Как правильно посчитать объем грунта в траншее

Зачем производится расчет количества грунта?

Строительство зданий и возведение конструкций — сложный процесс, требующий основательных финансовых инвестиций, в связи, с чем застройщики должны обеспечить высокий уровень выполнения земляных работ под фундамент объекта.

Высокоэтажные объекты жилого и промышленного назначения требуют установки качественного фундамента, который, как правило, имеет сложносоставную конфигурацию, поэтому современный расчет того, сколько кубов грунта нужно вынуть, выполняют программным методом с применением высокоточных измерительных устройств.

В таком случае можно максимально точно определить общую кубатуру земли, которую надо вывести из котлована. Менее ответственные объекты рассчитывают в ручном режиме или с применением строительных онлайн калькуляторов, которые можно найти в интернет сети.

Состав земляных работ по требованиям СНИП:

• Вертикальная планировка земельного участка. Осуществляется способом выравнивания рельефа площади, отведенной под строительство. Сюда входят следующие работы: удаление и передвижение слоя грунта, транспортировка и уплотнение его на внешних площадках, единицы измерения площади в м2.
• Разработка выемки для котлована. Предполагает вычисление объемов участка в виде суммы объемов классических фигур, входящих в общую конфигурацию строящегося объекта. При этом в расчете допускают, что размеры грунта ограничивается визуальными плоскостями. В таком случае незначительные выпуклости не будут оказывать влияния на точность, единицы измерения м3.

Для того чтобы рассчитать объём грунта, к сведению берутся следующие данные:

• Геодезические изыскания.
• Размеры по периметру и архитектурно-строительные индивидуальности объекта.
• Технология возведения объекта.
• Уровень, залегания подпочвенных вод, фундамент строений не может приближаться к ним ближе, чем на 500 мм.
• Глубину промерзания грунта, который должен быть не менее 300 мм.
• Рельеф земельного участка.

Для сложных объектов расчет выполняется в рамках проекта строительства в разделе земляных работ

Профессионалы, беря во внимание все выше приведенные характеристики, определяют глубину строящегося котлована, чтобы он стал надежной основой для возведения фундамента

Несоблюдение нормативов допустимого уклона кровли и последствия

Проектирование крыши из профлиста с минимальным наклоном нужно выполнять в строгом соответствии со строительными нормами, технологическими рекомендациями производителей кровельного покрытия и профессиональных кровельщиков. В противном случае высокая вероятность серьезных проблем:

• Протекание – могут возникать во время сильных осадков в местах нахлестов соседних листов и креплений.

• Продавливание – большой снежный покров создает значительные нагрузки, которые могут не только продавить покрытие, но и деформировать стропильную конструкцию.

• Деформация покрытия – при неправильном креплении сильные и резкие порывы ветра способны сорвать профилированные листы с крыши.

Большие теплопотери – при отсутствии теплоизоляционного слоя или неправильном формировании «кровельного пирога»

Вывод простой – при самостоятельном выборе уклона и монтаже кровли из профнастила нужно руководствоваться только экспертной информацией. Все операции надо выполнять ответственно по принципу «7 раз отмерь, 1 раз отрежь» и предельно аккуратно.

Расчёт котлована, объемов земляных работ — онлайн калькулятор

Инструкция для калькулятора объема и стоимости земляных работ при рытье котлована

Параметры:

X— Ширина

B — Глубина

Y — Длина

Подготовка к основательному строительству начинается с рытья котлована, который предназначается для возведения фундамента здания или сооружения, прокладки канализации, обустройства бассейна или водоёма, дренажной системы, снабжения здания или сооружения водой.

При подготовке к рытью котлована необходимо оценить количество почвы, которую необходимо будет куда-то девать – вывезти или использовать с пользой.

Выполнение проекта земляных работ и цены

Прежде чем начинать работы по рытью котлована, необходимо заранее определиться с тем, в какое место будет вывозиться вынимаемый грунт. Верхний слой, который отличается плодородными свойствами, часто применяется для облагораживания приусадебного участка, оформления клумб и цветников возле дома. Неплодородный слой может быть использован при планировке сада, огорода, в качестве подсыпки для фундамента или вывезти с участка.

Учтите, что цена на 1 м3 вынимаемой почвы будет расти по мере увеличения объ1мов траншеи.

Преимущественно потребность в вывозе почвы при рытье котлованов достаточно велика, поэтому заранее следует позаботиться об этом. Также следует учитывать запас по размеру котлована перед монтажом опалубки.

Воспользоваться услугами техники или копать котлован самостоятельно?

При выборе варианта предлагаем вам ознакомиться с особенностями каждого из них.

Ручная работа характеризуется точностью и чётким соблюдением необходимых параметров. Её стоимость будет гораздо ниже, чем аренда техники или заказ услуг по рытью котлована в специализированных агентствах. Если размер котлована — большой, а выкопать необходимо большой объём почвы, то в данном случае необходимо воспользоваться услугами техники.

Процесс в этапах

Начинать следует с определения места, где будет выкопан котлован и его разметки. Делать это рекомендуется с помощью специальных колышек, которые втыкаются по периметру участка. Между собой они соединяются шнуром яркого цвета. Помочь в максимальной точности размера ямы могут две диагонали, которые при правильной разметке будут совпадать. Использование такого метода актуально на ровном участке земли.

Существует другой вариант определения точной разметки. В небольшом отдалении от котлована вкапываются столбики, фиксирующие доски в горизонтальном положении на одном и том же уровне. На них и натягиваются шнуры. Для определения идеальной разметки необходимо постепенно перетаскивать шнуры. Также очень поможет профессиональное оборудование, которое предназначено для этих целей.

Копка котлована

Не забывайте о безопасности специалистов, копающих котлован, особенно в местности с неустойчивым или очень рыхлым грунтом. Во избежание осыпания такого грунта следует делать стенки с небольшим уклоном. Контроль стенок и дна может осуществляться с помощью уровня или рейки.

Калькулятор расчета котлована и объема земляных работ

Представляем Вам онлайн калькулятор, который осуществляет расчет и определение объёмов земляных работ для котлована.

Все параметры указываем в метрах

X — Ширина котлована.

B — Глубина.

Y — Длина.

Весь процесс включает в себя рытье ямы-котлована для фундамента дома, канализации коттеджа, водоема или бассейна, водоснабжения или дренажа виллы.

Во время подготовки и производства главным этапом является – правильная оценка количества выработанной почвы.

Проектирование и стоимость земляных работ

Полная оценка будет состоять из рытья ямы и вывоза объёма вынимаемого грунта.

Неплодородную землю, можно использовать для подсыпки фундамента, спланировать сад, огород или просто вывезти за его пределы. Следует заранее найти места, куда будет вывозиться выкопанный или отработанный грунт.

Вывоз почвы – зачастую дополнительная статья расходов. Для того, чтобы не было непредвиденных растрат, следует заблаговременно оговорить все этапы и их стоимость с подрядчиком.

Перед монтажом опалубки для заливки фундамента необходимо учесть запас по размеру котлована.

Вызвать технику или выкопать самостоятельно?

Если процесс будет выполняться ручным способом, то Вы получаете аккуратную и точно подогнанную по размеру яму.

Если объемы земли относительно маленькие и при доступной рабочей силе, то итоговая цена выполняемых вручную работ будет гораздо дешевле, чем при аренде специальной техники или экскаватора. Также данный метод позволяет проще осуществлять контроль геометрии и параметров будущей траншеи под фундамент.

В том случае если планируются выкопать большой объем почвы, то по производительности и в целях сохранения времени будет предпочтительней заказать экскаватор. Но в любом случае, выбор остается за Вами.

Поэтапный процесс

Данный метод не является профессиональным и лучше всего подойдет относительно ровных земельных участков.

Если Вам нужно более точная разметка запланированных земляных работ, то правильней всего использовать следующую методику.

На небольшом расстоянии от котлована нужно будет вкопать деревянные столбики или металлические прутья группами по 2 штуки (обноски). На этих столбиках будут фиксировать доски в горизонтальном положении, на которые натягиваем шнуры. Старайтесь зафиксировать доски относительно друг друга на одном уровне.

Если есть лазерный уровень, теодолит, нивелир, то они значительно облегчат Вам работу.

Выполняем контроль геометрии

Чтобы получить точный угол равный 90° используем хитрый метод. Берем треугольник, у которого стороны имеют соотношение 3:4:5 метра с одним углом в 90°. На одной из сторон откладываем от угла 3 метра, а на другой стороне 4 метра, при этом между этими точками расстояние должно быть равным 5 метрам.

Копаем котлован

Если планируется сильно углубиться или же в районе проведения работ находится слабый грунт, то в первую очередь необходимо обеспечить безопасность. Лучше всего делать стенки траншеи с небольшим уклоном, что предотвратит осыпание грунта.

Для контроля дна и стенок можно использовать уровень и рейки достаточной длины.

Калькулятор упрощает расчеты

Расчеты для траншеи простейшей формы можно сделать, не боясь ошибиться, но в случае с откосами потребуется внимательность. Задача как посчитать куб земли, усложняется, если канаву с откосами будут рыть на местности с перепадом высот.

В этом случае потребуется учесть ширину верха в низшей и в высшей точках местности, а также рассчитать площадь поперечного сечения для обоих случаев. И, хотя в большинстве случаев особая точность не нужна, проще подстраховаться, и воспользоваться калькулятором земляных работ.

Онлайн-калькулятор является удобным инструментом. Он позволяет рассчитать объем земляных работ для траншеи и котлована, причем не только для объектов со скосами, но и для более сложных вариантов, например, для многоугольных и круглых котлованов. Калькуляторы просты в использовании; для результата достаточно ввести исходные данные. Некоторые инструменты позволяют рассчитать дополнительные параметры (стоимость работ).

Пример применения формулы для траншеи с откосамиИсточник woodimart.ru

О подсчетах объема котлована в следующем видео:

Составление документа

Картограмма

Картограмма земляных работ составляется поэтапно согласно инструкции.

Основу документа составляет геодезическая подоснова с вертикальной планировкой участка в определенном масштабе. Геоподоснова отражает высоту в виде точек или горизонтальных линий. На чертеже вертикальной планировки обозначается уровень земли.

На генплан наносится сетка квадратов. В каждом углу фигуры расположены черные (реальные), красные (предполагаемые) и рабочие отметки, означающие разницу между существующими и проектными данными. Они записываются на вершинах фигур и имеют определенные знаки. Плюс означает, что проектное число выше отметки земли и требует засыпки грунта. Отрицательный знак символизирует выемку. Изменение высоты должно осуществляться равномерно. Точки соединяются между собой. Затем отмечается линия нулевых работ, обозначающая зону между выемкой и насыпью.

Ориентировочная стоимость

Для того чтоб рассчитать ориентировочную стоимость закладки фундамента необходимо разбить процесс работ на этапы:

1. Земляные работы. Стоимость земляных работ в среднем составляет 150 рублей за кубический метр.То есть за канаву глубиной 0,5 м и шириной 0,5 м для ленточного первоэлемента под дом 10 на 6 метров придётся заплатить 1200 рублей. Пример Д 10мх2 =20м и Ш 6м х 2 = 12м, 20м + 12м = 32м, Д 32м х Ш 0,5м х Ш 0,5 м = 8 кубометров земли которые умножаем на стоимость работы 8х150 = 1200 рублей.
2. Укладка песчаной подушки. После того как яма будетготова необходимо изготовить песчаную подушку по всему периметру фундамента толщиной 0,2 метра. Следовательно, 32мх0,5м х 0,2м = 3,2 кубометра песка. Приблизительная стоимость песка составляет 600 рублей за куб 600х3,2 = 1920 рублей. Также нужно учитывать стоимость работы, которая составляет 100 рублей за куб выходит 1920+320 = 2240 рублей.
3. Укладка щебёночного основания. Щебень для фундамента также укладывается по всему его периметру толщиной 0,2метра. Из предыдущих расчётов известно, что при такой толщине необходимо 3,2 кубометра щебня. Стоимость щебня с доставкой ориентировочно 1500 рублей, а стоимость его укладки 150 рублей за куб. В результате получается 4980 рублей за работу и щебень.
4. Установка опалубки. Для опалубки, как правило, используют обрезную доску толщиной не менее 0,2 миллиметра и брус 50 х 50 мм для распорок. При высоте опалубки в 0,5 м и ширине доски в 30 см и длине 6 метров понадобится 16 штук. Стоимость одной доски приблизительно составляет 200 рублей за штуку, получается 3200 плюс 700 рублей за брус итого 3900 за опалубку.
5. Заливка бетоном. Как известно из предыдущих расчётов для заливки фундамента необходимо 8 кубометров. Стоимость одного кубического метра бетона марки М 300 составляет 4200 рублей. Получается что затраты на бетон составят 33600 рублей.

Рассчитав приблизительную стоимость работы и материалов можно подвести итог, 1200+2240+4980+3900+33600 = 45920 рублей выйдет ориентировочная стоимость ленточного основания.

Виды траншей и котлованов

Одним из обязательных требований СП является укрепление траншей и котлованов с целью предотвращения непредвиденного обвала грунта на строителей или технику. Выделяют несколько вариантов устройства подобных сооружений:

Прямоугольные траншеи и котлованы с отвесными стенками-опорами. Такой вариант применим, если требуется минимизировать объем земляных работ. Недостатком способа считают необходимость крепления стенок прочными металлическими подпорками для предотвращения обвала. Также устройство отвесных стенок возможно только в местах с глубоким расположением подземных вод или их полным отсутствием.

Сооружения с вертикальными стенками. Востребованы при работе со слабочыпучими грунтами. Также к такому варианту прибегают в случае расположения поблизости отвесных построек. Вертикальные стенки представляют расположенные перпендикулярно поверхности земли доски, минимальная толщина которых составляет 5 см.

Траншеи и котлованы с откосами. Главным преимуществом варианта является отсутствие необходимости использования дополнительных подпорок, что делает возможным привлечение специализированной техники. Минус – большой объем земляных работ, так как такие траншеи получаются довольно широкими.

Характерное отличие траншеи с откосами – это расположение стенок под углом, из-за чего они начинают крениться в сторону. При неверном расчете крутизны велик риск несчастного случая в виде обвала. Чтобы избежать подобной ситуации, необходимо ответственно подойти к определению угла откоса.

Еще один вид сооружений, к которым прибегают при проведении небольших земляных работ, – это канавы. Здесь тоже необходимо продумывать и рассчитывать специальные подпорки для защиты дорог или объектов строительной площадки от возможного разрушения. Крутизна откоса водоотводной канавы равна 1:1,5. Также стоит учитывать, что минимальная глубина кювета должна составлять 0,6 м, ширина – 0,4 м.

Разновидности котлованов

Земляные сооружения такого типа классифицируют по:

• наличию или отсутствию откосов;
• типу боковых стенок;
• виду креплений, которые используют для дополнительной подпорки основания.

Прежде, чем приступать земляным работам и подбору способа укрепления, необходимо:

1. Выполнить геологические изыскания и проанализировать свойства грунтов.
2. Определить максимальные нагрузки, которые предстоит принять слою или слоям. Для этого стоит рассчитать нагрузки от всех конструкций, что будут использованы при строительстве объекта.
3. Рассчитать максимальную глубину выемки, исходя из особенностей фундаментной конструкции.
4. Установить наличие старых водопроводных, газопроводных труб, а также других инженерных коммуникаций или объектов на участке строительства.
5. Определить уровень пролегания подземных вод.
6. Проанализировать климатические особенности местности.

Так, например, при устройстве ленточного или столбчатого фундамента достаточно ручной разработки грунта, которая не требует привлечения специализированных машин. Такой подход исключает необходимость выкапывания габаритных траншей, котлованов или канав с последующим устройством откосов, подпорных стенок или других укреплений.

При строительстве крупных объектов потребуется привлечение землеройной техники, при помощи которой удастся извлечь большую часть грунта. Зачистку траншеи или котлована после работы машин проводят уже вручную. И в этом случае потребуется предусмотреть укрепление стен котлована при помощи откосов.

Виды и назначение траншей

К рытью траншей приступают преимущественно при прокладке газопроводных, водопроводных, канализационных труб или других инженерных сетей. Для формирования выемок привлекают специализированную технику, что позволяет снизить расходы на проведение земляных работ и удешевить общую стоимость строительства, ремонта или реконструкции. Если рассматривать траншеи по назначению, то их делят в зависимости от типа прокладываемых коммуникаций на:

водопроводные и канализационные;

газопроводные;

дренажные;

электрические или кабельные.

Также существуют траншеи для заземления. По форме сооружения бывают прямоугольной, трапециевидной или смешанной формы. Часто для повышения безопасности строительных работ и предотвращения обвалов стенок при рытье траншеи предусматривают распорки. Однако нередко прибегают к возведению откосов или насыпей, которые также требуют учета угла.

Расчет объема котлована

Если вместо ленточного фундамента подготавливают другой тип основания, например фундамент-плиту, в процессе земляных работ обустраивают не траншею, а котлован. Сложность выполнения этого процесса также велика. Формулы для вычисления необходимых параметров уже используются другие.

Вычисление объема котлована с прямоугольными стенками выполняется в соответствии с математической формулой расчета объема прямоугольника. Необходимо знать H – глубину котлована, L1 – длину в м и L2 – ширину в м.

Расчет осуществляется по формуле V=L1×L2×H

Если H=2 м, L1=3 м, L2=4 м, то V=3×4×2=24 м³

Эта формула верна, если глубина котлована во всех точках одинакова.

Для прямоугольного котлована с вертикальными стенками, вырытого на местности с перепадом высот, нужно использовать другую формулу и измерять глубину в каждом углу, соответственно H1, H2, H3 и H4.

Пусть H1=2 м, H2=2,5 м, H3=2,5 м, H4=3 м, L1 и L2, как в предыдущем примере, тогда:

Для вычисления объема котлована с откосами, вырытого на ровной местности, применяется формула V=(H/6×((2×L1+L3)×L2+(2×L3+L1)×L4). Помимо L1 и L2 – длины и ширины основания, нужно знать L3 и L4 – длину и ширину котлована у поверхности. Можно вычислить эти значения по формулам:

L3 =H×m+L1+H×m и L4=H×m+L2+H×m, где m – коэффициент в зависимости от типа грунта.

Пусть грунт – суглинок, L1=3 м, L2=4 м, H=2 м, тогда:

Подставляем значения в формулу, позволяющую рассчитать объемы земляных работ:

Если выемка вырыта в виде колодца, для расчета котлована нужно знать диаметр основания – d1, диаметр по поверхности – d2 и высоту – H.

Если для примера взять d1=1,5 м, а d2=2,5 м, H=3 м, то V=3,14×((1,5+2,5)/2)2/4×3=3,14×22/4×3=9,42 м³.

Источник

Крутизна откосов котлована и траншей. Таблица

При возведении фундамента под частный дом большое значение имеет крутизна откосов котлована и траншей.

Устройство котлована

При выборе способа выполнения земляных работ учитывают:

• тип конструкции;
• глубину заложения;
• объем работ.

При сооружении ленточного и столбчатого мелкозаглубленного фундамента грунты могут разрабатываться вручную. При строительстве дома с подвалом или цокольным этажом работы должны быть механизированы.

Выемку основного объема грунта выполняет экскаватор с прямой или обратной лопатой. При этом котлован необходимо отрывать без нарушения плотности грунта в основании фундамента. Чтобы соблюсти данное требование, предусматривают недобор грунта в пределах 5-20 см. Зачистку откосов и выемку грунта с основания до проектной отметки выполняют вручную разнорабочие.

Выбираемый грунт должен сразу же вывозиться или размещаться на строительной площадке на расстоянии более 1 м от края котлована.

Выбор техники зависит от типа грунта, глубины котлована и объема работ. При строительстве частного дома шириной не более 15 м, можно задействовать экскаватор с обратной лопатой с объемом ковша до 1,4 м3 на колесном или гусеничном шасси.

Значение проектирования откосов

Любой грунт, ограниченный откосами, под действием силы тяжести стремится сдвинуться в сторону откоса, что может привести к неконтролируемому обрушению стенок котлована. Из-за обрушения грунтовых масс могут пострадать рабочие, находящиеся на дне котлована. К тому же это приведет к увеличению объема работ и несоблюдению календарного графика. Так как нужно будет восстанавливать проектный контур котлована, и выполнять обратную засыпку фундамента в большем объеме.

Чтобы избежать травм и не нести убытки, необходимо еще на этапе проектирования рассчитать крутизну откосов котлована и траншей, в соответствии со СНиП 111-4-80.

Нормативные данные для проектирования откосов

Устройство котлована с вертикальными без крепления стенками допускается, только при разработке:

• насыпных, песчаных или гравелистых грунтов на глубину не более 1м;
• супесчаных и суглинистых – не более чем на 1,25м;
• глинистых – на 1,5 м;
• особо плотных – на 2 м.

Если же требуется устройство котлована большей глубины, необходимо принять крутизну откосов, рекомендуемую СНиП с учетом типа грунта и глубины заложения. При этом если глубина котлована или траншеи превышает 5 м, то для определения устойчивости земляных масс выполняют расчет.

Крепление стенок котлована глубиной 2-3 м должно выполняться строго по типовому проекту.

В нормативной литературе крутизна откосов котлована и траншей измеряется как угол откоса (ɑ) или отношение высоты откоса к заложению (1:m). В СНиП эти данные приводятся в табличной форме отдельно для каждого типа грунта с учетом глубины выемки.

Если на участке присутствует несколько видов грунта, то крутизну откосов принимают, ориентируясь на самые неустойчивые слои.

В связи с тем, что даже при разработке котлована с откосами не исключена вероятность обрушения грунта под тяжестью машин, необходимо соблюдать требуемое в СНиП расстояние от подошвы откоса до места стояния техники.

Рассчитывая объем земляных работ, учитывают величину откосов, которые увеличивают ширину котлована на b=m*h.

Расчет объема траншеи

Планировка геометрической формы траншеи

Для подсчета объемов земляных работ потребуются следующие значения:

• Длина – зависит от назначения траншеи.
• Ширина. Этот параметр измеряют внизу и наверху, если делается расширение ближе к поверхности. В последнем случае говорят о траншее с откосами и используют формулы, позволяющие учесть эту особенность.

Определить ширину и длину траншеи для вычисления ее объема можно самостоятельно с помощью специальных формул. Зачастую особая точность в этом процессе не нужна. Но если необходимость в точных расчетах присутствует, удобно пользоваться строительными калькуляторами. Достаточно указать известные данные: длину и ширину траншеи у поверхности, длину и ширину по дну, глубину выемки.

Без откосов

Проще всего подсчитать объем траншеи без откосов, вырытой на ровной местности. Но условия, в которых возможна подготовка такой выемки, ограничены. Ее роют зимой, когда грунт заморожен и не обваливается или когда стенки траншеи фиксируют с помощью механических креплений.

Для расчета объема траншеи нужно знать длину, ширину и глубину выемки, которые обозначаются так:

• a – ширина в м;
• H – высота в м;
• L – длина в м.

Объем траншеи вычисляется по формуле V=a×H×L, т.е. если ширина траншеи равна 1 м, глубина – 1,5 м, а длина 12 м, то V=1×1,5×12=18 м³.

Другой вариант траншеи – с вертикальными стенками и перепадом высот. В этом случае необходимо знать помимо ширины и длины глубину траншеи – H1 и глубину траншеи H2.

Формула для вычисления объема следующая: V=a×(H1+H2)/2×L.

Пусть H1=1,3 м, H2=1,6 м, a=1 м, L=12 м, тогда V=1×(1,3+1,6)/2×12=17,4 м³.

С откосами

Для расчета объема траншеи с откосами используются формулы, учитывающие ширину верха и основания насыпи, а также тип почвы. В формулах далее:

• L – длина траншеи, м;
• H – глубина траншеи, м;
• a1 – ширина основания, м;
• a2 – ширина верха, м.

От типа почвы зависит коэффициент (m), который подставляется в формулу, поскольку ширина верха траншеи определяется этим параметром. В таблице представлены коэффициенты для разных грунтов.

Чтобы рассчитать ширину верха выемки, нужно воспользоваться формулой a2=H×m+a1+H×m.

Пусть a1=1 м, высота траншеи H=1,5 м, а грунт – глина, тогда a2=1,5×0,25+1+1,5×0,25=1,75 м

Далее объем траншеи, вырытой на ровной местности, вычисляется по формуле V=(a1+a2)/2×H×L

Если принять, к примеру, L=12 м, получится V=(1+1,75)/2×1,5×12=24,75 м³

Наиболее сложные вычисления потребуются для расчета объема траншеи с откосами на местности с перепадом высот. Вводятся обозначения:

• a1 – ширина основания выемки, м;
• a2 – ширина верха в низшей точке, м;
• a3 – ширина верха в наивысшей точке, м.

Параметры a2 и a3 рассчитываются по уже известной формуле. Но нужно также знать высоту H1 и H2, соответственно. H1 пусть будет 1,5 м, а H2=2,5, a1=1 м, грунт – глина. Сначала определяется a2, а затем a3:

a2=H1×m+a1+H1×m=1,5×0,25+1+1,5×0,25=1,75 м

a3=H2×m+a1+H2×m=2,5×0,25+1+2,5×0,25=2,25 м

Помимо прочего, для вычисления объема нужно рассчитать площадь поперечного сечения выемки для низменного участка и высотного – F1 и F2, соответственно.

F1=(a1+a2)/2×H1=(1+1,75)/2×1,5=2,0625 м²

F2=(a1+a3)/2×H2=(1+2,25)/2×2,5=4,0625 м²

Примем L=12 м, возьмем коэффициент грунта для глины m=0,25 и подсчитаем объем выемки, учитывая вычисленные параметры:

V=(F1/2+F2/2-m×(H1-H2)2/6)×L=(2,0625/2+4,0625/2-0,25×(1,5-2,5)2/6)×12=36,25 м³

Основные варианты планировки

Все необходимые размеры для расчета работ по подготовке ям, траншей и насыпей устанавливаются в ходе простых действий. Для упрощения расчета, объем будущего котлована делится на отдельные секции нормативной длины от 100 до 200 м.

Сначала определяют кубатуру грунта для каждого участка, а после результаты складывают. Далее принимают методику для производства работ, с учетом необходимости вывозки или складирования земли на площадке для обратной засыпки. Наиболее часто применяются следующие формулы и алгоритмы расчетов.

Формула расчета для многоугольника с откосами

Для этой конфигурации котлованов вначале определяют верхнюю F1 и нижнюю F2 площади, разбив на несколько правильных фигур. Учитывая показатели глубины выемки H, находят среднюю линию и на ней определяют среднюю площадь Fсред выемки.

Общий объём выемки с конфигурацией многоугольника и откосами устанавливают по следующей формуле подсчета:

F1/F2/Fcp — верх, низ и середина площади выемки м2.

Для грамотного определения объема потребуется также добавить кубатуру въездных/выездных траншейных путей:

1. Vкот. — чистый объём только выемки, м3;
2. Vвъез/Vвыез. — объём въездных/выездных путей, м3;
3. n — число въездных/выездных путей.

Из общего объема выемки определяют кубатуру срезанного растительного покрова, который, как правило, выполняют бульдозером и кубатуру снятия недобора у дна выемки, разрабатываемой экскаватором, чтобы не нарушать цельность и крепость почвы у основы фундамента.

С вертикальными стенками на ровном участке

Самый простой метод — выемка на ровном/спланированном участке, имеющим форму прямоугольника с отвесными стенами равного размера.

В таком случае формула, по которой необходимо произвести расчет будет иметь вид:

1. V — величина объёма, м3;
2. F- величина площади, м2;
3. B — показатель ширины, м;
4. H — фактическая высота, м;
5. L — длина участка, м.

для выемки простого прямоугольного сечения с габаритами:

• B =10 м;
• L = 6 м;
• Н =2 м;
• объем земляных работ (V) = 320 м3;
• площадь по плану (F) = 160 м2;

Расчет будет выглядеть так:

• V = 10 х 16 х 2 = 320 м3;
• F = L х B = 10 х 16 = 160 м2.

С вертикальными стенками, имеющих разные отметки вершин

Очень часто при разработке котлована, углы его имеют разные уровни, в результате чего приходится применять особую формулу.

Например, если яма имеет правильную прямоугольную форму из 4-х разных вершин:

1. B =5 м;
2. L=10 м;
3. Н1=2 м;
4. Н2=3 м;
5. Н3= 2 м;
6. Н4 =4 м.
7. Объем земляных работ: (V) = 137.5 м3.
8. Площадь (F) = 50 м2.

Вычисляем:

V = B х L х ( H1 + H2 + H3 + H4 )/4 = 5 х 10 х ( 2 + 3 + 2 + 4 )/4 = 137.5 м3.;

F = B х L = 5 х 10 = 50 м2.

С откосами на спланированной местности

Размеры ширины В осн и длины L осн у основания определяют по размерам сооружения, учитывая разрыв между ним и подошвой откоса более 3 м. Размеры у верха котлована рассчитывают с учетом крутизны откосов. Она зависит от коэффициента откоса.

Этот показатель можно посчитать путем деления высоты углубления выемки к заложению откоса, формула выглядит так:

Например, для выемки, имеющей характеристики:

• Ширина у основания выемки (Bосн),4 м;
• длина основания выемки (Lосн), 6 м;
• высота (H), 2 м;
• выбран грунт: суглинок;
• коэффициент m = 0.5.

1. Bверх = H * m + Bосн + H * m = 2 * 0.5 + 4 + 2 * 0.5 = 6 м.
2. V = ( Bосн + Bверх ) / 2 * H * Lосн = ( 4 + 6 ) / 2 * 2 * 6 = 60 м3.
3. Объем траншеи будет равен (V) = 60 м3.
4. F = ( Bосн + Bверх ) / 2 х H = ( 4 + 6 ) / 2 х 2 = 10 м2.
5. Площадь сечения: (F) = 10 м2.

Аналогично для выемки, имеющую квадратную форму формула будет иметь вид:

Для котлована, с конфигурацией многоугольника:

Данные формулы можно использовать для установления объемов не широких выемок меньше 15 м. Они смогут углубляться драглайном, который будет находиться на поверхности земли.

При большой ширине, грунтовые операции выполняют экскаватором на дне, с вариантом «прямая лопата», в таком случае к кубатуре выемки нужно добавить величину для обустройства въездов.

Яма с круглым сечением, имеющий откосы

Для котлованов с круглым сечением с откосами, кубатуру выемки рассчитывают по формуле для перевернутого усеченного конуса.

В усеченном конусе R и r, соответственно — верхний и нижний радиусы.

Например, для круглого колодца, имеющие откосы:

• Ширина нижнего основания D1=2r, 3 м;
• верхний диаметр D2= 2R, 5 м;
• высота котлована (H), 3 м;

Формула для расчета объема:

Объем котлована будет равен: V = 37.699 м3

Ямы для объектов, имеющих и цилиндрические, и конические части, например, отстойники и метантенки, как правило, строятся группами.  Их выкапывают в грунт в 2 стадии:

1. сначала организуют общую выемку прямоугольной формы до отметки установки цилиндрических компонентов;
2. после выполняют выемку для конических элементов, следовательно, и расчет объема выборки грунта осуществляют в 2 стадии.