Как рассчитать объем землеройных работ при дорожном строительстве

На стадии составления проекта необходимо посчитать объем котлована, от которого зависит практический состав работ по выемке, обратной засыпке и вывозу лишнего грунта.

Как посчитать объем котлована

На стадии составления проекта необходимо посчитать объем котлована, от которого зависит практический состав работ по выемке, обратной засыпке и вывозу лишнего грунта.

Различия в составе залегающих на участке пород приводят к тому, что для одних и тех же оснований вынимаемые объёмы будут отличаться за счет угла наклона откосов.

Процедура расчета является обязательной. Если в проекте строительства частного дома этот момент не отражен, его выполняют самостоятельно до начала рытья котлована.

Способы подсчета

Объем котлована может зависеть от особенностей рельефа

Проведение земляных работ необходимо при возведении большинства конструкций промышленного и гражданского назначения. Способ, которым делают подсчет для котлована, траншеи или насыпи, выбирается в каждом случае индивидуально. Это зависит от следующих факторов:

  • масштаба работ;
  • назначения объекта (фундаменты зданий, опор, прокладка технологических коммуникаций, устройство колодцев, открытые дренажные системы);
  • особенности рельефа строительной площадки;
  • способа выемки и удаления земли (ручной, механизированный), который определит необходимость обустройства дополнительных заездов в рабочую зону;
  • плотности застройки участка.

Точный

Максимально приближенный к действительности расчет объема грунта предполагает проведение следующих изысканий (на местности, камеральных работ):

  1. Определение контура расчета. При помощи топографической съемки определяются характерные точки и высотные отметки почвы, нижней подстилающей поверхности котлована, сопутствующих выемок, насыпей, перепадов, хребтов.
  2. Последующая камеральная обработка устанавливает дополнительные (промежуточные) точки, нужные для корректного определения всех значений (контура, объемов, площади нулевых работ). Производится оценка геологических показателей данного участка.
  3. Составление технического отчета с указанием условий, оснований, результатов, фактических и допустимых погрешностей.

Самостоятельный

Определение объема земляных работ при устройстве котлована с откосами и траншей не составляет большого труда после проведения замеров (длина прямых отрезков периметра, глубины в соответствующих точках).

В случаях, когда выемка представляет собой фигуру сложной формы, ее разбивают на простые геометрические тела (призмы, имеющие в основании треугольник, прямоугольник, пятиугольник). Суммирование всех результатов дает нужное значение объема выемки в котловане.

Как посчитать объем котлована

Зная величину площади котлована и всех высот в составляющих ее фигурах, удобно воспользоваться сервисом «онлайн калькулятор». Пример можно увидеть на таком рисунке:

Читайте также:  Изготовление проема в железобетонном перекрытии под лестницу

Введя соответствующие значения в поля на указанных вариантах геометрических тел, получают результат, точность которого зависит от выбранного контура расчета.

В относительно простых подсчетах, там, где значение возможной погрешности не велико, используется формула, соответствующая приближенному размеру земляного сооружения:

Требования к откосам

Откосы не должны осыпаться и должны быть безопасными для рабочих

Ответ, какую крутизну должны иметь откосы у земляного сооружения, содержится в строительных нормах. Отклонение от заданных стандартов вызывает не только увеличение объема работ при обрушении стенки, но и опасность получения травмы работником.

Основными определяющими параметрами являются плотность грунта, образующего боковую поверхность, и глубина выемки:

Дополнительные моменты

На практике при выполнении работ по устройству котлованов присутствуют специфические операции, которые нужно учитывать. Подробнее о том, как расчитать объем котлована в специальной программе, смотрите в этом видео:

Ими являются следующие обстоятельства:

  • рытье ямы одноковшовым экскаватором включает в себя допустимые недоборы грунта, которые устраняются при помощи лопаты;
  • траншея под прокладку труб вручную обустраивается приямками в местах выполнения стыков;
  • для повышения несущей способности трубы на 30 — 40% увеличивают площадь опирания ее на основание путем выборки в подстилающей поверхности борозды по Ø трубы с углом охвата 120°;
  • размер обратной отсыпки определяется разницей между объемами котлована и подземной части здания.

Минимизировать количество вывозимого или привозного грунта для завершения на участке всех земляных работ можно, если еще на стадии проектирования рассчитать нулевой уровень, который обеспечит баланс объемов выемки и отсыпки.

Осложняющие факторы

Наиболее вероятным (и наиболее серьезным) фактором, осложняющим работы, могут стать грунтовые, талые или дождевые воды.

Если для единого котлована или системы траншей достаточно выполнить приямок, откуда откачивать воду по мере поступления, то на десяток отдельных ям насосов не напасешься.

Для отвода грунтовых вод, наилучшим вариантом в подобном случае, будет устройство дренажа.

Осложняющие факторы

Если дно отсыпать щебнем, то поступающая вода будет не так мешать

Если это невозможно грунт снимают ниже отметки на 20-25 см, а вместо него укладывают щебень фракции 10-40, либо крупный песок, уплотняя засыпку трамбовкой. Теперь, даже если вода заполнит котлован, работы можно будет продолжить, откачав ее.

Как рассчитать объем землеройных работ

Любой котлован – это геометрическая фигура определенной формы. Для расчета объема грунта, требующего выемки, необходимо вычислить объем этой фигуры.

Котлован прямоугольной формы

Котлован прямоугольной формы с вертикальными стенками – это самый простой вариант. Его объем вычисляют по формуле:

Читайте также:  Как самостоятельно сделать фундамент для каркасного коттеджа?

V = b × L × h, где

V – объем котлована в м3,

b – ширина котлована в м,

L – длина котлована в м,

h – высота котлована в м.

Котлован прямоугольной формы с разной высотой стенок

Если котлован разрабатывать на склоне, то его стенки будут иметь разную высоту. В этом случае объем получившейся фигуры считают по формуле:

V = b × h + b × H 2 × L, где

h – высота меньшей стенки,

H – высота большей стенки,

b – ширина котлована,

L – длина котлована.

Котлован прямоугольной формы с откосами

Сечение такого котлована – трапеция. Самый простой способ высчитать его объем – использовать формулу площади трапеции:

S = a+b2 × h, где

a и b – основания трапеции, а h – ее высота. Тогда объем котлована вычисляют по формуле:

V = a+b2 × h × L, где

a – ширина котлована по дну,

b – ширина котлована по верху,

h – высота котлована,

L – длина котлована.

Котлован в форме многоугольника с откосами

Чтобы вычислить объем такой сложной фигуры, ее можно разбить на несколько простых, а затем просуммировать результат. Но общая формула есть и для этого случая:

V = (F1 + F2 + Fср) × h6, где

F1 – площадь дна котлована,

F2 – площадь котлована по верху,

Fср – площадь котлована на середине его высоты,

h – высота котлована.

Н3: Круглый котлован без откосов

Посчитать объем такого котлована достаточно просто, используя формулу площади круга:

V = Sкр × h = × r2 × h, где

r – радиус котлована,

h – высота котлована,

– постоянная величина, равная 3,14.

Н3: Круглый котлован с откосами

В этом случае объем получившейся фигуры считают по следующей формуле:

V = (R2 + r2 + R × r) × h3, где

R – радиус котлована по верху,

r – радиус котлована по низу,

h – высота котлована.

Мы привели наиболее распространенные ситуации и формулы для расчета землеройных работ. Но при строительстве дорог встречаются и более сложные случаи. Например, на участках кривых малого радиуса с устройством виражей. Для них точные расчеты выполняют по более сложным и специфичным формулам.

Если работы выполняются с помощью техники с установленной системой нивелирования, задача во многом упрощается: инженеры рассчитывают точные размеры выемки, а техника практически в режиме «беспилотника» выполняет нужные операции.

Читайте также:  Как демонтировать опалубку после строительства фундамента

Подробнее об этой технологии читайте в статье «Система нивелирования в спецтехнике: будущее уже здесь?»

Рассчёт объёма траншеи — онлайн калькулятор

Инструкция по расчету объема грунта траншеи

Для начала, необходимо заполнить исходные данные онлайн калькулятора в метрах:

L – это длина траншеи, зависит от назначения, например, для устройства фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, газопровод, силовые или слаботочные кабеля).

A – ширина верхней части траншеи, определяется возможностью работы в траншее работников обустраивающих коммуникации.

При устройстве ленточного фундамента ширину траншеи рекомендуется увеличить на 600 мм больше ширины основания фундамента (для возможности монтажа опалубки, перемещения рабочих).

B – ширина нижняя (дна), поскольку часто траншею роют с откосами, препятствующими осыпанию грунта, то ее размеры вверху и снизу могут отличаться. Разница между шириной верха и дна определяет крутизну откосов.

Если откосы не делаются и ширина постоянна вверху и внизу траншеи – введите одинаковые значения параметров А и В

H – глубина траншеи, зависит от ее целевого назначения, например для ленточного фундамента 0,5-2,5 м, согласно СНиП Для газопровода не менее 0,8 метров до верхней точки трубы с учетом СП (СНиП 42-01-2002), глубина прокладки водопроводных труб регламентируется СНиП (к фактической глубине промерзания грунта необходимо прибавить минимум 0,5 метра). Минимальная глубина заложения канализации для регионов с теплым климатом составляет 0,7-0,8 м, а если зимы суровые – глубже. Для прокладки кабелей, как правило, роются траншеи глубиной порядка 0,7 м.

Стоит отметить, что иногда проще и экономичнее утеплить трубу, применить комбинированный способ устройства фундамента, (т.е. засыпка песчано-гравийной подушки, утепление и организация дренажа) и вырыть неглубокую траншею экономя время, силы и деньги за выемку, укрепление стенок и перемещение грунта.

Также укажите стоимость рытья в Вашем регионе (за 1 кубический метр) и вывоза грунта (тоже за 1 м2) после чего нажмите «Рассчитать».

Расчет объема траншеи с откосами

Калькулятор рассчитает площадь траншеи (пригодится при определении необходимого количества материала для укрепления откосов), объём траншеи даст представление, сколько грунта необходимо вынуть и переместить и подобрать оптимальный способ рытья для получения ожидаемого результата в краткий срок. Если ширина верха и дна траншеи разные, то дополнительно будут рассчитаны объемы: полезныйC и откосов D. Если Вы ввели расценки подрядчиков на копку и вывоз грунта, калькулятор выдаст стоимость копания траншеи, цену перемещения грунта и общие затраты на сооружение траншеи, что позволит принять взвешенное решение – обратиться к профессионалам или копать самому.