Объем земляных масс как считать. Сводный баланс земляных масс
Порядок решения задач следующий:
1. Вычисляют проектную (красную) отметку для горизонтальной площадки по формуле:
Н пр = Н 0 + ,
где Н 0 – наименьшая из абсолютных отметок вершин квадратов, округленная до меньшего метра;
∑h′ 1 – сумма условных отметок вершин, принадлежащих одному квадрату;
∑h′ 2 – сумма условных отметок вершин, общих для двух смежных квадратов;
∑h′ 3 – сумма условных отметок вершин, общих для трех смежных квадратов;
∑h′ 4 – сумма условных отметок вершин, общих для четырех смежных квадратов;
h′i – условные отметки вершин.
h′ i = Н i – Н 0 ,
где Н – абсолютная отметка земли i - й вершины квадрата;
n – число квадратов.
2. Вычерчивают схему квадратов, на которую выписывают отметки земли и условные отметки вершин квадратов
3. Составляют картограмму земляных работ на которой показывают отметки вершин квадратов и рабочие отметки h раб соответствующих вершин квадратов.
4. Рабочие отметки в вершинах квадратов вычисляют по формуле:
h раб = Н пр - Н i .
5. Определяют положение точек нулевых работ. Точки нулевых работ будут на трех сторонах квадратов, вершины которых имеют рабочие отметки с противоположными знаками. Положение точек пулевых работ на сторонах квадратов определяется величиной отрезка Х, вычисляемого по формуле:
где Х – расстояние по стороне квадрата от вершины до искомой точки нулевых работ;
а – длина стороны квадрата в метрах;
│h 1 │,│h 2 │ – абсолютные значения рабочих отметок двух соседних вершин.
Положение точек нулевых работ можно также определить графическим способом. Для этого значения рабочих отметок соседних вершин квадратов откладывают на перпендикулярах к сторонам квадратов в произвольном масштабе, причем отрицательные отметки откладывают вниз или влево, а положительные - вверх или вправо.
Прямая, соединяющая полученные точки, пересечет сторону квадратов в точке нулевых работ (рисунок 6.1)
При этом положение точек нулевых работ получают с точностью масштаба плана.
6. Проводят линию нулевых работ (линию пересечения проектной плоскости с топографической поверхностью участка). Для этого пунктирной линией соединяют все смежные точки нулевых работ.
7. Картограмму земляных работ оформляют тушью. Синей тушью вычерчивают сетку квадратов и линию нулевых работ. Красной тушью показывают проектную и рабочие отметки. Все остальные надписи выполняют черной тушью. Участок выемок заштриховывают черной тушью (приложение 10).
8. Вычисляют объем земляных работ отдельно для выемок и насыпей. Результаты вычислений записывают в ведомость
Вычисление объема земляной массы, основанием которой служит квадрат, производят по формуле:
где а – длина стороны квадрата;
i = 1, 2, 3 4 – вершины квадрата;
∑h i – сумма рабочих отметок в вершинах данного квадрата.
Если основанием земляной массы служит трапеция, то объем ее вычисляют по формуле:
где S – площадь трапеции;
i = 1, 2, 3, 4 – вершины трапеции.
В случае, когда основанием служит треугольник:
где S – площадь треугольника;
Элементы геодезических разбивочных работ. Построение на местности проектного угла и проектного отрезка. Перенесение в натуру проектной отметки, построение в натуре линии проектного уклона.
Процесс перенесения проектов планировки и застройки в натуру называется геодезическими разбивочными работами. При этом выносят и закрепляют поворотные точки красной линии, линию застройки или габариты и оси отдельных зданий и сооружений. Геодезические разбивочные работы состоят из совокупности геодезических операций – элементов геодезических разбивочных работ. Элементами геодезических разбивочных работ являются геодезические построения в натуре заданных проектом углов, линий и высот.
Расчет элементов геодезических разбивочных работ при вынесении осей инженерного сооружения в натуру основан на решении обратной геодезической задачи. Сущность решения обратной геодезической задачи заключается в определении горизонтального проложения линии и ее ориентирного (дирекционного) угла по известным прямоугольным координатам точек начала и конца этой линии.
Расчет разбивочных элементов Чтобы вынести на местность две точки здания (например А и В), необходимо знать полярные углы β 1 , β 2 , β 3 и проложения d 1-А, d 1-В, d 2-В от этих точек до опорных геодезических станций (рис. 7.1).Эта задача решается аналитически. Углы β 1 , β 2 , β 3 можно определить через дирекционные углы: β 1 = α 1-А - α 1-2 , β 2 = α 1-В - α 1-2 , β 3 = α 2-1 - α 2-В.
При вычислении следует помнить, что дирекционные углы не могут иметь отрицательные значения и быть более 360 0 . Поэтому к значению дирекционного угла, если оно получилось отрицательным, прибавляют 360 0 , а если оно больше 360 0 , то вычитают 360 0 .
Зная дирекционные углы α 1-А, α 1-В, α 2-В, находят углы β 1 , β 2 , β 3 по формулам (7.1 – 7.3).
Таким образом, данные для переноса проекта в натуру рассчитаны.
.Составление разбивочного чертежа
Разбивочным чертежом называют чертеж, на котором изображена схема расположения проектного здания относительно точек геодезической сети (теодолитного хода) и приводятся все необходимые данные (углы, длины линий и др.) для перенесения проекта в натуру.
На рис. 7.1 приведен образец разбивочного чертежа.
Для того, чтобы обозначить на местности четыре угла здания - A,B,C,D достаточно сначала закрепить два угла А и В от точек теодолитного хода, остальные два угла С и D закрепляют от вынесенных в натуру углов А и В.
Составление рабочего чертежа с использованием рассчитанных разбивочных элементов ведут следующим образом. На листе чертежной бумаги формата А4 вычерчивают схему, затем подписывают номера точек, дирекционные углы α i , горизонтальные проложения d i и углы β i , приводят таблицу разбивочных элементов.
7.5.3. Составление плана теодолитной съёмки
План теодолитной съёмки составляют на листе чертежной бумаги формата А4 в масштабе 1: 1000.
Строят координатную сетку. Правильность построения контролируют путем измерения диагоналей квадратов. Допустимая погрешность ± 0,2 мм. Сетку подписывают с таким расчетом, чтобы полигон расположился внутри её. Линии сетки подписывают координатами, кратными 100 м.
Производят построение вершин теодолитного хода 1 и 2, откладывая координаты Х 1 , У 1 и Х 2 , У 2 . Правильность построения контролируют измерением дирекционного угла α 1-2 . На местности положение точки А находят следующим образом: устанавливают теодолит в точке 1, переводят его в рабочее положение (выполнив поверки и подготовив зрительную трубу к наблюдению), совмещают ноль лимба и ноль алидады и при открепленном лимбе визируют на точку 2. Открепляют винт алидады и, используя данные разбивочного чертежа, вращением теодолита при «круге право» устанавливают на верньере отсчет, равный углу β 1 . Затем в направлении оси визирования трубы откладывают мерной лентой (или рулеткой) горизонтальное проложение линии 1-А. На расстоянии d 1-А от точки 1 забивают колышек – закрепляют точку А.
Для контроля горизонтальный угол β 1 и проложение d 1-А откладывают при «круге лево» и закрепляют точку А. Если точки, закрепленные при «КП» и «КЛ» не совпадают, то за окончательное положение точки А принимают среднее.
Аналогичным образом выносят в натуру точку В. Положение точки В, после ее вынесения в натуру, контролируется путем измерения угла β 3 в точке 2, величина которого должна быть равна расчетному значению.
Для нахождения точки D теодолит переносят на точку А, откладывают от линии АВ угол 90 0 . В направлении оси визирования откладывают ширину здания по проекту и закрепляют точку D.
Для выноса в натуру точки С теодолит устанавливают в точку В, откладывают на лимбе от линии ВА угол в 270 0 и закрепляют точку С.
В данном разделе рассчитывается общий объем перерабатываемого в процессе строительства объекта грунта, подводится итог по его перемещению, срезке и досыпке. При данном расчете необходимо учесть грунт, перерабатываемый при вертикальной планировке территории, грунт, вытесняемый при устройстве покрытий дорожек и площадок, а также при замене грунта плодородной почвой на участках озеленения, плодородный грунт.
Грунт, перемещаемый при вертикальной планировке территории, рассчитан в подразделе 1.6 таблица 1.1. Объемы грунта, вытесненного при устройстве дорожек и площадок, рассчитаны в подразделе 2.2 таблица 2.4, а грунта, вытесненного при замене плодородной почвой на участках озеленения, в подразделе 2.1 таблица 2.3. Количество вынутого грунта в связи с разрыхлением превысит расчетное количество на величину коэффициента разрыхления. Коэффициент разрыхления мы принимаем равным 10%. Следовательно, общее количество вытесненного грунта увеличится на 10%.
Плодородный грунт – это грунт, который предварительно срезается на участках вертикальной планировки, а также на участках строительства различных сооружений, не подвергающихся вертикальной планировке. Общий объем плодородного грунта рассчитывается исходя из площади, на которой проводится вертикальная планировка, площади дорожек и площадок, проектируемых зданий и сооружений на участках, не подвергающихся вертикальной планировке, и толщины плодородного слоя. В нашем случае, объем плодородного (V пл ) грунта мы не рассчитываем, так как предварительная срезка плодородного грунта не предусматривается (IVкатегория грунта).
Количество плодородного грунта, используемого для озеленения территории, составляют объем плодородного грунта, необходимый для устройства газона, цветников, а также количество плодородного грунта, вносимого в ямы при посадке деревьев и кустарников. Общий объем необходимого для озеленения грунта рассчитан в подразделе 3.1 (таблица 3.3).
Результаты расчета работ с различными видами грунтов приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Ведомость объемов земляных масс
Наименование грунта |
Количество, м 3 |
|
Насыпь (+) |
Выемка (-) |
|
1. Грунт планировки территории | ||
2. Вытесненный грунт | ||
В том числе: | ||
а) при устройстве дорожных покрытий | ||
б) при замене грунта плодородной почвой на участках озеленения | ||
3. Поправка на уплотнение (остаточное разрыхление) | ||
Всего пригодного грунта | ||
4. Недостаток пригодного грунта | ||
5. Плодородный грунт, всего | ||
В том числе: | ||
а) используемый для озеленения территории | ||
б) недостаток плодородного грунта | ||
6. Итого переработанного грунта |
Из данной ведомости видно, что при проведении работ с землей (при проведении вертикальной планировки территории, при устройстве дорожек и площадок, при озеленении) вытесняется 7477 м 3 грунта (с учетом поправки на уплотнение). В результате наблюдается избыток пригодного грунта. Плодородного же грунта не хватает: требуется 379 м 3 . Требуется подвозка 379 м 3 плодородного грунта на обустраиваемую территорию.
Продолжение таблицы 5.1
7. Укатка почвы катками в два подхода |
МТЗ-320 Каток КВГ-1,4 | |||||||
8. Посев трав сеялкой |
МТЗ-320 Cеялка «Egedal» мод.83 |
мятлик луговой, кг | ||||||
овсяница красная, кг | ||||||||
9. Засев газона вручную в местах, неудобных для прохода механизмов | ||||||||
райграс пастбищный, кг | ||||||||
11. Полив газона поливомоечной машиной |
5.1.1 Рыхление основания газона. Устройство газона начинается с рыхления основания на глубину до 20 см, в зависимости от условий. Благодаря этой операции основание приобретает пористую структуру, что обеспечивает хороший водо- и воздухообмен.
5.1.2 Разравнивание земли. Операция проводится с целью создания ровной поверхности без понижений и повышений. Разравнивание проводится механизированным способом и вручную на недоступных для механизмов участках газона. В этом случае используют грабли, тщательно выбирают из верхнего слоя камни, корни сорняков, мусор. Количество растительной земли определяется толщиной корнеобитаемого слоя, который принимается 15 см, следовательно на 100 м 2 необходимо 15 м 3 растительной земли.
5.1.3 Разбрасывание вручную растительной земли. Данная операция осуществляется перекидыванием земли в тех местах, где не проходят механизмы. Ручные работы в местах планируются на 10 % площади.
5.1.4 Внесение минеральных удобрений. Внесение минеральных удобрений способствует лучшему и быстрому прорастанию семян. Используемые виды удобрений приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Минеральные удобрения
5.1.5 Боронование почвы в два прохода. После внесения удобрений и разравнивания растительной земли проводят боронование бороной ЗБС-1 на базе МТЗ-82 для заделки удобрений на глубину 3-5 см и разрыхления почвы для получения мелко комковатой структуры.
5.1.6 Разравнивание почвы граблями. Разравнивание проводят с выборкой камней и корней в местах, неудобных для механизмов и их подхода на средних почвах.
5.1.7 Укатка почвы катками. Прикатывание почвы производится катком КВГ-1,4 на базе МТЗ-320, что позволяет опустить грунт перед посевом, а также раздавить камни. Прикатывание проводится в два прохода катком.
5.1.8 Посев семян газонных трав. Посев семян осуществляет механизмом Egedal на базе МТЗ-320, а также вручную. На данном участке почвы плодородные свежие супесчаные; место хорошо освещенное, поэтому использована следующая травосмесь: мятлик луговой – 30%, овсяница красная – 50%, райграс пастбищный – 20%.
3.2.1. Общие положения
Исходные данные, представленные в подразделе 3.1, получены следующим образом. На местности, подлежащей планировке, было выполнено нивелирование по квадратам. Для этой цели на участке были закреплены вершины квадратов со стороной 40 м. Сетку квадратов разбивали с использованием теодолита и мерной ленты или рулетки. Нивелирование узлов сетки производилось с одновременным проложением привязочного хода к реперам. Если на участке имеется только один репер, то прокладывают замкнутый ход.
3.2.2. Обработка журнала нивелирования
Последовательность выполнения работ:
1. Вычисляется пятка рейки для каждой связующей точки.
Пятка = О кр – О чер , (3.2)
где О кр – отсчет по красной стороне рейки; О чер – отсчет по черной стороне рейки.
Вычисленное значение пятки рейки не должно отличаться от фактического значения пятки более чем на 5 мм.
2. Вычисляются превышения на каждой станции:
h 1 = З кр – П кр ; (3.3)
h 2 = З чер – П чер , (3.4)
где З кр , З чер – отсчеты на заднюю рейку соответственно по красной и черной сторонам рейки; П кр , П чер – отсчеты на переднюю рейку соответственно по красной и черной ее сторонам.
Разность (h 1 – h 2) должна быть не более 5 мм (по абсолютному значению).
3. Вычисляется среднее превышение h ср на станции.
h ср = (h 1 – h 2) / 2. (3.5)
4. После вычисления средних превышений на всех станциях хода вычисляется практическая невязка хода.
где - сумма средних превышений по ходу;
, (3.7)
здесь Н к , Н н - отметки конечного и начального реперов хода.
Так как в рассматриваемом примере ход замкнутый, то Н к = Н н и , поэтому .
Полученная невязка должна удовлетворять требованию
, (3.9)
где п - число станций.
5. Если , то в нивелирном ходе грубых ошибок нет и полученную невязку можно распределить поровну с обратным знаком на все средние превышения, т.е. вычислить поправки δ h к средним превышениям. Поправка вычисляется в целых миллиметрах:
Сумма поправок должна быть равна невязке с обратным знаком:
. (3.11)
6. Вычисляются исправленные превышения.
h ucnp = h cр + δ h . (3.12)
Контроль правильности вычислений: .
7. Вычисляются отметки всех связующих точек.
Контролем правильности вычислений служит точное получение отметки репера, расположенного в конце хода.
8. Вычисляют отметки горизонта инструмента для каждой станции, имеющей промежуточные точки:
ГИ = Нз + З чер или ГИ = Н п + П чер , (3.14)
где ГИ – горизонт инструмента; Н п , Н з – отметки передней и задней точек на станции; З чер – отсчеты на заднюю рейку по черной стороне рейки; П чер – отсчеты на переднюю рейку по черной стороне рейки.
9. Вычисляют отметки промежуточных точек (узлов сетки):
H i = ГИ –О i , (3.15)
где О i –отсчеты по рейке в узлах сетки квадратов (см. табл. 3.1 гр. 5).
3.2.3. Построение высотного плана участка
По результатам нивелирования площадки строят высотный план в масштабе 1:500 с высотой сечения рельефа 0,5 м. На листе бумаги строят сетку квадратов в масштабе 1:500, в узлы сетки вписывают отметки из журнала с округлением до 0,01 м.
Горизонтали строят путем интерполяции между соседними отметками на каждой стороне квадрата. На рис. 3.2 приведен пример построения высотного плана участка для варианта N = 0.
Рис. 3.2. Высотный план М 1:500.
Сплошные горизонтали проведены через 0,5 м
3.2.4. Вычисление проектной и рабочих отметок
Планировка участка под горизонтальную плоскость проводится при условии нулевого баланса земляных масс. Проектная отметка горизонтальной плоскости вычисляется по формуле
где H 1 , Н 2 , Н 3 , H 4 – отметки земли узлов сетки, принадлежащие одновременно 1, 2, 3, 4-му квадратам; п – число квадратов (см. рис. 3.2).
В нашем примере одному квадрату принадлежат узлы 11, 15, 41, 45; двум квадратам одновременно принадлежат узлы 12, 13, 14, 21, 25, 31, 35, 42, 43, 44; четырем квадратам одновременно принадлежат узлы 22, 23, 24, 32, 33, 34.
Для того чтобы поверхность земли преобразовать в горизонтальную плоскость, необходимо произвести земляные работы по срезке грунта на возвышенных участках и подсыпке грунта на пониженных участках. Для того чтобы знать величины срезки или подсыпки для каждого узла, вычисляют рабочие отметки:
h paб.j = H проектное – H земли j . (3.17)
На схеме участка с рабочими отметками намечается линия нулевых работ (граница между насыпью и выемкой), проходящая через стороны, концы которых имеют рабочие отметки противоположных знаков. На рис. 3.3 линия нулевых работ будет проходить между вершинами 13 и 14, 14 и 24, 24 и 25, 24 и 34, 34 и 33, 33 и 43, 32 и 42, 31 и 41.
3. Сводный баланс земляных масс
Сводный баланс позволяет установить, вывозят ли лишний грунт с площадки в отвал (при А>В), подвозят ли недостающий грунт из резерва (при В>А), куда и в каком объеме перемещают грунт из планировочной выемки и из котлована, куда подвозят недостающий грунт.
План распределения грунта дополняет сводный баланс. На нем графически показывают, куда и в каком размере перемещают тот или иной элементарный объем грунта. Для этого на плане площадки (без горизонталей, с разбивкой на квадраты) наносят линию нулевых работ, обозначают площади выемки и насыпи. В левом верхнем углу каждой элементарной фигуры указывают ее номер и объем грунта в фигуре. Указывают объем котлована,траншеи, а также объемы грунта из сводного баланса, которые вывозят в отвал или подвозят из резерва (карьера).
В планировочной насыпи или выемке обозначают наиболее удаленные от линии нулевых работ фигуры, из которых в случае избытка грунт вывозят в отвал, а в случае недостатка грунт подвозят из резерва.
В результате на плане распределения грунта наглядно показывают динамику его перемещения из зон выемок в зоны насыпей, подвоз недостающего и вывоз лишнего грунта, его соответствие сводному балансу грунта.
Для определения недостающего грунта в насыпи отними от объема насыпи объем выемки: 211150-209156=1994 м 3 . Этот недостающий объем мы доберем из траншеи: 1994-2016=-22 м 3 , а оставшийся грунт и грунт из котлована вывезем в отвал: 4813,8+22=4835,8 м 3
Таблица 2. Сводный баланс грунта
Среднюю дальность перемещения грунта определяют графо-аналитическим методом.
За среднюю дальность перемещения грунта принимают расстояние между центрами тяжести выемки и насыпи. Для их нахождения вычерчивается план площадки (без горизонталей, с разбивкой на квадраты) наносят линию нулевых работ, обозначают площади выемки и насыпи. В левом верхнем углу каждой элементарной фигуры указывают ее номер и объем грунта в фигуре. Затем чертятся графики объемов для выемки и насыпи: вертикальный и горизонтальный. Через графики проводятся средние линии объемов l x ср и l y ср через точки пересечения проводят вертикальные линии и в местах пересечения соответствующих линий находятся центры тяжести насыпи и выемки, как показано в графической части проекта.
4. Составление ведомости объемов земляных работ
Определяют состав работ по разработке грунта на строительной площадке и выбирают механизмы для их выполнения Различают несколько основных типов работ.
Отрывка котлована, траншей. Грунт разрабатывают в котловане (траншеях) с помощью экскаватора с погрузкой его в транспортные средства для вывоза из котлована; с помощью экскаватора навымет для обратной засыпки пазух и раскладывают по периметру котлована.
Грунт вывозят самосвалами в планировочную насыпь или в отвал.
Дно котлована зачищают вручную, бульдозером или экскаватором-планировщиком для удаления недобора грунта. Обратную засыпку пазух выполняют с помощью бульдозера грунтом, разработанным экскаватором навымет.
Одновременно с обратной засыпкой послойно уплотняют грунт в пазух с помощью ручных пневмотрамбовок.
Планировка строительной площадки. Грунт рыхлят с помощью прицепных тракторных рыхлителей, перемещают из выемки в насыпь с помощью бульдозера или скрепера в зависимости от средней дальности перемещения грунта.
Послойно выравнивают грунт в планировочной насыпи с помощью бульдозера и уплотняют с помощью прицепных катков.
Подвоз недостающего грунта из резерва (карьера). Грунт в карьере разрабатывают с помощью экскаватора с погрузкой его в транспортные средства. Подвозят грунт из резерва автосамосвалами.
Вывоз лишнего грунта с площадки в отвал. Грунт рыхлят с помощью прицепных тракторных рыхлителей.
Общая планировка строительной площадки с помощью бульдозера. Выбранный состав работ и соответствующие механизмы для каждого конкретного случая записывают в ведомость объемов и трудоемкости работ, используя каталоги механизмов, указания настоящего пособия и данные ЕНиРЕ 2-1. При заполнении ведомости объемов и трудоемкости работ следует учитывать, что единицы измерения объемов работ по различным процессам должны соответствовать ЕНиРЕ 2-1; толщину слоя грунта при зачистке дна котлована бульдозером принимают равной 10 см, а при зачистке вручную - 5 см; трамбование грунта обратной засыпки выполняют слоями толщиной до 20 см, поэтому объем работ определяют как Vo.з: 0,2 в м2; уплотнение грунта в планировочной насыпи выполняют слоями толщиной ориентировочно 0,25 м, поэтому объем работ определяют как Vn/Ko: 0,25 в м2; толщину растительного слоя можно принимать равной 15 см.
Норма времени на уплотнение грунта катками в ЕНиРЕ 2-1 сдается на одну проходку катка. Целесообразно принять уплотнение грунта за шесть проходок, поэтому норму времени умножают на 6.
Затраты труда в машино-сменах и человеко-днях подсчитывают, исходя из продолжительности рабочей смены. в 8,2 ч.
Таблица 3. Ведомость объемов работ.
N | Наименование работ | Ед. работ | Формула подсчета | Объем работ |
1 | Срезка растит. слоя | 1000 м2 | А*В/1000 | 420 |
2 | Рыхление грунта | 100 м3 | Vв/100 | 2091,56 |
3 | Разработка и перемещение грунта скрепером | 100 м3 | Vв/100 | 2091,56 |
4 | Послойное уплотнение грунта | 100 м3 | Vн/100 | 2111,5 |
5 | Разработка котлована экскаватором а) с погрузкой в т.с. б) навымет | |||
6 | Разработка траншеи экскаватором с обр. лопатой навымет | 100 м3 | (Vтр-a*b*H)/100 | 8,16 |
... – 3,1 т. 11.2 Ведомость эксплуатационных материалов на каждый вид механизма 11.3 Ведомость основных эксплуатационных материалов. 12Мероприятия по технике безопасности при выполнении земляных работ и устройстве фундаментов. Земляные работы следует выполнять только по утвержденному проекту производства работ. При наличии в районе земляных работ подземных...
... (п. 3) предусмотрено, что в рамках арбитражного процесса не допускается использование доказательств, полученных с нарушением федерального закона. 2.3 Судебная практика защиты прав юридических лиц при проведении проверок на примере ОАО «Котельниковоспецстрой» Рассмотрев в судебном заседании апелляционную жалобу ОАО «Котельниковоспецстрой» на решение Арбитражного суда Волгоградской области от...