Расчет объемов выполняемых земляных работ

До начала производства основных земляных работ необходимо в пределах строительной площадки снять растительный слой грунта и уложить в отвалы для дальнейшего использования при рекультивации или благоустройстве территории.

Плодородный слой грунта, толщиной h_рсот 10 до 20 см снимают в талом состоянии бульдозером или скрепером и транспортируют в отведенное для хранения место.

Площадь срезки растительного слоя (м²) с учетом дальнейшего перемещения машин и складирования материалов (ширина рабочей зоны принимается равной 20 м) определяют:

F_рс= (L_в+20)·(В_в+20) (5)

Объем срезаемого растительного слоя грунта (м³) определяется по выражению:

V_рс=F·h (6)

Дальность транспортировки (м) срезанного растительного слоя грунта приближенно можно определить по выражению:

L_тр=(L_в+20)/2 (7)

Объем грунта (м³) в котловане под фундамент здания с прямоугольными основаниями, имеющего откосы с четырех сторон (см. рисунок 3) определяют:

V_к = h_p ·[B_н ·Z_н + В_в ·L_в + (В_н + В_в) ·(L_н + L_в)]/6 (8)

где В_н, L_н – ширина и длина котлована по низу, м; В_в, L_в – ширина и длина котлована по верху, м; h_р – расчетная глубина котлована (без учета недобора), м.

Объем грунта (м³) в въездной и выездной траншее определяют по выра-жению:

V_в = h_тp² ·[3а + 2mh_tp(m¹-m)/m¹ ] ·(m¹-m)/6 (9)

где а – ширина въезда, выезда, принимается 4,5 м при одностороннем движении транспорта и 6 м – при двустороннем; m¹ – коэффициент откоса (уклона) въездной выездной траншеи от 1:10 до 1:15.

Объем недобора грунта (м³) в котловане определяют по выражению:

V_н = В_н ·L_н ·h_н (10)

Дальность транспортирования (м) недобора грунта бульдозером:

L₁ = L_н (11)

Объем грунта (м³) в траншее с вертикальными стенками (см. рисунок 4,а) определяют:

V_тр = В_тр(h₁+h₂)L_тр / 2 или V_тр =(F₁+F₂)L_тр/2 (12)

где В_тр – ширина траншеи в м; h₁ и h₂ – глубина ее в двух крестных поперечных сечениях в м; F₁ и F₂ – площади этих сечений в м²; L_тр – длина траншеи в м.

Объем грунта (м³) траншей, предназначенных для совмещенной прокладки сетей (см. рисунок 4,в), площадь их поперечного сечения вычисляют как сумму площадей траншей полного сечения для трубопровода глубокого заложения и дополнительной траншеи для трубопроводов меньшего заложения с основанием В_тр1.

В_тр1 = D_н + 2 ·0,2м, (14)

где D_н – наружный диаметр трубопровода в м; 0,2 м – добавление с каждой стороны согласно СНиП.

Объем грунта (м³) по зачистке дна траншеи определяют по формуле:

V_з.тр = В_тр ·L_тр ·h_н (15)

где h_н – толщина недобора грунта, м.

Объем грунта (м³) по устройству приямков на дне траншеи, которые вырываются вручную, для заделки стыковых соединений труб:

V_п = abcL/ l_тр (16)

где a,b,c – размеры приямков (длина, ширина и глубина) принимаются по СНиП в м; L – протяженность трубопровода, м; l_тр– длина трубы или трубной секции, м.

На дне траншеи перед укладкой труб целесообразно вручную или механизированным способом нарезать специальное овальное углубление (ложе) с углом охвата труб до 120⁰. Трубы, уложенные таким образом, выдерживают нагрузку на 30-40 % больше, чем трубы, уложенные на плоское основание.

Объем земляных работ (м³) по устройству ложа на дне траншеи:

V_л = F_л·L_тр (17)

где F_л – площадь поперечного сечения ложа, м²; L_тр – длина траншеи, м.

Площадь сечения (м²) ложа можно определить следующим образом:

(18)

где r – радиус трубопровода (D/2), м; φ – угол охвата трубы, град.

Площадь срезки растительного слоя грунта (м²) в пределах контура траншеи с откосами с учетом ширины рабочей зоны равной 20 м:

F = [(B_тр + 2mh)+ 20]·L_тр (19)

где L_тр – длина траншеи в м.

Объем срезаемого слоя (м³) определяется по формуле:

V_рс = F·h_рс (20)

где h_рс – толщина растительного слоя, м, принимается равной от 0,1 до 0,2 м.

Дальность транспортировки (м) срезанного растительного грунта определяется по формуле:

L = [(B_тр + 2 mh) + 20]·/ 2 (21)

Траншеи с уложенными трубопроводами засыпают в следующей очередности: мягким грунтом засыпают и подбивают приямки и пазухи одновременно с обеих сторон, а затем траншею засыпают таким же грунтом на 0,2 м выше верха труб, при этом грунт уплотняют послойно ручным и навесными электротрамбовками (рисунок 13).

Рисунок 13 - Засыпка трубопровода бульдозером:

1 - отвал грунта; 2 - засыпанная траншея; 3 - грунт засыпанный вручную и утрамбованный; 4 - направление движении бульдозера; 5 – прокладываемые трубы;

6 - бульдозер

Для трубопроводов керамических, асбестоцементных и полиэтиленовых высота слоя засыпки над трубой должна быть 0,5 м. Последующую засыпку производят механизированным способом после испытания трубопроводов любым грунтом без крупных включений.