Рассчитать объем траншеи: зачем нужен расчет, размеры (высота, глубина, ширина откоса, по верху, по дну), формула, стоимость рытья и разработки грунта

Расчет объема круглого котлована

Пример 5. Найти объем круглого котлована под дымовую трубу котельной. Глубина котлована — 5 м, стенки — отвесные, диаметр котлована равен 10 м. В этом случае объем равен площади дна котлована, умноженной на его глубину. Смотрите рис. 14.

Площадь круглого дна равна диаметру его, умноженному на самого себя и еще на число 3,14 (π) и поделенному на 4, т.е.:

(10х10х3,14)/4=314/4=78,5 кв. м,

а объем котлована будет равен:

78,5х5=392,5 куб. м.

Чем более неровна поверхность земли, тем меньше должно быть расстояние между смежными поперечными профилями выемок и насыпей при подсчете их объемов.

На рис. 15 показано, в каких местах надо брать поперечные площади насыпи при сильно волнистой поверхности земли. На рис.15 1, 2, 3 и. т. д. означают те места, где надо брать площади, а l¹, l² и. т. д. — расстояние между ними.

Объем участка II насыпи будет равен площади 2+ площадь 3, деленной пополам и умноженной на расстояние l².

Объем всей насыпи равен сумме объемов участков I, II, III и. т. д.

Простейшими приборами для измерения длины, ширины и высоты земляного сооружения является мерная лента и рулетка.

Мерная лента делается из тонкой стали шириной 2-3 см. Длина ленты — 20 м. Лента разделена на метры, полуметры и дециметры (дециметр равен 10 см) (рис. 16).

Рулетка — это тесьма длиной 5, 10 или 20 м, заключенная в футляр, в котором она наматывается на ось, пропущенную поперек футляра (рис. 17). Деления на тесьме имеются метровые, дециметровые и сантиметровые.

Оптимальным вариантов для замера в данный момент является лазерная рулетка и теодолит с нивелиром.

Мне нравитсяНе нравится

Инструкция по расчету объема грунта траншеи

Для начала, необходимо заполнить исходные данные онлайн калькулятора в метрах:

L – это длина траншеи, зависит от назначения, например, для устройства фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, газопровод, силовые или слаботочные кабеля).

A – ширина верхней части траншеи, определяется возможностью работы в траншее работников обустраивающих коммуникации.

При устройстве ленточного фундамента ширину траншеи рекомендуется увеличить на 600 мм больше ширины основания фундамента (для возможности монтажа опалубки, перемещения рабочих).

B – ширина нижняя (дна), поскольку часто траншею роют с откосами, препятствующими осыпанию грунта, то ее размеры вверху и снизу могут отличаться. Разница между шириной верха и дна определяет крутизну откосов.

Если откосы не делаются и ширина постоянна вверху и внизу траншеи – введите одинаковые значения параметров А и В

H – глубина траншеи, зависит от ее целевого назначения, например для ленточного фундамента 0,5-2,5 м, согласно СНиП 3.02.01-87. Для газопровода не менее 0,8 метров до верхней точки трубы с учетом СП 62.13330.2011 (СНиП 42-01-2002), глубина прокладки водопроводных труб регламентируется СНиП 2.04.02-84 (к фактической глубине промерзания грунта необходимо прибавить минимум 0,5 метра). Минимальная глубина заложения канализации для регионов с теплым климатом составляет 0,7-0,8 м, а если зимы суровые – глубже. Для прокладки кабелей, как правило, роются траншеи глубиной порядка 0,7 м.

Стоит отметить, что иногда проще и экономичнее утеплить трубу, применить комбинированный способ устройства фундамента, (т.е. засыпка песчано-гравийной подушки, утепление и организация дренажа) и вырыть неглубокую траншею экономя время, силы и деньги за выемку, укрепление стенок и перемещение грунта.

Также укажите стоимость рытья в Вашем регионе (за 1 кубический метр) и вывоза грунта (тоже за 1 м 2 ) после чего нажмите «Рассчитать».

Расчет объема траншеи с откосами

Калькулятор рассчитает площадь траншеи (пригодится при определении необходимого количества материала для укрепления откосов), объём траншеи даст представление, сколько грунта необходимо вынуть и переместить и подобрать оптимальный способ рытья для получения ожидаемого результата в краткий срок. Если ширина верха и дна траншеи разные, то дополнительно будут рассчитаны объемы: полезный C и откосов D. Если Вы ввели расценки подрядчиков на копку и вывоз грунта, калькулятор выдаст стоимость копания траншеи, цену перемещения грунта и общие затраты на сооружение траншеи, что позволит принять взвешенное решение – обратиться к профессионалам или копать самому.

голоса

Рейтинг статьи

Способы подсчета

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.

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.

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:

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:

Vкот. — чистый объём только выемки, м3;
Vвъез/Vвыез. — объём въездных/выездных путей, м3;
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:

V — величина объёма, м3;
F- величина площади, м2;
B — показатель ширины, м;
H — фактическая высота, м;
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:

B =5 м;
L=10 м;
Н1=2 м;
Н2=3 м;
Н3= 2 м;
Н4 =4 м.
Объем земляных работ: (V) = 137.5 м3.
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.

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

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

Требования к откосам

Откосы не должны осыпаться и должны быть безопасными для рабочих

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:

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.

http://stroydocs.com/calc/e_ground_works
https://general-smeta.ru/stati/opredelenie-ob-jomov-rabot/1577-podschjot-ob-jomov-zemlyanykh-rabot.html
https://all-calc.com/stroitelstvo/snaruzhi-doma/393-transheya-kanava
https://kakfundament.ru/kotlovan/obem-kotlovana

Определить объем работ, выбрать и показать на рисунке схему разработки спроектированного котлована

Расчет объемов грунта срезаемого растительного слоя при сооружении котлована

Плодородный грунт растительного слоя при строительстве здания должен быть сохранен, поэтому его срезают и вывозят или складируют для последующего использования при благоустройстве территории по завершению строительства.

Объем грунта подлежащий срезке срезают бульдозером с последующей погрузкой экскаватором или фронтальным погрузчиком в транспортные средства.

Объем (Vc, м) срезаемого грунта определяют по формуле:

Vc = VКс + VРс, (3.8)

VКс – объем срезаемого грунта в пределах котлована, м 3

VРс – объем срезаемого грунта в пределах рабочей зоны, м 3

Слагаемые формулы (8) определяют по формуле:

VКс = ВВк * LВк * hc, (3.9)

hc – толщина срезаемого слоя, м.

VКс = 87 * 27 * 0,15 = 352 м 3

F – площадь рабочей зоны, прилегающей к котловану по его периметру, м 2.

F = 87 * 15 = 1305 м2

VРс = 1305 * 0,15 = 196 м3

Расчет объемов грунта разрабатываемого в котловане экскаватором

Объем работ (Vэ, м3) выполняют экскаватором и определяют по формуле:

Vэ = (F1 + F2) / 2(H – hc – δ) (3.11)

F1 – площадь котлована по дну, м2

F2 – площадь котлована поверху, м2

Н – глубина котлована разрабатываемого экскаватором, м

δ = 0,15 величина недобора, м.

F2 = ВВк * LВк (3.13)

F1 = 84 * 24 = 2016 м2

Vэ = (2016 + 2349) / 2 (2 – 0,15 – 0,15) = 1172 м3

Расчет объемов грунта при зачистке дна котлована

Объем грунта образующийся при зачистке дна котлована (VКэ, м3) называют грунтом недобора и определяют по формуле:

VКэ = Lк * Вк * δ (3.14)

VКэ = 84 * 24 * 0,15 = 302 м3

Расчет объемов грунта при выполнении траншей для въезда в котлован

Для обеспечения въезда в котлован и выезда из него устраивают как минимум две траншеи (съезда-выезда). Ширина траншеи (Вr, м) принимается в зависимости от ширины планируемых для заезда в нее строительных и транспортных машин.

При одностороннем движении ширину траншеи по низу принимают равной Вт = Вт1 = 4,5 м, а при двухстороннем движении ширину траншеи по низу, принимают равной: Вт = ВТ2 =6 м.

Объем земляных работ (VТВ, м 3), при устройстве траншеи съезда определяют по формуле:

VТВ = (Н2 (3Вт + 2mН(m′ — m)/ m′) * (m′ — m) / 6 (3.15)

Н – глубина котлована, м

Вт – (Вт1 и Вт2) ширина траншеи по низу, м

m – коэффициент заложения откоса котлована

m′ — коэффициент заложения откоса траншеи.

VТВ = (2,56(3 * 6 + 2 * 0,98) * 9,75) / 6 = 130 м3

Расчет объемов земельных работ по обратной засыпке выемок сбоку от периметра фундаментов

Объем земляных работ по обратной засыпке выемок (засыпка пазух) при послойном уплотнении грунта равен геометрическому объему полостей засыпки. Геометрический объем определяется по формулам известным из геометрии. Объемы сложных геометрических фигур при расчетах разбивают на более простые, которые по окончанию вычислений суммируются в общий объем.

Рис.8. Схемы определения объемов земляных работ и расположения элементов строящегося здания в котловане

1- откос котлована, 2- дно котлована, 3- условная линия границы верхней плоскости грунта недобора, 4- свая, 5- монолитный ростверк, 6- стена подвала

В промышленном и гражданском строительстве приходится в основном рассчитывать объемы котлованов, траншей, выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

Объёмы земляных масс подсчитывают многократно: в процессе проектирования – по чертежам, при выполнении строительных процессов – по натуральным замерам.

В состав земляных работ обычно входят: вертикальная планировка площадок;

Вертикальную планировку выполняют для выравнивания естественного рельефа площадок, отведённых под строительство различных зданий и сооружений, а также для благоустройства территорий. Земляные работы по вертикальной планировке включают выемку грунта на одних участках площадки, перемещение, отсыпку и уплотнение его на других участках (в зоне насыпи).

Вертикальную планировку площадок на участке выемок осуществляют до устройства в них коммуникаций и фундаментов, а на участке насыпей – после устройства этих сооружений.

Объёмы работ по вертикальной планировке площадок измеряются квадратными метрами поверхности.

Подсчёт объёмов разрабатываемого грунта сводится к определению объёмов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом допускается, что объём грунта ограничен плоскостями, и отдельные неровности не влияют на точность расчёта.

Объём грунта измеряют кубическими метрами плотного тела.

Объём котлована вычисляют по формуле:

Vк = Н/6 ∙ , (3.16)

Исходные данные для вычисления

Расчет кубатуры выемки считается одним из важных этапов для определения трудозатрат и стоимостных показателей по выборке земли. По объемам грунта принимают методы исполнения работ, разрабатываются технологические приемы для ключевых процессов строительства, рассчитывают сметы СМР и технико-экономические показатели.

По полученным результатам устанавливается необходимость численности персонала, строительной техники, транспортных машин и стройматериалов.

Площадь является ключом к расчету объема. Большинство формул содержат в себе формулу площади для простейших геометрических фигур от круга до параллелограмма. Для определения кубатуры полученную площадь умножают на высоту. Если котлован не имеет правильной формы, его можно условно разбить на более мелкие классические конфигурации.

Характеристики днища в плане, определяют на стадии проектирования, с учетом геометрии фундамента, методов возведения, а также промежутка для опалубки. Этот параметр будет зависеть от двух базовых характеристик — глубины промерзания почвы и уровня подпочвенных вод по периметру котлована.

Найти глубина выемок можно по проектным данным: от «черной» или «нулевой» отметки плоскости земли до отметки закладки фундаментного основания и понижается на величину толщины снятия растительного грунта, если этот объем подсчитываться дополнительно.

При выборе ширины и длины выемки, имеющей вертикальные стенки должны принимать во внимание характеристику подвала и фундаментов, в том числе толщину изоляционного слоя и опалубку с креплениями. Крутизна откоса котлована — это отношение высоты котлована к длине откоса

На этот показатель влияет качество грунта и высота котлована. Для выполнения расчета объема выемки, потребуется знать ее базовые величины

Крутизна откоса котлована — это отношение высоты котлована к длине откоса. На этот показатель влияет качество грунта и высота котлована. Для выполнения расчета объема выемки, потребуется знать ее базовые величины.

Например, если яма имеет габариты:

Ширина (В): 10 м;
длина (L): 16 м;
глубина (Н), 3 м;
глубина выемки и длина откоса, 1:2 (один к двум);
периметр выемки равняется, 52 м;
площадь котлована будет равна, 160 м2;
кубатура грунта, 948 м3.

Если у разработчика имеются данные поперечного сечения поля, использование их является предпочтительным при расчете объема. Данные поперечного сечения, обозначены в проекте и представляют информацию о высоте и местоположения точек на грунте. Эти точки могут быть использованы в качестве координат для определения площади.

Разновидности котлованов под фундаменты

Классическое определение разработки котлована или траншеи — выемка части грунта на участке для монтажа фундамента. При планировании проведения подобных работ в индивидуальном гражданском строительстве рекомендуется руководствоваться СП 48.13330.2011. Согласно правилам для домов 2 степени ответственности высотой до 3 этажей следует отдавать предпочтение рытью котлована для фундамента траншейного типа. Т.е. такая подготовка осуществляется для закладки ленточных фундаментов, как наиболее универсальных и надежных под объекты частной застройки. Кроме того, учитывается, что:

для домов с подвалами изготавливаются прямоугольные сплошные выемки грунта;
для капитальных строений 3—4 категорий ответственности допускаются мелкозаглублённые фундаменты, с подготовкой под них узких траншейных выработок.

Как узнать, какой котлован нужен

Выбор типа устройства основания происходит по результатам следующих этапов исследований и проектирования:

Определение состава грунтов, уровня расположения грунтовых вод, глубины промерзания, сейсмичности. Для этого на участке строительства бурится скважина с отбором керна. По результатам лабораторных исследований образца составляется описание гидрогеологического разреза. Данные о глубине промерзания и зоны сейсмичности узнаются в отделе архитектуры и градостроительства администрации района.
Разработка объёмно-планировочного решения дома, составление проекта, чертежей. В них определяется контур здания, распределение по осям несущих стен, перегородок, наличие подвала.
Определение нагрузок на подошву фундамента в наиболее опасном сечении от веса всех элементов здания.
Расчёт фундамента по несущей способности грунтов. Подготавливается несколько вариантов, выбирается наиболее экономичный.

Только на основании подобной подготовки можно квалифицированно определить вид котлована, глубину его разработки, способы проходки грунтов, необходимость дренажа и т.д.

По результатам расчётов уже осуществляется траншейная копка под ленточный сборный или монолитный фундамент либо прямоугольная – под плитный, плитно-столбчатый или ленточный глубокого заложения с подвалом. Форма грунтовых выемок также напрямую зависит от глубины размещения подошвы, физических свойств породы. Сечение траншей (котлованов) может быть:

прямоугольным или прямоугольным с откосами;
трапециевидным или составным с полками.

Способы рытья траншеи

Рытье траншейным экскаватором

Вырыть траншею можно тремя способами:

вручную,
с помощью ручного траншеекопателя,
траншейного экскаватора.

В первом случае временные и физические затраты будут значительными, причём они зависят от качества грунта в данной местности. Если он песчаный, рытье сильно облегчается. Глинистые и каменистые почвы осложняют ход работы. С ручным траншеекопателем работа пойдёт быстрее. Но удобнее всего копать траншею экскаватором, потому что не нужно прикладывать физическую силу. Однако технику можно использовать только на участках со свободным подъездом. Причём размер ковша подбирают согласно ширине траншеи.

Информация

Часто во время строительно-монтажных работ по прокладке коммуникаций: водопроводов, газопроводов, кабельных прокладок, канализаций или при закладке ленточного, монолитного фундамента требуется расчет объема котлована. Для того, чтобы правильно и быстро посчитать объемы земляных работ, а также объем вынутого грунта не нужно делать это вручную – онлайн калькулятор профессионально выполнит расчет. Достаточно только выбрать нужные показатели и ввести размеры в строки меню.

Функции калькулятора

Калькулятор представляет собой онлайн программу, состоящую из набора строк для выбора показателей, ввода исходных данных, набора строк с выводом результатов расчета.

Такие виды операций как:

рассчитать объем траншеи с вертикальными стенками;
рассчитать объем круглого колодца с откосами;
расчет объема котлована с откосами онлайн калькулятор произведет за несколько секунд, готовый результат сохранит в формате файла PDF или выведет на печать одним нажатием кнопки.

Принцип работы на калькуляторе

Для получения результата вам нужно выбрать и ввести в строках меню калькулятора следующие данные:

Вид траншеи (после этого в информационном окне слева появится схематичное изображение вида работ, формула расчета, коэффициенты увеличения объёма разных грунтов после земляных работ);
Вид грунта;
Размеры выбранного вида земляных работ, в метрах;

После введения всех параметров калькулятор автоматически выдаст готовый числовой результат в кубометрах: объем котлована, объем вынутого грунта.

Справка

Траншея, котлован – открытая выемка в грунте, предназначенная для устройства фундаментов, оснований, трубопроводов и других инженерных сооружений.

Колодец – вертикальное углубление, выемка в грунте. Является гидротехническим сооружением для подъема воды, также используется для обустройства канализаций, септиков.

Грунт – сложная многокомпонентная подвижная система, состоящая из горных пород, почв, осадков, техногенных (антропогенных) образований. Является частью геологической среды и неотъемлемой частью инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Источник

Расчет объема грунта котлована с вертикальными стенками

Наиболее простой вариант — выемка на ровной (спланированной) площадке, которая имеет дно в виде прямоугольника, вертикальные стенки одного размера.

В этом случае формула, по которой производится расчет объема котлована, имеет вид:

V = а ∙ L ∙ h, где:

V — объем,
a — ширина,
h — высота (расстояние от дна до верхней кромки),
L — длина.

При обустройстве глубокого котлована под масштабное сооружение в калькуляцию земляных работ входят грунтовые массы, подлежащих перемещению при подготовке транспортной траншеи (для одностороннего движения — 4,5м, для двустороннего — 6 метров).

Если углубление имеет вертикальные стенки с перепадом высот (дом на склоне) применяется расчет по площади сечений стен, имеющих разную высоту:

V = (F1 + F2) / 2 ∙ L = ( а∙h1 + а∙h2) / 2 ∙ L, где:

V — объем выемки,
F1 — площадь стены с высотой h1,
F2 — площадь стены, у которой высота — h2,
h1 — высота наименьшей стенки,
h2 — высота наибольшей стенки,
а — ширина углубления,
L — длина.

Эти же формулы применяются для калькуляции траншеи, если сооружение планируется возводить на ленточном, плитном фундаменте. При сложных формах котлована его объем разбивается на простые геометрические фигуры, вычисляется кубатура каждой, затем полученные значения суммируются.

Подсчет земли, которая подлежит обратной засыпке, выполняется по проектным чертежам (либо исполнительным схемам) с учетом размеров и геометрической формы конструкции, для которой выполнена выемка.

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.

Тип грунта	Коэффициент m
Насыпной неуплотненный	1
Песчаный и гравийный	1
Супесь	0,67
Суглинок	0,5
Глина	0,25
Лессы и лессовидные	0,5

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

Сложности

На практике практически не встречаются котлованы с простой прямоугольной формой. Но намного чаще для ответственных жилых строительных объектов необходимы котлованы сложного сечения и большой глубины.

Расчет усложняется тем, что во влажном грунте потребуется сформировать откосы выемки с установленным по нормативу углом.

Он устанавливается при расчете призмы возможного обрушения грунта.

Поэтому сечение выемки выполняют трапециевидной формы с прямолинейной либо ступенеобразной линией наклона. Её площадь будет определяться путем разбивки формы на простейшие на треугольники, квадраты или прямоугольники.

Для разновидности грунта такой угол определяется по СНиП 12-03.99. Данными строительными нормами уточнено, что при глубине выемки более 5 м наименьший разрешенный угол 80 градусов, а для насыпного неуплотненного грунта, при крутизне откосов 1.5, он должен быть не меньше 56 градусов. Далее угол откоса увеличивается, а для суглинка или глины он может достигать 90С.

При выполнении расчетов нужно принять во внимание коэффициенты разрыхления СНиП для грунтов от 1 до 4 категории:

Рыхлый песок, от 1.05 до 1.15.
Влажный песок, от 1.1 до 1.25.
Суглинок и мелкий гравий, от 1.2 до 1.35.
Тяжелая глина, от 1.35 до 1.5.

Для безошибочного нахождения верхней ширины котлована нужно учитывать величину крутизны откосов. При наслоении разнообразных видов почвенного покрова, крутизну откосов принимают по слабому грунту.

При производстве расчетов объемов грунта надлежит точно установить размеры котлована. Например, при разработке площади под фундаменты ленточного типа, ширину днища рва берут равной фундаментной подошве с добавлением 0.2 м на каждую сторону для бетонной подготовки.

Цены на услуги по разработке и устройству

При подготовке сметных расчетов учитывают тип и характеристики планируемого объекта строительства, а также размер фундамента и уточняют вопрос, будет ли котлован размещаться на всей площадке либо только на отдельных его участках.

Кроме того, при составлении смет учитывают:

Способ проведения работ — ручной или механический.
Типы применяемых механизмов и машин.
План перемещения земли и расстояние перевозок.
Этап закрепление стен.
Присутствие подземных вод и расположение наземных водоемов.
Параметры грунта.

Пример сметы можно скачать здесь.

Примерная стоимость на разработку, засыпку, вывоз:

№	Вид операций по расчету	Единицы измерения	Цена, рублей
1	Рытье песчаного грунта вручную	м3	720
2	Разработка глинистого грунта и засоренного грунта с камнем, ручным способом	м3	1000
3	Засыпка грунта методом послойной трамбовки	м3	500
4	Выбор грунта с использованием экскаватора	м3	200
5	Вывоз грунта транспортом	м3	400
6	Обратная засыпка	м3	550
7	Исправление профиля днища — грейдирование	м2	40
8	Уплотнение грунта	М2	109
9	Планировка основания механическими средствами	м2	130

Пример расчета расценок на выемку:

Периметр выемки, 52 м.
Площадь выемки, 160 м2.
Глубина выемки, 3 м.
Отношение глубины к длине откоса 1 : 2.
Стоимость копки, 200 руб за куб (1 м3).
Стоимость транспортировки, 450 руб./м3.
Объем выборки грунта, 948.00 м3.
Стоимость работ. 189600 руб.
Стоимость перевозки грунта, 426600 руб.

Расчет объема выемки

Пример 2. Сделана выемка для железнодорожного пути. Длины выемки — 20 м. Ширина выемки по дну — 6,0 м. Откосы сделаны с уклоном 1:2 (рис.11). Глубина выемки в одном конце 5 м, а в другом — 4 м.

Ширина выемки поверху равна ширине по дну плюс удвоенная длина заложения откоса. При откосе 1:2 заложение откоса равно двойной глубине выемки. Значит в одном конце ширина выемки поверху будет:

6+(4*2)*2=22 м,

а в другом конце:

6+(5*2)*2=26 м.

Площадь поперечного сечения выемки с откосами равна площади трапеции или половине суммы ширины по дну и ширины поверху, умноженной на высоту. Тогда площадь поперечного сечения в одном конце будет:

(6+22)/2*4=56 кв.м,

а в другом: (6+26)/2*5=80 кв.м.