4. Определение объемов работ при разработке котлована

4.1. Определение размеров котлована

• определяются черные отметки планировки площадки в месте пересечения осей котлована формуле (1);

• исходя из размеров фундаментной подушки с учетом требований СНиП 3.02.01 – 87, назначаются размеры котлована по дну.

Рис. 9. Разрез котлована

b – ширина фундаментной подушки, м;

b₁ – расстояние между крайними осями, м;

с – расстояние от подошвы откоса до фундаментной плиты (при разработке без крепления откосов с=0.3 м).

, (33)

, (34)

• определяется глубина котлована в точках пересечения осей, при этом в задании указана минимальная глубина заложения подошвы фундамента;

• по таблице 11 определяется, в зависимости от вида грунта и глубины котлована, наибольшая крутизна откосов и назначаются размеры котлована по верху:

b_в = b_н + 2mH , (35)

L_в= L_н + 2mH , (36)

где m – показатель крутизны откоса;

Н – глубина котлована, м.

Наибольшая крутизна откосов котлована, разрабатываемого без крепления в грунтах, находящихся выше уровня грунтовых вод приведена в таблице 11.

Таблица 11

Крутизна откосов котлованов

Вид грунта	Крутизна откосов при глубине, м
	до 1,5	до 3	до 5
Насыпной	1: 0.76	1: 1.00	1: 1.25
Песчаный и гравелистый	1: 0.50	1: 1.00	1: 1.00
Супесь	1: 0.25	1: 0.67	1: 0.85
Суглинок	1: 0.00	1: 0.50	1: 0.75
Глина	1: 0.00	1: 0.25	1: 0.50
Лессовый сухой	1: 0.00	1: 0.50	1: 0.50
Мёрзлые: песчаные и супесчаные суглинистые	1: 0.20 1: 0.20	1 : 0.50 1: 0.50	1: 0.75 1: 0.65

4.2. Подсчет объемов работ

Разработку котлована одноковшовыми экскаваторами производят относительно проектной отметки с недобором, величина которого принимается по таблице 12. С целью уменьшения недобора дна котлована следует отдавать предпочтение гидравлическим экскаваторам, применение которых позволяет уменьшить недобор на 30-40 %, против величин, указанных в таблице.

Таблица 12

Величины недобора при разработке котлованов экскаваторами

Рабочее оборудование экскаватора	Допустимые недоборы, см, при емкости ковша, м3
	0.25-0.40	0.50-0.65	0.8-1.25	1.50-2.50
Лопата: прямая обратная Драглайн	5 10 15	10 15 20	10 20 25	15 - 30

Зачистку недобора следует предусматривать механизированным способом – бульдозером или экскаватором с зачистным ковшом.

Недобор до проектной отметки после зачистки не должен превышать 5 см, который в месте укладки плит фундаментов дорабатывается вручную.

При подсчете объемов работ следует раздельно учесть разработку основного объема котлована, объем подчистки и ручной доработки грунта.

Определение объема котлована при уклоне планировочной плоскости менее 1:10 можно производить по формулам приведенным в таблице 13, при этом глубина котлована определяется как средняя из отметок в углах котлована.

Места расположения пандусов назначаются из следующих условий:

а) в местах наименьшей глубины котлована;

б) принятой схемы экскаваторной проходки;

в) равноудаленности (по возможности) от торцов (для протяженных котлованов).

Таблица 13

Объемы траншей и котлованов

Вид сооружения	Схема	Формула	Условные обозначения
Траншея с небольшим поперечным уклоном. (Формула Ф.Ф. Мурзо)		VТр= (37)	Fср, F1, F2 – площади соответственно среднего, начального и конечного поперечного сечения, м3; L – длина траншеи, м.
Котлован прямоугольный в плане (формула обелиска)		Vk= (38)	bн , Lн,bв, Lв – соответственно размеры котлована понизу и поверху, м; Нк - глубина котлована, м

При сложном рельефе местности определение объема производится по частям (рис.10).

Рис. 10 Разбивка котлована на части

Объем центральной части котлована (V_ц) между двумя параллельными поперечными сечениями (F₁, F₂) определяется по формуле

V_ц = , (39)

где F₁ и F₂ – площади поперечных сечений котлована между двумя смежными сечениями , м² (при определении площади из высоты трапеции вычесть 15 см на срезку растительного слоя);

L_н- расстояние между рассматриваемыми сечениями, м.

Объем грунта в откосах (V₀¹,V₀²)

V₀= , (40)

где Н₁, Н₂ отметки котлована в двух смежных углах, (за минусом 15 см на срезку растительного слоя), м;

m – показатель откоса;

b_н – ширина котлована понизу, м.

Объем пирамид (V_п¹, V_п², V_п³, V_п⁴), расположенных по углам котлована (рис.10)

V_п = m²Н³3, (41)

где Н - отметка в углу котлована (за минусом 15 см на срезку растительного слоя), м.

Полный объем котлована

V^к_общ= V_ц + V₀ + V_п , (42)

Далее определяется общий объем грунта, вынимаемый при разработке котлована

V_общ = V^к_общ+ V_с , (43)

где V_с – объем грунта в пандусе, м³.

Весь объем грунта разделяется на:

• экскаваторную разработку (V_э);

• бульдозерную подчистку (V_б );

• ручную доработку (V_р ).

V_р = 2h₁bb₁L₁, (44)

где h₁ – величина недобора грунта (0.05);

b – ширина фундаментной подушки, м;

b₁,L₁ – расстояние между крайними осями.

V_б= b_н L_н  h  h₁, (45)

где b_н ,L_н – размеры котлована по дну, м;

h – величина недобора при разработке экскаватором, м (табл.12).

V_э= V_общ – V_б – V_р, (46)