Объем земляных работ онлайн калькулятор. Калькулятор расчета котлована и объема земляных работ
2.1. Технологическая карта на земляные работы.
2.1.1.Исходные данные для ведения земляных работ:
1. Грунт – супесь, суглинок.
2. Трубы – стальные ГОСТ 10704-91 о 159х4,5
3. Протяженность трубопровода - l = 346 км.
4. Время строительства - лето
5. Район строительства - п.Южный г.Барнаул
6. Физико - механические свойства грунта
1) Супесь, суглинок.
4) Группа грунта для работ:
бульдозер - I;
Экскаватор одноковшовый - П;
2.1.2. Определение объемов земляных работ.
1. Подсчет объемов по разработке траншеи.
а) Ширина траншеи по низу:
а = Æ + 2a = 0,159 + 2х0,2 = 0,559 м.
В связи с тем, что разработка траншеи ведётся многоковшовым роторным экскаватором со сменным оборудованием и шириной разработки 0,6 м принимаем ширину траншеи понизу и поверху 0,6 м. В местах, где необходимо заложение откосов, вертикальные стенки крепят специальными временными крепями, щитами с опорными стойками.
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/c2b-Opredelenie_obema_zemlyanyh_rabot_1_02145804.jpg)
г) Объем траншеи:
V транш = (a + В ср)/2*h ср *l;
где В ср – ширина траншеи средняя между двумя пикетами;
h ср – высота траншеи средняя между двумя пикетами;
l - длина участка траншеи между двумя пикетами.
Расчет объемов земляных работ по разработке траншеи.
Таблица 1
2) Объем трубопровода:
V труб = (p*d 2 *l)/4,
V труб (Æ 225Х12,8 мм) = 148,6 м 3 .
V труб (Æ 110Х6,3 мм) = 0,2 м 3 .
V труб (Æ 63Х4,5 мм) = 0,25 м 3 .
V труб общ. = 149,05 м 3 .
3) Объем грунта под приямки:
V пр = 0.05*V транш = 182,28 м 3 .
4) Объем грунта по обратной засыпке:
а) Подбивка пазух:
V подб = V подб транш - V труб = 948,1-149,05 = 799,05м 3 .
ширина подбивки пазух поверху:
В под = а ср + 2* (d+0,2)*m = 600 + 2*0,425*0 = 0,6 м;
объём подбивки траншеи:
V подб транш = (d+0,2)*L*(A+B под)/2=(0,6 +0,6)/2*0,425*1800 = 948,1 м 3 .
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/986409109e.jpeg)
б) Обратная засыпка:
V засып. =V сум. транш - V труб. - V подб пазух = 3645,546 – 149,05 – 799,05= 2697,446 м 3 .
V сум. транш = V транш + V пр = 3645,546 + 182,28 = 3827,826 м 3 .
5) При устройстве кавальеров для обратной засыпки, площадь его сечения рассчитывается по формуле:
S кав =V кав /L=3237/3817=0.848, м 2 .
Объем грунта в кавальере с учетом его первоначального разрыхления
V кав =V зас *К пр =2697,446 4.2=3237, м 3
Ели сечение кавальера будет в виде равнобедренного треугольника с крутизной откосов 1:1,5, что соответствует крутизне откосов насыпного грунта, то высота Н и основание В в м такого кавальера выражаются формулами:
Н= S кав /1.5=0.848/1.5=0.57, м;
В=3*Н=3*0.0,57=1.7,м
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/image325781.jpeg)
6) Подсчет объемов работ по срезке растительного слоя:
F ср = A 1 *l = 9,025*3817 = 34448,425, м 2
A 1 =1.7+1+0.6+1+0.225+1+3.5=9,025, м
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/757-9369513.jpeg)
2.1.3 Подбор автосамосвалов для доставки песка при устройстве основания трубопровода:
а) Объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора:
V гр. = (V ков. * К нап)/К пр. =(0,12*0,8)/1,2= 0,08 м 3 .
где V ков – принятый объём ковша экскаватора, м 3 ;
К нап -коэффициент наполнения ковша, принимаемый: для роторного экскаватора 0,8…1; драглайна 0,9…1,15;
б) Масса грунта в ковше экскаватора:
Q = V гр. *r = 0,08*1,7 = 0,136 т.
где r - плотность грунта при естественном залегании, т/м 3 .
в) Количество ковшей в кузове автосамосвала:
Для дальности транспортирования 3 км выбираем автосамосвал КРАЗ - 222 грузоподъемностью 10 тонн.
n = П/Q=10/0,136 = 74 ковша
г) Объем песка в плотном теле, загружаемый в кузов самосвала:
V = V гр. *n = 0,08*74 = 5,92 м 3 .
д) Продолжительность одного цикла работы самосвала:
Т ц = t n + 60*l/ V г + t n + 60*1/ V п +t м = 7,6 + 60*3/19 + 2 + 60*3/30 +2 = 27.57 мин.
t n = V*H в p /100 = 5,92*1,8/100 = 7,6 мин- время погрузки грунта, мин;
Н вр - норма машинного времени, учитывающая разработку экскаватором 100м 3 грунта и погрузку в транспортные средства, маш.мин, определяемая поЕНиР2-1;Н вр =1.8
L - расстояние транспортировки грунта, км;
V г - средняя скорость автосамосвала, км/ч, в загруженном состоянии, определяемая по табл.7;
V п = 25...30 км/ч - средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии;
t p = 1...2 мин - время разгрузки;
t м = 2…3 мин – время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой.
е) Требуемое количество самосвалов:
N=T ц /t n = 25,57/7,6 =4 самосвала.
2.1.4. Выбор комплектов землеройно - транспортных машин.
Технико-экономическое сравнение комплектов машин.
Выполняется с учетом следующих показателей:
1. Себестоимость разработки 1 м 3 грунта.
С = (1.08*SС маш. Смен + 1.5 SЗп)/ П смен. Выр.
1.08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы;
С маш. смен - стоимость машино- смены, входящей в комплект;
П смен. выр. - сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и погрузка в транспортные средства;
SЗп - сумма заработной платы, не учтенной в стоимости машино- смены;
1.5 - коэффициент накладных расходов на зарплату.
П смен. выр. = (8/H вр)*100, м 3 /см,
где 8 –количество часов работы машины в смену;
H вр – норма машинного времени, учитывающая разработку экскаватором 100м 3 грунта и погрузку в транспортные средства, маш. час, определяемая по ЕниР 2-1.
2. Определяют удельные капитальные вложения на разработку 1 м 3 грунта.
К уд. = 1.07/ П см. *(S(С опт. / Т год.)
1,07 - коэффициент затрат на доставку машин завода- изготовителя на базу механизации;
С опт. - инвентарно- расчетная стоимость машин, входящих в комплект;
Т год. - нормативное число смен работы машин в год.
3. Приведенные затраты на разработку 1 м 3 грунта.
П уд. = С + Е* К уд.
Е - нормативный коэффициент эффективности вложений.
4. Трудоемкость разработки 1 м 3 грунта.
Т = S Т маш. см / V вед. маш
S Т маш. см - общая трудоемкость комплекта машин;
V вед. маш - объем разработки грунта по ведущей машине.
Подбираем комплекты машин.
Таблица 2
I вариант |
П вариант |
Ведущая машина |
Ведущая машина |
Роторный экскаватор ЭТР-161 емкость ковша 0,12 м 3 |
Драглайн Э - 505 емкость ковша 0.5 м 3 |
Для срезки растительного слоя |
|
Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М) |
Грейдер ДЗ - 14 (Д - 395) |
Обратная засыпка |
Обратная засыпка |
Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М) Трамбовки ИЭ-4502 |
Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М) Трамбовки ИЭ-4502 |
Планировка площадки |
Планировка площадки |
Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М) |
Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М) |
Расчетная стоимость машин и себестоимость машино-смен механизмов
Таблица 3
Расчитываем технико- экономические показатели:
Для роторного экскаватора ЭТР – 161 с разработкой грунта в отвал.
П смен. выр. = 8/1.8*100 = 444,4 м 3 /см
С = (1.08*(44,22+3*24,5))/444,4 = 0,28 руб.
К уд. = 1.07/444.4*(23620/300+7210/300) = 0,25
П уд. = 0,28+0,15*0,25 = 0,607
Полученные данные сводим в таблицу и сравниваем:
Таблица 4
Принимаем для производства работ комплект машин и механизмов I варианта, так как показатели этого комплекта выгоднее и экономичнее по сравнению с комплектом машин и механизмов П варианта.
2.1.5. Указания по производству земляных работ.
1. Срезка растительного слоя.
Процесс срезки растительного слоя производится бульдозером ДЗ - 18 на базе трактора Т – 100М, с гидравлическим приводом поворотного отвала. Набор грунта осуществляется прямоугольным способом, на глубину зарезания 0.15 м. Схема движения бульдозера - полоса рядом с полосой.
Схема набора грунта: Схема движения бульдозера:
![]() ![]() |
2. Разработка траншеи.
Разработка траншеи производится многоковшовым экскаватором марки ЭТР - 161. Разработка ведется в отвал по лобовой схеме, так как работы ведутся в нестесненных условиях за пределами строений.
Технические характеристики экскаватора ЭТР - 161:
1) Вместимость ковша - 0,12 м 3
2) Количество ковшей – 10 шт;
3) Наибольшая глубина копания – 2,4 м;
4) Ширина разработки – 0,61 м;
5) Наибольшая высота выгрузки - 5.6 м;
6) Мощность 86 (118) кВТ (л.с.);
7) Масса – 13,1 т;
8) Производительность 600м в смену
Схема забоя экскаватора:
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/57495957.jpeg)
Устройство основания траншеи производится той же бригадой - землекопов на высоту 15 см от дна траншеи для укладки труб.
Схема ручной доработки траншеи:
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/clpicm.jpeg)
Устройство основания траншеи.
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/hpicze3a1f.png)
5. Подбивка пазух с уплотнением.
Подбивка пазух производится с целью закрепления газопровода в траншее от сдвигов и перемещений. Грунт берется из кавальера. Уплотнение грунта производится на высоту 20 см от верхней точки газопровода. Уплотнение грунта ведется трамбовками марки ИЭ - 4502 вручную. Схема засыпки грунта в траншею аналогично схеме устройства основания.
5. Обратная засыпка.
Обратная засыпка производится бульдозером марки ДЗ -18 на базе трактора Т100М, с гидравлическим приводом поворотного отвала, под углом 45° к оси траншеи. Грунт перемещается из кавальера рядом с траншеей.
Схема обратной засыпки траншеи:
![]() |
6. Планировка.
Планировка производится бульдозером ДЗ - 18 на базе трактора Т - 100 . Схема движения бульдозера - полоса рядом с полосой. По завершению планировки производится рекультивация почвенного покрова с высевом трав, которая должна быть осуществлена не позднее, чем через год по завершению производства работ.
Схема движения:
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/89b076a138c5f87e989.png)
2.1.6. Мероприятия по технике безопасности при выполнении земляных работ.
1.6.1. Общие требования техники безопасности при производстве земляных работ:
1. Во избежании несчастных случаев и повреждений машин и механизмов, обслуживающий персонал обязан знать и строго соблюдать правила техники безопасности.
2. К управлению машиной (оборудованием) допускается машинист, прошедший специальную подготовку и получивший удостоверение на управление машиной.
3. Машина (оборудование) должна содержаться в исправном состоянии. Не разрешается приступать к работе на неисправной машине (оборудовании).
4. Пуск двигателя должен осуществлять старший по смене. Перед началом пуска он должен дать сигнал предупреждения.
5. Прежде, чем тронуться с места, машинист обязан убедиться в отсутствии в опасной зоне людей и посторонних предметов.
6. Запрещается работа строительно - монтажных машин под проводами действующих ЛЭП.
7. Складирование материалов, движение и установка строительных машин и транспорта в пределах призмы обрушения грунта запрещено.
1.6.2. Техника безопасности при эксплуатации одноковшового экскаватора.
1. При работе экскаватор должен стоять на горизонтальной площадке которую предварительно выравнивают.
2. При наличии людей в опасной зоне запрещается начинать работу экскаватора
3. При работающем двигателе запрещается проводить ТО экскаватора.
1.6.3. Техника безопасности при эксплуатации бульдозера.
1. При работе бульдозера необходимо соблюдать следующие требования:
а) останавливать машину, если перед режущей кромкой отвала встретилось препятствие которое бульдозер преодолеть не может;
б) не выдвигать нож отвала за бровку откоса;
в) опускать на землю отвал при его очистке или ремонте;
г) не приближаться гусеницами к бровке свеженасыпанной насыпи ближе чем на 1 м.
2. Машину оставленную при работающем двигателе необходимо надежно затормозить.
3. Запрещается оставлять бульдозер с работающим двигателем.
4. Бульдозеристу запрещается:
а) Начинать движение бульдозера без подачи предупредительного сигнала;
б) Выходить из кабины бульдозера во время его движения;
в) Принимать на грудь.
2.1.7.Операционный контроль качества.
Операционный контроль, выполняется в процессе производства работ и после их завершения. Осуществляется измерительным методом или техническим осмотром. Результаты контроля фиксируются в общих и специальных журналах работ, журналах геотехнического контроля.
Показатели операционного контроля при разработке выемок и устройстве
естественных оснований*.
Таблица 6
Предельное отклонение |
Объем контроля |
|
1. Отклонение отметок дна выемок от проектных(кроме выемок в валунах, скальных и вечномерзлых грунтах)при черновой разработке: одноковшовым экскаваторами, оснащенными ковшами с зубьями одноковшовыми экскаваторами, оснащенными планировочным ковшом, зачистным оборудованием, экскаваторами планировщиками: бульдозерами траншейными экскаваторами скреперами |
Для экскаваторов с механическим приводом по видам рабочего оборудования: драглайн +25 см прямого копания +10 см обратная лопата +15 см для экскаваторов с гидравлическим приводом: 10 см +5 см |
Точки измерения устанавливаются случайным образом, число измерений должно быть не ниже: |
2. Отклонение отметок дна выемок от проектных при черновой разработке в скальных грунтах и вечномерзлых грунтах, кроме планировочных Недоборы Недоборы |
не допускаются по табл. 5 СНиП 3.02.01-87 |
При числе измерений на сдаваемый участок не менее20 в наиболее высоких местах, установленных визуальным осмотром |
3. То же, без рыхления валунных и глыбовых грунтов: Недоборы Переборы |
Не допускаются Не более величины максимального диаметра валунов(глыб), содержащихся в грунте в количестве свыше15 % по объему, но не более 0.4 м |
|
4. То же, планировочных выемок: Недоборы Переборы |
*Метод контроля - измерительный.
13. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы .
Таблица 7
Обоснование |
Наименование |
Обем работы |
||||||
Норма времени в час |
Расценка |
Ст - сть затрат труда |
||||||
Срезка растительного слоя ДЗ-18 (Т-100М) |
||||||||
Разработка траншеи экскаватором обратная лопата, ковш 0,12 м 3 |
||||||||
Устройство основания в траншее |
||||||||
Подбивка пазух трамбовками ИЭ-4502 |
||||||||
Обратная засыпка бульдозером ДЗ-18 (Т-100М) |
||||||||
Планировка бульдозером ДЗ-18 (Т-100М) |
||||||||
2.1.9. Материально - технические ресурсы.
Таблица 8
2.2 Технологическая карта на сборку труб в нитку и стыковое соединение.
2.2.1 Исходные данные для ведения работ:
2. Трубы - полиэтиленовые (ПЭ-80) Æ 225 X 12,8 мм, Æ 110 X 6,3 мм, Æ 63 X 4,5 мм.
3. Время строительства - лето
2.2.2 Определение объемов работ.
1. Длина трубы -12м.
2. Длина трубопровода - 3822 м.
2.2.3 Выбор грузоподъемно-монтажных механизмов по монтажным параметрам.
Для сборки и стыкового соединения труб на бровке траншеи в нитку используются автомобильные краны.
Q=Pэ+Sq осн.,
Р э - вес монтируемого элемента;
Sq осн. - вес оснастки (стропы, траверсы и т. п.).
Q= 102,6+27,3 =129,9 кг.
Монтажный кран для сборки труб в нитку на бровке траншеи: Монтажный кран подбирается по фактическому весу опускаемой трубы, приходящемуся на кран, при соответствующем вылете стрелы.
R = В/2+ a 1 + а 2 + а з +b/2
В - ширина траншеи по верху;
b - ширина крана;
а 2 - ширина места, занимаемого звеном;
а 3 - расстояние от трубы до оси крана (трубоукладчика).
По нормативным данным вес труб:
Таблица 1
Для выполнения этих работ подходит кран КС - 1561 со следующими характеристиками:
1) Расчетный вылет стрелы -11м;
2) Грузоподъемность - 4 т;
3) Базовый автомобиль - МАЗ-200. Грузозахватное приспособление - мягкие полотенца ПМ-521.
2.2.4 Указания по производству работ.
1. Сборка труб в нитку.
Сборка труб в нитку производится на бровке траншеи. Трубы привозятся трубовозом марки ЗИЛ - 131 и складируются с последующей сборкой. Число привозимых труб одним трубовозом Æ 225 мм - 24 штук. Трубы меньших диаметров производятся в бухтах. При сборке труб в звенья используют наружные центраторы для удобства монтажа типа: ЦНЭ-8-15 для Æ 110-160 мм; ЦНЭ-16-15 для Æ 160-225 мм. ![]() |
Схема производства работ:
2. Стыковое соединение звеньев.
Выполняется бригадой, состоящей из сварщиков 5 и 3 разрядов.
Сварка встык нагретым инструментом.
Сварку труб производят при температуре окружающего воздуха от -15°С до +40°С. Место сварки защищают от атмосферных осадков, пыли и песка. При сварке свободный конец трубы закрывают для предотвращения сквозняков внутри свариваемых труб.
Детали соединительные приваривают к трубам или отрезкам труб в
заготовительном цехе при температуре окружающего воздуха не ниже -5°С.
Стыковую сварку полиэтиленовых труб выполняют сварочной машиной «Видос-4600 СПА» с набором полуколец d=225 мм толщина стенки не менее 5 мм.
Технологический процесс соединения труб и деталей сваркой встык включает:
Подготовку труб и деталей к сварке (очистка, сборка, центровка, механическая обработка торцов, проверка совпадения торцов и зазоров в стыке);
Сварку стыка (оплавление, нагрев торцов, удаление нагретого инструмента, осадка стыка.охлаждение соединения).
Последовательность процесса сборки и сварки труб из полиэтилена.
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/f21-9369525.jpeg)
а)Центровка и закрепление в зажимах сварочной машины концов свариваемых труб.
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/tpicpbd.jpeg)
б) Механическая обработка торцов труб с помощью торцовки.
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/84043903c605b0aa1-563x831.jpeg)
в)Проверка точности совпадения торцов по величине зазора «С»==0,5 мм для труб Æ свыше 110 до 225 мм.
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/fafile-ra.jpeg)
г)0плавление и нагрев свариваемых поверхностей нагретым инструментом
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/bppicnc565e.jpeg)
д) Осадка стыка до образования сварного соединения.
Перед сборкой и сваркой труб и соединительных деталей тщательно очищают их полости от грунта, снега, льда, камней и других посторонних предметов.
Концы труб и присоединительных деталей очищают от всех загрязнений на расстоянии не менее 50 мм от торцов. Очистку концов труб и деталей от пыли и песка производят сухими или увлажненными концами (ветошью) с последующей протиркой насухо. Если концы труб или деталей окажутся загрязненными смазкой, маслом иди какими-либо жирами их обезжиривают с помощью спирта, уайт-спирита, ацетона.
Концы труб, деформированные или имеющие глубокие (более 4-5 мм) забоины, обрезают.
Сборку свариваемых труб и деталей, включающую установку, центровку и закрепление свариваемых концов, производят в зажимах центратора установки для сварки.
Концы труб и деталей центрируют по наружной поверхности таким образом, чтобы максимальная величина смещения наружных кромок не превышала 10% номинальной толщины стенки свариваемых труб. Подгонку труб при центровке осуществляют поворотом одной или обоих труб вокруг их оси, установкой опор под трубы на некотором расстоянии, использованием прокладок. При разнице в толщине стенок свариваемых труб или деталей свыше 15% от номинальной толщины стенки или более 5мм на трубе (детали), имеющей большую толщину, делают скос под углом 15+3° к оси трубы до толщины стенки тонкой трубы (детали).
При сварке встык вылет концов труб из зажимов центраторов составляет 15-30 мм, а приваренных деталей не менее 5 мм.
Закрепленные и сцентрированные концы труб и деталей перед сваркой подвергают механической обработке -торцеванию, с целью выравнивания свариваемых поверхностей, непосредственно в сварочной установке.
После механической обработки загрязнение поверхности торцов не допускается. Удаление стружки изнутри трубы или детали производят с помощью кисти, а снятие заусенцев с острых кромок торца -с помощью ножа. После обработки еще раз проверяют центровку и наличие зазора в стыке. Между торцами, приведенными в соприкосновение не должно быть зазоров превышающих:
0,5 мм - для труб диаметром свыше 110 до 225 мм включительно.
Зазор между лопастковым щупом (ГОСТ 882-75) с погрешностью 0.05 мм.
Сварка встык нагретым инструментом заключается в нагревании свариваемых торцов труб или деталей до вязкотекучего состояния полиэтилена при непосредственном контакте с нагретым инструментом и последующем соединении торцов под давлением осадки после удаления инструмента. В процессе земляных работ делается приямок размерами 1.2Х1.0Х0.7 м.
2.2.5 Подбор транспортных средств для транспортировки труб.
Полиэтиленовые трубы не относятся к категории опасных грузов ГОСТ 19433, их транспортируют любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов.
При упаковке труб используют средства по ГОСТ 21650. Трубы поставляемые на строй площадку в отрезках связывают в пакеты скрепляя не менее чем в трех местах. При упаковке труб в бухты и на катушки концы труб должны быть жестко закреплены.
Трубы, крепленые в пакеты, перевозятся автотранспортом, оборудованным платформами и кузовами; расстояние между увязками на пакетах - не более 3 м. Перевозка на плетевозах не допускается.
При перевозке труб автотранспортом длина свешивающих с кузова машины или платформы концов труб не должна превышать 1,5 м, бухты и катушки перевозят на авто площадках. Узлы трубопроводов доставляют на объекты строительства в контейнерах в которых они надежно закреплены. На контейнеры наносится надпись «НЕ БРОСАТЬ».
Трубы при перевозке укладывают на ровную поверхность транспортных средств, предохраняя их от соприкосновения с острыми металлическими деталями. Транспортировку, погрузку и разгрузку труб производят при температуре наружного воздуха не ниже -20 °С. Сбрасывание труб и соединительных деталей с транспортных средств не допускается.
При погрузочно-разгрузочных работах не допускается перемещение труб волоком.
Для транспортировки труб подходит грузовой автомобиль повышенной проходимости ЗИЛ-131 с прицепом, перевозящий трубы в пакетах, со следующими техническими характеристиками:
Число перевозимых труб Æ 225 мм - 24 штук;
Базовый автомобиль - ЗИЛ - 131.
2.2.6 Мероприятия по технике безопасности при производстве работ.
1. Для защиты сварщика от поражения электрическим током систематически проверяют состояние изоляции рукояти электрододержателя и всех токоведущих частей и проводов.
3. Краны и другие грузоподъемные механизмы перед пуском в эксплуатацию необходимо освидетельствовать и испытать.
4. При работе стреловых кранов нельзя допускать пребывания людей в зоне их действия; во время опускания труб, фасонных частей, арматуры и других деталей в траншею и колодцы рабочие должны быть из них выведены
2.2.7 Калькуляция трудовых затрат и заработной платы .
На все виды работ составляется калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
Таблица 7
Обоснование |
Наименование |
Обем работы |
||||||
Норма времени в час |
Расценка |
Ст - сть затрат труда |
||||||
Сварка труб на бровке траншеи |
||||||||
9-2-7 Т2 № 2в |
Сварка стыка встык |
|||||||
2.8. Материально - технические ресурсы.
Потребность в эксплуатационных материалах:
Таблица 3
2.3. Технологическая карта укладки трубопровода в траншею
2.3 Технологическая карта укладку трубопровода в траншею.
2.3.1 Исходные данные для ведения работ:
1. Условия строительства - нестесненные.
2. Трубы - полиэтиленовые (ПЭ-80) 0 225 X 12,8 мм, 0 110 X 6,3 мм, 0 63 X 4,5 мм.
3. Время строительства - лето
4. Район строительства - Павловский район.
2.3.2 Определение объемов работ.
Длина укладываемого трубопровода - 3822 м.
2.3.3 Выбор грузоподъемно-монтажных механизмов по монтажным параметрам.
Подбор грузоподъемных механизмов. По нормативным данным вес труб:
Таблица 1
Для укладки трубопровода в траншею используются трубоукладчики Т - 614, которые подбираются по аналогичным параметрам, что и монтажные краны.
Характеристики трубоукладчика Т - 614:
1) Расчетный вылет стрелы - 5,53 м;
2) Грузоподъемность - 6,3 т;
3) Момент устойчивости - 16 тс*м;
4) Базовый трактор - ДТ-75;
5) Скорость подъема груза, м/мин- 8,3;
6) Скорость опускания груза, м/мин- 8,3;
7) Скорость передвижения, км/ч:
вперед- 3,05-6,5;
назад- 2,6-3,25;
8) Основные размеры (с вертикально поднятой стрелой и придвинутым контргрузом), мм
длина- 4560;
ширина- 3640;
высота-6000;
9) Масса, т-11,9.
Грузозахватное приспособление - траверсы.
2.3.4 Указания по производству укладочных работ.
1. Укладка трубопровода в траншею.
Укладка трубопровода в траншею производится трубоукладчиками Т- 614 грузоподъемностью 6,3 т, расчетный вылет стрелы - 5,53 м. В качестве гру-зозахватных приспособлений при укладке используются траверсы. Схема укладки трубопровода в траншею с применением траверс у обоих трубоукладчиков:
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/32screen432.jpeg)
2.3.5 Мероприятия по технике безопасности при производстве укладочных работ.
1. Опускание в траншею труб, различных материалов и деталей производят механизированным способом с помощью трубоукладчиков. Сбрасывать трубы и материалы в траншею запрещается.
2. На все машины и приспособления должны быть заведены паспорта и индивидуальные номера, по которым они записаны в специальный журнал учета их технического состояния.
3. Трубоукладчики перед пуском в эксплуатацию необходимо освидетельствовать и испытать.
4. При работе трубоукладчиков нельзя допускать пребывания людей в зоне их действия; во время опускания труб, фасонных частей, арматуры и других деталей в траншею рабочие должны быть из них выведены
2.3.6 Калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
На все виды работ составляется калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
2.3.7. Материально - технические ресурсы.
Потребность в эксплуатационных материалах:
Таблица 3
2.4 Технологическая карта на испытание трубопровода.
2.4.1 Исходные данные для ведения работ:
1. Условия строительства - нестесненные.
2. Трубы - полиэтиленовые (ПЭ-80) Æ225 X 12,8 мм, Æ 110 X 6,3 мм, Æ 63 X 4,5 мм.
3. Время строительства - лето
4. Район строительства - Павловский район.
2.4.2 Определение объемов работ.
Длина испытываемого трубопровода - 3822 м.
2.4.3 Выбор компрессорной станции.
1) Давление нагнетания - 2,5 Мпа;
2) Производительность - 12 м 3 /мин;
3) Базовый автомобиль - КРАЗ-257;
4) Габаритные размеры - 9,66 Х 3,02 Х 3,06 м;
5) Масса-21 т.
2.4.4. Указания по производству испытательных работ.
Газопровод в городе испытывается на прочность и плотность. Для очистки внутренней полости труб от окалины, влаги и загрязнений перед испытанием продувают. Продувку производят воздухом давлением 7*133.3 Па для чего устанавливают временные задвижки. Испытание газопровода на прочность производится воздухом во время строительства, испытательным давлением 4.5*10 5 Па. Время испытания - 1 ч. При этом не допускается видимое падение давления по манометру. Обнаруженные дефекты должны устраняться до испытания на плотность.
Испытание газопровода на плотность производится воздухом испытательным давлением 3*10 5 Па, продолжительность испытания не менее 24 часов. Результаты испытания на плотность считаются положительными, если фактическое падение давления не превысит расчетной величины, определяемой для газопровода одного диаметра по формуле:
Газопровод при испытании на плотность выдерживают под давлением не менее 30 мин, после чего, не снижая давление, производят внешний осмотр и проверяют мыльным раствором все сварные, фланцевые и резьбовые соединения. При отсутствии видимого падения давления по манометру и утечек при обмыливании, газопровод считается выдержавшим испытание. При испытании газопровода в процессе производства работ устанавливают инвентарные заглушки с резиновыми уплотнениями.
Схема производства работ приведена в графической части технологической карты.
2.4.5. Мероприятия по технике безопасности при производстве монтажных работ.
1. На все машины и приспособления должны быть заведены паспорта и индивидуальные номера, по которым они записаны в специальный журнал учета их технического состояния.
2. Компрессорную станцию перед пуском в эксплуатацию необходимо освидетельствовать и испытать.
3. При испытании газопровода воздухом должны быть проверены самым тщательным образом все запорные, предохранительные и сбросные устройства.
4. При поднятии давления воздуха в газопроводе, находиться людям около инвентарных заглушек запрещается.
5. Никаких работ по ликвидации дефектов газопровода, находящегося под давлением, производить нельзя.
6. На концах испытываемого газопровода должны стоять инвентарные заглушки, а также закрепляющие улоры, воспринимающие усилия, возникающие в трубопроводе при повышении давления.
7. В процессе испытания нахождение людей в пределах охранной зоны запрещено.
2.4.6. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
На все виды работ составляется калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
Таблица 1
2.4.7. Материально - технические ресурсы.
Потребность в эксплуатационных материалах:
Таблица 2
2.5. Технологическая карта на продувку
трубопровода.
2.5.1.Исходные данные для ведения работ:
1.Условия строительства – нестесненные.
3. Трубы - полиэтиленовые (ПЭ-80) - Æ 225Х12,8 мм, Æ110Х6,3 мм,
Æ 63Х4,5 мм.
3. Время строительства - лето
4. Район строительства - - Павловский район.
2.5.2. Определение объемов работ.
Длина продуваемого трубопровода – 3822 м.
2.5.3. Выбор компрессорной станции.
Компрессорная станция выбирается по производительности, давлению нагнетания и мобильности.
Требуемым параметрам соответствует компрессорная станция СД 12/25, с техническими характеристиками:
1) Давление нагнетания – 2,5 Мпа;
2) Производительность – 12 м 3 /мин;
3) Базовый автомобиль – КРАЗ-257;
4) Габаритные размеры – 9,66 Х 3,02 Х 3,06 м;
5) Масса – 21 т.
2.5.4. Указания по производству продувочных работ.
Продувка газопровода.
Продувка газопровода осуществляется в два этапа:
1. Заполнение рессивера;
2. Продувка газопровода.
На первом этапе одну часть трубопровода заполняют воздухом до давления 1 Мпа. На втором этапе через инвентарный продувочный узел начинают продувку оставшейся части.
В процессе производства работ устраняют обнаруженные неисправности.
Схема производства работ представлена в графической части технологической карты.
2.5.5. Мероприятия по технике безопасности при производстве продувочных работ.
8. На все машины и приспособления должны быть заведены паспорта и индивидуальные номера, по которым они записаны в специальный журнал учета их технического состояния.
9. Компрессорную станцию перед пуском в эксплуатацию необходимо освидетельствовать и испытать.
10. При испытании газопровода воздухом должны быть проверены самым тщательным образом все запорные, предохранительные и сбросные устройства.
11. При поднятии давления воздуха в газопроводе, находиться людям около инвентарных заглушек запрещается.
12. Никаких работ по ликвидации дефектов газопровода, находящегося под давлением, производить нельзя.
13. На концах испытываемого газопровода должны стоять инвентарные заглушки, а также закрепляющие улоры, воспринимающие усилия, возникающие в трубопроводе при повышении давления.
14. В процессе испытания нахождение людей в пределах охранной зоны запрещено.
2.5.6. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
На все виды работ составляется калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
Таблица 1
Обоснование |
Наименование |
Обем работы |
||||||
Норма времени в час |
Расценка |
Ст - сть затрат труда |
||||||
Продувка газопровода (заполнение ресивера) |
||||||||
Продувка газопровода (продувка) |
2.5.7. Материально - технические ресурсы.
Потребность в эксплуатационных материалах:
Таблица 2
2.6. Технологическая карта на прокол.
2.6.1.Исходные данные для ведения работ:
1. Условия строительства – нестесненные.
2. Трубы - полиэтиленовые (ПЭ-80) - Æ 225Х12,8 мм, Æ110Х6,3 мм,
Æ 63Х4,5 мм.
3. Время строительства - лето
4. Район строительства - Павловский район;
1. Грунт – суглинок;
2. Физико - механические свойства грунта
1) Супесь, суглинок.
2) Средняя плотность в естественном залегании - r = 1,65 т/ м 3 , - r = 1,8 т/ м 3
3) Коэффициент первоначального разрыхления - 20 % (К пр = 1,2).
2.6.2. Определение объемов работ.
Длина прокола – до 90.м
2.6.3. Выбор грузоподъемно-монтажных механизмов по монтажным параметрам.
Подбор грузоподъемных механизмов.
Для монтажа и демонтажа оборудования для прокола используются автомобильные краны.
Грузоподъемность крана определяется:
Q = P э + ∑q осн. ,
P э – вес монтируемого элемента;
∑q осн. – вес оснастки (стропы, траверсы и т. п.).
Q = 102,6 + 27,3 = 129,9 кг.
Монтажный кран подбирается по фактическому весу опускаемоого оборудования, приходящемуся на кран, при соответствующем вылете стрелы.
Расчетный вылет стрелы крана (от вертикальной оси вращения крана до центра траншеи) будет равен:
R = B/2+ a 1 + a 2 + a 3 +b/2
B - ширина траншеи по верху;
b - ширина крана;
a 1 - расстояние от бровки траншеи до трубы;
a 2 - ширина места, занимаемого звеном;
a 3 – расстояние от трубы до оси крана (трубоукладчика).
R = 0,6/2 + 1,0 + 0,225 + 2 + 3,6/1 = 5 м
Для выполнения этих работ подходит кран КС - 3561 со следующими характеристиками:
1) Расчетный вылет стрелы – 14,5 м;
2) Грузоподъемность - 10 т;
3) Базовый автомобиль - МАЗ-200.
Грузозахватное приспособление – стальные стропы.
2.6.4. Указания по производству работ при горизонтальном продавливании.
Прокалывание производится при помощи трубы, снабженной наконечником, который вдавливается в грунт.
Для вдавливания труб- кожухов в грунт при прокалывании используется установка, состоящая из двух домкратов ГД-170/1150.
Гидравлические домкраты ГД-170/1150 приводятся в действие насосами высокого давления марок Н- 403 и Г-17. Передача нажимных усилий прокладываемой трубе- кожуху (футляру) осуществляется зажимными хомутами (винтовыми).
Установки для прокладки футляров прокалыванием монтируются в рабочих котлованах, длиной 10-13 м и шириной 2.2 м и глубиной 2,5 м. Длина приемного котлована по дну составляет 1-1,5 м.
Вертикальные направляющие рамы для прокладки стальных футляров изготовляются из деревянных брусьев одновременно с устройством креплением передней стенки рабочего котлована.
Горизонтальные направляющие рамы устанавливаются на дне рабочего котлована и изготавливаются из укороченных шпал и рельсов. Длина направляющих рам принимается на 1-1,5 м меньше длины звеньев прокладываемых кожухов; при наращивании прокладываемого кожуха звеньями длиной 6 м направляющие рамы должны иметь 4,5-5 м.
Для передачи на грунт реактивных усилий прокалывания применяются упорные стенки I типа. Для передачи нажимных усилий от гидродомкратной установки к упорной стенке котлована применяются опорные пакеты из отрезков рельсов, сваренных между собой.
На рисунке. 1 показан опорный башмак конструкции Союзводоканал-проекта для нажимных усилий до 980 кН
2-косынка
4-ребро жесткости
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/04a04a-9369531.jpeg)
Для передачи нажимных усилий на торцы прокладываемых применяются нажимные заглушки, которые изготовляются из отрезка трубы, закрываемого с обоих концов фасонными фланцами.
Для передачи нажимных усилий от домкратов к нажимным заглушкам служат нажимные патрубки с фланцами: длина звена 8 м, наружный диаметр 219 мм,
Для уменьшения сопротивления трения при прокладке труб и кожухов прокалыванием применяют различные наконечники с наружным диаметром, на 20-50 мм большим диаметра прокладываемых кожухов. Использовать конусные наконечники сварной конструкции.
Горизонтальное продавливание осуществляется установкой ПУ - 2 длиной до 100 м из рабочего в приемный котлован.
После прокола производится демонтаж оборудования Схемы производства работ приведены в графической части проекта. Технические данные гидравлического домкрата ГД-170/1150:
1. Усилие, развиваемое штоком, те при ходе:
Прямом-170;
Обратном-88;
2. Рабочее давление жидкости, МПа-29,4;
3. Ход штока- 1150 мм;
4. Диаметр цилиндра- 273 мм;
5. длина домкрата-1618 мм;
6. Масса- 547 кг.
2.6.5. Мероприятия по технике безопасности при производстве горизонтального продавливания работ.
1. В течение всего периода производства работ по устройству переходов должен осуществляться надзор со стороны дистанции пути и линйно-эксплуатационных служб.
2. Также производиться установка предупредительных знаков и плакатов, которая проверяется ответственным представителем, который выдает письменное разрешение на их установку.Плакаты указывают максимальную скорость движения 40 км/ч.
3. Работа механизмов вблизи внутри электрофицированных ж.-д.путей выполняютс согласно требованичм ГОСТ12.1.013. «Правил безопасности на для работников ж.-д. Транспорта на на электрофицированных линиях 23/3288.
2.6.6. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
На все виды работ составляется калькуляция трудовых затрат и заработной платы.
Таблица 1
Обоснование |
Наименование |
Обем работы |
||||||
Норма времени в час |
Расценка |
Ст - сть затрат труда |
||||||
9-2-10 Т1 №1 а |
Устройство деревянной упорной стенки |
|||||||
9-2-10 Т2 №1 а |
Монтаж оборудования для горизонтального продавливания |
1 установка |
||||||
9-2-10 Т2 №2 а |
Демонтаж оборудования для горизонтального продавливания |
1 установка |
||||||
9-2-10 Т3 № 8 г |
Продавливание стальных труб гидродомкратом без разработки грунта |
|||||||
Сборка труб на бровке траншеи |
||||||||
2.6.7. Материально - технические ресурсы.
Потребность в эксплуатационных материалах.
На стадии составления проекта необходимо посчитать объем котлована, от которого зависит практический состав работ по выемке, обратной засыпке и вывозу лишнего грунта.
Различия в составе залегающих на участке пород приводят к тому, что для одних и тех же оснований вынимаемые объёмы будут отличаться за счет угла наклона откосов.
Процедура расчета является обязательной. Если в проекте строительства частного дома этот момент не отражен, его выполняют самостоятельно до начала рытья котлована.
Объем котлована может зависеть от особенностей рельефа
Проведение земляных работ необходимо при возведении большинства конструкций промышленного и гражданского назначения. Способ, которым делают подсчет для котлована, траншеи или насыпи, выбирается в каждом случае индивидуально. Это зависит от следующих факторов:
- масштаба работ;
- назначения объекта (фундаменты зданий, опор, прокладка технологических коммуникаций, устройство колодцев, открытые дренажные системы);
- особенности рельефа строительной площадки;
- способа выемки и удаления земли (ручной, механизированный), который определит необходимость обустройства дополнительных заездов в рабочую зону;
- плотности застройки участка.
Объемы работ по разработке грунтов разделяют на те, которые относящиеся к планировке участка (срезке верхнего слоя почвы) и касающиеся устройства котлованов. Часть из них может производиться бульдозером, зачистку делают вручную.
Точный
Максимально приближенный к действительности расчет объема грунта предполагает проведение следующих изысканий (на местности, камеральных работ):
- Определение контура расчета. При помощи топографической съемки определяются характерные точки и высотные отметки почвы, нижней подстилающей поверхности котлована, сопутствующих выемок, насыпей, перепадов, хребтов.
- Последующая камеральная обработка устанавливает дополнительные (промежуточные) точки, нужные для корректного определения всех значений (контура, объемов, площади нулевых работ). Производится оценка геологических показателей данного участка.
- Составление технического отчета с указанием условий, оснований, результатов, фактических и допустимых погрешностей.
Отчет с данными, которые рассчитаны специализированной организацией, будет также являться обоснованием определения стоимости работ.
Самостоятельный
Определение объема земляных работ при устройстве котлована с откосами и траншей не составляет большого труда после проведения замеров (длина прямых отрезков периметра, глубины в соответствующих точках).
В случаях, когда выемка представляет собой фигуру сложной формы, ее разбивают на простые геометрические тела (призмы, имеющие в основании треугольник, прямоугольник, пятиугольник). Суммирование всех результатов дает нужное значение объема выемки в котловане.
Зная величину площади котлована и всех высот в составляющих ее фигурах, удобно воспользоваться сервисом «онлайн калькулятор». Пример можно увидеть на таком рисунке:
Введя соответствующие значения в поля на указанных вариантах геометрических тел, получают результат, точность которого зависит от выбранного контура расчета.
В относительно простых подсчетах, там, где значение возможной погрешности не велико, используется формула, соответствующая приближенному размеру земляного сооружения:
На площадках сложного рельефа общая длина траншеи разбивается на фрагменты с одинаковым уклоном, объем которых складывается в общее значение.
Требования к откосам
![](https://langustdesign.ru/wp-content/uploads/2019/5467647144ce.jpg)
Ответ, какую крутизну должны иметь откосы у земляного сооружения, содержится в строительных нормах. Отклонение от заданных стандартов вызывает не только увеличение объема работ при обрушении стенки, но и опасность получения травмы работником.
Основными определяющими параметрами являются плотность грунта, образующего боковую поверхность, и глубина выемки:
Сопутствующим фактором оказывается длина котлована – при больших прямых участках также могут возникать обрушения края вертикального борта. На коротких промежутках у круглых колодцев такая вероятность ниже.
Дополнительные моменты
На практике при выполнении работ по устройству котлованов присутствуют специфические операции, которые нужно учитывать. Подробнее о том, как расчитать объем котлована в специальной программе, смотрите в этом видео:
Ими являются следующие обстоятельства:
- рытье ямы одноковшовым экскаватором включает в себя допустимые недоборы грунта, которые устраняются при помощи лопаты;
- траншея под прокладку труб вручную обустраивается приямками в местах выполнения стыков;
- для повышения несущей способности трубы на 30 — 40% увеличивают площадь опирания ее на основание путем выборки в подстилающей поверхности борозды по Ø трубы с углом охвата 120°;
- размер обратной отсыпки определяется разницей между объемами котлована и подземной части здания.
Минимизировать количество вывозимого или привозного грунта для завершения на участке всех земляных работ можно, если еще на стадии проектирования рассчитать нулевой уровень, который обеспечит баланс объемов выемки и отсыпки.
СП 48.13330.2011 Организация строительства; СП 50.101.2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений; СТО НОСТРОЙ 2.3.18.2011 Укрепление грунтов инъекционными методами в строительствеТакже смотрят :
Расчет объема земляных работ при разработке котлована и траншей онлайн; Книги и учебники по строительству
1. Общие положения
Назначение и виды земляных сооружений
Объем земляных работ очень большой, он имеется при строительстве любого здания и сооружения. Из общей трудоемкости в строительстве земляные работы составляют 10%.
Различаются следующие основные виды земляных сооружений
:
- планировка площадки;
- котлованы и траншеи;
- земляные полотна дорог;
- дамбы;
- плотины;
- каналы и др.
Земляные сооружения делятся на
:
- постоянные;
- временные.
К постоянным относятся котлованы, траншеи, насыпи, выемки.
К постоянным земляным сооружениям предъявляются требования
:
- должно быть прочным, т.е. сопротивляться временным и постоянным нагрузкам;
- устойчивым;
- хорошо сопротивляться атмосферным влияниям;
- хорошо сопротивляться размывающим действиям;
- должны обладать безосадочностью.
Временные земляные сооружения выполняются для последующих строительно-монтажных работ. Это траншеи, котлованы, перемычки и т.д
Основные строительные свойства и классификация грунтов
Грунтом называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. К ним относятся: растительный грунт, песок, супесь, гравий, глина, суглинок лессовидный, торф, различные скальные грунты и плывуны.
По крупности минеральных частиц и их взаимной связи различают следующие грунты :
Связные - глинистые;
Несвязные - песчаные и сыпучие (в сухом состоянии), крупнообломочные несцементированные грунты содержащие более 50% (по массе) обломков кристаллических пород размером более 2 мм;
Скальные - изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткой связью между зернами.
К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию производства, трудоемкость и стоимость земляных работ относятся
:
- объемная масса;
- влажность;
- размываемость
- сцепление;
- разрыхленность;
- угол естественного откоса;
Объемной массой называется масса 1 м3 грунта в естественном состоянии в плотном теле.
Объемная масса песчаных и глинистых грунтов 1,5 - 2 т/м3, скальных не разрыхленных до 3 т/м3.
Влажность - степень насыщения пор грунта водой
g b - g c - масса грунта до и после сушки.
При влажности до 5% - грунты называются сухие.
При влажности от 5 до 15% - грунты называются маловлажными.
При влажности от 15 до 30% - грунты называются влажные.
При влажности более 30% - грунты называются мокрые.
Сцепление - начальное сопротивление грунта сдвигу.
Сила сцепления грунтов
:
- песчаных грунтов 0,03 - 0,05 МП
- глинистых грунтов 0,05 - 0,3 МП
- полускальных грунтов 0,3 - 4 МПа
- скальных более 4 МПа.
В мерзлых грунтах сила сцепления значительно больше.
Разрыхляемость - это способность грунта увеличиваться в объеме при разработке, вследствие потери связи между частицами. Увеличение объема грунта характеризуется коэффициентом разрыхления К р. После уплотнения разрыхленного грунта называется остаточной разрыхленностью К ор.
Грунты |
Первоначальная разрыхленность К р |
Остаточная разрыхленность К ор |
Песчаные грунты |
1,08 - 1,17 |
1,01 - 1,025 |
Суглинки |
1,14 - 1,28 |
1,015 - 1,05 |
Глины |
1,24 - 1,30 |
1,04 - 1,09 |
Мергели |
1,30 - 1,45 |
1,10 - 1,20 |
Скальные |
1,45 - 1,50 |
1,20 - 1,30 |
Угол естественного откоса
характеризуется физическими свойствами грунта. Величина угла естественного откоса зависит от угла внутреннего трения, силы сцепления и давления вышележащих слоев. При отсутствии сил сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения. Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса. Крутизна откосов выемок и насыпей характеризуется отношением высоты к заложению m - коэффициент откоса.
Углы естественного откоса грунтов и отношение высоты откоса к заложению
Грунты |
Значение углов естественного откоса и отношений высоты откоса к его заложению при различной влажности грунтов |
|||||
Сухой |
Влажный |
Мокрый |
||||
Угол в град |
Отношение высоты к заложению |
Угол в град |
Отношение высоты к заложению |
Угол в град |
Отношение высоты к заложению |
|
Глина |
45 |
1: 1 |
35 |
1: 1,5 |
15 |
1: 3,75 |
Суглинок средний |
50 |
1: 0,75 |
40 |
1: 1,25 |
30 |
1: 1,75 |
Суглинок легкий |
40 |
1: 1,25 |
30 |
1: 1,75 |
20 |
1: 2,75 |
Песок мелкозернистый |
25 |
1: 2,25 |
30 |
1: 1,75 |
20 |
1: 2,75 |
Песок среднезернистый |
28 |
1: 2 |
35 |
1: 1,5 |
25 |
1: 2,25 |
Песок крупнозернистый |
30 |
1: 1,75 |
32 |
1: 1,6 |
27 |
1: 2 |
Растительный грунт |
40 |
1: 1,25 |
35 |
1: 1,5 |
25 |
1: 2,25 |
Насыпной грунт |
35 |
1: 1,5 |
45 |
1: 1 |
27 |
1: 2 |
Гравий |
40 |
1: 1,25 |
40 |
1: 1,25 |
35 |
1: 1,5 |
Галька |
35 |
1: 1,5 |
45 |
1: 1 |
25 |
1: 2,25 |
Размываемость грунта - унос частиц текучей водой. Для мелких песков наибольшая скорость воды не должна превышать 0,5-0,6 м/сек, для крупных песков 1-2 м/сек, для глинистых грунтов 1,5 м/сек.
Согласно производственным нормам, все грунты группируются и классифицируются по степени трудности разработки различными землеройными машинами и вручную
:
- для одноковшевных экскаваторов - 6 группы;
- для многоковшевных экскаваторов - 2 группы;
- для разработки вручную - 7 группы и т.д.
Подсчет объемов земляных работ
В практике строительства приходится главным образом рассчитывать объемы работ по вертикальной планировке площадок, объем котлованов и объем линейных сооружений (транше, земляные полотна, насыпи и т.д.).
Объем подсчитывается в рабочих чертежах и уточняется в проекте производства работ.
В проекты производства земляных работ должны входить картограмма земляных работ, ведомость объемов насыпей и выемок и общий баланс грунта
В проекте должны быть объем и направление перемещения масс грунта в виде ведомости или картограммы.
Должна быть продумана технология разработки, транспортировки грунта, обратной засыпки и уплотнения.
В состав проекта должны входить календарный график земляных работ, должны быть указаны людские, материальные ресурсы и выбор комплекса машин.
При подсчете объемов земляных работ котлованов, траншей, выемок насыпей,пользуются всеми известными формулами геометрии.
При сложных формах выемок и насыпей их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют.
Определение объемов грунтовых масс при разработке котлованов
В большинстве случаев котлован представляет собой усеченную прямоугольную пирамиду, объем которой определяют по формуле
:
Въездная траншея определяется по формуле :
Определение объемов грунтовых масс при устройстве линейных сооружений
Объем земляных работ для линейных сооружений насыпи, выемки, траншеи можно вычислить по формуле :
При уклоне не превышающем 0,1 можно пользоваться формулой Ф.Ф.Мурзо :
m -коэффициент откоса.
Если уклон превышает 0,1, то пользуются формулой
Подсчет объема на кривых (формула Тюльдена) :
r
- радиус кривых
α
- центральный угол поворота
Подсчет объемов земляных работ при планировке площадок
Наиболее целесообразно проектировать планировку площадки так, чтобы соблюдался нулевой баланс земляных масс, т.е. перераспределение земляных масс на самой площадке, без завоза или вывоза грунта.
Объем земляных работ определяют на основе картограммы.
План участка разбивают на квадраты со стороной от 10 до 50 м в зависимости от рельефа местности. При более сложном рельефе местности квадраты делят на треугольники.
Среднюю отметку поверхности площадки, при разбивке ее на квадраты определяют по формуле :
ΣH 1
- сумма отметок точек, где имеется одна вершина квадрата;
ΣH 2
- сумма отметок точек, где имеются две вершины квадрата;
ΣH 4
- сумма отметок точек, где имеются четыре вершины квадрата;
n
- Количество квадратов.
При разбивке на треугольники, по формуле :
ΣH 1
- сумма отметок точек, где имеется одна вершина треугольника;
ΣH 2
- сумма отметок точек, где имеются две вершины треугольника;
ΣH 3
- сумма отметок точек, где имеются три вершины треугольника;
ΣH 6
- сумма отметок точек, где имеются шесть вершин треугольника;
n
- количество квадратов.
Как правило, на планируемом участке всегда возводят дополнительные земляные сооружения в виде насыпей и выемок.
Для обеспечения нулевого баланса земляных работ возведение этих сооружений учитывается путем введения поправки к средней планировочной отметке и коэффициент остаточного разрыхления грунта.
Распределение земляных масс на площадке.
После того, как будут подсчитаны объемы земляных работ, приступают к распределению земляных масс. Из какого участка куда перевозить землю.
Перед этим надо составить баланс земляных работ. Сколько будет выемки, сколько насыпи.
При распределении земляных масс нужно учитывать профильный объем земляных работ и рабочий объем земляных работ. Рабочий больше, он учитывает откосы.
Распределение земляных масс в линейном сооружении
Учитывается
:
- продольная транспортировка грунта;
- поперечная транспортировка грунта.
Какой способ принять, можно решить используя неравенство:
С вк + С нр ≤ С вн
С вк - стоимость разработки выемки и укладки грунта в кавальер;
С нр - стоимость отсыпки в насыпь из резерва;
С вн - стоимость разработки грунта и отсыпка его в насыпь.
Имеет значение правильный подсчет стоимости перевозок на те или иные расстояния.
Чтобы правильно определить длину перемещения грунта берут центры тяжести насыпи и выемки и это будет среднее расстояние для перевозок.
Общие сведения о машинах, предназначенных для производства земляных работ
Грунты разрабатываются механическим, гидромеханическим, взрывным, комбинированным и другими специальными способами.
Механический способ - 80-85% выполняется этим способом, путем отделения грунта резанием с помощью землеройных машин (одноковшовых и многоковшовых экскаваторов) работающих на транспорт или в отвал, или землеройно-транспортных машины: бульдозеры, скреперы, грейдеры, грейдеры-элеваторы и канавокопатели.
Гидромеханический способ - гидромониторами - размывают грунт, транспортируют и укладывают или всасывают грунт со дна водоема землеснарядами.
Взрывной способ - основанный на использовании силы взрывной волны различных взрывчатых веществ, закладываемых в специально устроенные скважины, является одним из мощных средств механизации трудоемких и тяжелых работ.
Комбинированный способ - сочетает механический с гидромеханическим или механический со взрывным.
Специальные способы - разрушают грунт ультразвуком, током высокой частоты, термическими установками и др.
Для подготовительных работ применяют кусторезы, корчеватели, рыхлители и др.
Грунт транспортируют автосамосвалами, автоприцепом, транспортерами, ж.д. транспортом и гидравлическим способом.
Для уплотнения грунта применяют всевозможные катки, трамбовочные и вибрационные машины.
Одноковшовый экскаватор - самоходная землеройная машина циклического действия; навесное оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер, струг и засыпатель.
Кроме того применяют сменное оборудование: кран, копер, трамбующая плита, корчеватель пней, бетонолом и др.
С емкостью ковша 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,65; 1; 1,25; 2,5; 3; 4,5 м 3 - применяют в строительстве, а 40; 50; 100; 140 м 3 применяют на вскрышных работах.
Самое большее на стройке обычно 2,5 м 3 .
Многоковшовый экскаватор - самоходная землеройная машина непрерывного действия. Бывают цепные и роторные.
Бульдозер - навешивается нож-отвал к трактору. Мощность трактора 55 - 440 кВт (от 75 до 60 л.с.).
Бульдозеры используются для копания, перемещения и планировки грунта, а также его зачистки в котлованах.
Скреперы - состоят из ковша и ходовой части на пневмоходу. Бывают прицепные скреперы с емкостью ковша 2,25 - 15 м 3 , самоходные 4,5 - 60 м 3 . Рабочая скорость передвижения 10 - 35 км/час.
Применяют для послойного копания, транспортирования и отсыпки слоями грунтов. (Самые дешевые в земляных работах).
Дорожные грейдеры - самоходная машина на раме которой имеется отвал с режущим ножом. Предназначены для планировочных и профилировочных работ с грунтом.
Грейдеры-элеваторы - оборудованы дисковым плугом. Применяются для послойного резания грунта и перемещения его в отвал или транспортные средства.
Новый сервис - Строительные калькуляторы online
2. Устройство выемок и насыпей
Устройство котлованов
Котлован представляет собой выемку, предназначенную для возведения части здания или сооружения, расположенной ниже поверхности земли, для устройства фундаментов.
Котлованы бывают с вертикальными стенками, с креплениями и с откосами.
Согласно СНиП допускается рытье котлованов с вертикальными стенками без креплений в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой, при отсутствии грунтовых вод и глубине котлованов в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах не более 1 м; в супесчаных и суглинках 1,25 м; в глинистых 1,5 м и особоплотных 2 м.
Крепления бывают :
подкосное анкерное шпунт
Но лучше выполнять котлован с откосами. Наибольшую допустимую крутизну откосов котлованов в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод принимают для выемок
Глубиной до 1,5 м от 1: 0,25 до 1: 0;
глубиной 1,3 - 3 м от 1: 1 до 1: 0,25;
глубиной 3 - 5 м от 1: 1,25 до 1: 1,5.
Для более глубоких котлованов откосы рассчитываются.
Разработка котлована включает в себя следующие рабочие операции
:
- разработка грунта с выгрузкой на бровку или погрузкой в транспортные средства;
- транспортирование грунта;
- планировка дна котлована;
- обратная засыпка с подравниванием и уплотнением.
Рытье котлована - это ведущий процесс. Котлованы разрабатывают одноковшовым экскаватором, скрепером, бульдозером и гидромеханическим способом.
Одноковшовый экскаватор применяют
:
- при строительстве жилья 0,3 - 1 м 3 ;
- в промышленном строительстве 0,5 - 2,5 м 3 иногда 4 м 3 .
Устройство траншей
Траншеи представляют собой временные выемки, предназначенные для укладки в них ленточных фундаментов или монтажа трубопроводов и кабелей.
Различают 3 вида траншей : с вертикальными стенками, с откосами, и смешанные траншеи :
Траншеи с вертикальными стенками в большинстве требуют крепления, а значит дополнительный расход материалов, дополнительные трудозатраты
Без крепления можно рыть от 1 до 2 м в зависимости от плотности грунтов. Но рекомендуют сразу, укладывать трубопроводы или возводить фундамент.
В вязких грунтах роторными экскаваторами копают до 3 метров, укладывая трубопроводы (газопроводы, нефтепроводы и т.д.), крепления выполняют там, где спускаются люди.
При устройстве траншей с откосами наибольшую крутизну принимают в соответствии с углом естественного откоса и погодными условиями.
Траншеи смешанного вида устраивают при большой глубине и наличии грунтовых вод, уровень которых выше дна траншеи.
Крепления траншей бывают :
Горизонтальные или вертикальные;
- с прозорами или сплошные;
- инвентарные или неинвентарные.
Инвентарные ограждения состоят из сборно-разборных рам и инвентарных щитов, инвентарных распорок.
Для разработки траншей применяют одноковшовые экскаваторы: обратная лопата или драглайн с емкостью ковша 0,3 - 1 м 3 .
Обратной лопатой можно разрабатывать с вертикальными стенками. Драглайном с откосами и при наличии грунтовых вод.
Если траншеи не глубокие, то отвал организовывают рядом с траншеей (движение боковое или торцевое).
Если траншея глубокая, то отвал с двух сторон и экскаватор движется по зигзагу.
Многоковшовый экскаватор используется при разработке траншей для укладки трубопроводов.
Эксплутационная сменная производительность многоковшового экскаватора :
c
- продолжительность смены;
n
1
- количество разгружаемых ковшей в минуту, зависит от скорости движения и расстояния между ними;
k1 -
коэффициент использования экскаватора;
k3 -
коэффициент загрузки ковшей;
g -
ёмкость ковша.
Если грунт в траншее перебран, то укладывают песок или мелкий щебень и его трамбуют (но не грунт). При разработке траншей под фундаменты, грунт из под экскаватора обычно увозят автосамосвалами.
Иногда в очень стесненных условиях или при прохождении трубопроводов через дорогу или другие препятствия, копают штольни или выполнят прокол (бестраншейная прокладка).
Крепление траншей разбирают снизу вверх, но могут и оставлять (например, в плывунах).
Обратная засыпка траншей выполняется после геодезической съемки уложенных трубопроводов или других коммуникаций.
Засыпку выполняют в два этапа: сначала присыпают трубу на 0,2 м песком или мелким щебнем, а затем все остальное с послойным уплотнением.
Устройство подводных траншей
Подводные траншеи устраивают для прокладки дюкеров. Траншею всегда разрабатывают с откосами, крутизну которых принимают для песчаных грунтов от 1:1,5 до 1:3, для супесков и суглинков 1:1 - 1:2, для глин 1:0,5 - 1:1.
При ширине разработки траншей учитывают скорость течения реки (у малых рек русло отводят).
Разработку подводных траншей в зависимости от местных условий выполняют экскаватором, канатно-скреперной установкой, землеснарядами, гидромониторами.
В некоторых случаях траншеи разрабатывают вручную.
Устройство земляного полотна
Земляное полотно является основанием верхнего строения автомобильных и железных дорог, состоит из насыпей и выемок.
Крутизну откоса принимают в зависимости от рода грунта и высоты насыпи.
Для несвязных грунтов при высоте насыпи до 6 м, рекомендуют крутизну откоса 1:1,5.
Насыпи от 6 м и выше должны иметь откосы ломаного профиля, более пологие в нижней части.
Процесс устройства земляного полотна состоит из 2-х работ : подготовительной и основной.
Подготовительная - очистка трассы и разбивка полотна.
Основная - разработка, перемещение, планировка и уплотнение грунта.
На каждом участке земляного полотна грунт разрабатывается машинами одного или нескольких типов, которые выбирают с учетом условий их применения и обеспечения наибольшей производительности.
Бульдозеры применяют при устройстве выемок до 2 м и насыпей высотой 1 - 1,5 м при длине перемещения 80 - 100 м.
Скреперы применяются для продольного перемещения грунта из выемок в насыпь при расстоянии перемещения более 100 м, а также когда устраивают насыпи из боковых резервов.
Грейдеры-элеваторы - целесообразно применять при возведении невысоких (до 1 метра) насыпей из резервов в равнинной местности. Фронт работ каждой машины должен быть в пределах 1,2 - 3 км, длина захватки не менее 400 м.
Грейдеры и автогрейдеры в основном предназначены для планировочных и профилированных работ, можно также применять в качестве основных машин при возведении земляного полотна с высотой насыпи до 0,75 м.
Экскаваторы - прямая лопата или драглайн применяют, где сосредоточенные массы грунта по высоте не менее нормального забоя.
Средства гидромеханизации применяют если в зоне работ по устройству земляного полотна есть естественные водоемы и источники электроэнергии.
Крепление откосов постоянных земляных сооружений и берегов
При строительстве земляного полотна, каналов, водопроводно-канализационных и других сооружений приходится выполнять работы по креплению откосов и берегов.
Грунт откосов и берегов закрепляют органическими вяжущими (битум), засевом трав, устройство защитной одежды в виде одерновки, а также хворостом, камнем, ж/б плитами и специальными защитными сооружениями.
Более прочным креплением является мощение или каменная наброска в плетневых клетках размером от 1 х 1 до 1,2 х 1,2 м.
3. Вспомогательные работы при производстве земляных работ
Водоотлив
Выемки в водоносных грунтах разрабатывают с применением открытого водоотлива или искусственного водопонижения уровня грунтовых вод.
Водоотлив применяется при небольшом поступлении воды.
Недостатки водоотлива
:
- Размывает стенки выемок;
- Приток воды затрудняет выемку грунта;
- Дно котлована не всегда сухое.
Поэтому устраивают искусственное понижение уровня грунтовых вод.
Водопонижение
Понижение уровня грунтовых вод осуществляют : с применением легких иглофильтровальных установок, обеспечивающих одноярусное понижение уровня грунтовых вод до 4 - 5 м, а при двухъярусном на 7 - 9 м; эжекторных иглофильтров, допускающих одноярусное понижение уровня грунтовых вод до 15 - 20 м; и трубчатых колодцев с глубинными насосами.
Легкие иглофильтровальные установки состоят из комплекса иглофильтров, всасывающего коллектора и насосов.
Погружают трубы гидравлическим методом или бурением. Для глубоких котлованов может быть 2 и 3 яруса.
Для траншей, возможно устраивать с одной стороны.
Иглофильтры с эжекторным устройством применяют для понижения уровня грунтовых вод одним ярусом на глубину до 15 - 20 м.
Глубинные трубчатые колодцы осуществляют одноярусное понижение грунтовых вод на глубину до 60 м и более.
Погружные насосы устанавливают в заранее пробуренные фильтрованные скважины (обсадные трубы) d 200 - 400 мм.
Применяют также артезианские насосы.
Искусственное ограждение выемок от грунтовых вод
Выемки грунтов при проходке слоев со значительным притоком воды могут быть осуществлены под защитой ледяной водонепроницаемой стены из замороженного грунта или при помощи тиксотропных противофильтрационных экранов.
Искусственное замораживание грунтов применяется при разработке выемок в плывунах в целях создания временной водонепроницаемой ледяной стены
Тиксотропные экраны делают из бентонитовых глин или из простых глин смешанных с цементом 1:2.
Глины поглощают воду в 7 раз больше собственной массы и после водонасыщения загустевают, приобретая водоотталкивающее качество.
4. Особенности устройства земляных работ в зимних условиях
Общие сведения
Зимой структура грунта меняется: механическая прочность а также удельное сопротивление резанию и копанию резко возрастает (в несколько раз).
Поэтому земляные работы резко отличаются от летних. Но иногда зимние условия способствуют земляным работам. Например, в болотах, при разработке илистых грунтов, грунтов, насыщенных водой.
За счет грунтовых вод весной грунт подтаивает снизу. Поэтому в момент оттаивания грунтовые воды повышаются.
Первые кристаллы льда в грунтовой воде появляются при t = -0.1° С. Замерзание грунта начинается с - 6° С и ниже.
В рыхлых грунтах песок, супесок вода замерзает при t = (- 2°С - 5°С), в глинистых при t = (- 7°С - 10°С).
Температура внутри грунта распределяется в зависимости от глубины.
Температура грунта, в °С |
Глубина, в м |
|
Без снега |
Снег 35 см |
|
5 |
0,5 |
0,5 |
4 |
0,75 |
0,6 |
2 |
1,0 |
0,75 |
1 |
1,25 |
1,15 |
0,5 |
1,85 |
1,75 |
0,0 |
2,25 |
2,0 |
Глубина промерзания грунта зависит от
:
- влажности - чем выше влажность, тем больше глубина. При влажности 30 - 40% приводит к пучению грунта;
- уровня грунтовых вод - чем ближе к поверхности грунтовые воды, тем меньше промерзание;
- характера зимы и времени выпадения снега. Чем резче колебания наружного воздуха, тем больше глубина промерзания.
Глубину промерзания можно определить по следующей формуле (грунт не покрыт снегом) :
H - глубина промерзания
k
- коэффициент, учитывающий особенности грунта:
- глина - 1;
- суглинок - 1,06;
- супесь - 1,08;
- песок - 1,12.
z
- число дней зимы до расчетного дня.
t
- средняя температура наружного воздуха за период от начала зимы до расчетного дня.
Кроме того глубину промерзания можно определить по различным графикам и таблицам. А вообще глубину промерзания определяют в натуре.
Предохранение грунта от промерзания
Вообще предохранять грунт от промерзания трудно.
Наиболее простым является рыхление: боронование глубиной 0,15 - 0,2 м, вспашка 0,25 - 0,35 м, глубокое рыхление экскаватором до 1,5 м.
Обеспечивают водоотвод осенних вод.
Устраивают снегозадержание толщиной 0,5 - 1,0 м. Для утепления укрывают сухим торфом, листвой, шлаком (опилом нельзя).
Водовоздушное покрытие пеной из поверхностно-акивных веществ (ПАВ), устраевоемое при помощи пеногенераторных установок слоем 30 - 40 см снижает глубину промерзания в 10 раз.
Но утепление грунта целесообразно лишь в первой половине зимы.
Рыхление мерзлого грунта
При промерзании грунта до 0,1 м разрабатывается без рыхления.
Мерзлый грунт разрыхляют взрывным или механическим способом .
Взрывной способ рыхления выгоден при глубине промерзании более 0,8 м (способ дешевый).
Объем делят на захватки, бурят шпуры, закладывают взрывчатку, взрывают и разрабатывают обычным способом.
Механизированное рыхление при глубине 0,25 - 0,4м рыхлителем или экскаватором с ковшом 0,5 - 1 м 3 .
Если глубина промерзания 0,5 - 0,7 м и объем не большой применяют молоты свободного падения, которые имеют форму клина или шара, бетоноломы на базе гидравлического экскаватора.
При глубине промерзания до 1,3 м лучше применять дизельмолот с клином.
Кроме того, мерзлый грунт можно нарезать барой на блоки, которые затем удаляются.
Небольшой объем работ выполняют отбойными молотками.
Оттаивание мерзлого грунта
Этот способ применяют при небольших объемах работ, обычно в стесненных условиях.
Грунт можно оттаивать
:
- горячей водой;
- паром;
- электрическим током;
- огневым способом;
- химическим способом (негашеной известью).
Горячую воду или пар подают через иглы, помещенные в предварительно пробуренные шпуры.
Электротоком - электрические иглы, электрические печи, ТЭНы, коаксиальные нагреватели, горизонтальные или забивные электроды.
Огневой способ - сжигание какого-либо топлива (торф, уголь, дрова, щепа, солярка и т.д.) под металлическим коробом или трубой.
Разработка грунта, обратная засыпка и устройство насыпей
Зимой грунт разрабатывают обычным способом.
Разработка грунта производится последовательно, быстро и укладывают фундаменты пока грунт теплый.
Неглубокие траншеи (глубиной до 1,5 м) под фундаменты - утепляют.
Обратная засыпка производится с соблюдением следующих требований: при засыпке пазух котлованов и траншей мерзлые комья должны составлять не более 15% от объема засыпок, внутри здания засыпают только талым грунтом.
Трубопроводы на 0,5 м засыпают талым грунтом.
Выше можно засыпать мерзлым грунтом, не содержащим комьев размером более 5-10 см.
Возведении насыпей земляного полотна в зимних условиях: при устройстве дорожной насыпи допускается до 20% мерзлого грунта, железнодорожной насыпи - до 30%.
Глинистые грунты в насыпи должны быть не свыше 4,5 м.
Верхний слой насыпи - талый грунт толщиной 1 м.
При планировке площадки допускается до 60% мерзлого грунта.
Основание под фундаменты можно сдавать мерзлые, но не в пучинистых грунтах.
5. Организация комплексно-механизированного процесса возведения земляных сооружений
При комплексной механизации все процессы земляных работ выполняются механизировано: рыхление, разработка грунта, транспортировка грунта, планировка, уплотнение.
Выбирается ведущая машина, которая должна использоваться наиболее полно.
К ней подбирают остальной комплект машин.
Определяют стоимость 1 м 3 переработанного грунта и комплекс машин сравнивают с другим комплексом.
С с
- удельные затраты на 1 м 3
С 0
- общая стоимость земляных работ
V
- общий объем
С м.см.
- стоимость машиносмены в руб.
T
- продолжительность работы машины на данном объекте
С д
- дополнительные затраты связанные с организацией производства земляных работ, руб.(устройство дорог, содержание дорог и т.д.)
З
- зарплата рабочих не учтенная в стоимости машин.
6. Контроль качества земляных работ и их приемка
Необходимо систематически проверять выполнение работ проектной документации и требований СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
Необходимо вести журнал работ, в котором отражаются свойства грунта (пластичность, влажность, вязкость и т.п.).
После устройства выемок составляется трехсторонний акт (заказчик, подрядчик, геолог или проектировщик) о соответствии несущего основания проекту для возможности ведения дальнейших работ.
При сдаче земляных сооружений исполнитель должен представить комиссии исполнительные чертежи, в которых нанесены все изменения, отступления от проекта, акты скрытых работ, акты испытания грунта, акты геодезических съемок.
Необходимые инструкции, как определить объем земляных работ, содержатся в СНиПах. Более подробные пояснения содержатся в выпущенных в разные годы пособиях и справочниках. Если же для ваших работ не требуется высокая точность подсчета, можно выбрать и более простую методику
На практике существуют разные способы определения объема земляных работ, воспользовавшись которыми вы получите ту или иную степень точности. В случае масштабных проектов, отклонения результата от плана могут быть весьма значительными, в связи с чем данному этапу отводится особая роль. Расчет объемов земляных работ помогает правильно определить требуемые трудовые и технические ресурсы, составить календарный план и утвердить сметную стоимость. Причем уточнения по объемам работ в документацию могут вноситься не только на стадии проектирования, но и позже.
Источник фото: volvoce.ru
Если земляные работы подразумевают результат в виде правильной геометрической формы, то для определения объема достаточно воспользоваться формулой из числа общеиспользуемых. С усложнением рельефа более трудоемкими становятся и методы подсчета. В этом случае подходящую формулу можно найти в справочниках.
Из всего многообразия форм земляных сооружений выделяют три главные: котлован, траншея (еще одно название - линейно-протяженное сооружение), вертикальная планировка площадки. В первом случае для определения объема предпочтение отдается методу поперечных профилей (в случае многоугольного очертания с параллельными основаниями можно воспользоваться формулой Симпсона), во втором подсчет в большинстве случаев осуществляется по продольным и поперечным профилям.
Схемы для определения объемов земляных работ (прямоуольный, многоугольный, круглый котлованы, трантешя с откосами, насыпь)
В случае, когда подрядчик имеет дело со сложной формой, для определения общего объема выполняется разбивка на несколько более простых фигур с последующим суммированием значений, полученных для каждой из них. Отдельные неровности допускается не брать в расчет как не влияющие значительно на объем предстоящих работ. При подсчете объема протяженного земляного сооружения, его разбивают вертикальными плоскостями на несколько призматоидов в точках перелома продольного профиля. Для определения объема каждой части необходимо узнать величины сторон поперечных сечений и расстояние между ними. Вертикальная планировка на территории большой площади предполагает подсчет по 3-гранным или 4-гранным призмам, стороны у которых берутся длиной 10-100 м.
Одна из часто встречаемых величин для определения объема земляных работ, - крутизна откосов. В литературе приводятся приблизительные значения крутизны, зависящие от глубины выемки и прочности грунта. Так, угол естественного откоса котлована глубиной до 1,5 м в песке составляет 63 градуса, а отношение высоты откоса к его заложению - 1:0,5. Располагая значением этой величины, а также размерами нижней части котлована и его глубиной, вы легко посчитаете длину и ширину земляного сооружения сверху и объем грунта, подлежащего выемке.
Если вы выполняете работы по рытью котлована глубже 5 м, заранее позаботьтесь об устройстве промежуточных берм не уже 2,5 м. Еще несколько рекомендаций:
- при возведении ленточного фундамента к ширине его подошвы прибавляется 0,2 м с каждой стороны (для устройства подушки из песка или бетона);
- если цель работ - траншея с креплением, следует добавить к ее ширине 0,1-0,2 м (чем глубже котлован, тем больше значение).
Дополнительное расстояние стоит предусмотреть и в других случаях, например, при изготовлении вертикальной гидроизоляции фундаментов.
Существует специфика в определении объема работ при задействовании спецтехники. Так, траншея не может быть уже режущей кромки ковша землеройной машины плюс 0,1-0,15 м (в зависимости от вида грунта). А для того, чтобы исключить нарушение естественной структуры грунта, принято "недобирать" ковшом со дна 5-20 см.
Источник фото: cat.com
Помимо объемов основных работ, принято производить расчет также для дополнительных земляных сооружений, таких как выезды из котлована, уширения для разворота транспорта и др. элементов, без которых реализация проекта невозможна. Из общего объема котлована также выделяется объем работ по срезке верхнего плодородного слоя.
Еще один момент, который следует учитывать, - то, что при определении объемов земляных работ подсчет производят при плотности естественного залегания ("в плотном теле"). При этом рабочую высоту насыпи следует задать больше проектной, так как впоследствии грунт может осесть. Пример: первоначальное увеличение объема песчаного грунта после разработки составляет 10-15%, остаточное разрыхление грунта (после его уплотнения атмосферными осадками, транспортомы и т.д.) - 2-5%.
Подсчет объемов земляных работ выполняется в процессе проектирования и при производстве работ.
Земляное сооружение - выемку или насыпь - можно представить в виде геометрического тела, объем которого подсчитывается по известным правилам геометрии. Формулы для подсчета характерных земляных сооружений приводятся в справочниках по земляным работам. При обсчете объема земляного сооружения сложной конфигурации прибегают к его членению на простые геометрические фигуры и суммированию их объемов, либо пользуются приближенными методами подсчетов.
В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы линейно-протяженных сооружений (траншей), котлованов и работ по вертикальной планировке площадок. Для определения объемов каждого вида земляных работ существуют различные методы и расчетные формулы. Целесообразность метода расчета выбирается в каждом конкретном случае с учетом рельефа местности, размеров, конфигурации и других особенностей сооружений, способов производства работ, а также исходя из требуемой точности подсчетов.
При производстве и подсчете объемов работ отметки поверхности имеют следующие наименования:
- красная - проектная отметка, под которую необходимо спланировать площадку или земляное сооружение;
- черная - фактическая отметка поверхности земли до начала производства работ;
- рабочая - это разность между красной отметкой (проектной) и отметкой поверхности земли, рабочие отметки определяют глубину выемки или насыпи.
Основными исходными документами для подсчета объемов земляных работ служат продольные и поперечные профили сооружений, расположение отдельных фундаментов и зданий на плане с горизонталями.
Подсчитывая объемы земляных работ при прорывке траншей и котлованов, необходимо правильно определить их размеры. Подсчет объемов сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом делается допущение, что объем земли ограничен плоскостями и отдельные неровности действительной поверхности грунта не влияют значительно на расчетный объем.
Объем протяженных земляных сооружений подсчитывается приближенным методом поперечных профилей, основанном на делении сооружения в характерных точках перелома продольного профиля или на пикетах вертикальными плоскостями на призматоиды. По площади поперечных сечений и расстоянию между ними определяются частные объемы каждого призматоида, которые затем суммируются. Для облегчения подсчетов существуют пособия, справочники, таблицы, номограммы.
Объем котлована с прямоугольными основаниями, имеющего откосы со всех четырёх сторон, определяется, например, по преобразованной формуле:
V = (Н/6) (ab + cd + (а + с)(b + d))
где Н - глубина котлована; а и b - соответственно ширина и длина котлована по дну; с и d - то же, поверху.
При производстве подсчетов объемов земляных работ при отрывке траншей и котлованов необходимо правильно определить их размеры в зависимости от условий производства работ. При разработке траншей под ленточные фундаменты ширина дна траншеи принимается равной ширине подошвы фундамента плюс 0,2 м с каждой стороны для устройства песчаной или бетонной подготовки. Если разработка траншеи ведется с креплением, то для его установки необходимо ширину по дну увеличить на 0,1 м при глубине до 2 м и на 0,2 м - при глубине до 3 м. Для устройства шпунтового ограждения уширение составляет уже 0,4 м при глубине до 3 м с добавлением по 0,2 м на каждый метр глубины свыше 3 м. При необходимости устройства вертикальной гидроизоляции фундаментов и стен подвалов для удобства работ необходимо также уширить выемку.
Ширина траншей по дну для укладки трубопроводов определяется в зависимости от размеров труб и способа их укладки.
При разработке грунта землеройными машинами наименьшая ширина траншей по дну должна соответствовать ширине режущей кромки рабочего органа машины плюс 0,15 м в песчаных и супесчаных грунтах, 0,1 м - в глинистых и суглинках.
Рабочая глубина котлована под фундаменты определяется разницей черной и красной отметок. Для учета характера рельефа местности в практических подсчетах достаточно принять усредненную черную отметку, равную средней арифметической нескольких отметок.
С целью предотвращения нарушения естественной структуры грунта при работе экскаватора предусматривается недобор грунта в пределах от 5 до 20 см. Рабочую высоту насыпи протяженного сооружения задают больше проектной величины с учетом последующей осадки грунта.
Исходным документом для подсчета объемов земляных работ при вертикальной планировке является картограмма земляных масс, представляющая собой план участка, на котором рельеф изображен горизонталями, с нанесенной сеткой квадратов и указанием черных, красных и рабочих отметок вершин квадратов, а также с изображением линии нулевых работ. Картограмма составляется при проектировании генерального плана геодезической службой проектно-изыскательской организации, однако перед началом планировочных работ производственникам часто приходится уточнять ее.
Средняя отметка планировки может быть задана в соответствии с потребностями строительства, но чаще всего она определяется из условия нулевого баланса, т. е. равенства земляных масс выемки и насыпи в пределах планируемой площадки.
Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке на больших площадях может производиться по трехгранным или четырехгранным призмам. Для этого планируемый участок с нанесенными на нем горизонталями разбивают на ряд квадратов, которые затем разделяются диагоналями на прямоугольные треугольники. Сторона квадрата в зависимости от рельефа местности и точности подсчета принимается для пересеченного рельефа 10-50 м, а для спокойного рельефа - до 100 м. В углах каждого квадрата интерполяцией по горизонталям определяются и проставляются черные отметки - отметки от поверхности земли. Рабочие отметки со знаком (+) указывают на необходимость срезки грунта, т. е. на устройство выемки, а отметки со знаком (-) на необходимость устройства насыпи. Треугольники с рабочими отметками одинакового знака называют одноименными, а разных знаков - переходными.
Общий объем земляных работ при планировке площадок определяется как сумма всех частных объемов.