Как да изчислим обема на земните работи. Определяне на обема на изкопните

5. Определяне на обема на земните работи

Обемите на производство на разработената почва се определят в плътно тяло от обема на почвата по време на основните производствени процеси и повърхността по време на подготвителните и спомагателните процеси (планиране на наклони, повърхностно обработване и др.). При проектирането на земни работи изчисляването на обема на разработена почва се намалява до определяне на обемите на различни геометрични фигури, ограничени от плоски равнини. Най-често е необходимо да се определи обемът на ямите и окопите.

Определяне на обема на ямата.   За да изчислите обема на ямата, която е призматична (фиг. 4, а), първо определете нейния размер, както следва:

a \u003d A + 0,5 * 2;б   \u003d B + 0,5 * 2;

a1 \u003d a + 2Ht;б 1 \u003d B + 2Ht,

където a и b са размерите на страните на дъното на изкопа, m;

a1 и b 1 - размерите на страните на ямата отгоре, m;

A и B са размерите на основата надолу, m; 0,5 работна междина от ръба на основата до началото на склона, m;

H е дълбочината на ямата, изчислена като разликата между средноаритметичната маркировка на горната част на ямата в ъглите (черна - ако ямата е на планинския насип и червена - на вдлъбнатината за планиране) и маркировката на дъното на ямата, m;

m е коефициентът на наклона, нормализиран от SNiP III-8-76.

Обемът на ямата се определя като

VK \u003d H [(2a + a 1) b + (2a 1 + a) b l] / 6.

Обемът на запълване на синусите на ямата се определя като разликата между обемите на ямата и подземната част на конструкцията (фиг. 4, б).

Фиг. 4. Схемата за определяне на обема на ямата (а) и запълването (б): 1-обем на изкопа; 2-обем на запълване

Определяне на обема на изкопа и други линейно разширени земни конструкции.Определя се, като се вземат предвид надлъжните и напречните профили на конструкцията. За тази цел се идентифицират участъци между точките на счупване на профила по дъното на изкопа и неговата повърхност.

За всеки от тези раздели обемът се изчислява отделно, след което те се обобщават. Мястото се разглежда като трапецовиден призматоид (фиг. 5), приблизителният обем на който е равен на:

V \u003d (F1 + F2) L / 2 (надценен) или

V \u003d Fav.L (подценявано),

където F1, F2 - напречно сечение в началото и в края на разглежданата площ, m²;

Favg. - площ на напречното сечение в средата на разглеждания участък, m2;

L е дължината на участъка, m

Точната стойност на обема се определя по формулата на Murzo:

V \u003d Fcp + L,

където H2, H3 - дълбочина в началото и в края на секцията, m.

Фиг. 5 Схема за определяне на обема на изкопа

Определяне на обема на почвената маса във вертикално разположение.На застроената площ по правило те извършват планиращи работи, свързани с рязане на високоговорители и запълване на местата за потъване. В зависимост от обема и вида на почвата, която се реже, се определя обхвата на нейното движение, терена, методът на планиране. Има няколко метода за определяне на обема на работа по вертикалното оформление на територията. Изборът на метод зависи от сложността на терена и необходимата точност на изчислението. Най-често срещаните методи са тетраедрични и триградни призми.

Същността на тези методи е, че целият сюжет на плана с хоризонтали е разделен на елементарни фигури, всяка от които определя обема на работата и след това ги обобщава.

Методът на тетраедричните призми.   Той предвижда разделянето на площта на правоъгълници или квадратчета със страни 10 ... 100 м. Колкото по-спокоен е теренът, толкова по-големи са страните на правоъгълника. По-нататъшното изчисление ще бъде по-лесно, ако правоъгълниците са взети със същия размер. За всички върхове на правоъгълниците се изчисляват черни (локални) знаци hh - чрез интерполиране на стойностите на съседни контури, червено (дизайн); hpr - според дадена маркировка за планиране и съществуващия наклон, работни марки H - като разликата между червената и черната маркировка. Работна маркировка със знак плюс указва височината на насипа, а със знак минус показва дълбочината на изкопа. Изчислените марки се изписват до върха според схемата, показана на фиг. 6.

Фиг. 6. Оформлението на терена при определяне на обема на планиращата работа по метода на тетраедричните призми. Числа в кръгове - числа от цифри

Между два върха с работни знаци от различни знаци намират точка, в която работната маркировка е нула. В този момент не се изискват земни работи. Разстоянието от него до върховете със съответните работни марки Н1 и Н2 се намира според правилото за пропорционалност на страните на такива триъгълници, а Н1 и Н3 са включени във формулата като абсолютни стойности:

X1 \u003d aH2 / (H2 + H3),

където X1 е разстоянието на нулевата точка от върха, имащ работна маркировка H2, m;

a е дължината на страната на правоъгълника между върховете с работни марки H1 и H3, m.

Свързвайки нулевите точки заедно, те получават линията на нулевата работа, която е границата между зоната на планирания разкоп и плановия насип.

Тази линия разрязва отделни правоъгълници на други геометрични форми с различни размери. За всяка фигура, разположена в определена зона, определете обема на насипа и изкопа, умножавайки площта на фигурите по средната работна кота. Средната работна марка е сумата от работните марки във върховете на въпросната фигура, разделена на броя върхове на тази цифра. Резултатите от изчислението се вписват в отчета, който има следната форма:

Разликата между сумата от обемите на изкопа и насипа се нарича баланс на земните маси. Тя може да бъде положителна, ако обемът на изкопа надвишава обема на насипа, и отрицателна, ако обемът на насипа надвишава обема на насипа. В първия случай има излишък от почва, който трябва да бъде изваден, във втория - недостатък, който изисква доставката на почвата до обекта.

Методът на триградни призми.   Те се използват за сложен терен на обекта, неговата правоъгълна форма и, ако е необходимо, по-точно изчисляване на обема на планиращата работа. Този метод осигурява допълнително разделяне на правоъгълници или квадрати с диагонали на триъгълници, които определят обема на планираната работа.

Методът на изчисление остава същият като при метода на тетраедричната призма, но броят на операциите се удвоява.

В процеса на проектиране на вертикално разположение е възможно да се постигне равновесие на обема на насипа и изкопа на площадката, тоест да се осигури така наречения „нулев баланс“ на земните маси, което е най-рационалният вариант.

Понякога, за да получат нулев баланс, те прибягват до формирането на изкуствен пейзаж в района около сградата, създавайки хълмове и езера.

В друг случай, за да направите това, определете средната планинска кота на повърхността на естествения релеф на обекта и проектирайте необходимите склонове, като същевременно поддържате нулев баланс. При изчисляване на обема на земните работи по метода на тетраедричната призма средната оценка за планиране е:

hcp \u003d (∑h h1 + ∑h h2 + ∑h h4) / (4n)

където h p1, h p2, h p4 са черни белези в точките, където върховете на един, два и четири правоъгълника са съответно; n е броят на правоъгълниците или квадратите.

С метода на триградната призма средната кота на планиране се определя като hcp \u003d (∑h h1 + 2∑h h2 + 3∑h h3 + 4∑h h4 + 5∑h h5 + 6∑h h6) / (6n)

където h p1, h p2, h p3 и т.н. са черни белези в точките, където са върховете на един, два, три и т.н. триъгълници, съответно; n е броят на триъгълниците.

По правило строителните площадки дават известни пристрастия за отстраняване на атмосферната вода. В зависимост от местните условия наклонът може да бъде едноетапен, насочен перпендикулярно на една от осите на обекта, двукостен или насочен под ъгъл спрямо оста на обекта. Ако има наклон, средната маркировка за планиране ще бъде разположена на ос, която не е перпендикулярна на посоката на посочения наклон.

Проектните кота в желаните точки се определят по формулата:

h ol \u003d h av ± La * i

където i е даденото отклонение, изразено в десетични дроби; La - разстоянието от точката "a", в която се определя проектната кота, до оста, имаща средна планинска кота.

След като определите проектните кота, като вземете предвид посочените склонове, изчислете работните кота, начертайте линии на нулева работа, изчислете обема на планиране.

Това изчисление обаче не осигурява "нулев баланс", тъй като почвата, развита при изкопа по време на полагане в насипа, не може да бъде уплътнена до първоначалния си обем, следователно, част от нейното количество ще остане в повече. Този излишък е равен на обема на почвата, разработен при изкопа, умножен по коефициента на остатъчното му разхлабване. Абстракт \u003e\u003e Строителство

въведение носеща работа   изпълнява когато строителство   всякакви сгради и конструкции. Съставът разкопки строежи   включва: вертикално оформление .... 1 Определение на обема разкопки строежи   обеми разкопки строежи   изчислени според чертежите разкопки   съоръжения, както и ...

Обемът на разработена почва се измерва с кубически метра плътно тяло. За някои процеси (уплътняване на повърхността, разположение и т.н.) обемите могат да се измерват в квадратни метра повърхност.

Изчисляването на обема на разработена почва се свежда до определяне на обема на различни геометрични форми. Приема се, че обемът на почвата е ограничен от равнини, отделните нередности не оказват значително влияние върху точността на изчислението.

В индустриалното и гражданското строителство е необходимо главно да се изчислят обемите на ями, окопи, разкопки и насипи с вертикално разположение на обектите.

Обем на ямата (фиг. 7, а)

Н- дълбочината на ямата;

a, b -дължините на страните на ямата в основата;

и, б-   дължината на страните на ямата отгоре (и\u003d a + 2Нт; б\u003d b + 2Нт);

t -   коефициент на наклон (стандартна стойност съгласно таблица 1.4).

Фиг. 7 Схеми за определяне на обема на земните работи

a, b -   геометрични схеми за определяне съответно на обема на ямата и изкопа; б -   секция на ямата; г   - план на обекта с наклони (с линия на нула работа и схематично представяне на геометрични фигури за определяне на обема на разработена почва); C   - строителство; О -   засипване.

За да се определи обемът на запълване на синусите на ямата, когато е известен нейният обем, е необходимо да се извади обемът на подземната част на конструкцията от обема на ямата (фиг. 7, б):

,   - размерите на сградата по план.

При изчисляване на обемите на окопите и други линейно удължени конструкции техните надлъжни профили се разделят на участъци между точките на счупване. За всеки такъв участък обемът на изкопа се изчислява отделно, след което те се обобщават. И така, обемът на изкопа между точките 1   и 2   (фиг. 7, в)   изчислява се по формулите:

(Преувеличени)

(Консервативна),

F, F- зони на напречно сечение в съответните точки на надлъжния профил;

F- площ на напречно сечение в средата на разстоянието между точките 1   и 2.

По-точно

За да се получи обемът на работата по планиране, цялата площ по плана с хоризонтали се разделя на елементарни секции, след което се обобщават обемите на работа по тях. Като елементарни секции обикновено се използват квадрати (по-рядко правоъгълници и триъгълници) със страна 10 ... 100 м. Колкото по-спокоен е теренът, толкова по-голяма е страничната страна на квадрата.

Върховете на квадратите, трикове, известни от курса на геодезия, изчисляват работни марки Н(разлика между дизайнерските марки - маркировки за планиране зи възвишения - възвишения на земята з).   Работни марки със знак плюс (+) означават необходимостта от проектиране на насипа, маркировки със знак минус (-) - изкопни работи (фиг. 7, г).

Между два върха с работни знаци с различни знаци винаги се намира точка, в която работната маркировка е 0, в този момент не се изисква заземяване. Разстоянието от тази точка до върховете със съответните работни обозначения H и H (или H и H ),   намери по правилото за пропорционалност на страните на такива триъгълници:

,

X-   разстояние на нулевата точка от върха, имащ маркировка H3;

и   - страна на квадрата между върховете с работни марки H и H;

H, H са абсолютните стойности на параметрите.

Свързвайки нулевите точки, получавате линия от нулева работа, отделяща зоната на планирания разкоп от зоната на планиращия насип (линия 0-0 на фиг. 7, д).   Обемът на вдлъбнатините или насипите, затворени в отделни квадрати или в части от тях, се изчислява с помощта на формулите, дадени в таблица 1.5.

Таблица 1.5

Формули за изчисление за определяне на обема на работа във вертикално оформление

4. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ОБХВАТА НА РАБОТИТЕ

4.1. Определяне на обема на изкопните

Обемът на изкопните работи включва обема на насипи, разкопки, прахови пътища, канавки, подвижен плодороден слой.

За приетия дизайн на настилката се изчислява ширината на горната част на подградието Най-, намаляване на ∆ з   ръбовете на горната част на подградието по отношение на проектната линия (ос на пътното платно). (Фиг. 4.1). Предварително определете разликата между маркировките на оста на пътното платно и ръба на бордюра ∆ Y   по формулата (3.15).

където Н   - дебелината на настилката по оста на пътното платно;

аз   3p - напречен наклон на горната част на подградието ( аз   3p \u003d 0,03);

m   - полагане на насипа;

аз   p - напречен наклон на пътното платно;

б   - ширина на пътното платно на пътища от II - VI категория или една посока на пътя от I категория;

в   - ширина на армировъчната лента;

а   - ширина на раменете.

∆Y   - разликата между маркировките на оста на пътя и ръба на бордюра:

∆в = аз   n  (0,5 б + в) + аз   о ( а – в); (3.15)

където аз   п, аз   o - напречни склонове на пътното платно и бордюра;

б   - Ширината на пътното платно на двулентов път или една посока на път от категория I;

а, в   - ширината на бордюра и подсилената лента (на път от категория I вместо подсилена лента се проектира спирачна лента с ширина 2,50 м).

Ширината на горната част на подградието:

Най- = Най-   n + 2 m (∆з – ∆Y), (4.3)

където Най-   p - ширината на пътното платно (разстоянието между ръба на бордюра).

Фиг. 4.1. Схема за определяне на обема на насипите и праховите пътища

4.1.1. Определяне на обема на насипите

Обемът на насипа на височина до 6,0 m в секция с дължина л   е равно на

където m   - полагане на наклона на насипа;

з   - средната височина на подградието в насипа ^

където з   1 и з   2 - работни марки в началото и в края на дължината на насипа л.

Дебелината на плодородния слой е з nc отстранени от насипа:

Общият обем на насипа

.

Ако височината на насипа е повече от 6 m, обемът на насипа

Обем на плодородния слой

4.1.2. Определяне на обемите на прорезите

Обемът на вдлъбнатината (фиг. 4.2) л   изчислено по формулата

където Най-   1 - ширината на вдлъбнатината по дъното (фиг. 4.2);

аз   zp - напречният наклон на горната част на канавката ( аз   sn \u003d 0,03);

з   - средна дълбочина на изкопа;

m 1   - полагане на склонове от терена;

B е разстоянието между краищата на върха на канавката (виж фиг. 4.1), изчислено по формулата (4.3).

Фиг. 4.2. Схема за определяне на обема на изкопа

където m

з   да, и   k - дълбочина и ширина на клетката (резервна клетка).

където з   1 и з   2 - работни марки в краищата на дължината на изкопа л;

∆з   - намаляване на ръба на горната част на подградието, изчислено по формулата (4.1).

Обемът на плодородния слой, отстранен преди изкопаването на изкопа, в разрез по дължина л:

където Най-   1 - ширината на вдлъбнатината в долната част, изчислена съгласно (4.8);

з   ps - дебелината на плодородния слой.

Общ обем на изкопа

.

4.1.3. Определяне на насипен прах

В случай на насипи и разкопки се изчислява обемът на праховите рамена (виж фиг. 4.1)

където и   и с   - ширина на бордюра и укрепителната лента;

з   около - дебелината на основата на настилката (виж фиг. 4.1);

з   р е дебелината на покритието;

аз   o - наклон на бордюра;

аз   sn - наклонът на горната част на подградието.

4.1.5. Примери за изчисляване на земни работи

И отдолу. Пътят от техническа категория III на участък ПК10 - ПК13 минава през гората, отчасти в насипа и отчасти в вдлъбнатината. Работните знаци на насипа са 2,16 и 1,16 m при пикети 10 + 00 и 11 + 00, а отрезите 1,00 и 2,00 съответно при пикети 12 + 00 и 13 + 00. Дълбочината на кюветата се приема за 1,20 m, а ширината в долната част е 0 , 4 м. Полагането на склоновете на подградието в насипа се определя 1: 4 в съответствие с условията за безопасност на движението. Същото полагане на склона на вдлъбнатината от страната на крайпътното платно. Приема се полагане на външния наклон на изкопа (от гората)

1: 1,5 според условията на неговата стабилност. Плодородният слой е с дебелина 0,10 м. Настилката включва покритие от 0,01 м, основа 0,20 м и дренажен слой с дебелина 0,20 м.

Изисква се да се изчисли обемът на насипите, драгите, праховите пътища на този участък от пътя.

Предварително, въз основа на първоначалните данни, изготвяме дизайна на настилката и подградието в насипа (фиг. 4.3) и изчисляваме намаляването на ръба на подградието АН   и ширина Най-.

Фиг. 4.3. Дизайнът на настилката и подградието в насипа:

1   - покритие; 2   - основа; 3   - дренажен слой;

4   - прах край пътя; 5   - горната част на подградието

От фиг. 4.3 и формули (3.15) следва, че

∆Y = аз   о ( а – в) +   аз   р (0,5 б + в) \u003d 0,04 (2,50 - 0,50) + 0,02 (3,50 + 0,50) \u003d 0,16 m.

По формулата (4.2) изчисляваме стойността Н   1 (виж фиг. 4.1, 4.3):

Н 1 = Н – (аз   п   - аз   sn) (0,5 б + в) – (аз   о - аз   sn) ( и – с) =

Намалението на ръба на подградата се определя от (4.1):

∆з = Н 1 + аз   SN мН, 1 + ∆Y   \u003d 0,52 + 0,03 ∙ 4 ∙ 0,52 + 0,16 \u003d 0,74 m.

Изчисляваме ширината на горната част на подградието по формулата (4.3):

Най-= Най-   n + 2 m(∆з – ∆Y) \u003d 12 + 2 ∙ 4 (0,74 - 0,16) \u003d 16,64 m.

PRI me R 4.1.    За горните изходни данни се изисква да се изчисли обемът на земните работи на насипа в секцията PK10 - PK11 + 00. Работните марки на PK10 и PK11 са съответно 2,16 и 1,16, а намаляването им поради настилката е 0,74 м. Следователно подградието за 100 м е насип.

Насипът в участъка PK10 - PK11 има средна височина (формула (4.5))

В раздел PK10 - PK11 обемът на насипа се изчислява по формулата (4.4):

Обемът на плодородния слой съгласно формулата (4.6):

Общият обем на насипа по формулата (4.7):

PRI me R 4.2.За горните първоначални данни се изисква да се изчисли обемът на насипа в участъка PK11 - PK12.

На участъка PK11 - PK12 насипът преминава в изкопа (фиг. 4.4). Намерете дължината на насипа л   n и прорези л   инча

Фиг. 4.4. Схема за определяне на дължината на насипа л   n и прорези л   в

на участъка PK11 - PK12:

1   - проектна линия; 2   - черен профил; 3   - ръб на горната част на подградието

Дължината на насипа л   п

Дължина на изкопа л   в

Височината на насипа на PC 11 + 20 е нула. Средната височина на насипа в района PK11 + 00 - PK11 + 20 (фиг. 4.4):

Обемът на насипа в участъка PK11 + 00 - PK11 + 20 се изчислява по формулата (4.4):

Обемът на плодородния слой се определя по формулата (4.6):

Общият обем на насипа

m 3.

Prиmдr 4.3.    За горните данни за източника е необходимо да се определи обемът на изкопа в участъка PK12 - PK13.

За да се разположат слоеве тротоар, се разработва вдлъбнатина на дълбочина, по-голяма от средната работна марка с ∆ з, На площадката PK12 - PK13 средната дълбочина на изкопа по формулата (4.9):

Изчисляваме ширината на дъното на среза по формулата (4.10):

Обемът на изкопа в участъка PK12 - PK13 се изчислява по формулата (4.9):

Обемът на плодородния слой съгласно формулата (4.12):

Общото количество на изкопа в участъка PK12 - PK13

Prиmдr 4.4.    За горните данни за източника е необходимо да се определи обемът на изкопа в участъка PK11 - PK12. От пример 4.2 следва, че прехвърлянето на насипа към изкопа става на РС 11 + 20. Дълбочината на изкопа на РС 11 + 20 е нула.

Вдлъбнатината в секцията PC 11 + 20 - PC 12 + 00 има средна дълбочина (виж фиг. 4.4)

Обемът на изкопа на площадката ПК 11 + 20 - ПК 12 + 00, изчисляваме по формулата (4.9):

Обемът на плодородния слой в участъка PK 11 + 20 - PK 12 + 00 съгласно формулата (4.11):

Общият обем на изкопа на площадка PC 11 + 20 - PC 12 + 00:

4.2. Определяне на обема на планираната работа

Зони на вдлъбнатина А   в, насипи А   n, дъно на канавки А   дни, рафт за кювета А   п изчислява се по формулите:

а) вдлъбнатина

б) насип с височина на наклона до 6 m

в) насип с наклон над 6 m

г) дъното на канавките (резерви на канавките)

д) задни капаци

където   з 1 , з   2 - работни марки в края на изкопа или дължината на насипа л;

∆Y   - разликата между марките на оста и ръба, се определя по формулата (3.15);

з   k е дълбочината на клетката;

а   k - ширина по долната част на кюветата 0,4 m;

а   p е ширината на задния фланец;

л 1 , л 2 , л   3 - дължината на склона при височина на наклона 1 m:

,

където m   - полагане на наклон от страната на крайпътното платно;

m   1 - полагане на наклон от терена.