Расчет объема траншеи
Планировка геометрической формы траншеи
Для подсчета объемов земляных работ потребуются следующие значения:
- Длина – зависит от назначения траншеи.
- Ширина. Этот параметр измеряют внизу и наверху, если делается расширение ближе к поверхности. В последнем случае говорят о траншее с откосами и используют формулы, позволяющие учесть эту особенность.
Определить ширину и длину траншеи для вычисления ее объема можно самостоятельно с помощью специальных формул. Зачастую особая точность в этом процессе не нужна. Но если необходимость в точных расчетах присутствует, удобно пользоваться строительными калькуляторами. Достаточно указать известные данные: длину и ширину траншеи у поверхности, длину и ширину по дну, глубину выемки.
Без откосов
Проще всего подсчитать объем траншеи без откосов, вырытой на ровной местности. Но условия, в которых возможна подготовка такой выемки, ограничены. Ее роют зимой, когда грунт заморожен и не обваливается или когда стенки траншеи фиксируют с помощью механических креплений.
Для расчета объема траншеи нужно знать длину, ширину и глубину выемки, которые обозначаются так:
- a – ширина в м;
- H – высота в м;
- L – длина в м.
Объем траншеи вычисляется по формуле V=a×H×L, т.е. если ширина траншеи равна 1 м, глубина – 1,5 м, а длина 12 м, то V=1×1,5×12=18 м³.
Другой вариант траншеи – с вертикальными стенками и перепадом высот. В этом случае необходимо знать помимо ширины и длины глубину траншеи – H1 и глубину траншеи H2.
Формула для вычисления объема следующая: V=a×(H1+H2)/2×L.
Пусть H1=1,3 м, H2=1,6 м, a=1 м, L=12 м, тогда V=1×(1,3+1,6)/2×12=17,4 м³.
С откосами
Для расчета объема траншеи с откосами используются формулы, учитывающие ширину верха и основания насыпи, а также тип почвы. В формулах далее:
- L – длина траншеи, м;
- H – глубина траншеи, м;
- a1 – ширина основания, м;
- a2 – ширина верха, м.
От типа почвы зависит коэффициент (m), который подставляется в формулу, поскольку ширина верха траншеи определяется этим параметром. В таблице представлены коэффициенты для разных грунтов.
| Тип грунта | Коэффициент m |
| Насыпной неуплотненный | 1 |
| Песчаный и гравийный | 1 |
| Супесь | 0,67 |
| Суглинок | 0,5 |
| Глина | 0,25 |
| Лессы и лессовидные | 0,5 |
Чтобы рассчитать ширину верха выемки, нужно воспользоваться формулой a2=H×m+a1+H×m.
Пусть a1=1 м, высота траншеи H=1,5 м, а грунт – глина, тогда a2=1,5×0,25+1+1,5×0,25=1,75 м
Далее объем траншеи, вырытой на ровной местности, вычисляется по формуле V=(a1+a2)/2×H×L
Если принять, к примеру, L=12 м, получится V=(1+1,75)/2×1,5×12=24,75 м³
Наиболее сложные вычисления потребуются для расчета объема траншеи с откосами на местности с перепадом высот. Вводятся обозначения:
- a1 – ширина основания выемки, м;
- a2 – ширина верха в низшей точке, м;
- a3 – ширина верха в наивысшей точке, м.
Параметры a2 и a3 рассчитываются по уже известной формуле. Но нужно также знать высоту H1 и H2, соответственно. H1 пусть будет 1,5 м, а H2=2,5, a1=1 м, грунт – глина. Сначала определяется a2, а затем a3:
a2=H1×m+a1+H1×m=1,5×0,25+1+1,5×0,25=1,75 м
a3=H2×m+a1+H2×m=2,5×0,25+1+2,5×0,25=2,25 м
Помимо прочего, для вычисления объема нужно рассчитать площадь поперечного сечения выемки для низменного участка и высотного – F1 и F2, соответственно.
F1=(a1+a2)/2×H1=(1+1,75)/2×1,5=2,0625 м²
F2=(a1+a3)/2×H2=(1+2,25)/2×2,5=4,0625 м²
Примем L=12 м, возьмем коэффициент грунта для глины m=0,25 и подсчитаем объем выемки, учитывая вычисленные параметры:
V=(F1/2+F2/2-m×(H1-H2)2/6)×L=(2,0625/2+4,0625/2-0,25×(1,5-2,5)2/6)×12=36,25 м³
Какое количество насыпи необходимо?
На этом рисунке схематично показаны объемы выемок, которые заключёны в призмы со стороной «а» и различными отметками по четырем углам h1,2,3,4.
При этом отметки, имеющие знак «-» относятся к выполнению насыпи, а «+» — котлована. Общий объём выбранного грунта устанавливают, как результат сложения объемов индивидуальных призм, расположенных на площадке.
Когда имеется неравномерное земельное покрытие с замкнутыми горизонтальными линиями, применяется метод трехгранных призм. В этом случае количество работы рассчитывают с помощью дробления прямоугольников либо квадратов по диагонали на треугольники. При таком способе получается достаточная точность обработки результатов.
После строительства котлована, имеются различные незаполненные пазухи в его стенах, а также въездные/выездные пути, которые должны быть засыпаны грунтом с объёмом засыпки V засып.
Его устанавливают с помощью формулы: разность объёма выемки грунта V общ и углублённой части V загл.
В том случае, когда сооружения выступают над плоскостью земли до 1 м с отсыпкой грунта вокруг, объём такой обсыпки V отсып.
Исчисляют, как объём пирамиды с усеченной вершиной V усеч. минус отсыпаемый объём V отсып. по высоте h отсып:
Над постройками, расположенными в котловане и имеющими перекрытия, например, подземные резервуары или баки для сжиженного газа, поверх их выполняется насыпь.
Ее объем рассчитывают как объём пирамиды, имеющей усеченную вершину V усеч. минус объём объекта, который будет засыпан. Общий объем слоя почвы, складываемого в запас на барме выемки, обязан содержать объем земли для возвратной засыпки пазух, подсыпки конструкций и выполнения насыпи над ними. Лишний слой земли вывозится за границы стройплощадки.
Расчет объемов рытья траншеи
Пример 1. Рабочие роют траншею с вертикальными стенками (рис. 10). За день бригада прошла 15 м траншеи. Если в начале траншеи глубина была равна 5,0 м, а в конце 4,0 м, ширина траншеи по дну и поверху — 3,0 м, то объем работ находится так: Определяем две площади поперечного сечения траншеи:
1. В месте начала работ 3*5= 15 кв.м;
2. В месте окончания работ 3*4= 12 кв.м;
Средняя площадь поперечного сечения траншеи получается, если сложить обе площади и разделить пополам:
(15+2)/2=13,5 кв.м;
Если эту среднюю площадь умножить на длину траншеи, пройденную бригадой, то получим:
13,5*15= 202,5 куб. м.
Это и будет искомый объем проделанной бригадой работы за день.
Расчет объема круглого котлована
Пример 5. Найти объем круглого котлована под дымовую трубу котельной. Глубина котлована — 5 м, стенки — отвесные, диаметр котлована равен 10 м. В этом случае объем равен площади дна котлована, умноженной на его глубину. Смотрите рис. 14.
Площадь круглого дна равна диаметру его, умноженному на самого себя и еще на число 3,14 (π) и поделенному на 4, т.е.:
(10х10х3,14)/4=314/4=78,5 кв. м,
а объем котлована будет равен:
78,5х5=392,5 куб. м.
Чем более неровна поверхность земли, тем меньше должно быть расстояние между смежными поперечными профилями выемок и насыпей при подсчете их объемов.
На рис. 15 показано, в каких местах надо брать поперечные площади насыпи при сильно волнистой поверхности земли. На рис.15 1, 2, 3 и. т. д. означают те места, где надо брать площади, а l¹, l² и. т. д. — расстояние между ними.
Объем участка II насыпи будет равен площади 2+ площадь 3, деленной пополам и умноженной на расстояние l².
Объем всей насыпи равен сумме объемов участков I, II, III и. т. д.
Простейшими приборами для измерения длины, ширины и высоты земляного сооружения является мерная лента и рулетка.
Мерная лента делается из тонкой стали шириной 2-3 см. Длина ленты — 20 м. Лента разделена на метры, полуметры и дециметры (дециметр равен 10 см) (рис. 16).
Рулетка — это тесьма длиной 5, 10 или 20 м, заключенная в футляр, в котором она наматывается на ось, пропущенную поперек футляра (рис. 17). Деления на тесьме имеются метровые, дециметровые и сантиметровые.
Оптимальным вариантов для замера в данный момент является лазерная рулетка и теодолит с нивелиром.
Укажите обязательные размеры
L — Общая длина траншеи или канавы. A — Ширина в верхней части. B — Ширина дна. H — Глубина траншеи.
Программа посчитает объем и площадь поверхности траншеи. Если ширина верха и дна траншеи разные, то будет дополнительно рассчитаны полезный объем C и объем откосов D.
Расчет объема траншеи
Для прокладки коммуникаций, теплопроводов, канализации или установки ленточного фундамента на вашем участке может возникнуть необходимость в рытье траншеи. Можно пригласить для этого специалистов, а можно выполнить эту работу самостоятельно. Но и в том, и в другом случаях вам нужно будет знать некоторые характеристики траншеи. Рассчитать их вам поможет наша программа. На основании длины, ширины и глубины траншеи она определит ее объем и площадь поверхности. В том случае если ширина верха и дна траншеи различаются, будет рассчитан также и полезный объем откосов. Расчет объема траншеи поможет вам не только облегчить себе работу, но так же вычислить стоимость земельных работ, если вы все же решите воспользоваться услугами специалистов.
Прокладка траншеи
Существует три способа рытья траншей. Это рытье траншей вручную, при помощи ручного траншеекопателя или траншейного экскаватора. К первому случаю обычно прибегают там, куда нет доступа специальному оборудованию. Это довольно трудоемкий способ рытья траншей, на который сильно влияет качество грунта. Ручные траншеекопатели сокращают время проведения подобных работ. Его можно купить, либо взять в аренду. Можно также заказать рытье траншеи в специализированной фирме. Тогда его выполнит профессионал. Экскаватор используется там, где на участок может проехать строительная техника, а также там, где имеет место большой объем работ. Прежде чем арендовать такой экскаватор следует выяснить ширину дна траншеи, чтобы подобрать машину с размером ковша, который ей соответствует. Если вы решили рыть траншею самостоятельно, прежде всего вам следует знать, что для разного типа работ требуются траншеи определенной глубины. Так, например, для прокладки кабелей, как правило, роются траншеи глубиной порядка 70 см. А для канализации требуются более глубокие траншеи. При этом желательно, чтобы глубина эта была на полметра больше глубины промерзания почвы. На ширину траншеи так же влияет тип проводимых работ. Наименьшая ширина траншеи измеряется по дну и должен соответствовать типу и размеру укладываемых в нее труб.
Инструкция для калькулятора объема и стоимости земляных работ при рытье котлована
Параметры:
X — Ширина
B — Глубина
Y — Длина
Подготовка к основательному строительству начинается с рытья котлована, который предназначается для возведения фундамента здания или сооружения, прокладки канализации, обустройства бассейна или водоёма, дренажной системы, снабжения здания или сооружения водой.
При подготовке к рытью котлована необходимо оценить количество почвы, которую необходимо будет куда-то девать – вывезти или использовать с пользой.
Выполнение проекта земляных работ и цены
Прежде чем начинать работы по рытью котлована, необходимо заранее определиться с тем, в какое место будет вывозиться вынимаемый грунт. Верхний слой, который отличается плодородными свойствами, часто применяется для облагораживания приусадебного участка, оформления клумб и цветников возле дома. Неплодородный слой может быть использован при планировке сада, огорода, в качестве подсыпки для фундамента или вывезти с участка.
Учтите, что цена на 1 м3 вынимаемой почвы будет расти по мере увеличения объ1мов траншеи.
Преимущественно потребность в вывозе почвы при рытье котлованов достаточно велика, поэтому заранее следует позаботиться об этом. Также следует учитывать запас по размеру котлована перед монтажом опалубки.
Воспользоваться услугами техники или копать котлован самостоятельно?
При выборе варианта предлагаем вам ознакомиться с особенностями каждого из них.
Ручная работа характеризуется точностью и чётким соблюдением необходимых параметров. Её стоимость будет гораздо ниже, чем аренда техники или заказ услуг по рытью котлована в специализированных агентствах. Если размер котлована — большой, а выкопать необходимо большой объём почвы, то в данном случае необходимо воспользоваться услугами техники.
Процесс в этапах
Начинать следует с определения места, где будет выкопан котлован и его разметки. Делать это рекомендуется с помощью специальных колышек, которые втыкаются по периметру участка. Между собой они соединяются шнуром яркого цвета. Помочь в максимальной точности размера ямы могут две диагонали, которые при правильной разметке будут совпадать. Использование такого метода актуально на ровном участке земли.
Существует другой вариант определения точной разметки. В небольшом отдалении от котлована вкапываются столбики, фиксирующие доски в горизонтальном положении на одном и том же уровне. На них и натягиваются шнуры. Для определения идеальной разметки необходимо постепенно перетаскивать шнуры. Также очень поможет профессиональное оборудование, которое предназначено для этих целей.
Копка котлована
Не забывайте о безопасности специалистов, копающих котлован, особенно в местности с неустойчивым или очень рыхлым грунтом. Во избежание осыпания такого грунта следует делать стенки с небольшим уклоном. Контроль стенок и дна может осуществляться с помощью уровня или рейки.
Лучшее время для рытья
Специалисты называют позднюю весну лучшим временем для устройства углубления под фундамент. Грунт рыхлый, на дне не скапливаются талые воды, стены не оплывают вместе с таянием снега. Все вышеперечисленные проблемы могут быть при строительстве ранней весной.
Осенью откачка дождевой воды из ямы занимает время и для этого используют дренажные насосы. Зимой, из-за промерзшего грунта, придётся привлекать дополнительную технику для рытья. При низких температурах сложно укрепить бетоном стены строительного котлована и фундамента.
Этапы разработки и обустройства
Процесс состоит из следующих этапов:
1. Проектные работы, нанесение планировки на местности.
2. Подготовка территории под углубление: расчистка площадки от лишней растительности, старых построек и других помех.
3. Предварительное снятие верхнего слоя грунта.
4. Перенос старых инженерных коммуникаций, если они есть на площадке под будущим сооружением.
5. Выемка грунта на заданную в проекте глубину по проектным параметрам. Вывоз части грунта для утилизации. Снятый ранее первый слой понадобится для обустройства насыпи.
6. Укрепление стен и откосов котлована под строительство. Укладка новых систем коммуникации.
7. Засыпка и обустройство насыпи.
Классификация котлованов
Типы котлованов в строительстве могут быть:
· ленточный;
· плиточный;
· столбчатый;
Различаются они по углам наклона, способу укрепления стенок, количеству откосов или их отсутствием, объему вынутого грунта.
Котлован под ленточный фундамент
Выемка земли под данный фундамент может быть в виде котлована или траншеи. Траншея представляет собой ров по периметру здания и под его несущими стенами. Используется для постройки малоэтажных зданий и хозяйственных сооружений (гараж, баня, теплица). Имеет следующие преимущества:
· достаточное обеспечение надежности несущей конструкции;
· отсутствие необходимости привлечения тяжелой строительной техники;
· меньший объем работ подразумевает их меньшую стоимость;
· не требуется вывозить большое количество грунта;
Котлован в строительстве ленточного фундамента используется реже. Его применение оправдано, если в здании планируется обустройство подвала или цокольного этажа. Также, в случаях сильного насыщения грунта влагой в месте строительства.
Котлованная яма под плиточный фундамент
Ведётся тяжелой строительной техникой. Способ рытья – ступенчатый, где каждая ступень меньше предыдущей на 0,5 метра. Имеет длину и ширину равную фасадной части здания. Глубина зависит от типа почвы на месте строительства и высотности здания.
Чем слабее почва, тем глубже придется делать фундамент и выемку земли для него. Торфяной слой в почве под котлован в строительстве недопустим: его придется снимать полностью.
Для хорошего дренажа (отвода подземных вод) должен быть небольшой уклон ямы в одну сторону.
Выемка грунта под столбчатый фундамент
Вид траншеи имеет также котлован в строительстве столбчатого фундамента. Роется она вдоль границ фасада здания. На дне рва делаются шурфы для углубления в них столбов под углами и несущими стенами будущего здания. Глубина скважины для опор зависит от высоты строения, но не может быть менее 0,5 метров. Шаг между столбами – 1,5-2,5 метра.
Укрепление стенок сооружения
Существует несколько способов придания откосам ямы большей надежности:
1. Цементирование. Применяют для исключения воздействия на соседние здания вибрации. По стенам и откосам устанавливают арматуру, на которую набрасывают бетон. Для увеличения прочности, в откосах углубления под углом бурятся скважины. В них, с помощью полых труб, заливается бетон.
2. Шпунтование. Вдоль откосов строится стена из шпунтов, зафиксированная распорками или анкерами. Применяют на слабых и заболоченных грунтах.
3. Использование геотекстильного полотна или сетки. Новый способ укрепления стен котлованов в строительстве. Применяется для защиты фундамента от эрозийных процессов на насыщенных влагой почвах.
Не может быть прочным то, что построено на зыбком основании. Поэтому обустройство котлована в строительстве – один из самых важных и ответственных этапов. Данную работу лучше доверить специалистам.
Подсчёт объёмов земляных работ
Пользовательское соглашение
1. Термины и определения
1.1.1 Акции и специальные предложения касающиеся ПК «Smeta.RU».
1.1.2 Акции и специальные предложения касающиеся ПК «Система ПИР».
1.1.3 Акции и специальные предложения касающиеся официального учебного центра Исполнителя.
1.1.4 Новости и изменения касающиеся ПК «Smeta.RU».
1.1.5 Новости и изменения касающиеся ПК «Система ПИР».
1.1.6 Новости и изменения касающиеся официального учебного центра Исполнителя.
1.1.7 Новости и изменения касающиеся ценообразования в строительстве и проектировании.
2. Предмет Соглашения
3. Права и обязанности сторон
3.1. Исполнитель обязуется:
3.1.1. Оказывать Клиенту Услуги с надлежащим качеством в порядке, определенном настоящим Соглашением.
3.1.2. Сохранять конфиденциальность информации, полученной от Клиента.
3.2. Исполнитель вправе:
3.2.1. Прекратить, или приостановить оказание Услуг в любой момент, не уведомляя об этом Клиента.
4. Гарантии и конфиденциальность
4.1. Исполнитель имеет право раскрывать сведения о Клиенте только в соответствии с законодательством РФ.
4.2. Исполнитель прилагает все возможные усилия по защите, безопасному хранению и неразглашению конфиденциальной информации Клиента.
4.3. Исполнитель осуществляет сбор, хранение, обработку, использование и распространение информации в целях предоставления Клиенту необходимых услуг.
4.4. Исполнитель не продает и не передает персональную информацию о пользователях сервиса. Исполнитель вправе предоставлять доступ к персональной информации о Клиенте в следующих случаях:
4.4.1. Клиент дал на то согласие;
4.4.2. этого требует российское законодательство или органы власти в соответствии с предусмотренными законами процедурами.
5. Ответственность и ограничение ответственности
5.1. За неисполнение или ненадлежащее исполнение настоящего Соглашения Стороны несут ответственность в соответствии с законодательством РФ.
6. Расторжение и изменение условий Соглашения
6.1. Заключение настоящего Соглашения производится в целом, без каких-либо условий, изъятий и оговорок.
6.4. Настоящее Соглашение, при условии соблюдения порядка его акцепта, считается заключенным в простой письменной форме.
6.5. Соглашение вступает в силу незамедлительно.
6.6. Исполнитель оставляет за собой право периодически изменять условия настоящего Соглашения, вводить новые Приложения к настоящему Соглашению, не публикуя уведомления о таких изменениях на сайте Исполнителя.
Применение формулы
Как посчитать кубатуру? Формула расчета объема грунта траншеи по заданному объему очень проста.
Поскольку чаще всего, траншеи делают прямоугольными, то она имеет следующий вид: Vт = A x B x C, где:
- А – длина;
- В – ширина;
- С – высота (глубина).
Перечисленные величины измеряются в см, полученный результат всегда равен см3. Воспользоваться расчетами легко и быстро при помощи онлайн-калькуляторов. Они предлагаются пользователям Интернета от профессиональных компаний, рекламирующих свои инженерные услуги в области земляных работ.
Пример: дана длина траншеи – 50 см, ширина – 30 см, глубина – 70 см. Рассчитать общий объем грунта, который будет извлечен из углубления.
Как посчитать? Поскольку объем почвы, который находится в траншее, математически соответствует объему самого углубления, то все расчеты будут проводиться по формуле: Vт = A x B x C = 50 x 30 x 70 = 105 000 см3 = 0, 105 м3. Ответ: общий объем грунта в траншее будет равен 0, 105 м3.
В 2021 г. для более сложных расчетов многие строители начали использовать программу «Автокад». Она позволяет работать со схемами и чертежами в трех измерениях, предлагает онлайн-калькулятор, а также проверку ошибок в рабочей документации.
Технологии закрепления грунтов
В зависимости от геологических характеристик строительного участка и климатических особенностей местности, глубины выемки, особенностей сооружаемой или реконструируемой постройки на практике применяют различные способы закрепления грунтов. Технологии позволяют улучшить их в плане сопротивления разрушению. В СНиП111-4-80 выделены следующие способы закрепления:
- термический;
- цементный;
- с помощью цементного раствора.
Очень часто используют различные виды механических креплений. По конструкции различают такие их типы:
- подкосные;
- консольно-распорные;
- распорные;
- консольно-анкерные;
- консольные.
Выбор типа крепления производят на основании вышеизложенных факторов, влияющих на правильное проведение работ.
По исполнению и возможности быстрого монтажа-демонтажа выделяют следующие разновидности крепежа:
- стационарный;
- инвентарный;
- с промежутками;
- сплошной.
Закрепление стен выемки
Верхняя часть креплений после их монтажа должна возвышаться над бровкой котлована или траншеи более чем на 0,15 м. При этом саму установку выполняют сверху вниз во время выемки земляных масс, а разборку – в обратном направлении при засыпке.
Распорный тип креплений получил наибольшее распространение. Используют данный вариант, если глубина траншеи не превышает 3 м. Состоит конструкция из таких элементов:
- щитов;
- распорок винтовых, либо рам;
- стоек.
Закрепление боковых поверхностей траншей проводят сразу после их отрывки.
На слабых, влажных почвах используют консольно-распорные или консольные типы креплений. Глубина выемок при этом должна находиться в пределах 3 м.
Разновидностью креплений консольного типа являются шпунтовые. Ими закрепляют стены глубоких котлованов, где присутствуют большое давление с боков и тяжелые гидрогеологические условия.
Подкосные ограждения используют редко, потому что они затрудняют проведение работ.
В роликах ниже показаны различные способы закрепления грунта склонов котлована.
Процесс формирования уклона экскаватором продемонстрирован в следующих видео.
Придание устойчивости боковым поверхностям котлованов – это первое требование, которое предъявляется при их создании. С целью обеспечения безопасных условий труда, предотвращения осыпей и соблюдения технологии строительства возводят выемки с откосами требуемой крутизны.
Если глубина котлована не превышает 1 м, то на любом виде грунта уклон на боковых поверхностях не делают, а для твердых пород оставляют вертикальные стены выемки и при заглублениях до 2 м. Откосы котлованов формируют по таблицам СНиП, если глубина до 5 м. После превышения этого значения – выполняют специальные расчеты.
Как выполняется расчет объема земляных работ
Расчет объема земляных работ — очень важный этап проектирования. Эти расчеты необходимы для разработки проекта. На данный момент используется несколько способов расчета. Чем проще котлован, тем проще расчет для него. Если форма проста — нужно использовать обычную формулу, которую все знают из уроков геометрии. Если котлован имеет сложную форму, ее разбивают на простые фигуры.
Для более сложных сооружений, таких как дамбы, дороги, плотины, используются более сложные методы. Точный результат этого расчета нужен для того, чтобы:
- определить, насколько нужна транспортировка грунта, изымаемого из котлована. Возможно, проще всего будет распределить его по участку.
- рассчитать стоимость земляных работ.
- решить, каким способом будет изыматься земля.
Основные варианты планировки
Все необходимые размеры для расчета работ по подготовке ям, траншей и насыпей устанавливаются в ходе простых действий. Для упрощения расчета, объем будущего котлована делится на отдельные секции нормативной длины от 100 до 200 м.
Сначала определяют кубатуру грунта для каждого участка, а после результаты складывают. Далее принимают методику для производства работ, с учетом необходимости вывозки или складирования земли на площадке для обратной засыпки. Наиболее часто применяются следующие формулы и алгоритмы расчетов.
Формула расчета для многоугольника с откосами
Для этой конфигурации котлованов вначале определяют верхнюю F1 и нижнюю F2 площади, разбив на несколько правильных фигур. Учитывая показатели глубины выемки H, находят среднюю линию и на ней определяют среднюю площадь Fсред выемки.
Общий объём выемки с конфигурацией многоугольника и откосами устанавливают по следующей формуле подсчета:
F1/F2/Fcp — верх, низ и середина площади выемки м2.
Для грамотного определения объема потребуется также добавить кубатуру въездных/выездных траншейных путей:
- Vкот. — чистый объём только выемки, м3;
- Vвъез/Vвыез. — объём въездных/выездных путей, м3;
- n — число въездных/выездных путей.
Из общего объема выемки определяют кубатуру срезанного растительного покрова, который, как правило, выполняют бульдозером и кубатуру снятия недобора у дна выемки, разрабатываемой экскаватором, чтобы не нарушать цельность и крепость почвы у основы фундамента.
С вертикальными стенками на ровном участке
Самый простой метод — выемка на ровном/спланированном участке, имеющим форму прямоугольника с отвесными стенами равного размера.
В таком случае формула, по которой необходимо произвести расчет будет иметь вид:
- V — величина объёма, м3;
- F- величина площади, м2;
- B — показатель ширины, м;
- H — фактическая высота, м;
- L — длина участка, м.
Например, для выемки простого прямоугольного сечения с габаритами:
- B =10 м;
- L = 6 м;
- Н =2 м;
- объем земляных работ (V) = 320 м3;
- площадь по плану (F) = 160 м2;
Расчет будет выглядеть так:
- V = 10 х 16 х 2 = 320 м3;
- F = L х B = 10 х 16 = 160 м2.
С вертикальными стенками, имеющих разные отметки вершин
Очень часто при разработке котлована, углы его имеют разные уровни, в результате чего приходится применять особую формулу.
Например, если яма имеет правильную прямоугольную форму из 4-х разных вершин:
- B =5 м;
- L=10 м;
- Н1=2 м;
- Н2=3 м;
- Н3= 2 м;
- Н4 =4 м.
- Объем земляных работ: (V) = 137.5 м3.
- Площадь (F) = 50 м2.
Вычисляем:
V = B х L х ( H1 + H2 + H3 + H4 )/4 = 5 х 10 х ( 2 + 3 + 2 + 4 )/4 = 137.5 м3.;
F = B х L = 5 х 10 = 50 м2.
С откосами на спланированной местности
Размеры ширины В осн и длины L осн у основания определяют по размерам сооружения, учитывая разрыв между ним и подошвой откоса более 3 м. Размеры у верха котлована рассчитывают с учетом крутизны откосов. Она зависит от коэффициента откоса.
Этот показатель можно посчитать путем деления высоты углубления выемки к заложению откоса, формула выглядит так:
Например, для выемки, имеющей характеристики:
- Ширина у основания выемки (Bосн),4 м;
- длина основания выемки (Lосн), 6 м;
- высота (H), 2 м;
- выбран грунт: суглинок;
- коэффициент m = 0.5.
- Bверх = H * m + Bосн + H * m = 2 * 0.5 + 4 + 2 * 0.5 = 6 м.
- V = ( Bосн + Bверх ) / 2 * H * Lосн = ( 4 + 6 ) / 2 * 2 * 6 = 60 м3.
- Объем траншеи будет равен (V) = 60 м3.
- F = ( Bосн + Bверх ) / 2 х H = ( 4 + 6 ) / 2 х 2 = 10 м2.
- Площадь сечения: (F) = 10 м2.
Аналогично для выемки, имеющую квадратную форму формула будет иметь вид:
Для котлована, с конфигурацией многоугольника:
Данные формулы можно использовать для установления объемов не широких выемок меньше 15 м. Они смогут углубляться драглайном, который будет находиться на поверхности земли.
При большой ширине, грунтовые операции выполняют экскаватором на дне, с вариантом «прямая лопата», в таком случае к кубатуре выемки нужно добавить величину для обустройства въездов.
Яма с круглым сечением, имеющий откосы
Для котлованов с круглым сечением с откосами, кубатуру выемки рассчитывают по формуле для перевернутого усеченного конуса.
В усеченном конусе R и r, соответственно — верхний и нижний радиусы.
Например, для круглого колодца, имеющие откосы:
- Ширина нижнего основания D1=2r, 3 м;
- верхний диаметр D2= 2R, 5 м;
- высота котлована (H), 3 м;
Формула для расчета объема:
Объем котлована будет равен: V = 37.699 м3
Ямы для объектов, имеющих и цилиндрические, и конические части, например, отстойники и метантенки, как правило, строятся группами. Их выкапывают в грунт в 2 стадии:
- сначала организуют общую выемку прямоугольной формы до отметки установки цилиндрических компонентов;
- после выполняют выемку для конических элементов, следовательно, и расчет объема выборки грунта осуществляют в 2 стадии.
