2.Определение объёмов грунта в планировочных выемке и насыпе, в откосах площадки, котловане, траншеях и отдельных выемках.

Объемы грунта отдельных фигур, располагающихся в пределах насыпи и выемки,V, м³, определяют путем умножения площади основания каждой фигуры на среднюю высоту ее рабочей отметки:

h_n – рабочие отметки всех вершин фигуры, в том числе и нулевые, м;

F – площадь фигуры, м²;

n – количество вершин фигуры, в том числе и нулевые.

Объем грунта в откосах выемки (насыпи) V, м³, определяют по формуле:

L_п – периметр сторон насыпи (выемки)

m – коэффициент заложения откоса

h² _о.ср. – абсолютная величина средней рабочей отметки по периметру выемки (насыпи)

h² _о.ср. = ∑ h_n / n

Объем грунта в угловых откосах выемки (насыпи) V, м³, определяют по формуле:

V = (m²*h³)/3

h – высота пирамиды, м.

При отсыпке насыпи учитывают остаточное разрыхление грунта. Ввиду того, что при укладке насыпи и интенсивном уплотнении его катками не удается достичь естественной плотности грунта, то для укладки насыпи объемом V_н требуется объем грунта равный V/К, где V – объем грунта естественной плотности; К – коэффициент остаточного разрыхления (для насыпного грунта принимаем К=1.04).

Расчет объемов грунта насыпи и выемки

№	Выемка (m=0.5)				Насыпь (m=0.67; К=1.04)
	∑ hn / n	hср, м	F, м2	V, м3	∑ hn / n	hср, м	F, м2	V, м3	V/К, м3
I	(0,28+0,43+0,27+0,33)/4	0,328	10000	3280
II	(0,19+0,43+0,27+0+0)/5	0,178	8794	1565,3	(0,22+0+0)/3	0,073	1206	88	84,7
III	(0,19+0+0)/3	0,063	815	51,3	(0,35+0,68+0,22+0+0)/5	0,25	9185	2296,3	2207,9
IV					(0,35+0,63+0,94+0,68)/4	0,65	10000	6500	6250
V	(0,33+0,27+0,41+0,33)/4	0,335	10000	3350
VI	(0,27+0,33+0,29+0+0)/5	0,178	9032	1607,7	(0,22+0+0)/3	0,073	968	70,7	67,9
VII	(0,29+0+0)/3	0,097	1756	170,3	(0,22+0,68+0,18+0+0)/5	0,216	8244	1780,7	1712,2
VIII					(0,68+0,94+0,35+0,18)/4	0,538	10000	5380	5173,1
IX	(0,41+0,33+0,82+0,61)/4	0,543	10000	5430
X	(0,33+0,29+0,82+0+0)/5	0,288	8875	2556	(0,47+0+0)/3	0,157	1125	176,6	169,8
XI	(0,29+0+0)/3	0,096	1178	113,1	(0,18+0,71+0,47+0+0)/5	0,272	8822	2399,6	2307,3
XII					(0,18+0,94+0,35+0,71)/4	0,545	10000	5450	5240,4
Отк.				20,2				41,9	40,3
	Итого:			18143,9	Итого:			24183,8	23253,6

Общий объем насыпи и выемки находят как сумму объемов грунта отдельных фигур, лежащих в пределах планируемой площадки:

Выемка:

Объем грунта в угловых откосах:

V= (0.5²*0.28³)/3=0.002 м³

V= (0.5²*0.61³)/3=0.019 м³

Объем грунта в откосах (кроме угловых):

V= 0.5*0.5*0.34²*(600+35,2+63,6) =20.195 м³

Объем грунта в откосах выемки:

V=20.195+0.002+0.019=20.216 м³

Насыпь:

Объем грунта в угловых откосах:

V= (0.67²*0.63³)/3=0.037 м³

V= (0.67²*0.94³)/3=0.124 м³

Объем грунта в откосах (кроме угловых):

V= 0.5*0.5*0.488²*(600+64,8+36,4) =41.747 м³

Объем грунта в откосах выемки:

V=41.747+0.037+0.124=41.91 м³

Рис. 2 Продольный профиль разреза фундаментов (фрагмент).

Земляное сооружение с учетом крутизны откосов для данного вида грунта и глубины заложения фундамента принимаем ямы под отдельные фундаменты (супесь – 1:67 при глубине котлована до 3-х м).

Рассчитаем объемы земляных работ при его разработке (V, м³).

V_к = (Н_к /3)*( F_в+ F_н+√ (F_в+ F_н))

Н_к – глубина котлована по заданию, м; Н_к = 2.0 м

F_в – площадь котлована по верху, м² ; F_в = 4.68*4.68=21.9 м²

F_н – площадь котлована по низу, м²; F_н = 2*2=4.0 м²

V_к = (2.0/3)*(21.9+4.0+√(21.9+4.0))*60=1239,6 м³

После возведения фундаментов оставшийся объем котлована в виде пазух заполняют грунтом, который называют обратной засыпкой (V_{обр.зас.} , м³). Её объем определяют по формуле:

V_{обр.зас.} = ( V_к – V_ф)*(1-α)

V_ф – объем железобетонных конструкций, фундаментов до планировочной отметки, м³

α – коэффициент остаточного разрыхления грунта после уплотнения (для супеси – 0.03)

V_ф = (1.6*1.6*0.9+1.0*1.0*1.1)*60=204,24 м³

V_{обр.зас.} =(1239,6 – 204,24)*(1-0.03)=1004,3 м³