3. Определение объёмов земляных масс при разработке котлована

3.1. Определение геометрического объёма грунта в котловане

Для определения объёма котлована можно воспользоваться следующей формулой:

V_геом.к = Н_к / 6  (F_н + F_в + 4  F_ср.) , где

V_геом.к – геометрический объём грунта в котловане, м³;

Н_к – глубина котлована, м;

F_н – площадь котлована по низу, м²;

F_в – площадь котлована по верху, м²;

F_ср – площадь в средней части котлована, м²;

Геометрический объём грунта в котловане определяется с учётом размеров, указанных в задании.

Площадь котлована по низу:

F_н = (30+1.4*2)*(18+1.4*2)+(18+1.4*2)*6 = 807.04 м²

Площадь котлована по верху (определяется с учётом горизонтальной проекции откоса котлована при заложении откосов котлована принимаемому по приложению 3, для песка высотой не более 5 м 1:m=1:1):

F_в = (30+5*2)*(18+5*2)+(18+5*2)*6 = 1288 м²

Площадь в средней части котлована:

F_ср = (30+3.2*2)*(18+3.2*2)+(18+3.2*2)*6 = 1034.56 м²

Объём котлована:

V_геом.к. = 3.6/6(807.04+1288+4*1034.56) = 3739.968 м³

3.2. Определение геометрического объёма грунта пандуса (съезда)

h_к - высота котлована, м;

b = 3,5 м – ширина съезда (при одностороннем движении автотранспорта);

1: m = 1:1 – заложение откосов котлована (по прил. 3);

1: n = 1:5 ÷ 1:8 – уклон съезда, принимаем 1:n = 1:7;

1: р – заложение боковых откосов съезда (принимаем 1: р = 1: m);

V_съезда = (b ∙ x / 2 + x² ∙ p / 3) ∙ a₃ , м³

где: а₃ = h_к∙ n; х = а₂ / n; а₂ = а₃ – а₁; а₁ = h_к∙m

а₁ = 3.6∙1 = 3.6

а₃ = 3.6∙7 = 25.2

а₂ = 25.2 – 3.6 =21.6

х = а₂ / n = 3.086

V_съезда = (3.5 ∙ 3.086 / 2 + 3.086² ∙ 1 / 3) ∙ 25.2 = 216.089 м³

3.3. Определение общего объёма грунта в котловане

V_к.общ. = V_геом.к. + V_съезда , м³

V_к.общ. = 3739.968 + 216.089 = 3956.057 м³

3.4. Определение объёма грунта обратной засыпки

Объём песчаной подсыпки:

V_подс.= F_н∙ h_{песч.подс.}, м³

V_подс.= 807.04∙ 0.1 = 80.704 м³

Объём бетонной подготовки:

V_{бет.подг.} = F_{бет.подг.}∙ h_{бет.подг.}, м³

F_{бет.подг} = (30+0.9*2)*(18+0.9*2)+(18+0.9*2)*6 = 748.44 м²

V_{бет.подг.} = 748.44_.∙ 0.1 = 74.844 м³

Объём фундаментной плиты:

V_ФП = F_ФП∙ h_ФП, м³

F_ФП = (30+0.7*2)*(18+0.7*2)+(18+0.7*2)*6 = 725.56 м²

V_ФП = 725.56∙0.3 = 217.668 м³

Объём подземной части здания:

V_{подз. зд.} = F_{подз. зд.}∙ h_{подз. зд.}, м³

F_{подз. зд.} = (30+0.2*2)*(18+0.2*2)+(18+0.2*2)*6 = 669.76 м²

V_{подз. зд.} = 669.76_.∙3.1 = 2076.256 м³

Объём обратной засыпки пазух котлована (без учёта объёма грунта пандуса):

V_{о.з.геом.} = V_геом.к. – (V_{песч.подс.} + V_{бет.подг.} + V_ФП + V_{подз. зд.}), м³

V_{о.з.геом.} = 3739.968 – (80.704 + 74.844 + 217.668 + 2076.256) = 1290.496 м³

Объём грунта обратной засыпки с учётом грунта пандуса:

V_{о.з. общ.} = V_{о.з.геом.} + V_съезда, м³

V_{о.з. общ.} = 1290.496 + 216.089 = 1506.585 м³

4. Составление сводного баланса

Сводный баланс грунта

Таблица 2

АКТИВ			ПАССИВ
Место разработки грунта	Vгеом, м3	Vп.р., м3	Место образования насыпи	Vгеом, м3	Vп.р., м3	Vо.р., м3
1	2	3	4	5	6	7
Выемка	7658.76	8577.811	Насыпь	10050.19	11256.213	9757.48
Котлован	3956.057	4430.784	Обратная засыпка	1506.585	1687.375	1462.704
	Σ= 11614.817	Σ= 13008.595		Σ= 11556.775	Σ= 12943.588	Σ= 11220.184

Примечание:

1) АКТИВ: V_геом соответствует суммарному объёму выемки V_в.геом., (по ∑[5] таблицы 1);

V_п.р - объём грунта выемки с учётом коэффициента первоначального увеличения объёма грунта, который зависит от показателей разрыхления грунтов и пород П_{п.р ,} по приложению 2 П_п.р = 10 -15% для песка, приниаем П_п.р = 12% , V_п.р = V_геом ∙ k_п.р.; k_п.р =(100+ П_п.р) /100 = (100+12)/100 = 1.12; V_п.р = 7658.76*1.12 = 8577.811 м³;

Для котлована V_геом соответствует V_к.общ. (п.3.3);

V_п.р - объём грунта котлована с учётом коэффициента первоначального увеличения объёма грунта, который зависит от показателей разрыхления грунтов и пород П_п.р, V_п.р = V_к.общ. ∙ k_п.р = 3956.057*1.12 = 4430.784 м³.

2) ПАССИВ: V_геом соответствует суммарному объёму насыпи V_н.геом., который берётся из (по ∑[9] таблицы 1);

V_п.р - объём грунта насыпи выемки с учётом коэффициента первоначального увеличения объёма грунта, V_п.р = V_геом ∙ k_п.р. = 10050.19*1.12 = 11256.213 м³;

V_о.р. – соответствует суммарному объёму грунта насыпи V_насыпи с учётом коэффициента остаточного разрыхления грунта (по ∑[10] таблицы 1).

∑ А - ∑ П = [2] – [7] = ± V_грунта, м³

∑ А - ∑ П = 11614.817 - 11220.184 = 394.633 м³

По балансу земляных масс определяется количество грунта, которое необходимо вывезти или требуется дополнительно привезти на стройплощадку. При положительном балансе имеются излишки грунта, при отрицательном балансе – нехватка грунта.

Объём выемки и объём насыпи могут отличаться на 5%.

= 3.52% < 5%.