Тема: Підрахунок обємів земляних робіт

Мета роботи: засвоєння студентом засадами проектування технології розробки ґрунту при влаштуванні котловану під будівлю, крім того, студент повинен познайомитися з методикою розрахунку об’ємів земляних робіт.

Загальна частина

Обсяги земляних робіт підраховують багато разів: у процесі проектування - за кресленнями, при виконанні будівельних процесів - по натуральних вимірах.

До складу земляних робіт зазвичай входять: вертикальне планування майданчиків;

Вертикальне планування виконують для вирівнювання природного рельєфу майданчиків, відведених під будівництво різних будівель і споруд, а також для благоустрою територій. Земляні роботи з вертикального планування включають виїмку ґрунту на одних ділянках майданчика, переміщення, відсипання і ущільнення його на інших дільницях (у зоні насипу).

Вертикальне планування майданчиків на ділянці виїмок здійснюють до пристрою в них комунікацій і фундаментів, а на ділянці насипів - після влаштування цих споруд.

Обсяги робіт з вертикального планування майданчиків вимірюються квадратними метрами поверхні, розробка котлованів і траншей;

Підрахунок обсягів розробляється ґрунту зводиться до визначення обсягів різних геометричних фігур, що визначають форму того чи іншого земляної споруди. При цьому допускається, що об'єм ґрунту обмежений площинами, і окремі нерівності не впливають на точність розрахунку.

Об'єм ґрунту вимірюють кубічними метрами щільного тіла.

Обсяг котловану обчислюють за формулою:

V_к = Н/6 • [(2а + а₁)-в + (2а 1 + а) • в₁]

где Н — глибина котлована, м;

а, в- довжина сторони котловану біля основи, м;

а_1,в₁- довжина сторони котловану поверху

а₁=а+2Нт; в₁=в+2Нт;

т - коефіцієнт відкосу

При викопуванні ями під окремий фундамент іноді використовують формулу:

V_к=Н/3(F_н + F_в + ÖFн₊F_в)

 

де F_н, F_в - відповідно площі котловану по дну і поверху, м.

При розрахунку об'ємів траншей та інших лінійно-протяжних споруд їх поздовжні профілі ділять на ділянки між точками перелому. Для кожної такої ділянки об'єм траншеї вираховують окремо, після чого їх сумують. Так об'єм траншеї на ділянці між ллнктами 1 і 2.:

V₁-₂ = [F ср + т(Н₁-H₂)² /12] • L_1-2

або

V_1-2 = [F₁/2 + F₂/2-т*(Н₁ – Н₂)²/6] • L_1-2

Рис.З Розріз котлована: С - споруда, О - зворотна засипка

 

 

Для визначення об'єм зворотної засипки пазух котлована (траншеї), коли об'єм його відомий, потрібно від об'єм котлована (траншеї) відняти об'єм підземної частини споруди (об'єм фундаменту):

Vз.з = V_к-а₂в₂Н,

де а₂,в₂ —розміри будівлі в плані.

 

Земляні роботи повинні виконуватися з комплексною механізацією всіх процесів і застосуванням раціональних способів виконання робіт. Вибір землерийних машин для виробництва земляних робіт залежить від виду ґрунту, рельєфу місцевості, обсягу і глибини земляних виробок, умов виконання роботи (у відвал, на транспорт), транспортних засобів і дальності переміщення ґрунтів.

До основних землерийних машин відносяться одноковшові і багатоковшеві екскаватори.

У будівництві завдяки високій продуктивності при розробці грунтів різних категорій найбільшого поширення набули одноковшові екскаватори. Залежно від виробничих умов в якості змінного обладнання екскаваторів застосовують прямі і зворотні лопати, драглайни, грейфери.

 

Завдання

Вихідні дані за варіантами включають в себе: номер варіанта для виконання практичної роботи, грунт, розміри котловану низом, глибину котловану.

Хід виконання роботи

І. Визначити обєм котловану.

Підрахунок обсягів робіт при розробці котлованів проводиться в наступному порядку.

Спочатку по додатку 1 для свого варіанту виписують вихідні дані: ширину котловану низом, м;

довжину котловану низом, м;

гунт.

Далі визначають: крутість укосу (1: m) (табл.4) відповідно до ґрунтів;

 

Таблица 4. Крутизна укосів в залежності від виду грунту та глибини виїмки

 

	Крутизна укосів при глибині виїмки, м, не більше
Грунт
	1,5
Насипний
неущільнений	1:0,67	1:1	1:1,25
Пісчаний і
гравійний	1:0,5	1:1	1:1
Супісок	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
Лес	1:0	1:0,5	1:0,5

Примітка: При нашарування різних видів грунтів крутість укосів для всіх пластів слід призначати по найбільш слабкому ґрунті.

 

Ця частина проектної роботи повинна супроводжуватися викреслюванням плану котловану, поперечного і поздовжнього розрізів по котловану. Потім підраховують об'єм ґрунту, що підлягає розробці в котловані, об’єм зворотної засипки.

 

2. Трудомісткість виконання робіт.

Вибираємо механізм для розробки грунту в котловані.

Для розробки грунту в котлованах в якості ведучої машини застосовують екскаватори з обладнанням типу драглайн або пряма лопата, для широких траншей -пряма лопата чи зворотна лопата, для вузьких (шириною низом до Зм) траншей і ям під окремі фундаменти одноповерхових промислових будівель - зворотна лопата.

У залежності від обсягу грунту в котловані визначають ємність ковша екскаватора (табл.5)

По виду і категорії грунту вибирають тип ковша екскаватора. Наприклад, для пісків супісків вибирають ковші із суцільною ріжучої крайкою, а для глин і суглинків - з зубцями

 

 

Таблиця 5. Визначення об'єму ковша екскаватора

 

Обєм грунту в котловані, м	Ємність ковша екскаватора, м3
До 500	0,15
500... 1500	0,24 і 0,3
1500...5000	0,5
2000...8000	0,65
6000... 11000	0,8
11000... 15000	1,0
13000... 18000	1,25
Более 15000	1,5

Для будівельного процесу на основі діючих норм ДБН складається калькуляція витрат праці.

Приклад

 

1 Визначаємо об'єм котловану.

Спочатку по додатку 1 для свого варіанту виписуємо вихідні дані:

ширина котловану низом - а = 19м;

довжина котловану низом - в = 47 м;

глибина котловану - Н = 5 м;

гунт - пісок.

Далі визначаємо:

крутість укосу (1: m) за таблицею 4 відповідно до ґрунтових умов (1: m) =1:1

Рис.4

Н /А = 1 /т,

т — коефіцієнт закладання.

 

А= Н • т = 5 • 1= 5 м

Викреслюємо план котловану, розріз 1-1 та 2-2 по котловану та проставляємо всі умовні позначення (рис. 5).

 

а₁ = а + 2Н т = 19 + 2*5*1 =29м

в₁= в+2Нт = 47 + 2*5*1=57м

 

V_к = Н/6 • [(2а + а₁)*в + (2а₁ + а) • в₁] = 5/6 • [(2*19 + 29) • 47 + (2*29 + 19) * 57] =5/6 • 1(38 + 29) • 47 + (58 + 19) • 57] = 5/6 • [67 -47+ 77- 57] = 5/6 • [3149 + 4389] =5/6 - 7538 = 6282 м³

 

Розраховуємо об’єм зворотної засипки котловану. Викреслюємо розріз 3-3

 

2.Трудоємність виконання робіт.

\

Відповідно до отриманого обєму грунту - 6282 м^З за табл. 5 визначаємо ємність:ковша екскаватора - 0,65 мЗ; підбираємо екскаватор по додатку 2; ківш, для розробки піску, вибираємо із суцільною ріжучої крайкою;

 

 

Додаток 1

Вихідні дані до практичної роботи №2

 

	Разміри котлована, м
	Ширина	Довжина	Глибина
№ варіанта	котлована	котлована	котлована, м	Грунт
	по дну	по дну
	а	в	Н
			4,5	пісок
			4,5	супісок
			4,5	суглинок
			4,5	лес
			4,5	глина
			5,0	пісок
			5,0	супісок
			5,0	суглинок
			5,0	лес
			5,0	глина
			4,3	пісок
			4,3	супісок
	ЗО		4,3	суглинок
			4,3	лес
			4,3	глина
			4,7	пісок
			4,7	супісок
			4,7	суглинок
			4,7	лес
			4,7	глина
			3,9	пісок
			3,9	супісок
			3,9	суглинок
			3,9	лес
			3,9	глина
			4,1	пісок
			4,1	супісок
			4,1	суглинок
			4,1	лес

 

Додаток 2. Технічні характеристики землерийних машин

 

Марка	Потужність,	Маса, т	Обєм	Найбільший	Габарити	Продук
(тип	кВт		ковша,	розмір розробки,	(довж х	тивність
трак-			м3	м		ширинах	м3/год
тора)			(розмір відвалу)	ширина	глибина (висота)	висота), м
Екскаватори
ЕО-2621А						7,5x2,0
	5,5	0,25		2.2	х2,25
ЕО-3322						9,3x2,5
	14,5	0,4..0,5	16,4	5л	хЗД
ЕО-3332						8,8x2,3
	14,5	0,4	17,2	5,1	хЗД	25,5
ЕО-5015А						8,1x2,8
	13,0	0,5	14,6	3,9	х3,0
ЕО-4321						9,1x3,0
	19,2	0,65	18,0	5,6	х4,5
ЕО-4121						10,4x3,0
	24,5	1,0	18,8	5,0	хЗ,2
ЕО-5122						13,0x3,1
	35,8	1,25; 1,6	18,8	5,0	х4,9
ЕО-5123						13,0x3,1
	37,0	2,0	20,4	5,5	х4,9
ЕО-6122						14,0x3,6
	58,0	5,0	20,4	5,3	х5,5