7.2. Підрахунок об’ємів земляних робіт при розробці котлованів

Об’єм земляних робіт підраховують за проектом котловану, складеним відповідно до розмірів фундаментів, відміток закладення фундаментів і дна котловану, плану ділянки в горизонталях і прийнятої крутизни укосів.

Ширина по дну котлована для стрічкових фундаментів, заглиблених нижче основних відміток дна котловану підземної частини будівлі, повинна прийматися:

– при ритті з укосами — рівній ширині фундаментів баз додавання на розширення;

– при ритті з кріпленнями — рівній ширині фундаментів з розширенням з кожного боку на 0,15 м;

– при ритті з шпунтовою огорожею — рівній ширині фундаментів з розширенням з кожного боку по 0,20 м;

– при ритті з укосами для ізольованих фундаментів рівній ширині фундаментів з розширенням для проходу з кожного боку не менше 0,5 м, за наявності кріплень не менше 0,8 м.

Після цього необхідно визначити допустиму крутизну укосів, що забезпечує безпечне виробництво робіт при мінімальних об’ємах.

Крутизна укосів котлованів і траншей залежить від їх глибини і групи ґрунту.

Риття котлованів і траншей з вертикальними стінками без кріплень виконується тільки в ґрунтах природної вологості і за відсутності ґрунтових вод. При цьому глибина виїмки не повинна перевищувати її:

у насипних піщаних і гравелистих ґрунтах — 1,0 м;

у супісках — 1,25 м;

у суглинках і глинах — 1,50 м;

у особливо щільних нескельних ґрунтах — 2,00 м.

Найбільша допустима крутизна укосів тимчасових котлованів і траншей, що виконуються без кріплень, за наявності сприятливих гідрологічних умов, однорідності будови ґрунту і відсутності ґрунтових вод приймається по табл. 7.1.

Таблиця 7.1

Найбільша допустима крутизна укосів тимчасових котлованів і траншей, що виконуються без кріплень

Вид ґрунту	Глибина виїмки, в м
	до 1,5		від 1,5 до 3		від 3 до 5
	кут між напрямком укосу і горизонталлю, в градусах	відношення висоти укосу до його основи	кут між напрямком укосу і горизонталлю, в градусах	відношення висоти укосу до його основи	кут між напрямком укосу і горизонталлю, в градусах	відношення висоти укосу до його основи
Насипний	76	1:0,25	45	1:1	38	1:1,25
Піщаний, і гравелистий вологий (ненасичений)	63	1:0,50	45	1:1	45	1:1
Супісок	76	1:0,25	56	1:0,67	50	1:0,85

Продовження таблиці 7.1

Суглинок	90	1:0	63	1:0,5	53	1:0,75
Глина	90	1:0	76	1:0,25	63	1:0,5
Лесовий сухий	90	1:0	63	1:0,5	63	1:0,5

Примітки: 1. При глибині виїмки понад 5 м крутизна укосу вста­новлюється за розрахунком.

2. Крутизну укосів, котлованів і траншей в глинистих ґрунтах, пе­резволожених дощовими, сніговими (талими) і іншими водами, слід зменшувати проти вказаної в таблиці до крутизни 1:1 (45°).

3. Крутизна укосів траншей для трубопроводів, що прокладаються в скельних ґрунтах, встановлюється проектом залежно від способів роз­робки ґрунтів і оберігання трубопроводу від пошкодження при опус­канні труб або стержнів.

Лесові ґрунти у вологому стані наближаються по своїх властивос­тях до суглинків і супісків у водонасиченому стані, тому для них крутизну укосів слід приймати по табл. 7.1 з урахуванням примітки 2.

Для отримання в плані контурів укосів котловану обчислюють робочі відмітки h в місцях перетинів контура дна котловану з горизонталями і в кутах. Потім визначають в цих точках закладання укосів а по формулі: а = hт і наносять їх на план. Сполучаючи крайні точки укосів закладання прямими лініями, отримують на кресленні контур укосів.

Рис. 7.2. Схема котловану, що розглядається як обеліск

При визначенні об’ємів котлованів невеликих розмірів, простого контуру і з горизонтальною (приблизно) поверхнею, розрахунок здійснюється за допомогою простих формул геометрії.

Якщо котлован має вертикальні стінки, то його об’єм визначається по формулі:

(7.10)

де а і b — ширина і довжина котловану, м;

h — глибина котловану, м.

Котлован, що має постійні по всьому периметру укоси, прямокутні основи і розташований на майданчику з ухилами, що не перевищу­ють 0,01, розглядається як обеліск (рис. 7.2) і його об’єм визначається по формулі:

(7.11)

де h — глибина котловану, м;

а і b — ширина і довжина підошви котловану, м;

c і d — ширина і довжина по верху котловану, м.

Котловани складного контуру слід для підрахунку земляних робіт ділити на частини, прямокутні контури, що знаходяться в плані. Загальний об’єм котловану визначиться як сума об’ємів декількох обелісків.

При складному рельєфі місцевості, і великих розмірах котловану об’єм останнього можна підрахувати, користуючись методом попереч­них профілів.

Для цього в місцях перетину контуру дна котловану з горизонталя­ми і в кутах його визначають робочі відмітки ± h, знаходять величину нахилу укосів по формулі а = hт і наносять контур укосів на план (рис. 7.3). Для визначення об’єму робіт котлован ділять на ділянки шля­хом перетину його вертикальними паралельними площинами, перпен­дикулярними подовжній осі котловану. Такі площини проводять в то­рцях підошви котловану (перетини I-І і ІV-ІV) і в точках перетину го­ризонталей з подовжньою віссю (перетини ІІ-ІІ і ІІІ-ІІІ).

Об’єм робіт на кожній ділянці обчислюють за формулою 7.1. Кількості укосів в торцях котловану розбивають на кутові піраміди і проміжний один або декілька призматоїдів.

Об’єм кутових пірамід визначають по формулі:

(7.12)

де т — крутизна відкосу.

Об’єм призматоїдів між пірамідами обчислюють за формулою (7.1). Площі перетинів F₁ і F₂, що примикають до кутових пірамід, ви­значають по формулі:

*11 Кизима В. Технологія виконання та проектування земляних робіт в будівництві

(7.13)

Всі підрахунки за визначенням об’ємів земляних робіт зводять в таблиці 7.2, 7.3 і 7.4.

Повний об’єм котловану визначається як сума об’ємів окремих ді­лянок, замкнутих між вертикальними площинами і в торцях котловану (укосів і кутових пірамід).

Дія введення екскаватора, обладнаного прямою лопатою, в забій, в’їзду і виїзду автомобільного транспорту, влаштовують (поза межами виїмки, що розробляється) з’їзд в котлован, який розробляють екскава­тором.

Таблиця 7.2