Cómo calcular correctamente el volumen de suelo en una zanja.

La necesidad de preparar una zanja surge al colocar comunicaciones, tuberías, construir una base. Los cálculos del volumen de la zanja le permiten determinar el costo del trabajo, la cantidad de concreto u otros materiales para llenar la excavación, el volumen de tierra removida y el relleno.

Definición de trinchera

Una zanja es un corte abierto en el suelo, cuya profundidad y anchura dependen del propósito para el que está destinada. Estos parámetros están determinados por los códigos y reglamentos de construcción:

• La zanja de la base de la tira debe ser 60 cm más ancha que la base. Esto hace que sea más conveniente realizar trabajos relacionados. La profundidad, según SNiP 3.02.01-87, puede variar de 0,5 a 2,5 m.
• Se prepara una zanja para el gasoducto con una profundidad de al menos 0,8 m hasta la superficie de la tubería. Esta regla está consagrada en SNiP 42-01-2002.
• Las tuberías de agua se colocan por debajo de la profundidad de congelación y se agrega al menos 0.5 m a este valor La profundidad del marcador está regulada por SNiP 2.04.02-84.
• Se prepara un hueco de al menos 0,7 m para el sistema de alcantarillado, para regiones cálidas o más, para áreas con inviernos severos.
• Una zanja con una profundidad de 70 cm es suficiente para colocar el recorrido del cable.

Dado que los movimientos de tierra implican costos físicos y financieros, a veces es más conveniente hacer una zanja menos profunda y aislar la tubería o los cimientos y organizar el drenaje.

Métodos de excavación de zanjas

Hay tres formas de cavar una zanja:

• a mano;
• usando una zanjadora manual;
• excavadora de trincheras.

En el primer caso, el tiempo y los costos físicos serán importantes y dependerán de la calidad del suelo en un área determinada. Si es arenoso, la excavación se facilita enormemente. Los suelos arcillosos y pedregosos dificultan el trabajo. Con una zanjadora manual, el trabajo será más rápido. Pero es más conveniente cavar una zanja con una excavadora, porque no es necesario aplicar fuerza física. Sin embargo, la técnica solo se puede utilizar en áreas de libre acceso. Además, el tamaño del cubo se selecciona de acuerdo con el ancho de la zanja.

El uso de medios técnicos es aconsejable cuando el volumen de trabajo es grande.

Qué afecta el recuento de volumen

Las zanjas se preparan durante la construcción de edificios públicos e industriales. Los métodos de pago difieren según los motivos principales:

• alcance del trabajo;
• el propósito del sitio de construcción;
• características topográficas;
• composición del suelo;
• método de cavar una zanja;
• el método de remoción de la tierra (si la remoción se realiza mediante una máquina, se deben proporcionar entradas adicionales al sitio);
• densidad edificatoria en el barrio.

El trabajo se puede dividir en tres etapas: desarrollo del plan, excavación, disposición.

Investigación para cálculos de volumen

En caso de autoconstrucción, se realizan cálculos aproximados. Pero si el trabajo lo lleva a cabo una organización especializada, se realizan estudios para calcular con precisión cuántos metros cúbicos de tierra se eliminarán al cavar una zanja y para determinar correctamente el volumen y el costo del trabajo.

Para empezar, se realiza un levantamiento topográfico para conocer la altura del suelo, la presencia y tamaño relativo de gotas, etc. Luego se lleva a cabo un procesamiento cameral de la información con el fin de establecer puntos adicionales para una visualización más precisa de los valores. Con base en los resultados de la investigación, se elabora un informe, de acuerdo con él, se determina el costo del trabajo.

Los parámetros de la zanja se establecen en la etapa de planificación. Para evitar que las paredes de la excavación se derrumben, es necesario prestar atención a la profundidad de la zanja, su longitud y la densidad de la tierra.En caso de incumplimiento de las recomendaciones de SNiP, es posible un aumento en el riesgo de lesiones y colapsos.

Cálculo del volumen de la zanja.

Para calcular el volumen de movimiento de tierras, se requieren los siguientes valores:

• Longitud: depende del propósito de la zanja.
• Ancho. Este parámetro se mide en la parte inferior y en la parte superior, si la expansión se hace más cerca de la superficie. En este último caso, hablan de trinchera con desniveles y utilizan fórmulas para tener en cuenta esta característica.

Puede determinar el ancho y la longitud de la zanja para calcular su volumen usted mismo utilizando fórmulas especiales. A menudo, este proceso no requiere una precisión especial. Pero si se necesitan cálculos precisos, es conveniente utilizar calculadoras de construcción. Basta indicar los datos conocidos: la longitud y el ancho de la zanja en la superficie, la longitud y el ancho a lo largo del fondo, la profundidad de la excavación.

Sin desniveles

La forma más sencilla de calcular el volumen de una zanja sin pendientes, excavada en terreno llano. Pero las condiciones en las que es posible la preparación de tal excavación son limitadas. Se excava en invierno cuando el suelo está congelado y no colapsa o cuando las paredes de la zanja se fijan con sujetadores mecánicos.

Para calcular el volumen de la zanja, debe conocer la longitud, el ancho y la profundidad de la excavación, que se indican a continuación:

• a - ancho en m;
• H - altura en m;
• L - longitud en m.

El volumen de la zanja se calcula mediante la fórmulaV = a × H × L, es decir. si el ancho de la zanja es de 1 m, la profundidad es de 1,5 my la longitud es de 12 m, entonces V = 1 × 1,5 × 12 = 18 m³.

Otra opción para una zanja es con paredes verticales y una caída vertical. En este caso, además del ancho y largo, es necesario conocer la profundidad de la zanja - H1 y la profundidad de la zanja H2.

La fórmula para calcular el volumen es la siguiente:V = a × (H1 + H2) / 2 × L.

Permitir H1 = 1,3 m, H2 = 1,6 m, a = 1 m, L = 12 mluego V = 1 × (1,3 + 1,6) / 2 × 12 = 17,4 m³.

Con desniveles

Para calcular el volumen de una zanja inclinada, se utilizan fórmulas que tienen en cuenta el ancho de la parte superior y la base, así como el tipo de suelo. En las fórmulas siguientes:

• L - longitud de la zanja, m;
• H - profundidad de la zanja, m;
• a1 - ancho de la base, m;
• a2 - ancho superior, m

El coeficiente (m) depende del tipo de suelo, que se sustituye en la fórmula, ya que este parámetro determina el ancho de la parte superior de la zanja. La tabla muestra los coeficientes para diferentes suelos.

Para calcular el ancho de la parte superior de la ranura, debe usar la fórmulaa2 = H × m + a1 + H × m.

Permitir a1 = 1 m, altura de la zanja H = 1,5 m, y el suelo es arcilla, entonces un2 = 1,5 × 0,25 + 1 + 1,5 × 0,25 = 1,75 m

Además, el volumen de la zanja excavada en terreno llano se calcula mediante la fórmulaV = (a1 + a2) / 2 × H × L

Si tomamos, por ejemplo, L = 12 m, resultaráV = (1 + 1,75) / 2 × 1,5 × 12 = 24,75 m³

Puede sustituir su parámetro a2 directamente en la fórmula para calcular el volumen.

Se requerirán los cálculos más complejos para calcular el volumen de una zanja con pendientes en un terreno con una diferencia de elevación. Se introducen las designaciones:

• a1 - ancho de la base del hueco, m;
• a2 - ancho superior en el punto más bajo, m;
• a3 - ancho superior en el punto más alto, m.

Los parámetros a2 y a3 se calculan utilizando la fórmula ya conocida. Pero también necesita conocer las alturas de H1 y H2, respectivamente. H1 Deja que sea 1,5 m, pero H2 = 2.5, a1 = 1 m, suelo - arcilla. Primero se determina a2, y entonces a3:

a2 = H1 × m + a1 + H1 × m = 1.5 × 0.25 + 1 + 1.5 × 0.25 = 1.75 m

a3 = H2 × m + a1 + H2 × m = 2.5 × 0.25 + 1 + 2.5 × 0.25 = 2.25 m

Entre otras cosas, para calcular el volumen, debe calcular el área de la sección transversal del corte para el área baja y alta - F1 y F2, respectivamente.

F1 = (a1 + a2) / 2 × H1 = (1 + 1.75) / 2 × 1.5 = 2.0625 m2

F2 = (a1 + a3) / 2 × H2 = (1 + 2.25) / 2 × 2.5 = 4.0625 m2

Aceptaremos L = 12 m, toma el coeficiente de suelo para arcilla m = 0,25 y calcular el volumen de la excavación, teniendo en cuenta los parámetros calculados:

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 m³

Cálculo del volumen del pozo.

Si, en lugar de una base de tira, se prepara otro tipo de base, por ejemplo, una losa de base, en el proceso de excavación, no equipan una zanja, sino un pozo de cimentación. La complejidad de este proceso también es grande. Otras personas ya utilizan las fórmulas para calcular los parámetros necesarios.

El cálculo del volumen de un pozo con paredes rectangulares se realiza de acuerdo con la fórmula matemática para calcular el volumen de un rectángulo. Necesito saber H - profundidad del pozo, L1 - longitud en my L2 - ancho en m.

El cálculo se realiza según la fórmula. V = L1 × L2 × H

Si un H = 2 m, L1 = 3 m, L2 = 4 m, luego V = 3 × 4 × 2 = 24 m³

Esta fórmula es correcta si la profundidad del pozo es la misma en todos los puntos.

Para un pozo rectangular con paredes verticales, excavado en un terreno con una diferencia de elevación, debe usar una fórmula diferente y medir la profundidad en cada esquina, respectivamente. H1, H2, H3 y H4.

Permitir H1 = 2 m, H2 = 2,5 m, H3 = 2,5 m, H4 = 3 m, L1 y L2, como en el ejemplo anterior, entonces:

V = L1 × L2 × (H1 + H2 + H3 + H4) / 4 = 3 × 4 × (2 + 2.5 + 2.5 + 3) / 4 = 30 m3

Para calcular el volumen de un pozo con pendientes excavadas en terreno llano, se aplica la fórmula V = (H / 6 × ((2 × L1 + L3) × L2 + (2 × L3 + L1) × L4)... Además de L1 y L2 - la longitud y el ancho de la base, necesitas saber L3 y L4 - la longitud y el ancho del pozo en la superficie. Puede calcular estos valores usando las fórmulas:

L3 = H × m + L1 + H × my L4 = H × m + L2 + H × mdónde metro - coeficiente en función del tipo de suelo.

Deja que el suelo sea franco, L1 = 3 m, L2 = 4 m, H = 2 m, luego:

L3 = 2 × 0.5 + 3 + 2 × 0.5 = 5 m,

L4 = 2 × 0,5 + 4 + 2 × 0,5 = 6 m.

Sustituimos los valores en la fórmula que nos permite calcular la cantidad de movimiento de tierras:

V = (2/6 × ((2 × 3 + 5) × 4 + (2 × 5 + 3) × 6 = 40,667 m³

Si el hueco se excava en forma de pozo, para calcular el pozo, debe conocer el diámetro de la base: d1, diámetro de la superficie - d2 y altura - H.

V = 3,14 × ((d1 + d2 / 2) 2/4 × H

Si tomamos como ejemplo d1 = 1,5 m, pero d2 = 2,5 m, H = 3 mluego V = 3,14 × ((1,5 + 2,5) / 2) 2/4 × 3 = 3,14 × 22/4 × 3 = 9,42 m³.