Расчет откосов котлована по грунту

Определение размеров котлована

Подсчет объемов строительных работ

Подсчет объемов земляных работ

Объем котлована

Котлован – это земляное сооружение шириной более 3 м и длиной не менее ширины, отрываемое под все здание, для устройства сплошных монолитных фундаментов, забивки свайного поля, устройства цокольных и подвальных этажей. Объем работ при отрывке котлована зависит от геометрических размеров и формы котлована.

Определение размеров котлована.

1. Ширина (а) и длина (b) котлована по низу (или по дну котлована) зависят от размеров здания, вида и размера фундамента, расстояния от края фундамента до котлована, служащего рабочим местом монтажников и гидроизолировщиков.

Рисунок 1. Определение размеров дна котлована.

а_зд – ширина здания в осях, b_зд – длина здания в осях, hк – глубина котлована, bф – ширина фундамента, hф – высота фундамента, Lм — рабочее место монтажников и гидроизолировщиков.

Итак, ширина (длина) котлована по дну будет складываться согласно формуле 1:

[1]

Ширина и длина здания определены согласно архитектурно-планировочному решению здания.

Ширина фундамента задана согласно исходным данным. Для свайного фундамента за ширину фундамента принимается ширина ростверка. Для сплошного плитного фундамента принимается размер свеса фундамента от оси здания, например 0,6 м. Для сборного железобетонного фундамента ширину первоначально принимаем равной 1,2 м, но эта ширина в дальнейшем может подлежать изменению.

2. Глубина котлована hк зависит от объемно-планировочного решения здания, глубины подвала или цокольного этажа, вида фундамента и вычисляется конструктивно.

Пример 1: см. рисунок 2.

За отметку 0,000 в здании принят пол первого этажа. Уровень земли относительно нулевой отметки располагается на глубине – 0,82 м. Глубина подвала составляет 2,4 м, пол подвала расположен на отметке -2,62 м относительно нулевой отметки.

Предположим, что в качестве фундаментов используются плиты железобетонные ленточных фундаментов (подушки), высота которых, согласно ГОСТ 13580-85 составляет 300 мм. Предположим также, что высота пола подвала составляет 300 мм.

Сложим отметку уровня пола подвала, толщину пола подвала и высоту фундаментных подушек: 2,62+0,3+0,3=3,22 м – глубина котлована относительно уровня чистого пола отметки 0,000.

Т.к. уровень земли находится ниже уровня пола первого этажа на величину 0,82 м, то чистую глубину котлована (hк) получим исходя из расчета: hк=3,22-0,82=2,4 м.

Рисунок 2. Определение глубины заложения котлована

Итак, все высотные отметки были определены ранее, высота фундамента задана по заданию (только лишь высота сборного железобетонного фундамента принимается равной 300 мм).

3.Ширина (с) и длина (d) котлована по верху.

Размеры котлована по верху могут совпадать с размерами котлована по низу (котлован с прямоугольными стенками) или же размеры по верху могут быть больше размеров по низу на величины заложения откосов (трапецеидальная форма котлована; котлован с откосами).

В зависимости от глубины и вида грунта, в котором производятся работы, котлованы бывают с откосами и без них. Откос – наклонная стенка котлована или траншеи, предотвращающая осыпание грунта при производстве строительных работ. Наличие или отсутствие откосов определяется согласно СНиП по таблице 1 в зависимости от высоты котлована и заданного по исходным данным вида грунта:

Расчет откосов котлована по грунту

2.8.1 Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками в грунтах естественной влажности без крепления может производиться на глубине:

не более 1 м — в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах;

не более 1,25 м — в супесчаных и суглинистах грунтах;

не более 1,5 м — в глинистых грунтах;

не более 2 м — в особо плотных грунтах. При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за отрывкой траншей и котлованов.

2.8.2 При превышении указанных глубин рытье траншей и котлованов допускается только при условии крепления вертикальных стен или устройстве откосов допустимой крутизны (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 — Определение крутизны откоса

Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в грунтах естественной влажности должна определяться по таблице 2.4.

2.8.3 Рытье траншей и котлованов в мерзлых грунтах всех пород, за исключением сухого песчаного, можно вести с вертикальными стенками без креплений на всю глубину их промерзания. При углублении ниже уровня промерзания должно производиться крепление.

2.8.4 Траншеи и котлованы в сухих (сыпучих) песчаных грунтах, независимо от степени их промерзания, следует разрабатывать с обеспечением установленной крутизны откосов или с устройством крепления стен.

2.8.5 Рытье траншеи и котлованы в отогретых (размороженных) грунтах следует выполнять с обеспечением необходимой крутизны откосов или устройством креплений стен в тех случаях (или местах), когда глубина отогретого участка превышает размеры, указанные в таблице 2.4.

Таблица 2.4 — Максимально допустимая крутизна откосов траншей и котлованов

2.8.6 На пересечениях с железнодорожными или трамвай­ными путями необходимо разрабатывать траншеи и котлованы с обязательным креплением их стен. Крепить пути рельсовыми пакетами следует только в случаях, предусмотренных проектом, согласованным со службой эксплуатации данных путей.

2.8.7 Виды крепления котлованов и траншей с вертикаль­ными стенками приведены на рисунке 2.8 и в таблице 2.5.

Рисунок 2.8 — Способы крепления стенок траншей и котлованов

Таблица 2.5 — Виды крепления котлованов и траншей с вертикальными стенками

2.8.8 Крепить траншеи и котлованы глубиной до 5 м следует, как правило, инвентарными приспособлениями. Инвентарные металлические винтовые распорки (рисунок 2.9) применяют для сокращения расхода лесных материалов.

Рисунок 2.9 — Винтовые распорки для крепления траншей

При глубине более 3 м крепления должны производиться по отдельным проектам, утвержденным руководством строительной организации

2.8.9 При отсутствии инвентарных приспособлений детали крепления траншей и котлованов должны изготавливаться на месте с соблюдением следующих требований:

а) для крепления грунтов естественной влажности (кроме песчаных) должны применяться доски толщиной не менее 40 мм, а для грунтов повышенной влажности — не менее 50 мм. Доски следует укладывать за вертикальные стойки вплотную к грунту с укреплением распорками;

б) стойки креплений должны устанавливаться не реже чем через 1,5 м;

в) расстояние между распорками по вертикали не должно превышать 1 м. Распорки закрепляются упором;

г) над бровками верхние доски должны выступать не менее чем на 15 см;

д) узлы креплений, на которые опираются полки для переброски грунта, необходимо сделать усиленными. Полки ограждаются бортовыми досками высотой не менее 15 см.

2.8.10 Разработку выемок в грунтах, насыщенных водой (плывунах), следует осуществлять по индивидуальным проектам, предусматривающим безопасные способы производства работ — искусственное водопонижение, шпунтовое крепление и др.

2.8.11 Крепления котлованов и траншей следует разбирать снизу вверх, по мере обратной засыпки грунта и одновременно снимать не более двух-трех досок в нормальном грунте, не более одной доски — в плывунах. Перед удалением досок нижней части крепления выше должны устанавливаться временные косые распорки, причем старые распорки разрешается удалять только после установки новых; крепления должны разбираться в присутствии ответственного исполнителя работ. В местах, где разборка креплений может вызвать повреждения строящихся сооружений, а также в грунтах-плывунах возможно крепления частично или полностью оставлять в грунте.

2.8.12 Стенки котлованов и траншей, разрабатываемых землеройными машинами, должны крепиться готовыми щитами, которые опускают и распирают сверху (рабочим опускаться в нераскрепленную траншею запрещается). Разработку траншей землеройными машинами без устройства креплений необходимо вести с откосами.

2.8.13 Необходимость, объем и способ крепления траншей определяются проектно-сметной документацией.

Расчет объема грунта — выемки, насыпи, траншеи, котлована

Можно ли не будучи специалистом, верно выполнить расчет объема выемки грунта?

Выемка грунта в Москве – дорогостоящий процесс. И проектируя любое строительство, во избежание перерасхода средств, важно правильно реализовать расчет объема выемки грунта, что позволит узнать – сколько грунта будет выбрано, транспортировано, есть ли возможность распределения земли в пределах выбранной под возведение объекта территории. Опытные инженеры-геодезисты нашей компании оперативно и качественно осуществляют этот вид услуг, так как имеют в распоряжении все необходимое для исследований оборудование, технику и инновационное компьютерное обеспечение. Однако некоторые клиенты иногда задают вопрос: можно ли самостоятельно посчитать объем грунта в м3, воспользовавшись различными калькуляторами, и не прибегая к помощи специалистом?

Уместна ли такая экономия? Ответ однозначен: не будучи профессиональным геодезистом, качественно сделать расчет объема грунта весьма затруднительно. Ведь расчет объема выемки грунта имеет основную цель – получение реальных цифр, позволяющих выполнить контроль за процессом производства земляных работ подрядчиками. И здесь важна точность. В чем трудность вычислений? Прежде всего, стоит учитывать, что каждый вид почвы – глина, песок или супесь, имеет свой удельный вес, поэтому посчитать объем грунта в м3 может только высококвалифицированный специалист. Для определения объемов отдельного подвида земляных работ, наши геодезисты выбирают разные методы и необходимые расчетные формулы.

При выборе наиболее целесообразного метода специалисты непременно учитывают такие данные:

• рельефа местности;
• площадь, конфигурацию и иные особенности сооружения;
• способы реализации работ.

Также принимается во внимание указанная заказчиком в техническом задании необходимая точность подсчетов.

Как производится расчет объема грунта?

Любое земляное сооружение, будь то выемка (котлован, траншея) либо насыпь, реально представить, как классическое геометрическое тело. В результате, расчет объема грунта, казалось бы, можно выполнить по общеизвестным геометрическим формулам. Однако наши штатные сотрудники акцентируют внимание заказчиков, что подсчет объема грунта при земляных работах имеет свои нюансы и особенности. Первоочередно, для правильности расчета объемов при прорывке котлованов, чрезвычайно важно абсолютно точно обозначить размеры объекта.

На сегодня, подсчет объема грунта заключается в определении объемов разных геометрических фигур, которые определяют форму конкретных земляных сооружений. Мы обязательно сообщаем клиенту, что объем грунта ограничен плоскостями, в связи с чем небольшие неровности реальной поверхности почвы, не оказывают значительного влияния на расчетный объем.

Важно! При заказе такой услуги, как расчет объема грунта для устройства котлована, обязательно учитывайте, что в этом случае выемка делается с запасом – для правильной закладки фундамента, котлован копается шире на 500-800 мм по периметру от внешней границы будущего нижнего конструктивного элемента.

Подсчет объема грунта котлована с откосами для обеспечения устойчивости земляного сооружения

Нередко, к нам обращаются с просьбой посчитать объем выемки грунта для обустройства котлована с откосами. Что это значит? Котлован, как известно, это специальная выемка, разработанная для последующей закладки фундамента в виде монолитной железобетонной плиты под разные сооружения. Соответственно, крайне важно обеспечить устойчивость такого земляного сооружения – это одно из главных существующих требований к таким объектам. Ведь в процессе эксплуатации, недопустимо, чтобы сооружение меняло первоначальную форму и базовые размеры, давало просадки, размывалось подземными водами либо поддавалось воздействию осадков.

Чтобы выполнить это требование, земляное сооружение возводится со специальными откосами определенной крутизны. При этом, расчет объема грунта котлована с откосами в Москве, выполняется по специальным формулам, которые умело используют геодезисты нашей компании. В результате работ, заказчик своевременно получает картограмму земляных масс – специальный план исследованного надела, где отображен рельеф, сетка квадратов, отметки (красные, черные и рабочие), и изображаются линии нулевых работ.

Желая заказать расчет объема земли, свяжитесь с нашими менеджерами: сообщив им необходимую информацию о будущем объекте, вы предварительно сможете узнать стоимость услуг опытных специалистов ООО «ГеоГИС».

Определение размеров и объема траншей и котлованов

Для определения технологических параметров работы экскаваторов необходимо предварительно рассчитать размеры и объемы выемок (ширину понизу и поверху, крутизну откосов, глубину).

При отрывке траншеи с вертикальными стенками и последующим их креплением (рис. 4.6,а) ее ширина по дну (Ь) для трубопроводов с наружным диаметром Д принимается b = А + 2о, где о — толщина крепления; величина А определяется по справочным данным.

Для возведения каких-либо сооружений в траншеях размер последних по дну назначается с учетом толщины крепления и расстояния в свету между ним и боковой поверхностью сооружения, равного 0,7 м.

При разработке траншей с откосами (рис. 4.6, б) в грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, ширина траншей по дну должна быть не менее Д + 0,5 м — при укладке трубопроводов из отдельных труб и Д + 0,3 м — при укладке плетями; в грунтах ниже уровня грунтовых вод, разрабатываемых с открытым водоотливом, ширину дна траншеи определяют с учетом размещения водосборных устройств.

Ширина дна траншеи и котлованов с откосами при монтаже в них сборных ленточных или отдельно стоящих фундаментов назначается с учетом просвета b1, равного 0,2 м, между основанием откоса и фундаментом (рис. 4.6, в). При устройстве монолитных конструкций или выполнении защитных покрытий и других работ, требующих прохода рабочих, ширина просвета b1 принимается не менее 0,7 м.

В случае совмещенной прокладки в одной траншее различных по назначению и диаметру трубопроводов необходимо учитывать минимально допустимые расстояния между ними и условия расположения их по вертикали с разницей отметок до 0,4 м. При большей разнице в отметках расстояние между трубопроводами увеличивается с учетом угла естественного откоса грунта.

Ширина траншей и котлованов по верху (B) определяется с учетом размера по дну и заложения откоса (m). Величина т зависит от крутизны откоса и глубины его заложения, вида и состояния увлажнения грунта. При отрывке траншей и котлованов, расположенных выше уровня грунтовых вод, и в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, наибольшая крутизна откосов принимается по табл. 4.4.

При напластовании различных видов грунтов (кроме растительного) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной).

Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения (ф) и удельного сцепления грунта (с) с учетом нагрузки на берме откоса. Ориентировочно крутизну откоса таких выемок в непереувлажненных грунтах для средних значений Ф и с можно принять по табл. 4.5. При отрывке выемок ниже уровня грунтовых вод крутизну откосов принимают по табл. 4.6.

Определение объемов линейных сооружений (траншеи, каналы, насыпи) и котлованов производят по эмпирическим зависимостям или тригонометрическим формулам. Для этого линейные земляные сооружения предварительно разбивают вертикальными плоскостями по характерным местам продольного профиля на отдельные призматоиды (рис. 4.6, г). Тогда объем призматоида (Vi), расположенного между плоскостями 1—1 и 2—2, будет Vi=L(F1 +F2 + 4Fcp)/6,
где F1, F2 и Fcp — площади соответственно в сечениях 1—1, 2—2 и в середине призматоида.

Объем котлована прямоугольной формы с откосами (рис. 4.6, в) определяется по формуле для опрокинутой усеченной пирамиды:
Vк = hp[ab + cd+ (а + с) (b + d)]/6;
объем квадратного котлована с откосами будет: Vк = hp(F1 + F2 + корень изFlF2)/3.

Для сооружений цилиндрической или конической формы устраивают круглые в плане котлованы с откосами (рис. 4.6, д):
Vк=1,щ5hp/(R2 + r2 + Rr).

Объемы насыпей вычисляются по тем же формулам, что и для выемок, с учетом их формы. При значительной неровности рельефа местности или сложной геометрической форме земляного сооружения объем разбивают на более простые геометрические формы.