Formula zapremine iskopa. Određivanje zapremine zemljanih radova

5. Određivanje obima zemljanih radova

Količine proizvodnje razvijenog tla određene su u gustom tijelu volumenom tla tijekom glavnih proizvodnih procesa i površinom tijekom pripremnih i pomoćnih procesa (stupnjevanje padina, oranje površine itd.). Prilikom projektovanja zemljani radovi proračun volumena razvijenog tla svodi se na određivanje volumena različitih geometrijskih oblika, ograničenih ravnim ravninama. Najčešće je potrebno odrediti zapremine jama i rovova.

Određivanje zapremine jame. Da biste izračunali volumen jame, koja je prizmatična ćelija (slika 4, a), najprije odredite njezine dimenzije na sljedeći način:

a = A + 0,5 * 2;b = B + 0,5 * 2;

a1 = a + 2Ht;b 1 = B + 2Ht,

gdje su a i b dimenzije stranica jame na dnu, m;

a1 i b 1 - dimenzije stranica jame na vrhu, m;

A i B - dimenzije temelja do dna, m; 0,5 radni razmak od ruba temelja do početka padine, m;

H je dubina jame, izračunata kao razlika između oznake aritmetičke sredine vrha jame u uglovima (crna - ako je jama na nasipu za ocjenjivanje i crvena - na stepenu za ocjenjivanje) i oznake dno jame, m;

m-koeficijent nagiba, standardiziran SNiP III-8-76.

Zapremina jame je određena kao

VK = H [(2a + a 1) b + (2a 1 + a) b l] / 6.

Volume zatrpavanje sinusi jame definirani su kao razlika između volumena jame i podzemnog dijela konstrukcije (slika 4, b).

Pirinač. 4. Shema za određivanje volumena jame (a) i zatrpavanje (b): 1-volumen iskopa; 2-zapremina zatrpavanja

Određivanje zapremine rovova i drugih linearno produženih zemljanih radova. Određuje se uzimajući u obzir uzdužne i poprečne profile konstrukcije. U tu se svrhu razlikuju područja između lomova profila duž dna rova ​​i njegove površine.

Za svako od ovih područja volumen se izračunava zasebno, nakon čega se zbrajaju. Mjesto se smatra trapezoidnim prizmatoidom (slika 5), ​​čija je približna zapremina jednaka:

V = (F1 + F2) L / 2 (precijenjeno) ili

V = Fav. L (podcijenjeno),

gdje su F1, F2 površine poprečnog presjeka na početku i na kraju razmatranog presjeka, m²;

Fav. - površina poprečnog presjeka u sredini razmatrane površine, m2;

L - duljina presjeka, m.

Točna vrijednost volumena određena je Murzo formulom:

V = Fcp + L,

gdje H2, H3 - dubina na početku i na kraju dionice, m.

Pirinač. 5 Shema za određivanje zapremine rova

Određivanje zapremine mase tla za vertikalno nivelisanje. U izgrađenom području, po pravilu, obavljaju se planski radovi vezani za odsijecanje izbočenih mjesta i zatrpavanje utonulih mjesta. Ovisno o volumenu i vrsti posječenog tla, udaljenosti njegovog kretanja, terenu, određuje se način planiranja. Postoji nekoliko metoda za određivanje opsega radova na vertikalnom niveliranju teritorija. Izbor metode ovisi o složenosti reljefa i potrebnoj točnosti brojanja. Najčešće metode su tetraedarske i trokutaste prizme.

Suština ovih metoda leži u činjenici da je cijelo područje na planu s konturama podijeljeno na osnovne figure, za svaku od kojih se određuje količina posla, a zatim se sažimaju.

Metoda tetraedričkih prizmi. Omogućuje podjelu površine lokacije na pravokutnike ili kvadrate sa stranicama od 10 ... 100 m. Što je teren mirniji, stranice pravokutnika zauzimaju veće stranice. Daljnji izračun bit će lakši ako su pravokutnici iste veličine. Za sve vrhove pravokutnika izračunavaju se crne (lokalne) oznake hh - interpolacijom vrijednosti susjednih kontura, crveno (dizajn); hpr - prema danom nivou planiranja i postojećem nagibu, radne oznake H - kao razlika između crvenih i crnih oznaka. Radna oznaka sa znakom plus prikazuje visinu nasipa, a sa znakom minus dubinu iskopa. Izračunate oznake bilježe se uz tjeme prema shemi prikazanoj na Sl. 6.

Pirinač. 6. Raspored područja pri određivanju obima planskih radova metodom tetraedričnih prizmi. Brojevi u krugovima - brojevi figura

Između dva vrha sa radnim oznakama drugačiji znak pronaći točku u kojoj je radna visina nula. U ovom trenutku, ne zemljani radovi... Udaljenost od njega do vrhova s ​​odgovarajućim radnim oznakama H1 i H2 nalazi se prema pravilu proporcionalnosti stranica takvih trokuta, a H1 i H3 su uključeni u formulu kao apsolutne vrijednosti:

X1 = aH2 / (H2 + H3),

gdje je X1 udaljenost nulte točke od vrha, koja ima radnu oznaku H2, m;

a - dužina stranice pravokutnika između vrhova s ​​radnim oznakama H1 i H3, m.

Spajanjem nultih točaka zajedno dobiva se nulta radna linija, koja je granica između zone planiranog iskopa i planskog nasipa.

Ova linija izrezuje zasebne pravokutnike u druge geometrijske oblike. različite veličine... Za svaku figuru koja se nalazi u određenoj zoni odredite volumen nasipa i iskopa, pomnoživši površinu figura s prosječnom radnom oznakom. Prosječna radna ocjena je zbir radnih ocjena na vrhovima dotične figure podijeljen s brojem vrhova ove figure. Rezultati brojanja zabilježeni su u izjavi koja ima sljedeći oblik:

Razlika između zbroja volumena usjeka i nasipa naziva se ravnoteža zemaljske mase. Može biti pozitivan ako je volumen reza veći od volumena ispune, a negativan ako je volumen ispune veći od volumena reza. U prvom slučaju postoji višak tla koji se mora ukloniti, u drugom - nedostatak koji zahtijeva isporuku tla na mjesto.

Metoda trokutaste prizme. Koriste se u slučaju složenog terena lokacije, njenog nepravokutnog obrisa i, ako je potrebno, točnijeg proračuna obima planiranja. Ova metoda predviđa dodatnu podjelu pravokutnika ili kvadrata po dijagonalama na trokute, koji određuju količinu planiranja.

Metoda proračuna ostaje ista kao i kod metode tetraedarske prizme, ali se broj operacija udvostručuje.

U procesu projektiranja vertikalnog niveliranja moguće je postići ravnotežu volumena nasipa i iskopa na mjestu, odnosno osigurati takozvanu "nultu ravnotežu" mase zemlje, koja je najracionalnija opcija.

Ponekad, kako bi postigli "nultu ravnotežu", pribjegavaju stvaranju umjetnog krajolika na terenu koji okružuje zgrade, stvarajući brda i rezervoare.

U drugom slučaju, za to se određuje prosječna planska nadmorska visina površine prirodnog reljefa lokacije i projektuju se potrebni nagibi uz održavanje nulte ravnoteže. Prilikom izračunavanja volumena zemljanih radova metodom tetraedričkih prizmi prosječna oznaka planiranja jednaka je:

hcp = (∑h h1 + ∑h h2 + ∑h h4) / (4n)

gdje su h h1, h h2, h h4 crne oznake na mjestima gdje se nalaze vrhovi jednog, dva i četiri pravokutnika; n je broj pravokutnika ili kvadrata.

Metodom trokutastih prizmi određuje se prosječna oznaka planiranja kao hcp = (∑h h1 + 2∑h h2 + 3∑h h3 + 4∑h h4 + 5∑h h5 + 6∑h h6) / (6n)

gdje su h h1, h h2, h h3 itd. crne oznake na mjestima gdje se nalaze vrhovi jednog, dva, tri itd. trokuta; n je broj trokuta.

U pravilu se gradilištima daje određeni nagib za preusmjeravanje atmosferske vode. Ovisno o lokalnim uvjetima, padina može biti jednokosna, usmjerena okomito na jednu od osi gradilišta, dvonagibna ili usmjerena pod kutom prema osi lokacije. Ako postoji nagib, oznaka središnjeg stupnja bit će smještena na osi koja nije okomita na smjer navedene nagiba.

Dizajn dizajna na željenim točkama određuje se formulom:

h pr = h avg ± La * i

gdje je i navedena pristranost, izražena u decimalnim razlomcima; La je udaljenost od točke "a", na kojoj se određuje projektna kota, do osi s prosječnom nadmorskom visinom.

Nakon definiranja dizajnerske oznake uzimajući u obzir zadane nagibe, izračunavaju se radne oznake, iscrtavaju linije nultih radova, izračunavaju zapremine planiranja.

Međutim, ovaj izračun ne daje "nultu ravnotežu", budući da se tlo razvijeno u iskopu, kada se položi u nasip, ne može zbiti do njegove prvobitne zapremine, pa će neki dio ostati višak. Taj višak jednak je volumenu iskopanog tla pomnoženom s koeficijentom zaostalog popuštanja. Sažetak >> Građevinarstvo

Uvod Zemljana rad se izvode na izgradnja bilo koje zgrade i građevine. Part zemljani radi uključuje: vertikalni raspored ... 1 Određivanje volumena zemljani radi Volumes zemljani radi proračunato prema crtežima zemljani strukture, kao i ...

Zapremine iskopanog tla mjere se kubnim metrima gustog tijela. Za neke procese (zbijanje površine, raspored itd.) Zapremine se mogu mjeriti u kvadratnim metrima površine.

Brojanje volumena iskopanog tla svodi se na određivanje volumena različitih geometrijskih oblika. U ovom se slučaju pretpostavlja da je volumen tla ograničen ravninama, pojedinačne nepravilnosti ne utječu značajno na točnost proračuna.

U industrijskoj i civilnoj gradnji uglavnom je potrebno izračunati zapremine jama, rovova, iskopa i nasipa s vertikalnim niveliranjem mjesta.

Zapremina jame (sl. 7, a)

H- dubina jame;

a, b - dužine stranica jame pri dnu;

ab- dužine stranica jame na vrhu (a= a + 2Ht; b= b + 2Ht);

T - koeficijent nagiba (standardna vrijednost prema tablici 1.4).

Slika 7. Sheme za određivanje obima zemljanih radova

a, b - geometrijske sheme za određivanje volumena jame i rova; b - dio jame; G- plan lokacije sa kosinama (sa linijom nula radova i shematskim prikazom geometrijskih figura za određivanje zapremine razvijenog tla); WITH- izgradnja; O - zatrpavanje.

Za određivanje volumena zatrpavanja sinusnih jama, kada je njegov volumen poznat, potrebno je od volumena jame oduzeti volumen podzemnog dijela konstrukcije (slika 7, b):

, - dimenzije zgrade u planu.

Prilikom izračunavanja volumena rovova i drugih linearno proširenih konstrukcija, njihovi uzdužni profili podijeljeni su u presjeke između lomnih točaka. Za svaku takvu dionicu volumen rova ​​izračunava se zasebno, nakon čega se zbrajaju. Dakle, volumen rova ​​u presjeku između tačaka 1 i 2 (sl. 7, v) izračunati po formuli:

(preskupo)

(potcijenjeno),

F, F- površine poprečnog presjeka na odgovarajućim tačkama uzdužnog profila;

F- površina poprečnog presjeka na sredini udaljenosti između tačaka 1 i 2.

Tačnije

Da bi se dobili opsezi planiranja, cijelo područje na planu s konturama podijeljeno je u osnovne dijelove, a zatim se zbrajaju opsezi rada na njima. Kao osnovni dijelovi obično se koriste kvadrati (rjeđe pravokutnici i trokuti) sa stranicom od 10 ... 100 m. Što je teren mirniji, stranica kvadrata je veća.

Na vrhovima kvadrata, tehnikama poznatim iz geodezije, izračunavaju se radne oznake H(razlika između projektnih oznaka - oznaka planiranja h i orijentiri - orijentiri h). Radne oznake sa znakom plus (+) ukazuju na potrebu nasipa, oznake sa znakom minus ( -) - iskopi (slika 7, G).

Između dva vrha s radnim oznakama različitih znakova uvijek se nađe točka u kojoj je radna oznaka 0, u ovom trenutku nisu potrebni zemljani radovi. Udaljenost od ove tačke do vrhova sa odgovarajućim radnim oznakama H i H (ili H i H) ), nalaze se prema pravilu proporcionalnosti stranica takvih trokuta:

,

NS- udaljenost nulte tačke od temena sa visinom H3;

a- stranica kvadrata između vrhova s ​​radnim oznakama H i H;

H, H- apsolutne vrijednosti parametara.

Spajanjem nultih točaka dobiva se nulta radna linija koja odvaja zonu planiranog iskopa od zone planskog nasipa (linija 0-0 na slici 7, G). Količine iskopavanja ili nasipa, zatvorene u zasebne kvadrate ili u njihovim dijelovima, izračunavaju se prema formulama danim u tablici 1.5.

Tabela 1.5

Proračunske formule za određivanje obima posla za vertikalno planiranje

4. ODREĐIVANJE OBIMA RADA

4.1. Određivanje zapremine zemljanih radova

Zapremina zemljanih radova uključuje volumen nasipa, iskopa, šljunkovitih ramena, rovova i uklonjenog plodnog sloja.

Za prihvaćenu konstrukciju kolnika izračunava se širina vrha podloge V, smanjenje ∆ h rub vrha kolovoza u odnosu na projektnu liniju (os kolovoza). (slika 4.1). Razlika između oznaka osi kolovoza i ruba ivičnjaka ∆ prethodno se utvrđuje Y formulom (3.15).

gdje H- debljina kolnika duž osi kolovoza;

i 3p - poprečni nagib vrha kolnika ( i 3p = 0,03);

m- polaganje nasipa;

i n je poprečni nagib kolovoza;

b- širina kolovoza puteva II - VI kategorije ili jedan smjer puta I kategorije;

c- širina armaturne trake;

a- sirina ramena.

∆Y- razlika između oznaka osi ceste i ruba ramena:

∆Have = i n  (0,5 b + c) + i o ( a – c); (3.15)

gdje i NS, i o - poprečni nagibi kolovoza i ramena;

b- širina kolovoza dvotračne ceste ili jedan smjer ceste I kategorije;

a, c- širina ramena i pojačana traka (na putu kategorije I-a, umjesto pojačane trake, predviđena je zaustavna traka širine 2,50 m).

Gornja širina podloge:

V = V n + 2 m (∆h – ∆Y), (4.3)

gdje V n je širina kolovoza (udaljenost između rubova ramena).

Pirinač. 4.1. Shema za određivanje volumena nasipa i labavih ramena

4.1.1. Određivanje zapremine nasipa

Zapremina nasipa na visini do 6,0 m na dionici dužine l jednak je

gdje m- polaganje kosine nasipa;

h- prosječna visina podloge u nasipu ^

gdje h 1 i h 2 - radne oznake na početku i kraju dionice nasipa l.

Zapremina debljine plodnog sloja h nc, uklonjeno ispod nasipa:

Ukupna zapremina nasipa

.

Kada je visina nasipa veća od 6 m, volumen nasipa

Zapremina plodnog sloja

4.1.2. Određivanje zapremina reza

Zapremina iskopa (slika 4.2) l izračunati po formuli

gdje V 1 - širina utora pri dnu (slika 4.2);

i zp - poprečni nagib vrha podloge ( i zp = 0,03);

h- prosječna dubina iskopa;

m 1 - polaganje kosina sa strane terena;

B - udaljenost između rubova vrha podloge (vidi sliku 4.1), izračunata po formuli (4.3).

Pirinač. 4.2. Shema za određivanje volumena reza

gdje m

h Do, a k - dubina i širina kivete (rezervna kiveta).

gdje h 1 i h 2 - radne oznake na krajevima presjeka dužine iskopa l;

∆h- smanjenje ruba vrha kolnika, izračunato po formuli (4.1).

Volumen plodnog sloja uklonjen prije iskopa iskopa u dužini presjeka l:

gdje V 1 - širina utora na dnu, izračunata prema (4.8);

h ps je debljina plodnog sloja.

Ukupna zapremina iskopa

.

4.1.3. Određivanje zapremine ispuna

U slučaju nasipa i iskopavanja, izračunajte zapreminu nasipa (vidi sliku 4.1)

gdje a i sa- širina ramena i pojačanja;

h o - debljina osnove kolovoza (vidi sliku 4.1);

h n je debljina premaza;

i o - nagib ramena;

i zp - nagib vrha kolnika.

4.1.5. Primjeri izračunavanja volumena zemljanih radova

Kolosek III tehničke kategorije na dionici PK10 - PK13 prolazi kroz šumu, dijelom u nasipu, a dijelom u iskopu. Radne oznake nasipa su 2,16 i 1,16 m u tačkama 10 + 00 i 11 + 00 i usječene 1,00 odnosno 2,00, u tačkama 12 + 00 i 13 + 00. Dubina jarka uzima se jednaka 1,20 m, širina pri dnu je 0, 4 m. Polaganje kosina podloge u nasipu dodjeljuje se 1: 4 prema uslovima sigurnosti u saobraćaju. Isti nagib reza sa strane ramena. Prihvaća se postavljanje vanjske padine iskopa (sa šumske strane)

1: 1,5 prema uslovima njegove stabilnosti. Plodni sloj ima debljinu 0,10 m. Kolovoz uključuje premaz od 0,01 m, podlogu od 0,20 m i drenažni sloj od 0,20 m.

Potrebno je izračunati zapremine nasipa, iskopa i labavih ramena na određenoj dionici ceste.

Prethodno, na osnovu početnih podataka, nacrtamo strukturu kolovoza i podlogu u nasipu (slika 4.3) i izračunavamo smanjenje ruba vrha podloge ∆h i širine V.

Pirinač. 4.3. Izgradnja kolnika i podloge u nasipu:

1 - pokrivanje; 2 - baza; 3 - drenažni sloj;

4 - labavo rame; 5 - vrh kolnika

Sl. 4.3 i formule (3.15) slijedi da

∆Y = i o ( a – c) +i n (0,5 b + c) = 0,04 (2,50 - 0,50) + 0,02 (3,50 + 0,50) = 0,16 m.

Pomoću formule (4.2) izračunavamo vrijednost H 1 (vidi slike 4.1, 4.3):

H 1 = H – (i NS - i zp) (0,5 b + c) – (i o - i zp) ( a – sa) =

Smanjenje ruba vrha kolnika određeno je (4.1):

∆h = H 1 + i sn mH 1 + ∆Y= 0,52 + 0,03 ∙ 4 ∙ 0,52 + 0,16 = 0,74 m.

Širinu vrha podloge izračunavamo prema formuli (4.3):

V= V n + 2 m(∆h – ∆Y) = 12 + 2 ∙ 4 (0,74 - 0,16) = 16,64 m.

PRIMER 4.1. Za gornje početne podatke potrebno je izračunati volumen zemljanih radova nasipa na dionici PK10 - PK11 + 00. Radne oznake na PK10 i PK11 su 2,16 odnosno 1,16, a njihovo smanjenje zbog kolnika je 0,74 m. Slijedom toga, podloga od 100 m je nasip.

Nasip na dionici PK10 - PK11 ima prosječnu visinu (formula (4.5))

Na dionici PK10 - PK11, zapremina nasipa se izračunava formulom (4.4):

Zapremina plodnog sloja prema formuli (4.6):

Ukupna zapremina nasipa prema formuli (4.7):

Primjer 4.2. Za gornje početne podatke potrebno je izračunati zapreminu nasipa u presjeku PK11 - PK12.

Na dionici PK11 - PK12 nasip prelazi u usjek (slika 4.4). Odredite dužinu dijela nasipa l n i zarezi l v.

Pirinač. 4.4. Shema za određivanje dužine dionice nasipa l n i zarezi l v

na dionici PK11 - PK12:

1 - linija projekta; 2 - crni profil; 3 - rub vrha kolnika

Dužina dionice nasipa l n

Dužina rezanja l v

Visina nasipa u PK 11 + 20 je nula. Prosječna visina nasipa na dionici RK11 + 00 - RK11 + 20 (slika 4.4):

Zapremina nasipa u presjeku PK11 + 00 - PK11 + 20 izračunava se po formuli (4.4):

Zapremina plodnog sloja određena je formulom (4.6):

Ukupna zapremina nasipa

m 3.

NSRimeR 4.3. Za gornje početne podatke potrebno je odrediti volumen iskopa na dionici PK12 - PK13.

Kako bi se uklopili slojevi kolnika, iskop se razvija na dubinu veću od prosječne radne oznake za vrijednost ∆ h... Na dionici PK12 - PK13, prosječna dubina iskopa prema formuli (4.9):

Širinu dna zareza izračunavamo formulom (4.10):

Zapremina iskopa u presjeku PK12 - PK13 izračunava se formulom (4.9):

Zapremina plodnog sloja prema formuli (4.12):

Ukupni volumen iskopa na dionici PK12 - PK13

NSRimeR 4.4. Za gornje početne podatke potrebno je odrediti volumen iskopa na dionici PK11 - PK12. Iz primjera 4.2 slijedi da se prijelaz nasipa u usjek odvija na PK11 + 20. Dubina iskopa na PK 11 + 20 je nula.

Iskop na dionici PK 11 + 20 - PK 12 + 00 ima prosječnu dubinu (vidi sliku 4.4)

Zapremina iskopa u presjeku PK 11 + 20 - PK 12 + 00 izračunava se formulom (4.9):

Zapremina plodnog sloja na lokaciji PK 11 + 20 - PK 12 + 00 prema formuli (4.11):

Ukupni volumen iskopa na dionici PK 11 + 20 - PK 12 + 00:

4.2. Određivanje obima planskih poslova

Isecite područja padina A u, nasipi A n, dno kiveta A donja polica A NS izračunati po formuli:

a) zarez

b) nasip sa nagibom visine do 6 m

c) nasip sa nagibom većim od 6 m

d) dno kiveta (kivete-rezerve)

e) police za zavjese

gdje h 1 , h 2 - radne oznake na krajevima dijela usjeka ili nasipa u dužini l;

∆Y- razlika između oznaka osi i ruba, određena je formulom (3.15);

h k je dubina kivete;

a k - širina po dnu kivete 0,4 m;

a n je širina police za zavjese;

l 1 , l 2 , l 3 - dužina generatora padina na visini nagiba jednaka 1 m:

,

gdje m- polaganje kosine sa strane puta;

m 1 - polaganje kosine sa strane terena.