Лабораторная работа № 12 Расчет объемов котлованов и траншей

В промышленном и гражданском строительстве чаще всего приходится рассчитывать объемы котлованов, траншей, выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

Объемы земляных работ подсчитывают по чертежам земляных сооружений, а также по натурным размерам в процессе производства работ, пользуясь формулами элементарной геометрии. При сложной форме сооружения его делят на ряд простых геометрических фигур, объемы которых суммируют. Все объемы земляных работ подсчитывают в плотном (естественном) состоянии. Если необходимо определить объем грунта в разрыхленном состоянии, учитывают коэффициент разрыхления. При наличии на одном объекте нескольких видов грунтов объемы их подсчитывают отдельно.

12.1. Цель лабораторной работы: рассчитать объем котлована и траншеи.

12.2. Приборы и принадлежности: чертежная бумага формата А4, карандаш, калькулятор.

12.3. Порядок выполнения работы

Из прил. 12, в соответствии с вариантом студента, выдаются размеры котлована и траншеи. Необходимо рассчитать их объем.

I. Расчёт объема котлована

Котлован ‑ выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и других инженерных сооружений (рис. 12.1). Размеры котлованов и его глубина устанавливаются проектом сооружения и зависят от условий эксплуатации, уровня залегания грунтов, способных выдержать нагрузку от сооружения, глубины промерзания грунта и других факторов.

1. Объём котлована прямоугольной формы с откосами (рис. 12.1, а) определяют по формуле опрокинутой усечённой пирамиды (призматоида):

, (12.1)

где и - ширина и длина котлована по дну, м;

и - то же, поверху; H ‑ глубина котлована, м.

Для определения объема обратной засыпки пазух котлована, когда объем его известен, нужно из объема котлована вычесть объем подземной части сооружения.

2. Объём котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (рис.12.1, б):

, (12.2)

где и ‑ площади дна и верха котлована, м; ‑ площадь сечения по середине его высоты, .

3. Объём квадратного котлована с откосами определяют по формуле опрокинутого призматоида:

. (12.3)

4. Объём круглого в плане котлована с откосами (рис. 12.1, в) определяют по формуле опрокинутого усечённого конуса:

, (12.4)

где R и r - радиусы верхнего и нижнего оснований котлована.

II. По выданным преподавателем размерам определить объем траншеи. Траншея ‑ это открытая выемка в земле, предназначенная для устройства ленточного фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, силовые кабеля, сети связи).

Объём траншеи с вертикальными стенками можно определить по формуле

или , (12.5)

где ‑ ширина траншеи; и ‑ глубина её в двух крайних поперечных сечениях; и ‑ площади этих сечений; ‑ расстояние между сечениями.

Рис. 12.1. Схема для определения объёмов земляных работ

при устройстве котлованов различной формы, траншей, насыпей:

а, б, в ‑ котлованы прямоугольные, многоугольные, круглые; г ‑ траншея с откосами;

д – насыпь

Объём траншеи с откосами (рис. 12.1, д) можно определить по вышеприведённой формуле, при этом площади поперечных сечений можно рассчитать по формуле

. (12.6)

12.4. К сдаче представляют: графическую часть работы с результатами расчета.