1.2. Определение объемов работ при разработке грунта в траншеях. Пример расчетов.

А. Построение продольного и поперечного профилей

В качестве примера возьмем вариант задания, данные которого отражены на рис. 3.2.

Рис. 3.2 - Задание на расчет объема работ при разработке траншеи

Решение:

1. разбиваем трассу на участки длиной по 100 м (пикеты 0…7) и определяем интерполяцией черные отметки в пикетах;

2. проводим условный горизонт на отметке +30.0 и строим черный профиль трассы (рис. 3.3). Проводим вспомогательную линию с уклоном 0,002 и перемещаем ее параллельно самой себе до соприкосновения с линией рельефа местности (пикет 0). Из этой точки откладываем величину h_min + Dи получаем красную отметку траншеи в пикете 0 (Н₀). В остальных пикетахН_К=Н₀ - i·l. Таким образом строится продольный профиль траншеи, а состав таблицы под профилем понятен из рис. 3.3.

Рис. 3.3 - Продольный профиль траншеи

Подсчет объемов работ производим по формуле Ф.Мурзо (3.1)

(3.1)

Здесь F_ср- площадь поперечного сечения траншеи посередине участка;

m – коэффициент заложения откосов;

h_i- глубина траншеи по краям участка?

L_тр- длина участка.

Таблица 3.1 – Коэффициент заложения откосов m.

Вид грунта	глубина выемки, м до
	1,5	3	5
Супесь	0,25	0,67	0,85
Суглинок	0,25	0,5	0,75
Глина	0	0,25	0,5
Лесс	0	0,5	0,5
Песок и гравийные грунты	0,67	1,1	1,25

Примечание для супесей m=0 при глубине до 1м, для суглинков – до 1,25 м

Данные для расчета представлены в таблице 3.3.

Поперечное сечение траншеи. Поперечное сечение траншеи показано на рис. 3.4.. Ее размеры зависят от глубины и вида грунта, ширины траншеи по низу.

Наименьшая ширина траншеи по низу В_Нзависит от вида подземного сооружения. Для труб эта ширина определяется материалом труб и их диаметром, а также способом укладки (данные приведены в табл. 3.2.). Для остальных сооружений (фундаментов, коллекторов и т.д.) помимо ширины конструкций следует учитывать ширину технологических зонтехнологических берм.

Для траншей с откосами расстояние между сооружением и подошвой откоса принимается не менее 0,3 м. При необходимости спуска рабочих в траншею для выполнения работ снаружи сооружения эта технологическая берма Б_Тсоставляет не менее 0,7 м. В любом случае ширина траншей В_Нпринимается не менее ширины режущей кромки рабочего органа машины с добавлением 0,1 м для суглинков и глин и 0,15 м для песчаных и супесчаных грунтов.

Рис. 3.4 - Поперечный профиль траншеи

Размер траншеи по низу зависит от вида труб и способа их укладки (таблица 3.2).

Таблица 3.2 - Наименьшая ширина траншеи для укладки трубопроводов

Способ Укладки трубопроводов	Наименьшая ширина траншей с вертикальными стенами без учета крепления, м
	Вид труб
	Стальные и пластмассовые	Раструбные железобетонные, асбестоцементные, керамические	железобетонные, керамические на муфтах и фальцах
Плетями или секциями при наружном диаметре, м :до 0,7 более 0,7	D + 0,3м,но менее 0,7м 1,5 D	-	-
Отдельными трубами при наружном диаметре,м: до 0,5 0,5…1,6 1,6…3,5	D+ 0,5 D+ 0,8 D+ 1,4	D+ 0,6 D+ 1 D+ 1,4	D+ 0,8 D+ 1,2 D+ 1,4

Примечание: при наличии откосов ширина по дну независимо от диаметра труб принимаетсяD+ 0,5 при укладке отдельными трубами иD+ 0,3 при укладке плетями.

F_ср- это площадь поперечного сечения, взятого посередине участка между пикетами:

F_ср= В_ср·h, м^{2………………………………………………………}(3.2)

где (3.3)

В_ср =В_н+ mh, м. (3.4)

Б. Подсчет объемов грунта в траншеях.

Расчет объемов приведен в табличной форме (таблица 3.2).

Таблица 3.2 - Расчет объемов работ при отрывке траншеи

Пикеты	Отметки сечения, м		hСР, м	ВН, м	ВСР, м	FСР, м	, м	lТР, м	Vi, м3
	слева	справа
0-1	1,92	2,62	2,27	1,55	3,25	7,37	0,03	100	740
1-2	2,62	3,32	2,97		3,78	11,23	0,03		1126
2-3	3,32	4,02	3,67		4,3	15,79	0,03		1582
3-4	4,02	4,22	4,12		4,7	19,36	-		1936
4-5	4,22	3,92	4,07		4,6	18,7	-		1870
5-6	3,92	3,62	3,77		4,4	16,6	-		1660
6-7	3,62	3,32	3,47		4,15	14,4	-		1440
Итого:									10354

Итак, геометрический объем траншеи составляет V=10354 м³.

Величина недобора грунтаопределяется исходя из слоя недобора грунтаh_НЕД. Принимаемh_НЕД=0,1 м. Тогда объем недобора грунта:

V_НЕД=h_НЕД ·В_Н ·L_ТР=0,1·1,55·700=108,5 м³(3.5)

В связи с небольшой шириной траншеи использование бульдозеров для подчистки грунта невозможно. Принимаем доработку грунта вручную с отсыпкой излишнего грунта частично в технологические бермы, частично с выкидкой грунта на верхнюю бровку траншеи. Условно в данном практическом занятии этот вид работ не рассматриваем.

Объем грунта, разрабатываемого экскаватором:

V_Э= V - V_НЕД = 10354 – 108,5 = 10245,5 м³ (3.6.)

В дальнейших расчетах с округлением принимаем V_Э= 10250 м3.