Jak vypočítat objem násypu a jámy?

Výpočet objemu výkopových prací pro stavbu výkopů (jam, rýh) a násypů o známých rozměrech je zcela jednoduchý. Pro složité tvary výkopů a násypů se dělí na řadu jednodušších geometrických těles, která se následně sečtou. Výpočet objemu výkopových prací je nutný pro rozumnou volbu metod a prostředků pro jejich provedení, zjištění potřeby dopravy nebo možnosti rozmístění zeminy odebrané z jám nebo příkopů v přilehlém území a jejího následného využití pro zásypy a stanovení náklady a trvání výkopových prací.

Schéma pro stanovení objemu výkopových prací při výstavbě jam různých tvarů, příkopů, násypů:

Obr. 1. a, b, c – pravoúhlé, mnohoúhelníkové, kulaté jámy; d – příkop se svahy; d – nábřeží

Stanovení objemů jámy

) Objem jámy V_к obdélníkového tvaru se sklony (obr. 1, a) je určen vzorcem převráceného komolého jehlanu (prismatoidu):

kde B_к a L_к — šířka a délka jámy podél dna, m; B_sq. a L_sq. – totéž, nahoře; H – hloubka jámy, m.

b) Objem jámy ve tvaru mnohoúhelníku se sklony (obr. 1, b),

kde F₁ a F₂ — plocha dna a vrcholu jámy, m; F_ženatý – plocha průřezu uprostřed své výšky, m2.

c) Objem kruhové jámy se svahy (obr. 1, c) jsou určeny vzorcem obráceného komolého kužele:

kde R a r jsou poloměry horních a spodních základů jámy.

d) Objem čtvercové jámy se sklony určeno obráceným prismatoidním vzorcem:

e) Objem kruhové jámy se sklony (obr. 1, c) je určen vzorcem obráceného komolého kužele:

kde R a r jsou poloměry horních a spodních základů jámy.

Výkopové jámy pro konstrukce skládající se z válcových a kuželových částí (radiální dosazovací nádrže, digestoře apod.), které se staví zpravidla skupinově, tzn. několik v jedné jámě, jsou odtrženy ve dvou etapách: nejprve se postaví společná obdélníková jáma o rozměrech B_к, L_к dno a B_sq., L_sq. na značku, kde byly položeny jejich válcové části, a poté vytvořte vybrání pro kónické části konstrukce. V souladu s tím je objem výkopových prací stanoven ve dvou fázích: nejprve se pomocí výše uvedených vzorců vypočítá objem obecné pravoúhlé jámy a poté objem kuželových výklenků pomocí daného vzorce komolého kužele. Při výpočtu objemu výkopových prací je třeba vzít v úvahu také objemy vstupních a výstupních příkopů:

kde H je hloubka jámy v místech, kde jsou instalovány příkopy, m; b – jejich šířka dole, rovná se 4,5 m pro jednosměrný provoz a 6 m pro obousměrný provoz; m je koeficient sklonu (sklonu) vstupního nebo výstupního příkopu (od 1:10 do 1:15).

Z celkového objemu jámy je třeba vyzdvihnout objem práce na odřezání vegetační vrstvy, která se obvykle provádí buldozerem nebo škrabákem, a také objem práce na odřezání výpadku, který je ponechán při dno jámy, vyvinuté bagrem, aby nedošlo k narušení celistvosti a pevnosti zeminy na základně, na které spočívá.

Objem řezu vegetační vrstvy lze určit podle vzorce:

kde v_ck — objem posečené zeminy v jámě, m3; PROTI_ženatý – stejné, v rámci pracovní plochy, m3.

kde B_sq., L_sq. — šířka a délka jámy v horní části, m; t_с – tloušťka řezané vrstvy rovná 0,15-0,20 m.

kde B je šířka pracovní plochy na jámě, nezbytná pro skladování materiálů, konstrukcí a pohyb stavebních vozidel, rovná se 15-20 m; l je délka pracovní plochy, m.

Rozsah práce na vyčištění schodku na dně jámy rovná se:

kde B_к, L_к — šířka a délka jámy u dna, m; h_н — tloušťka schodku, m.

Tloušťka úbytku při hloubení jam jednokorečovými rypadly se určuje v závislosti na typu pracovního zařízení rypadla a kapacitě jeho lopaty dle tabulky. č. 1

Tabulka č. 1. Přípustné nedostatky zeminy na dně jam a příkopů

Bagr pracovní zařízení

Přípustný nedostatek půdy (h_н), cm při ražbě jednokorečkovým rypadlem s kapacitou lžíce, m 3

Pro stanovení objemu příkopů se podélný profil příkopu rozdělí na úseky se stejnými sklony, objemy zeminy pro každý z nich se vypočítají a poté sečtou.

Objem příkopu se svislými stěnami

kde B_tr — šířka příkopu; H₁ a H₂ — jeho hloubka ve dvou krajních příčných řezech; F₁ a F₂ – plocha těchto sekcí; L je vzdálenost mezi sekcemi.

Objem příkopu se svahy (obr. 1, d) lze určit pomocí výše uvedeného vzorce, zatímco plochy průřezu

Přesněji lze objem příkopu se sklony určit pomocí Winklerova formule:

Pro stanovení objemu rýh určených pro kombinovanou instalaci sítí (viz obr. 1, e) se jejich průřezová plocha vypočítá jako součet ploch rýhy plného průřezu pro hlubinné potrubí a přídavné rýhy pro mělčí potrubí. se základnou B_tr1, rovné

(kde D_н — vnější průměr potrubí).

Pro usnadnění výpočtu objemu výkopových prací je trasa potrubí rozdělena v určitých vzdálenostech (každých 100-200 m) na úseky (pickety) a nejprve určit objem práce v úsecích a poté je sečíst a určit objem výkopových prací. V tomto případě je vhodné použít tzv. tabulkovou metodu výpočtu zemních prací. Za tímto účelem, po určení šířky příkopu podél dna (B_tr), rozdělením trasy na tyče každých l m a určením hloubky příkopů (H) u každé tyče (sestavením podélného profilu potrubí) a určením koeficientů strmosti svahů (průřezy na každém z nich (m) , při znalosti typu podložní zeminy a hloubky výkopu jsou údaje zaznamenány do tabulky (tabulka č. 2).

Tabulka č. 2. Tabulka pro výpočet objemu výkopových prací při vývoji rýhy se šikmými svahy

Při hloubení rýh bagry na dně zanechávají i nutný nedostatek zeminy, která se čistí hlavně ručně. Kromě toho jsou na dně výkopů instalovány jámy, které usnadňují práci při utěsnění spojů potrubí. Jámy se také nejčastěji trhají ručně.

Rozsah výkopových prací na vyčištění dna výkopu určeno vzorcem:

kde B_tr — šířka příkopu podél dna, m; L je celková délka příkopu, m; h_н — tloušťka schodku (viz tabulka 1).

Rozsah prací při stavbě jam na dně výkopu:

kde a, b, c jsou rozměry, m (přijaté podle SNiP); L – délka potrubí, m; l je délka trubky nebo části trubky, m.

Nosnost trubek do značné míry závisí na charakteru jejich podepření na podložce. Například trubky uložené v půdním loži s úhlem pokrytí 120 stupňů vydrží zatížení o 30–40 % větší než trubky položené na rovném podkladu. Proto je vhodné před pokládkou potrubí uspořádat rýhu na dně ručně nebo mechanizovaně, tzn. vyřízněte speciální oválné vybrání (lůžko) s úhlem pokrytí trubky až 120 stupňů.

Objem výkopových prací na vybudování lůžka nebo zaoblení na dně výkopu pro pokládku potrubí lze určit podle vzorce:

kde F_л — plocha průřezu lůžka (filé), m2; L je délka příkopu, m.

Průřezová plocha lůžka (filé) lze určit geometrickým vzorcem pro oblast segmentu, což je ve skutečnosti půdní vrstva. Na základě toho

kde r je poloměr potrubí, tzn. D/2, m; ц (Phi) — úhel pokrytí potrubí, stupně.

Objem zeminy dle prořezání vegetační vrstvy podél trasy potrubí opredlyaetsya podle vzorce:

kde v_umění. — objem práce na sekání vegetační vrstvy v rýze, m3; PROTI_ženatý – stejné, v rámci pracovní plochy, m3.

kde Fci je plocha řezu vegetační vrstvy v rámci obrysu příkopu mezi tyčemi, m 2 ; H_с — tloušťka vrstvy rostliny, m (předpokládá se 0,15-0,2 m).

kde B_tr, m – stejné jako v předchozích vzorcích; H₁H₂ — hloubka příkopu u sousedních tyčí, m; l_i — vzdálenost mezi hlídkami, m.

kde B je šířka pracovní plochy, m (předpokládaná 15-25 m); H_с — tloušťka vrstvy rostlin, m; L je celková délka potrubí, m.

Objem zeminy vytěžené bagrem je opredlyaetsya podle vzorce:

Objem zeminy potřebný pro částečné zasypání potrubí a zasypání zákopy (V_о) s přihlédnutím ke koeficientu zbytkového uvolnění (K_op), se určuje podle vzorce:

kde K_op stanoveno podle ENiR Sat. E2, adj. 2; PROTI_т — objem zeminy vytlačené potrubím a přepravené mimo místo,

kde Dn, L je vnější průměr potrubí a celková délka potrubí, m; 1,05 – koeficient zvýšení objemu přemístěné zeminy v důsledku zásuvek (zohledněno při pokládání hrdlových trubek).

Objem násypů (viz obr. 1, e) lze vypočítat pomocí stejných vzorců jako výkopy s přihlédnutím k tvaru násypu (hranolový, komolý kužel atd.). Potřebné množství zeminy pro vybudování násypu v hustém tělese se stanoví s přihlédnutím ke koeficientu zbytkového kypření. Při velkých sklonech, výrazných terénních nerovnostech a zejména při výstavbě násypů ve svazích se objem výkopových prací vypočítává rozdělením násypů na úseky jednoduššího geometrického tvaru.

Schémata pro výpočet objemu vertikálního plánování, zásypu a kropení konstrukcí:

Obr. 2. a – rozdělení lokality na čtverce; b – poloha letadel při plánování; c – plán jámy a její podélný řez pro stanovení objemu zásypu a obsypu po vybudování konstrukcí bez zásypů; g – totéž pro konstrukce s povlaky.

Pro výpočet objemu práce pro vertikální plánování se používají metody příčných řezů, čtyřbokých a trojúhelníkových hranolů. Plánovaná lokalita je rozdělena na základní části na plánu s vrstevnicemi, jejichž objemy jsou shrnuty. Pro rovinatý terén a pro přibližné výpočty se používá metoda příčných řezů (průměrů). V charakteristických úsecích reliéfu se nakreslí příčné profily (ve vzdálenosti nejvýše 100 m od sebe) a poté se určí plochy každého z nich a objemy zeminy mezi nimi.

Metoda čtyřbokého hranolu umožňuje rozdělení pozemku na obdélníky nebo čtverce (obr. 2, a, b) se stranami a (20-100 m). Objemy výkopů nebo násypů, uzavřené v samostatných pravoúhlých hranolech,

kde a je strana čtverce; h₁, h₂, h₃, h₄ – značky v rozích čtverců.

Značky se znaménkem „“ označují potřebu násepu a značky se znaménkem „+“ označují výkop. Celkový objem násypu (výkopu) se stanoví jako součet dílčích objemů hranolů a jejich částí ležících v prostoru násypu (výkopu). Metoda trojúhelníkového hranolu používá se pro nerovný terén (s uzavřenými horizontálními liniemi). Množství práce se vypočítá rozdělením obdélníků nebo čtverců s úhlopříčkami na trojúhelníky. Touto metodou je dosaženo největší přesnosti výpočtů. Po vybudování stavební jámy musí být dutiny na jejích stranách (sinusy), včetně vstupních a výstupních rýh, zasypány zeminou. Objem zásypů jámových sinusů V_zas.k určeno rozdílem celkového objemu jámy V_celkový a objem zasypané části konstrukce V_zch tj.

Vzac.k = Vtot Vz.ch.

Pokud konstrukce vyčnívá nad povrch terénu o 0,8. 1 m, kolem nich jsou posypány zeminou. Objem kropení V_obs vypočítaný jako objem komolého jehlanu V_nahoru. mínus objem sypané části konstrukce V_obs.ch ve výšce h_obs (obr. 2, c), tzn.

Nad konstrukcemi se stropy (nádrže, horizontální usazovací nádrže atd.) jsou umístěny násypy. Objem násypu nad konstrukcemi se vypočítá jako objem komolého jehlanu násypu mínus objem části konstrukce, která spadá do tělesa násypu (obr. 2, d).

Celkový objem zeminy uložené v záloze na barm jámy musí zahrnovat objem zeminy pro zasypání sinusů, kropení konstrukcí a vybudování náspu nad nimi. Přebytečná zemina musí být odstraněna.