Определение положения линии нулевых работ

Исходные данные для технологического проектирования

Студент получает задание на технологическое проектирование, в котором указаны размеры строительной площадки, наименование грунта, размеры и местоположение здания, схема размещения фундамента здания в котловане, глубина котлована, высота фундаментной плиты, высота бетонной подготовки, материал и высота подсыпки, расстояние до карьера.

После ознакомления с заданием студент вычерчивает план строительной площадки с разбивкой на квадраты со сторонами 100х100 м на миллиметровой бумаге формата А3 в масштабе 1:2000.

Также требуется показать положение котлована на строительной площадке.

Определение положения линии нулевых работ

На плане строительной площадки в вершинах квадратов указываются рабочие отметки (см. рис.1)

 

Рисунок 1. План строительной площадки с рабочими отметками.

Рабочие отметки принято указывать следующим образом:

 

Чёрные отметки являются отметками естественной поверхности земли, а красные отметки – это отметки проектной плоскости. Рабочие отметки находятся по формуле:

h_i = Н_кр - Н_ч.

Рабочие отметки с отрицательным знаком показывают зоны выемки (АКТИВ), а рабочие отметки с положительным знаком показывают зоны насыпи (ПАССИВ). Линия нулевых работ появляется в местах пересечения проектной плоскости с естественной поверхностью грунта.

Исходя из подобия треугольников ∆А и ∆В, можно составить уравнение:

h2: h1 = (100-х): х

 

Расчёты проводятся каждый раз, когда рабочие отметки в вершинах квадратов строительной сетки меняют знак. Линия нулевых работ наносится на план строительной площадки (см. рис.2).

 

Рисунок 2. План строительной площадки с рабочими отметками и линией нулевых работ, разделяющей зону выемки и зону насыпи.

3. Определение объёмов работ по вертикальной планировке

На плане строительной площадки следует указать номера фигур (см.рис.3). По имеющимся фигурам производится расчёт объёмов грунта. Результаты вычислений заносятся в ведомость (таблица 1).

 

Рисунок 3. Номера фигур строительной площадки.

 

Расчёт ведётся по методу четырёхгранных призм:

· Для целых квадратов по рабочим отметкам в каждом квадрате определяют объем четырехгранной призмы, основания которой лежат на естественной поверхности грунта и в проектной плоскости, а высота равна средней рабочей отметке:

где: V – объём грунта выемки или насыпи в естественном залегании, м³;

а - сторона квадрата сетки планировки, м;

h₁, h₂, h₃, h₄ — рабочие отметки углов квадрата, м.

 

· В квадратах, где выемка переходит в насыпь, объем вычисляется отдельно для участков насыпи и выемки:

где:

V_{в (н)} – объём грунта выемки или объём насыпи в естественном залегании, м³;

∑h_в(н) - сумма рабочих отметок одного знака (выемки или насыпи);

∑h — сумма абсолютных значений всех рабочих отметок по углам квадрата.

Суммарный объём грунта в откосах выемки (насыпи), расположенных по периметру площадки, рассчитывается по формуле:

∑V_{в (н)} = (∑h_в(н) / n)² ž ∑ l_в(н)ž m / 2, где:

∑V_{в (н)} – суммарный объём грунта в откосах выемки (насыпи), м³;

∑h_в(н) – сумма всех рабочих отметок по периметру выемки (насыпи), м;

n – количество отметок;

∑ l_в(н) – длина основания всех откосов выемки (насыпи), м;

m – величина заложения откосов для данного грунта (см. приложение 3)

Общий объём выемки (насыпи) определяют как сумму частных объёмов призм и их частей, лежащих в пределах участка выемки (насыпи).

 

 

Баланс земляных масс

Таблица 1
АКТИВ (выемка)	ПАССИВ (насыпь)
№ ф.	F, м2	hср, м	Vг, м3	№ ф.	F, м2	hср, м	Vг, м3	Vн, м3
	(расчёт по формуле)	(расчёт по формуле)			(расчёт по формуле)	(расчёт по формуле)
	Σ		Σ		Σ		Σ	Σ

Объём грунта насыпи V_н = V_г / k_о.р.,

где k_о.р. - коэффициент остаточного разрыхления грунта, принимается по приложению 2 ЕНиР 2 «Земляные работы»

По балансу земляных масс определяется количество грунта, которое необходимо вывозить или дополнительно привозить на стройплощадку.

Σ А [4] – Σ П [9] = «+» - вывоз грунта

Σ А [4] – Σ П [9] = «-» - привоз грунта

 

 

 

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.

 

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