Определяются а^’ и b^’ по известным формулам:

, (19)

, (20)

где H_м - глубина промерзания грунта, м.

Рис.6. Определение объема мерзлого грунта,

где а^’ и b^’- размеры котлована на уровне глубины промерзания, м.

Объем работ при рыхлении мерзлого грунта баровой машиной, рис.7, определяют, исходя из требований ЕНиР Сборник 2, в метрах длины прорезей в мерзлом грунте, /3/.

Например, размеры котлована поверху 60*20 м. Исходя из технических характеристик КМП-3 /3/, а именно: расстояние между режущими цепями 0.7 м, ширины нарезаемой щели - 0.14 м и числа баров - 2, можно определить, что количество продольных проходов КМП-3 будет равно 20/2=10, а количество поперечных проходов - 60/2=30. Общая длина проходов в метрах: 60*10+20*30=1200 м. Пример определения объемов работ при устройстве фундаментов приводится на рисунке 7.

Рис.7. Определение объемов работ при рыхлении мерзлого грунта баровой установкой

Дата добавления: 2017-02-01