Определение объёмов 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. 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.

Например:Объем котлована V _к с прямоугольными основаниями, имеющего откосы со всех четырех сторон, определяется по формуле:

V _к = · [ а ∙ в + с ∙ d + (а + с) · (в + d)],

Определение объёма земляных работ при вертикальной планировке:

Подсчёт ведётся по методу квадратов для этого план вычерчивается в масштабе и разбивается на квадраты со стороной 25-100м. В точках пересечения квадратов вычисляют чёрные отметки Нч поверхности земли, которые определяются по кратчайшим расстояниям до ближайших горизонталей путём интерполяции, когда точка лежит между двумя горизонталями или экстраполяцией, когда точка находится вне горизонталей (рис.1).

Рисунок 1.

 

По чёрным точкам определяется средняя планировочная отметка Ho.

Ho= , где

H1;H2;H3;H4 – чёрные отметки вершин общих (соответственно для одного двух, трёх или четырёх квадратов)

n-количество квадратов

После этого определяют красные отметкиHк всех вершин квадратов нивелировочной сетки, принимая во внимание величину и направление уклона площадки по формуле:

Hк = , где

i₁; i₂–уклон площадки вдоль L1; L2

L1; L2 – расстояние под углом 90 между двумя симметричными вершинами к линии средней планировочной отметки Ho

Надписывают в верхнем правом углу красную отметку.

Следом определяют рабочие точки, как разность между чёрными и красными. Положительные результаты указывают на необходимость срезки, отрицательные на необходимость подсыпки.

После этого находят нулевую линию графическим методом или аналитически с помощью формулы

X= , где

a– сторона квадрата

Соединённые точки образуют нулевую линию, которая является границей между выемкой и насыпью

А непосредственно сам объём вычисляют с помощью следующих формул.

 

 

Разработка мёрзлых грунтов

При отрицательных температурах вода, содержащаяся в порах грунта, переходит в лёд. Грунт становится более твёрдым и прочным, поэтому такой грунт труднее разрабатывать. Это и есть главная проблема при разработке мёрзлых грунтов, которую решают следующими способами производства земляных работ в зимних условиях.

1. Предохранение грунта от промерзания. Суть способа – в сохранении в грунте тепла, поступающего из недр. Применяют вспахивание, снегозадержания, утепление, засоление.

2. Рыхление мёрзлых грунтов:

Навесными рыхлителями (0.7-1.4м) применяют при больших площадях участков.

Машинами ударного действия. Дляотрывки небольших по размеру выемок глубиной до 1.3м. клин – молоты, внедряемые в мёрзлый грунт копровыми установками, оснащенные дизельными молотами. Дизель – молот в грунт забивается в рабочий орган разных видов

Нарезкой блоков (блочный метод) – расчленение мёрзлого грунта на блоки правильной геометрической формы. Грунт разрезается по двум перпендикулярным направлениям на глубину промерзания, чем нарушается монолитность массива грунта. Режут с помощью дискофрезерного механизма. Дальше блоки отрывают с помощью экскаватора или бульдозера.

Взрывным методом. Применяют, если нет рядом зданий, для больших объёмов и значительной глубине (более 1.5м)

3. Оттаивание грунта (следует применять лишь при не возможности использования указанных выше способов). Огневой способ, электроразогрев с помощью электродов, электрохимический способ, электрические иглы.

4. Разработка мёрзлых грунтов без предварительной подготовки. При небольшой глубине промерзания (до 0.4м) грунт можно разрабатывать обычным одноковшовым экскаватором, однако их производительность резко снижается