2. Подсчет объемов земляных работ

Объем механизированной разработки грунта и объем недобора рассчитывают раздельно.

Объемы выемок представляют собой усеченные призмы, пирамиды, конусы для круглых в плане фундаментов и другие простейшие геометрические фигуры, размеры которых известны. Котлованы сложных форм разбивают плоскостями на простые геометрические фигуры и после определения объема каждой из них, суммируют [3, 12, 13, 14, 15,16].

Например, объем прямоугольного в плане рис.2 котлована определяется по формуле обелиска или усеченной пирамиды:

м³, где , –размеры котлована понизу, ,– размеры котлована поверху, м

; ;

где -глубина котлована, м

-коэффициент заложения откоса [5]

Объем грунта недобора подсчитывают отдельно, т.к. зачистка его выполняется другими средствами механизации, а площади, подлежащие зачистке, иногда не совпадают с площадью подошвы выемки.

где -площадь подошвы фундаментов, м²

-толщина слоя недобора, м

Объем грунта в траншеях на местности с небольшим поперечным уклоном, выполняют по формуле Мурзо:

Объем грунта, который необходимо разработать для траншей в промышленном и гражданском строительстве можно определить по приближенной формуле:

где ,,- площади поперечного сечения в середине, начале и в конце длины траншеи, м².

, -рабочие отметки начального и конечного поперечных сечений , м.

- длина траншеи, м.

- коэффициент заложения откоса.

Рекомендуется результаты подсчетов объемов земляных работ представить в виде карты-схемы к карте-схеме выемок, расположенных по буквенным и цифровым осям, с обозначением объемов. Такая карта облегчит работу над решением вопроса о распределении вырабатываемого грунта.

2. Распределение грунта

При разработке грунта связи между его частицами нарушаются и грунт разрыхляется. Степень разрыхления зависит от вида грунта и его влажности. При обратной засыпке пазух фундамента грунт тщательно уплотняют, но уплотнить его до прежней естественной плотности никакими средствами уплотнения невозможно; такой грунт имеет некоторое остаточное разрыхление по отношению к природному состоянию. Все эти изменения состояния влияют на объемы выполняемых работ, трудозатраты и должны учитываться в расчетах.

При первоначальной разработке выемки экскаватором грунт отгружается в кавальер (временный склад грунта), из которого позже производят обратную засыпку, а излишний грунт, вытесненный телом фундамента, увозят. Этот грунт характеризуется коэффициентом начального разрыхления . Он показывает насколько произошло увеличение объема по отношению к природному объему:

где - объем грунта в разрыхленном состоянии, м³

- объем грунта природной плотности , м³

где - объем уплотненного грунта, м³

В ЕНиР, сб.  2, вып. 1 «Земляные работы» степень начального и остаточного разрыхления грунта приводится в процентах к естественному объему, однако в расчетах следует принимать разрыхление в долях единицы. Например, если начальное разрыхление грунта составляет 17%, а остаточное разрыхление (после уплотнения) – 5%, то, соответственно, для него , а.

Избыточный грунт, вытесненный телом фундамента, а также некоторую долю возвращаемого при обратной засыпке грунта вывозят либо на свалку, либо используют на планировочных работах, при засыпке оврагов и других работах. Количественно доля вывозимого грунта из возвращаемой части зависит от свойств грунта, конкретно от степени его остаточного разрыхления, ибо из-за потерь связей при разработке, даже после уплотнения, весь объем в пазухи обратной засыпки не войдет.

Алгоритмическую схему распределения грунта можно представить

Для определения объема грунта, вытесненного телом фундаментов, находят суммарный объем всех фундаментов, заглубленных в грунт. Для подвальных зданий это составит объем подземной части по внешним размерам. Однако, вывозу подлежит еще и доля из возвращаемой части, как говорилось выше.

Возвращаемую часть грунта в плотном теле составит разница между объемом выемки и объемом фундаментов. Но для обратной засыпки грунта понадобится несколько меньше. Объем грунта размещенный в пазухах фундамента после уплотненияV_о.з. можно найти из выражения:

,

где - объем котлована (выемок), м³,

-объем фундамента, заглубленного в грунт, м³.

- коэффициент остаточного разрыхления грунта

Объем излишнего грунта в плотном теле п.4 алгоритмической схемы находят из выражения:

Транспортироваться этот излишний грунт будет в разрыхленном состоянии, поэтому количество перевозимых кубометров будет больше в коэффициент начального разрыхления раз.

Объем вывозимого грунта п.6 алгоритмической схемы определяется из выражения:

_,

где - коэффициент начального разрыхления грунта.

Грунт, оставляемый в кавальерах для обратной засыпки, находится в разрыхленном состоянии и характеризуется коэффициентом начального разрыхления. Получить объем кавальера в м³ можно из выражения:

Результаты расчетов объемов отдельных частей котлованов, траншей, въездных траншей, недоборов, а также обратной засыпки и вывозимого грунта рекомендуется представить либо в виде уравнения баланса грунта, либо в виде таблицы баланса.

Приход грунта	Расход грунта
V прямоугольной части	V обратн. зас.
V откос	Vвывоз
V съездов	и т.д.
V подчистки
и т.д.
V=	V=

Равенство объемов прихода и расхода грунта называют нулевым балансом, при этом невязка (в таблице или уравнении баланса) может составлять %. Распределение грунта при разработке и обратной засыпке рекомендуется показать наглядной схемой (Рис. 4).