3 Подсчет объемов земляных работ

Почти на каждом проектируемом участке парка, сквера, бульвара и т.п. приходится выполнять земляные работы, как по выемке грунта, так и по устройству насыпей или делать планировку участка с перемещением снятого грунта на пониженную часть участка. Сравнение объемов земляных масс выемок с объемом насыпей дает баланс земляных масс. Баланс называют актив­ным, когда объем выемок больше объема насыпей и лишний грунт вывозят в бесполезные отвалы (кавальеры), и пассивным, когда объема грунта из выемок не хватает на устройство насыпей и для восполнения недостатка делают бесполезные выемки.

Лучшим решением вопроса размещения земляных масс на строи­тельной площадке является случай нулевого баланса, при ко­тором объем грунта из полезных выемок используется полностью и является достаточным для устройства полезных насыпей.

Для получения равенства объемов выемок и насыпей нужно определить отметку планировки площади, при которой будет по­лучен нулевой баланс земляных масс.

Работа ведется в следующем порядке:

1. Строительную площадку, которая должна быть спланирована с условием получения нулевого баланса земляных масс, разби­вают на квадраты со сторонами а равной от 10 до 50 м (рисунок 2.1 а).

2. У вершин каждого квадрата вычисляют геодезическую отметку H рельефа местности интерполяцией по линии наибольшего ската между горизонталями.

Методом интерполяции находим отметки опорных точек между горизонталями.

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_.

3. Определяют среднюю отметку поверхности площадки по формуле

, м (2.1)

где и – сумма черных отметок вершин, общих соответственно для четырех и двух квадратов;

– сумма отметок вершин принадлежащих одному квадрату;

n – количество квадратов.

4. Отметку H_ср условно принимают за нуль и по отно­шению к ней определяют рабочие отметки h выемок и насыпей, которые выписывают в вершинах квадратов (треугольников). Рабочие отметки высоты насыпи принято обозначать положи­тельным знаком (+), а отметки глубины выемки - отрицатель­ным (-).

5. На план мест­ности наносят линию нулевых работ с определением ее положения по формуле

_(2.2)

где x – искомое расстояние между точками расположения нулевой линии и точкой рабочей отметки;

h₁ h₂ - рабочие отметки, соответственно насыпи и выемки;

а – ширина квадрата.

_,

_,

_,

_,

_.

6. В результате проведения линии нулевых работ на сетке квадратов выявляют геометрические фигуры – «квадрат», «трапеция» и «треугольник».

Подсчитывают площадь геометрических фигур и находят среднюю рабочую отметку в каждой фигуре.

Площадь фигуры умножают на среднюю рабочую отметку и таким образом получают объём земляных работ в данной фигуре.

Если квадрат не пересекается нулевой линией, то все четыре рабочих отметки его вершин имеют одинаковый знак и в его пределах будет только выемка или только насыпь. Массив грунта в таком квадрате представляет собой четырехгранную призму, объем которой равен

(2.3)

где а – длина стороны квадрата, м;

h_1, h₂, h₃, h₄ – рабочие отметки его вершин, м.

Объем грунта в квадрате, пересекаемом нулевой линией, будет состоять из выемки и насыпи. При этом встречается два типа таких переходных (смешанных) квадратов:

- квадраты, рассекаемые нулевой линией на две трапеции (рисунок 2.1 а);

- квадраты, рассекаемые нулевой линией на треугольник и пятиугольник (рисунок 2.1 б).

а) б)

h₁ h₂ h₁ h₂

h₃ h₄ h₃ h₄

Рисунок 2.1 Типы переходных квадратов рассекаемых нулевой линией на:

а) две трапеции; б) треугольник и пятиугольник

Для первого типа переходного квадрата длины отрезков сторон, пересекаемых нулевой линией:

, следовательно d = a – c; (2.4)

, следовательно f = a – e. (2.5)

Объем грунта в пределах трапеций:

(2.6)

(2.7)

Для второго типа переходного квадрата длины отрезков сторон рассчитываются по формулам:

(2.8)

(2.9)

Объемы грунта в пределах треугольника:

(2.10)

а в пределах пятиугольника:

(2.11)

7. Результаты вычислений частных объемов выемки и насыпи по квадратам сводятся в табличную форму (таблица 2.1). Пример составления баланса земляных масс на участке озеленяемой территории представлен на рисунке 2.2.

Таблица 2.1 Ведомость подсчета объемов работ по квадратам

Вид квад- ратов	Номер Квад- рата		Площадь, м2	Рабочая отметка, м						Объем, м3
				Z1	Z2	Z3	Z4	Z5	Zср	Выемки (-)	Насыпи (+)
чистые	2		10000	-1,8	-2,6	-1,3	0		-1,43	14300
	3		10000	-2,6	-3,8	-2,0	-1,3		-2,43	24300
	4		10000	-3,8	-5,2	-3,1	-2,0		-3,53	35300
	5		10000	+1,5	0	+1,9	+3,0		+1,6		16000
	9		10000	+3,0	+1,9	+3,6	+4,8		+3,33		33300
	10		10000	+1,9	+0,2	+2,1	+3,6		+1,45		14500
	11		10000	+0,2	+0,4	+2,1	+2,1		+1,2		12000
Переходные	1		3800	0	+1,5	0			0,5		1900
			6200	0	-0,5	-1,8	0		-0,58	3596
	6		4300	0	0	-1,3			-0,43	1849
			5700	0	+0,2	+1,9	0		+0,53		3021
	7		1500	0	0	+0,4	+0,2		+0,15		225
			8500	0	0	-2,0	-1,3		-0,83	7055
	8		272	0	0	+0,4			+0,13		35,36
			9728	0	0	-0,8	-3,1	-2,0	-1,18	11479,04
	12		1188	-0,8	0	0			-0,27	320,76
			8812	0	0	+0,4	+2,1	+1,4	+0,78		6873,36
		Общий объем земляных масс								98199,8	87854,72