§ 23. Определение объемов разрабатываемого грунта

Для основных производственных процессов объемы разрабатываемого грунта определяют в м³ в плотном теле. Для некоторых подготовительных и вспомогатель­ных процессов (пропашка поверхности, планировка от­косов и т. п.) объемы определяют в м² поверхности. Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фи­гур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При; этом допускается, что объем грунта ограничен плоскостями и отдельные неровности не вли­яют значительно на точность расчета.

В практике промышленного и гражданского строи­тельства приходится главным образом рассчитывать объемы котлованов, траншей (и других протяженных сооружений) и объемы выемок и насыпей при верти­кальной планировке площадок.

1. Определение объемов при разработке котлованов и траншей

Котлован представляет собой с геометрической точки зрения обелиск (рис. У.16, о), объем которого V подсчи­тывают по формуле

V = Н/(2а + а₁)b+(2а₁+а)b₁/6,

где Н — глубина котлована, вычисленная как разность между сред­ней арифметической отметкой верха котлована по углам (отметки местности — на участке планировочной насыпи и проектной — на участке планировочной выемки) и отметкой дна котлована; а, b — длины сторон котлована (принимают равными размерам нижней час­ти фундамента у основания с рабочим зазором около 0,5 м с каж­дой стороны): а=а'+0,5-2; b=b'+0,5-2; а', b' — размеры нижней части фундамента, м; а1, b1 —длины сторон котлована поверху, м: а₁=а+2Нт; b1=b+ 2H т m — коэффициент откоса (нормативная величина по СНиП).

Для определения объема обратной засыпки пазух котлована, когда объем его известен, нужно из объема котлована вычесть объем подземной части сооружения (рис. У.16, б):

V_об.₃ = V-(а'-Ь')Н.

П ри расчете объемов траншей и других линейно-протяженных сооружений в составе их проектов долж­ны быть представлены продольные и поперечные про­фили. Продольный профиль разделяют на участки между точками перелома по дну траншеи и дневной поверх­ности. Для каждого такого участка объем траншеи вы­числяют отдельно, после чего их суммируют. Траншея, протяженная выемка и насыпь на участке между пунк­тами / и 2 представляют собой трапецеидальный приз­матоид (рис. У.17), объем которого может быть опреде­лен приближенно:

V₁-₂ = (F1 + F2) L1-2/2 (завышенный) или V₁-₂ = Fср L1-2 (заниженный), где F1 и F2— площади поперечного сечения в соответствующих пунк­тах продольного профиля, определяемые как F=аН+Н²т; F_Ср — площадь поперечного сечения на середине расстояния между пунк­тами 1 и 2.

Более точное значение объема призматоида может быть получено по формулам:

V₁-₂ = Fср + ( m∙ (H1 + H2)² ) /12 )L1-2

или V₁-₂ = (F1 /2+ F2 /2 - m∙ (H1 + H2)² ) /6 )L1-2

2. Определение объемов при вертикальной планировке

Для получения объемов планировочных работ всю площадь на плане с горизонталями расчленяют на эле­ментарные участки, затем суммируют объемы работ по ним. В качестве элементарных участков обычно приме­няют квадраты (реже прямоугольники и треугольники) со стороной 10... 100 м (рис. У.18). Чем спокойней рель­еф местности, тем больше сторона квадрата.В вершинах квадратов приемами, известными из кур­са геодезии, подсчитывают рабочие отметки Н (разность между проектными отметками — отметками планировки h_пр и отметками местности — отметками поверхности земли hм). Рабочие отметки со знаком плюс указывают на необходимость устройства насыпи, со знаком минус — выемки.

Между двумя вершинами с рабочими отметками раз­ного знака всегда находят такую точку, в которой рабо­чая отметка равна 0, в этой точке не требуется никаких земляных работ. Расстояние от этой точки до вершин, имеющих соответствующие рабочие отметки Нз и Н₄ (или Н₈ и Н9), находят по правилу пропорциональности