Раздел 1. Земляные работы на участке под строительство здания; устройство фундамента

1.1. Расчет объема земляных работ

1.1.1.Формирование расчетной схемы

Делим площадку на равные квадраты со стороной 10,12…..15,20,25 метров, нумеруем вершины квадратов и записываем их в левом нижнем углу квадратов.

Исходные данные нашего примера:

- площадка имеет размеры А=60 м, Б=80м. Нижняя горизонталь имеет отметку 10.00м. Шаг горизонталей (превышение одной над другой соседней) G=+0,2м;

- котлован по дну имеет размеры Г=13м, В=25м; глубина – Н = 1,5м;

- привязка дна котлована к участку: Д=23м, Е=22м;

- наклон проектируемой площадки (для стока дождевых вод) – i = 0,1%

(в натуральном измерителе i = 0,001);

- ось наклона площадки к оси «Х» – 30^о;

- объем вывозки грунта – 100 м³, расстояние – 15 км;

- вид грунта – суглинок с включениями супеси (поэтому угол естественного откоса несколько больше).

Схема 0. Исходная

1.1.2Проводим расчет средней планировочной отметки предварительной (Н_cnon)даннойплощадки c учетом вывоза конкретного (заданного) объема грунта. (В нашем примере вывозится 100 м³ грунта).

Данный расчет проводится в две стадии:

1.1.2.1 Определяем существующие, т.е. черные отметки вершин квадратов в сетке.

Разделяем площадку, имеющую в нашем примере размеры в плане 60х80м, на равные квадраты со стороной 20 м. В нашем примере квадраты пронумерованы двумя цифрами с точкой (можно нумеровать и иначе, например – порядковыми цифрами).

Схема 1.Разделение площадки на квадраты

Определение черных отметок проводится графоаналитическим способом.

Если искомая черная отметка вершины квадрата («0») находится между известными отметками двух соседних горизонталей (отметки «А» и «В»), то её величину, - как разницу между отметкой «А» и уровнем А₁В_1, - можно вычислить на основании правила подобия треугольников по следующей формуле: (1)

А ,В – отметки горизонталей, между которыми находится искомая вершина квадрата;

«О» (а также А₁ и В₁) - отметка вершины квадрата;

АА₁+ВВ₁ = G– шаг горизонталей;

А₁О+ В₁О = L – расстояние между горизонталями на плане;

(углы АА₁О = ВВ₁О = 90^о)

- превышение горизонтали «А» над уровнем вершины квадрата «О».

Таким способом вычисляем все черные (существующие) отметки вершин квадратов. Это позволит построить регулярное поле значений отметок для последующих графоаналитических построений и расчетов.

Вывод расчетной формулы:

Из правила пособия треугольников составляем уравнение:

Отсюда Но , где G – шаг горизонталей.

Подставляем значение в формулу (3)и получаем:

.

Находим :

Обозначим: ,

Тогда (1)- превышение отметки горизонтали «А» над искомой отметкой «0» вершины квадрата.

Здесь – расстояние от вершины до соответствующей горизонтали на плане.

В нашем примере G=0,2м. Записываем черные отметки вершин квадратов в правом нижнем углу квадратов.

Схема2. Черные отметки вершин квадратов.

1.1.2.2 Рассчитаем предварительную среднюю планировочную отметку по формуле:

, (2)

где: n- количество квадратов (квадратных в основании призм);

Н_1,Н_2,Н₃-отметки точек на сетке квадратов, в которых сходятся одна, две и четыре вершины квадратов (призм).

В нашем примере

= (11.10+10.57+10.00+10.50)+2(11.03+10.90+10.72+10.42+10.22+10.18+10.30+10.42+10,70+10.95)+4(10.95+10.75+10.60+

10.40+10.55+10.62)= (42.17+211.68+255.48)= =10.61.

1.1.3.Корректировка с учетом объема грунта, изымаемого под фундамент(подвал) здания

Такая корректировка проводится за минусом объема вывозимого грунта. Принимаем, что этот грунт распределяется по площадке равномерно (хотя в действительности его перемещают лишь в несколько квадратов).

Примечание: Также следует иметь в виду, что после придания площадке заданного уклона, высоты сторон котлована и соответственно – объем грунта под зданием могут существенно измениться. В этом случае необходимо провести дополнительное уточнение (корректировку) красных и рабочих отметок на прирост либо уменьшение объема насыпного грунта (в разделах 1.5 и 1.6).

С учетом распределения грунта из котлована (на вывоз и по площадке) окончательная средняя планировочная отметка равна:

, (3)

в которой:

, (4)

где: V_ф- объем грунта, изымаемого под фундамент здания, м³;

V_ф= F_ф Н. (5)

Здесь V_в- объем грунта, подлежащий вывозу за пределы площадки, м³;

F_пл- площадь всей площадки, м²;

F_ф -площадь фундамента с подвалом (пятна застройки) здания, м²;

Н - глубина котлована, м.

Следует заметить: если объем вывоза грунта больше объема фундамента, то понижается (уменьшается).

В нашем примере = , тогда

10,61+0,09 =10,70.

Примечание: Сущность средней панировочной отметки заключается в том, что реальная площадка может принять горизонтальное положение только на уровне H_спо,- когда будут срезаны все излишки и засыпаны все её низины имеющимся грунтом (то есть без вывоза и привоза грунтовых масс). Если не ставить целью придание площадке уклона, то полученной Н_сподостаточно для расчета рабочих отметок горизонтальной площадкив углах вершин квадратов (а именно:Н_раб = Н_спо- Н_черная).