2. Задание.
Характеристика строительной площадки
1. Район строительства: город Мурманск
2. Абсолютная отметка уровня грунтовых вод: 129,03
4. Тип дорожного покрытия: асфальтобетон
5. Дальность транспортирования грунта:
до отвала – 2,5 км
до карьера – 3,8 км
6. Размер участка застройки: 120*120 м.
7. Размеры здания:
9. На участке застройки нет строений, подлежащих сносу,деревьев,кустарников,пней.
Свойства грунтов
1. Тип грунта: суглинок
2. Плотность: 1900 кг/м3
3. Влажность грунта в естественном состояние: 8%
4. Угол естественного откоса: 18°
5. Коэффициент фильтрации: 0,09 м/сут
6. Группа грунта -I I I
7. Коэффициент разрыхления: 1,2
8.Коэффициент первоначального разрыхления: 25%
9.Коэффициент уплотнения :0,95
Внутриплощадочные подготовительные работы
До начала основных земляных работ на площадке застройки необходимо срезать растительный (плодородный) слой грунта и уложить его в отвалы для дальнейшего использования в целях рекультивации нарушенных и малопродуктивных сельскохозяйственных земель, а также для благоустройства площадок.
Толщина растительного слоя грунта: 0,05 м.
3.Определение объёма земляных работ.
3.1.Определение объемов земляных работ по вертикальной планировке строительной площадки.
3.1.1 Разбивка площадки на квадраты.
Для определения объема земляных работ топографическую схему разбиваем на квадраты(30*30) так, чтобы в каждом квадрате было не менее 1 и не более 2 горизонталей чёрного профиля. Здание должно быть внутри сетки, линии сетки должны быть расположены параллельно основным осям здания. Затем слева направо и сверху вниз нумеруем вершины квадратов. Номера ставим в левом нижнем углу. Отметки в вершинах квадратов разбивочной сетки определяем методом линейной интерполяции между двумя смежными горизонталями. Черные отметки записываем в нижнем правом углу вершины квадрата. Красные отметки записываются в правом верхнем углу вершины квадрата.
3.1.2.Определение черных, красных и рабочих отметок.
Чёрные отметки-отметки рельефа(высота над уровнем Балтийского моря);
Красные отметки- планировочные отметки;
Рабочая отметка-разность между красной и чёрной отметкой;
Чёрные отметки в вершинах квадратов
определяют методом интерполяции, через
точку вершины квадрата проводим линию
между горизонталями с наименьшей длиной.
Рисунок 1 – Определение черных и красных отметок
Рисунок 2– Определение черных
h1 - превышение точки 5 над горизонтальюHi.
h1=
,
где
lиl1 –наикротчайшие расстояния между горизонталями и горизонталью и искомой вершиной(замеряем линейкой).
h=Hi+1 -Hi;
H1 =Hi +h1
Красные отметки определяются аналогично (без учета растительного слоя).
Таблица 1- Ведомость вычисления чёрных отметок в вершинах квадратов
|
№ вершины |
Формула подсчёта |
Нч |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Нчi=Hiч
+ 133,00
–
|
132,88 |
|
2 |
133,00
-
|
132,88 |
|
3 |
132,00
+
|
132,18 |
|
4 |
132,00
|
132,00 |
|
5 |
132,50
+
|
132,65 |
|
6 |
132,00
-
|
131,83 |
|
7 |
132,50
|
132,50 |
|
8 |
132,00
-
|
131,83 |
|
9 |
132,00
-
|
131,88 |
|
10 |
132,00
-
|
131,85 |
|
11 |
131,5
+
|
131,60 |
|
12 |
132,00
-
|
131,88 |
|
13 |
131,50
+
|
131,70 |
|
14 |
131,50
|
131,50 |
|
15 |
131,50
|
131,50 |
|
16 |
131,50
+
|
131,79 |
|
17 |
131,50
+
|
131,51 |
|
18 |
131,00
+
|
131,24 |
|
19 |
131,50 |
131,50 |
|
20 |
131,50
+
|
131,65 |
|
21 |
131,50
+
|
131,53 |
|
22 |
131,00
+
|
131,47 |
|
23 |
131,00
+
|
131,20 |
|
24 |
131,00
+
|
131,11 |
|
25 |
131,50
+
|
131,71 |
Таблица 2- Ведомость вычисления красных отметок в вершинах квадратов
|
№ вершины |
Формула подсчёта |
Нкр |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Нкрi=Нiкр
+ 132,30
+
|
132,33 |
|
2 |
132,10 +
|
132,18 |
|
3 |
132,00 +
|
132,08 |
|
4 |
131,90 +
|
131,94 |
|
5 |
131,70 +
|
131,78 |
|
6 |
132,00 +
|
132,07 |
|
7 |
131,90 +
|
131,93 |
|
8 |
131,70 +
|
131,77 |
|
9 |
131,50 +
|
131,58 |
|
10 |
131,40 +
|
131,41 |
|
11 |
131,90 +
|
131,94 |
|
12 |
131,70
|
131,70 |
|
13 |
131,50
+
|
131,51 |
|
14 |
131,30
+
|
131,38 |
Продолжение таблицы 2.
|
15 |
131,20 +
|
131,21 |
|
16 |
132,00 +
|
132,04 |
|
17 |
131,90 +
|
131,91 |
|
18 |
131,70 |
131,70 |
|
19 |
131,50 +
|
131,53 |
|
20 |
131,40 +
|
131,47 |
|
21 |
132,10 +
|
132,18 |
|
22 |
132,00 +
|
132,07 |
|
23 |
131,90 +
|
131,94 |
|
24 |
131,70 +
|
131,78 |
|
25 |
131,60 +
|
131,69 |
3.1.3Вычисление рабочих отметок.
Рабочие отметки вычисляем, как разность красной и черной отметок.
Если рабочая отметка получается со знаком плюс, то точка находится в зоне насыпи, следовательно, грунт нужно насыпать, если со знаком минус - в зоне выемки и грунт нужно срезать.
Таблица 3 – Ведомость вычисления рабочих отметок в вершинах квадратов
|
№ вершины |
Формула подсчёта |
РО | |
|
+ |
- | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Hкрi – Нчi 132,33-132,88 |
|
0,55 |
|
2 |
132,18-132,88 |
|
0,70 |
|
3 |
132,08-132,18 |
|
0,10 |
|
4 |
131,94-132,00 |
|
0,06 |
|
5 |
131,78-132,65 |
|
0,87 |
|
6 |
132,07-131,83 |
0,24 |
|
|
7 |
131,93-132,50 |
|
0,57 |
|
8 |
131,77-131,81 |
|
0,40 |
|
9 |
131,58-131,88 |
|
0,30 |
|
10 |
131,41-131,85 |
|
0,44 |
|
11 |
131,94-131,60 |
0,34 |
|
|
12 |
131,70-131,88 |
|
0,18 |
|
13 |
131,51-131,70 |
|
0,19 |
|
14 |
131,38-131,50 |
|
0,12 |
|
15 |
131,21-131,50 |
|
0,29 |
|
16 |
132,04-131,79 |
0,25 |
|
|
17 |
131,91-131,51 |
0,40 |
|
|
18 |
131,70-131,24 |
0,46 |
|
|
19 |
131,53-131,50 |
0,03 |
|
|
20 |
131,47-131,65 |
|
0,17 |
|
21 |
131,18-131,53 |
0,53 |
|
|
22 |
132,07-131,47 |
0,60 |
|
|
23 |
131,94-131,20 |
0,74 |
|
|
24 |
131,78-131,11 |
0,67 |
|
|
25 |
131,69-131,71 |
|
0,20 |
3.1.4 Определение линии нулевых работ и объемов грунта.
Линия нулевых работ размещается в квадратах с рабочими отметками разного знака и наносятся на чертеже плана площадки прямолинейными линиями в пределах каждого квадрата планировочной сетки по точкам с нулевыми значениями рабочих отметок.
Положение точек к линии нулевых работ находим из подобия треугольников:
x=
Рисунок 3 – Определение линии нулевых работ
На плане участка по рабочим отметкам определяется линия нулевых работ, граница между выемкой и насыпью. Все фигуры,образованные сторонами квадрата и линией нулевых работ нумеруются.Линия нулевых работ представлена на рисунке.
Таблица 4 – Ведомость расчёта линий нулевых работ
|
№ линии |
Формула подсчёта |
Привязка положения НР |
|
1 |
2 |
3 |
|
1-6 |
|
20,89 |
|
6-7 |
|
8,89 |
|
11-12 |
|
19,62 |
|
12-17 |
|
9,31 |
|
13-18 |
|
8,77 |
|
14-19 |
|
24 |
|
19-20 |
|
4,50 |
|
24-25 |
|
23,10 |
Таблица 5 – Расчёт площадей фигур площадки
|
№ фигуры |
Площадь фигуры,
|
|
1 |
2 |
|
1 |
40,49 |
|
2 |
859,51 |
|
3 |
900,00 |
|
4 |
900,00 |
|
5 |
900,00 |
|
6 |
427,65 |
|
7 |
472,35 |
|
8 |
900,00 |
|
9 |
900,00 |
|
10 |
900,00 |
|
11 |
851,68 |
|
12 |
48,32 |
|
13 |
271,20 |
|
14 |
628,80 |
|
15 |
491,55 |
|
16 |
408,45 |
|
17 |
886,50 |
|
18 |
13,50 |
|
19 |
900,00 |
|
20 |
900,00 |
|
21 |
900,00 |
|
22 |
414,00 |
|
23 |
486,00 |
3.1.4 Объемы работ в откосах по периметру площадки.
aест– угол заложения естественного откоса
mест– коэффициент заложения естественного
откоса,
равный 1/tan(28)=1,88
Для того чтобы построить откосы нужно в масштабе отложить ординаты рабочих отметок по периметру площадки(откосы нумеруем).
Призматоид боковой:
Угловой откос:
V
Боковой призматоид, типа трёхгранной
пирамиды:
V
Схема определения откосов по периметру площадки представлена на рисунке:
Рисунок 4– Схема определения откосов по периметру площадки
Таблица 6 - Ведомость вычисления объемов откосов грунта по периметру площадки.
|
№ откоса
|
Эскиз и наименование |
Формула подсчёта
|
Объём , м3 | |
|
Насыпь |
Выемка | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
2/1 |
ПИРАМИДА УГЛОВАЯ |
V= |
+ |
- 0,53 |
|
2/2 |
БОКОВОЙ ПИЗМАТОИД
|
V= |
|
18,12 |
|
2/3 |
БОКОВОЙ
ПРИЗМАТОИД ТИПА ТРЁХГРАННОЙ ПИРАМИДЫ
|
V= |
|
3,24 |
|
3/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
|
8,77 |
|
4/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
|
0,30 |
|
5/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
|
12,51 |
|
5/2 |
ПИРАМИДА УГЛОВАЯ
|
V= |
|
2,08 |
|
5/3 |
БОКОВОЙ
ПРИЗМАТОИД
|
V= |
|
19,73 |
|
10/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
|
6,24 |
|
17/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
|
2,50 |
|
23/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
|
1,58 |
|
23/2 |
ПИРАМИДА УГЛОВАЯ
|
V= |
|
3,16 |
|
23/3 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД ТИПА ТРЁХГРАННОЙ ПИРАМИДЫ
|
V= |
|
0,14 |
|
22/1 |
БОКОВОЙ
ПРИЗМАТОИД ТИПА ТРЁХГРАННОЙ ПИРАМИДЫ
|
V= |
5,32 |
|
|
21/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
22,97 |
|
|
20/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
20,80 |
|
|
19/3 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
14,76 |
|
|
19/2 |
ПИРАМИДА УГЛОВАЯ
|
V= |
0,47 |
|
|
19/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
7,32 |
|
|
11/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
4,05 |
|
|
6/1 |
БОКОВОЙ ПРИЗМАТОИД
|
V= |
3,92 |
|
|
1/1 |
БОКОВОЙ
ПРИЗМАТОИД ТИПА ТРЁХГРАННОЙ ПИРАМИДЫ
|
V= |
0,27 |
|
3.1.5Вычисление объема грунта при вертикальной планировке площадки, занимаемой зданием.
Для того чтобы определить объемы грунта под зданием определим черные, красные и рабочие отметки в углах здания и точках пересечения контура здания с сеткой квадратов. Отметки определяем методом интерполяции.
Рисунок 5 - Схема расположения отметок здания
Таблица 7 - Ведомость вычисления черных отметок здания.
|
Номер вершины |
Формула подсчета |
Отметка(Hч) |
|
26 |
119,5 + 26,89*0,5/32,42 |
119,91 |
|
27 |
- |
120,00 |
|
28 |
- |
120,00 |
|
29 |
119,5 + 17,76*0,5/22,22 |
119,57 |
|
30 |
- |
120,00 |
|
31 |
- |
120,00 |
|
32 |
- |
120,00 |
|
33 |
119,5 + 3,80*0,5/13,15 |
119,64 |
Таблица 8 - Ведомость вычисления красных отметок здания.
|
Номер вершины |
Формула подсчета |
Отметка(Hкр) |
|
26 |
120,3 + 3,39*0,1 /7,22 |
120,34 |
|
27 |
120,4 + 2,69*0,1 /17,33 |
120,41 |
|
28 |
120,5 + 5,90*0,1 /14,70 |
120,54 |
|
29 |
120,6 + 5,44*0,1 /6,69 |
120,68 |
|
30 |
- |
120,60 |
|
31 |
120,6 + 3,74*0,1 /13,31 |
120,62 |
|
32 |
120,4 + 2,00*0,1 /8,14 |
120,42 |
|
33 |
120,6 + 3,72*0,1 /4,64 |
120,68 |
Таблица 9 – Ведомость вычисления рабочих отметок здания.
|
Номер вершины |
Формула подсчета |
Рабочая отметка | |
|
«+» |
« – » | ||
|
26 |
120,34 – 119,91 |
0,43 |
|
|
27 |
120,41 – 120,00 |
0,41 |
|
|
28 |
120,54 – 120,00 |
0,54 |
|
|
29 |
120,68 – 119,57 |
1,11 |
|
|
30 |
120,60 – 120,00 |
0,60 |
|
|
31 |
120,62 – 120,00 |
0,62 |
|
|
32 |
120,42 – 120,00 |
0,42 |
|
|
33 |
120,68 – 119,64 |
1,04 |
|
Таблица
10 – Ведомость вычисления объема грунта
при вертикальной планировке площадки
на территории, занимаемой зданием. Объём
грунта каждой фигуры вычисляется по
формуле:
|
№ фигуры |
РО |
Ср РО |
Площадь, |
Объём
грунта,
| |
|
насыпь |
выемка | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
11-1 |
0,01;0,02,0,00;0,00 |
0,01 |
0,10 |
0,01 |
|
|
11-2 |
0,02;0,24;0,00;0,00;0,17 |
0,09 |
124,17 |
11,18 |
|
|
7-1 |
0,00;0,00;0,17;0,18 |
0,09 |
2,05 |
|
0,18 |
|
12-1 |
0,00;0,00;00,18 |
0,09 |
23,63 |
|
2,13 |
|
8-1 |
0,17;0,18,0,12,0,19 |
0,17 |
6,00 |
|
1,02 |
|
13-1 |
0,18;0,00;0,00;0,19 |
0,09 |
271,50 |
|
24,44 |
|
14-1 |
0,00;0,00;0,17;0,11 |
0,07 |
97,50 |
6,82 |
|
|
9-1 |
0,12;0,19;0,12;0,14 |
0,14 |
6,00 |
|
0,84 |
|
15-1 |
0,12;0,19;0,08;0,00;0,00 |
0,08 |
355,87 |
|
28,47 |
|
16-1 |
0,00;0,00;0,11 |
0,04 |
13,13 |
0,53 |
|
|
17-1 |
0,12;0,25;0,25;0,14 |
0,19 |
3,80 |
|
0,72 |
|
17-2 |
0,12;0,25;0,08;0,22 |
0,20 |
23,37 |
|
4,67 |
Вывод: здание находится в выемке, сначала делаем вертикальную планировку.
4.Определение объема земляных работ при устройстве котлована.
Исходные данные:
1. Размер здания в плане: 12,5х92м;
2. Характеристика фундаментов: ленточный сборный ж/б из фундаментных плит шириной 2,4м;
3. Привязка наружных стен к осям здания нулевая;
4. Грунт – суглинок;
5. Угол естественного откоса - 18°
6.Толщина песчаной подсыпки 10 см
7.Безопасный зазор при необходимости выполнения работ в пазухе котлована 1м
по [1,п 3.2]
Так как котлован находится большей частью в зоне выемки, то комплекс земляных работ принято начинать с вертикальной планировки площадки,а только затем переходить к разработке котлована, возведению подземной части здания, обратной засыпке пазух котлована .
При устройстве выемки, расположенной ниже уровня грунтовых вод необходимо осушить водонасыщенный грунт, обеспечить условия для его разработку и ведения последующих работ: монтажа конструкций нулевого цикла с гидроизоляцией.
Водопонижение осуществляем после разработки котлована, так как по заданию даны суглинки. Для водопонижения применяем открытый водоотлив (принимаем конструктивно).
План котлована(см.Приложение 1)
4.1.Проектирование котлована.
Так как сначала будет выполняться комплекс работ по вертикальной планировке площадки, а только затем планировка котлована, расчет будем проводить по отметкам красного профиля.
4.1.2. Находим среднюю красную отметку.
(м)
Находим глубину котлована:
,где
- отметка заложения фундамента
=128,9
(м)
4.1.3.Определение объёма грунта при разработке котлована.
(м)
(м)
B3=B2+2*Hк*m= 20,3+2*2,7*3,078 = 36,92 (м)
L3=L2+2*Hк*m= 99,8+2*2,7*3,078 = 116,42 (м)
Vк = 2,7/6*[(2*20,3+36,92)*99,8+(2*36,92+20,3)*116,42] = 8413,3 (м3)
Разрез котлована (см Приложение 2).
Для безопасного спуска в котлован предусматриваем пандус, рассчитаем объём пандуса:
;
=10
(м) -коэффициент заложения въезда траншеи;
=3,078 -коэффициент заложения откосов
пандуса;
Полный объём при разработке котлована:
+
=8413,3
=27(м)
Рисунок 9 – План пандуса
4.1.4. Разработка влажного и мокрого грунта.
,
где,
– объём влажного грунта,
- объём мокрого грунта
,
где ,
– высота мокрого грунта,
– глубина котлована,
– расстояние до уровня грунтовых вод,
-
высота капиллярного подъёма, для
суглинков принимаем 1м.
=129,03-128,9+1=1,13м.
Vмокр.г = 1,13/6*[(2*20,3+36,92)*99,8+(2*36,92+20,3)*116,42] =3521,13(м3)
Vвлажн =8413,3-3521,13 =4892,17 (м3)
4.3Определение объёма земляных работ при обратной засыпке пазух котлована.
Обратная засыпка пазух фундамента производится после возведения конструкций нулевого цикла, грунт в пазухах фундамента послойно уплотняется. Обратная засыпка производится после возведения фундамента.
Высоту фундаментной подушки 0,3 м;
Ширина фундаментной подушки 2,4 м;
Ширина блоков 0,6 м;
Определим объём подземной части здания:
;
;
Объем обратной засыпки:
=
8413,3–3506,17 = 4907,13(м3)
Занимаемый объем после уплотнения:
V=
*
==4907,13*0,95=4661,77м3,
где
=0,95
для суглинков.
Для котлованов, расположенных в суглинках, применяют водопонизительную систему открытого водоотлива после возведения фундамента.На рисунке представлена схема расположения зумпфов.
Рисунок 10 – Схема расположения зумпфов