Определение объёмов земляных масс при разработке котлована

 

Для определения объёма котлована можно воспользоваться следующими формулами:

V_геом.к = Н_к / 6 ž ((2 ž а + а₁) ž b + (2 ž a₁ + a) ž b₁;

V_геом.к = Н_к / 3 ž (F_н + F_в + );

V_геом.к = Н_к / 6 ž (F_н + F_в + 4 ž F_ср.), где

V_геом.к – геометрический объём грунта в котловане, м³;

Н_к – глубина котлована, м;

F_н – площадь котлована по низу, м²;

F_в – площадь котлована по верху, м²;

F_ср – площадь в средней части котлована, м²;

а₁ = а + 2 ž Н_к ž m;

b₁ = b + 2 ž Н_к ž m, где

m – показатель крутизны откосов котлована (по приложению 3)

 

При расчёте объёма грунта в котловане требуется учитывать его расположение на строительной площадке.

Рисунок 4. Варианты расположения котлована.

 

Вариант 1. Если котлован расположен в пределах планировочной выемки, сначала производятся работы по вертикальной планировке строительной площадки, затем от отметки проектной плоскости отрывается грунт из котлована. Фактическая глубина котлована будет равна глубине котлована, указанной в задании.

Вариант 2. Если котлован пересечён линией нулевых работ, надо определить среднее арифметическое значение рабочих отметок по углам котлована. Знак преобладающих рабочих отметок покажет, куда относить котлован: к выемке или к насыпи.

Вариант 3. Если котлован расположен в пределах планировочной насыпи, то грунт из котлована будет отрываться от естественной поверхности. В этом случае фактическая глубина котлована рассчитывается как разность глубины котлована по заданию и рабочей отметки планировки для центра котлована.

Определение геометрического объёма грунта в котловане

Геометрический объём грунта в котловане определяется с учётом размеров, указанных в задании.

Площадь котлована по низу:

F_н =, м²

Площадь котлована по верху (определяется с учётом горизонтальной проекции откоса котлована при заложении откосов котлована принимаемому по приложению 3):

F_в =, м²

Объём котлована:

V_геом.к. =, м³

 

Определение геометрического объёма грунта пандуса (съезда)

 

h_к - высота котлована, м;

b = 3,5 м – ширина съезда (при одностороннем движении автотранспорта);

1: m – заложение откосов котлована (по прил. 3);

 

1: n = 1:5 ÷ 1:8 – уклон съезда;

1: р – заложение боковых откосов съезда (принимаем 1: р = 1: m);

V_съезда = (b ∙ x / 2 + x² ∙ p / 3) ∙ a₃ , м³

где: а₃ = h_к∙ n; х = а₂ / n; а₂ = а₃ – а₁; а₁ = h_к∙m

Определение общего объёма грунта в котловане

V_к.общ. = V_геом.к. + V_съезда, м³

Определение объёма котлована с учётом разрыхления грунта при его разработке

V’_к.общ. = V_к.общ. ž k _п.р., м³

где k _п.р. – коэффициент первоначального разрыхления грунта, назначается по приложению 1

 

Определение объёма грунта обратной засыпки

Объём песчаной подсыпки:

V_подс.= F_н∙ h_{песч.подс},м³

Объём бетонной подготовки:

V_{бет.подг.} = F_{бет.подг.}∙ h_{бет.подг.},м³

Объём фундаментной плиты:

V_ФП = F_ФП∙ h_ФП,м³

Объём подземной части здания:

V_{подз. зд.} = F_{подз. зд.}∙ h_{подз. зд.}, м³

Объём обратной засыпки пазух котлована (без учёта объёма грунта пандуса):

V_{о.з.геом.} = V_геом.к. – (V_{песч.подс.} + V_{бет.подг.} + V_ФП + V_{подз. зд.}), м³

Объём грунта обратной засыпки с учётом грунта пандуса

V_{о.з. общ.} = V_{о.з.геом.} + V_съезда , м³

 

 

Определение объёма обратной засыпки с учётом остаточного разрыхления грунта

 

V’_{о.з. общ.} = V_{о.з. общ.} / k _о.р., м³

где k _о.р. – коэффициент остаточного разрыхления грунта, назначается по приложению 1.

 

Приложение 2

Показатели разрыхления грунтов и пород

	Наименование грунта	Первоначальное увеличение объёма грунта, %	Остаточное разрыхление грунта, %
	Глина ломовая	28 – 32	6 – 9
	Глина мягкая жирная	24 – 30	4 – 7
	Глина сланцевая	28 – 32	6 – 9
	Песок	10 – 15	2 – 5
	Суглинок лёгкий и лессовидный	18 – 24	3 – 6
	Суглинок тяжёлый	24 – 30	5 – 8
	Супесь	12 – 17	3 – 5
	Растительный грунт	20 – 25	3 – 4

 

k _п.р. = (100 + П_п.р) / 100, где

П_п.р. – показатель первоначального увеличения объёма грунта, %

k _о.р. = (100 + П_о.р.) / 100, где

П_о.р. – показатель остаточного разрыхления грунта, %

 

Приложение 3

Объем котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, следует определять при глубине выемки и крутизне откосов по таблице 1-10 ГЭСН-2001-01.

 

Отношение высоты откоса к его заложению

 

 

Виды грунтов	Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
1,5
Насыпные неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаные и гравийные	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
Лессы и лессовидные	1:0	1:0,5	1:0,5