2 Определение объемов работ

2.1 Определение объемов работ при разработке траншеи

Определение размеров траншеи понизу.

Размер траншеи понизу определяется с учетом того, что расстояние от наружной грани трубопровода до нижней бровки откоса должно:

С = 0,15 м для труб D_у до 250 мм,

С = 0,25 м для труб D_у до 500 мм;

С = 0,40 м для труб D_у до 1,6 мм;

Размеры котлована понизу в таком случае будут:

В = d +А+2С

где d – наружний диаметр трубы , м;

Определение высоты траншеи.

а) определим минимальную глубину заложения трубопровода в начале трассы h_н :

-для канализации

h_н=max{h_пр – m;0,7+d}

-для водоснабжения

h_н=max{h_пр +0,5;0,5+d}

где h_пр–глубина промерзания, м

m=0,3 при диаметре < 500 мм; m=0,5 при диаметре > 500 мм

d – наружный диаметр труб, м

б) определим минимальную глубину заложения трубопровода в конце трассы h_к :

h_к= h_н+i·L

где L – длина трубопровода, м

i – уклон трубопровода

Определение размеров траншеи поверху.

Размеры траншеи поверху зависят от заложения откосов. Заложение откосов “l” определяется в зависимости от коэффициента откоса “m”. Коэффициент откоса “m”определяется в зависимости от грунта и глубины котлована “Н”. Наибольшая допустимая крутизна откосов приводится в таблице 1:

,

где m - коэффициента откоса;

l – заложение откоса.

.

Пример определения размеров траншеи поверху приведен на рис.1

Рис.1 – Определение размеров траншеи поверху

Таким образом, ширина траншеи поверху будет равна:

В_в^н=В+2l=В+2mh₁;

В_в^к=В+2l=В+2mh₂;

где В_в^н – ширина траншеи поверху в начале траншеи, м;

В_в^к– ширина траншеи поверху в конце траншеи, м;

В – ширина траншеи понизу, м.

Таблица 1 – Наибольшая допустимая крутизна откосов

Вид грунта	Глубина выемки, м
	до 1,5		от 1,5 до 3			от 3 до 5
	Угол между направлением откоса и горизонталью, град.	Отношение высоты откоса к его заложению.	Угол между направлением откоса и горизонталью, град.	Отношение высоты откоса к его заложению.	Угол между направлением откоса и горизонталью, град.		Отношение высоты откоса к его заложению.
Насыпной	56	1: 0,67	45	1: 1	38		1: 1,25
Песчаный, гравийный влажный (ненасыщенный)	63	1: 0,5	45	1: 1	45		1: 1
Супесь	76	1: 0,25	56	1: 0,67	50		1: 0,85
Суглинок	90	1: 0	63	1: 0,5	53		1: 0,75
Глина	90	1: 0	76	1: 0,25	63		1: 0,5
Лесовый сухой	90	1: 0	63	1: 0,5	63		1: 0,5

Высота траншеи определяется с учетом высоты песчаной подушки под трубопровод, принимается 100 мм;

h₁ = 0,1+ h_н

h₂ = h_к+0,1

Определение объема траншеи.

Объем траншеи с уклоном определяется по формуле:

где F_ср. –площадь поперечного сечения в середине траншеи, м²

h_н, h_к –глубина траншеи в начале и в конце, м

h_{раст сл} – глубина срезки растительного слоя, принимаем 0,2 м

L - длина траншеи, м.

Площадь поперечного сечения в середине траншеи определяется по формуле:

где F₁ – площадь поперечного сечения в начале траншеи, м² ;

F₂ –площадь поперечного сечения в конце траншеи, м² .

Площадь поперечного сечения в начале траншеи определяется по формуле:

Площадь поперечного сечения в конце траншеи определяется по формуле:

Определение объема уширении под колодцы.

а) устанавливаем размеры котлована для колодца понизу:

- для котлована с откосами:

b⁰_к=b+0,6

где b⁰_к – ширина котлована понизу, м

b – ширина плиты днища (диаметр), м

- для котлована с вертикальными стенками:

b^в_к=b+1,4

б) Определим объемы выступающих за траншею частей котлована V^к_кол:

- для котлована с откосами:

V^к_кол=( b⁰_к+m·h_ср)·( b⁰_к – В)·h_ср·n, м³

- для котлована с вертикальными стенками:

V^к_кол=( b^в_к –В)· b^в_к h_ср·n, м³

где ·n – количество колодцев, шт

h_ср – средняя глубина траншеи, м

h_ср=( h_н+ h_к)/2

Количество колодце определяется исходя следующих условий: размещаем колодцы по трассе в местах поворота трубопровода, на концах трассы, в местах подключений . Кроме того. колодцы располагаются

1. Для водоснабжения в соответствии с требованиями ТКП 45-4.01-32-2010 «Наружные водопроводные сети и сооружения. Строительные нормы проектирования»

2. Для водоотведения в соответствии с требованиями ТКП 45-4.56-32-2012 «Системы наружной канализации. Сети и сооружения на них. Строительные нормы проектирования»

Количество колодцев на прямом участке без подключений:

n=( L/z)+1, шт

где z – нормативное максимальное расстояние между колодцами, м

Определение общего объема грунта, разрабатываемого механическим способом.

V^мех_{общ гр}= V^к_кол + , м³

Определение объема недобора грунта, разрабатываемого ручным способом.

Недобор грунта в м² по дну траншей (в летнее время) определяется по площади траншей понизу.

Объем недобора для траншей:

где В – ширина дна котлована, м

L – длина дна котлована, м

h_недоб – глубина недобора грунта в метрах, зависит от емкости ковша экскаватора и рабочего оборудования и принимается по таблице 2.

Таблица 2– Допустимый недобор грунта при работе одноковшовым экскаватором, см

Емкость ковша, м3	Рабочее оборудование
	прямая лопата	обратная лопата	драглайн
Механические экскаваторы
0,4	5	10	15
0,65	10	15	20
0,8-1,25	10	17	25
1,5-2,5	15	20	30
3-5	20	-	30
Гидравлические экскаваторы
0,5	5	5	-
0,65-1	7	10	-
1,25-1,6	7	10	-
2-3,2	10	12	-

Определение объем обратной засыпки в м³ V_о.з. определяется по формуле:

где V^общ – объем грунта изъятый под строительство, м³;

V^общ_.= + V^к_кол+

К_о.р. –коэффициент остаточного разрыхления, принимаемый по таблице 3;

V_соор. - объем сооружений или трубопровода (определяется по геометрическим размерам), м³.

V_соор.= V_тр-да+ V_кол-в=(π·D²/4)·h_cp·n

- объем трубопровода , м³

V_тр-да=(π·d²/4)·L

где L - длина траншеи, м.

d – наружный диаметр труб, м

- объем колодцев , м³

V_кол-в=(π·D²/4)·h_cp·n

где n – количество колодцев, м.

D – наружный диаметр колодца, м. Зависит от диаметра трубопровода и определяется по ТКП 45-4.01-32-2010 «Наружные водопроводные сети и сооружения. Строительные нормы проектирования» или ТКП 45-4.56-32-2012 «Системы наружной канализации. Сети и сооружения на них. Строительные нормы проектирования»

Таблица 3–Показатели разрыхления грунтов.

Наименование грунтов	Коэффициент первичного разрыхления грунта	Коэффициент остаточного разрыхления грунта
Глина ломовая	1,28-1,32	1,06-1,09
Глина мягкая жирная	1,24-1,30	1,04-1,07
Гравийно-галечные грунты	1,16-1,20	1,05-1,08
Растительный грунт	1,20-1,25	1,03-1,04
Лес мягкий	1,18-1,24	1,03-1,06
Песок	1,10-1,15	1,02-1,05
Суглинок легкий и лессовидный	1,18-1,24	1,03-1,06
То же, тяжелый	1,24-1,30	1,05-1,08
Супесь	1,12-1,17	1,03-1,05

Объем уплотнения грунта равен объему обратной засыпки.

Причем, примерно 25-30 % принимается для уплотнения вручную, а остальные 70-75 % – для механизированного уплотнения.

где V_р.у–объем уплотнения ручным способом, м³;

V_м.у – объем уплотнения механизированным способом, м³.

Объем песчаной подсыпки определяется по формуле:

где F_тран. – площадь котлована понизу, м³ равна произведению В·L;

h_{пес.подушки}–толщина песчаной подушки, м, (принимают 0,1 м).

Определение объем срезки растительного слоя в м³ V_{раст. сл.} определяется по формуле: