Como calcular corretamente o volume de solo em uma trincheira

A necessidade de preparar uma trincheira surge ao colocar comunicações, oleodutos, construir uma fundação. Os cálculos do volume da vala permitem determinar o custo da obra, a quantidade de concreto ou outros materiais para preencher a escavação, o volume de solo retirado e aterro.

Definição de trincheira

Uma trincheira é um corte aberto no solo, cuja profundidade e largura dependem da finalidade a que se destina. Esses parâmetros são determinados por códigos e regulamentos de construção:

• A vala de fundação em tiras deve ser 60 cm mais larga que a base. Isso torna mais conveniente realizar o trabalho relacionado. A profundidade, de acordo com SNiP 3.02.01-87, pode variar de 0,5 a 2,5 m.
• Uma vala é preparada para o gasoduto com uma profundidade de pelo menos 0,8 m até a superfície do tubo. Esta regra está consagrada no SNiP 42-01-2002.
• Os tubos de água são colocados abaixo da profundidade de congelamento e pelo menos 0,5 m é adicionado a este valor.A profundidade do marcador é regulamentada pelo SNiP 2.04.02-84.
• Um recesso de pelo menos 0,7 m é preparado para a rede de esgoto - para regiões quentes ou mais - para áreas com invernos rigorosos.
• Uma vala com 70 cm de profundidade é suficiente para o assentamento da rota do cabo.

Como a terraplenagem envolve custos físicos e financeiros, às vezes é mais conveniente fazer uma vala mais rasa e isolar o tubo ou fundação e organizar a drenagem.

Métodos de escavação de valas

Existem três maneiras de cavar uma trincheira:

• manualmente;
• usando uma valetadeira manual;
• escavadeira de trincheira.

No primeiro caso, o tempo e os custos físicos serão significativos e dependem da qualidade do solo de uma determinada área. Se for arenoso, a escavação é muito mais fácil. Solos argilosos e pedregosos dificultam o trabalho. Com uma valetadeira manual, o trabalho será mais rápido. Mas é mais conveniente cavar uma vala com uma escavadeira, porque você não precisa aplicar força física. No entanto, a técnica só pode ser utilizada em áreas de acesso livre. Além disso, o tamanho da caçamba é selecionado de acordo com a largura da vala.

O uso de meios técnicos é aconselhável quando o volume de trabalho é grande.

O que afeta a contagem do volume

As valas são preparadas durante a construção de edifícios públicos e industriais. Os métodos de pagamento variam de acordo com os principais motivos:

• escopo de trabalho;
• a finalidade do canteiro de obras;
• características topográficas;
• composição do solo;
• método de cavar uma trincheira;
• o método de remoção do terreno (se a remoção for realizada por uma máquina, devem ser fornecidas entradas adicionais para o local);
• densidade de edifícios na vizinhança.

O trabalho pode ser dividido em três etapas: desenvolvimento do plano, escavação, arranjo.

Pesquisa para cálculos de volume

No caso de autoconstrução, cálculos aproximados são feitos. Mas se a obra for realizada por uma organização especializada, são realizados estudos para calcular com precisão quantos metros cúbicos de terra serão removidos na abertura de uma trincheira e para determinar corretamente o volume e o custo da obra.

Para começar, é feito um levantamento topográfico para saber a altura do solo, a presença e o tamanho relativo das quedas, e assim por diante. Em seguida, o processamento cameral das informações é realizado para estabelecer pontos adicionais para uma exibição mais precisa dos valores. Com base nos resultados da pesquisa, é elaborado um relatório, de acordo com o mesmo, é apurado o custo da obra.

Os parâmetros da trincheira são definidos na fase de planejamento. Para evitar o colapso das paredes da escavação, é necessário atentar para a profundidade da vala, seu comprimento e a densidade da terra.Em caso de não observância das recomendações do SNiP, é possível um aumento do risco de lesões e colapsos.

Cálculo do volume da trincheira

Para calcular o volume de terraplenagem, são necessários os seguintes valores:

• Comprimento - depende da finalidade da trincheira.
• Largura. Este parâmetro é medido na parte inferior e na parte superior, se a expansão for feita mais perto da superfície. Neste último caso, falam em vala com declives e usam fórmulas para levar em conta essa característica.

Você pode determinar a largura e o comprimento da trincheira para calcular seu volume usando fórmulas especiais. Freqüentemente, esse processo não requer precisão especial. Mas se houver necessidade de cálculos precisos, é conveniente usar calculadoras de construção. Basta indicar os dados conhecidos: o comprimento e a largura da vala à superfície, o comprimento e a largura do fundo, a profundidade da escavação.

Sem declives

A maneira mais fácil de calcular o volume de uma trincheira sem declives, escavada em terreno plano. Mas as condições nas quais a preparação de tal escavação é possível são limitadas. É cavado no inverno, quando o solo está congelado e não desmorona ou quando as paredes da vala são fixadas com fechos mecânicos.

Para calcular o volume da vala, é necessário saber o comprimento, largura e profundidade da escavação, que são indicados a seguir:

• uma - largura em m;
• H - altura em m;
• eu - comprimento em m.

O volume da trincheira é calculado pela fórmulaV = a × H × L, ou seja, se a largura da trincheira for 1 m, a profundidade é 1,5 m, e o comprimento é 12 m, então V = 1 × 1,5 × 12 = 18 m³.

Outra opção para uma trincheira é com paredes verticais e uma queda vertical. Neste caso, além da largura e do comprimento, é necessário conhecer a profundidade da vala - H1 e a profundidade da vala H2.

A fórmula para calcular o volume é a seguinte:V = a × (H1 + H2) / 2 × L.

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

Com declives

Para calcular o volume de uma vala inclinada, são utilizadas fórmulas que levam em consideração a largura do topo e da base, bem como o tipo de solo. Nas fórmulas abaixo:

• eu - comprimento da trincheira, m;
• H - profundidade da trincheira, m;
• a1 - largura da base, m;
• a2 - largura superior, m

O coeficiente (m) depende do tipo de solo, que é substituído na fórmula, uma vez que a largura do topo da vala é determinada por este parâmetro. A tabela mostra os coeficientes para diferentes solos.

Para calcular a largura do topo do entalhe, você precisa usar a fórmulaa2 = H × m + a1 + H × m.

Deixe ser a1 = 1 m, altura da trincheira H = 1,5 m, e o solo é argila, então um2 = 1,5 × 0,25 + 1 + 1,5 × 0,25 = 1,75 m

Além disso, o volume da trincheira cavada no nível do solo é calculado pela fórmulaV = (a1 + a2) / 2 × H × L

Se tomarmos, por exemplo, L = 12 m, vai acabarV = (1 + 1,75) / 2 × 1,5 × 12 = 24,75 m³

Você pode substituir seu parâmetro a2 diretamente na fórmula de cálculo de volume.

Os cálculos mais complexos serão necessários para calcular o volume de uma trincheira com declives em terreno com diferença de elevação. As designações são introduzidas:

• a1 - largura da base do recesso, m;
• a2 - largura do topo no ponto mais baixo, m;
• a3 - largura superior no ponto mais alto, m.

Os parâmetros a2 e a3 são calculados usando a fórmula já conhecida. Mas você também precisa saber as alturas de H1 e H2, respectivamente. H1 deixe estar 1,5 m, mas H2 = 2,5, a1 = 1 m, solo - argila. Primeiro é determinado a2, e depois 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 outras coisas, para calcular o volume, você precisa calcular a área da seção transversal do corte para a área baixa e alta - F1 e 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

Vamos aceitar L = 12 m, pegue o coeficiente de solo para argila m = 0,25 e calcular o volume da escavação, levando em consideração os parâmetros 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 do volume do poço

Se, em vez de uma fundação em faixa, for preparado outro tipo de fundação, por exemplo uma laje de fundação, no processo de escavação, não é equipada uma vala, mas uma fossa de fundação. A complexidade desse processo também é grande. As fórmulas para calcular os parâmetros necessários já são usadas por outros.

O cálculo do volume de uma fossa com paredes retangulares é realizado de acordo com a fórmula matemática de cálculo do volume de um retângulo. Precisa saber H - profundidade do poço, L1 - comprimento em me L2 - largura em m.

O cálculo é realizado de acordo com a fórmula V = L1 × L2 × H

Se um H = 2 m, L1 = 3 m, L2 = 4 m, então V = 3 × 4 × 2 = 24 m³

Esta fórmula está correta se a profundidade da cova for a mesma em todos os pontos.

Para um poço retangular com paredes verticais, cavado em terreno com diferença de elevação, você precisa usar uma fórmula diferente e medir a profundidade em cada canto, respectivamente H1, H2, H3 e H4.

Deixe ser H1 = 2m, H2 = 2,5m, H3 = 2,5m, H4 = 3m, L1 e L2, como no exemplo anterior, então:

V = L1 × L2 × (H1 + H2 + H3 + H4) / 4 = 3 × 4 × (2 + 2,5 + 2,5 + 3) / 4 = 30 m3

Para calcular o volume de um poço com encostas escavadas em terreno plano, a fórmula é aplicada V = (H / 6 × ((2 × L1 + L3) × L2 + (2 × L3 + L1) × L4)... Além de L1 e L2 - o comprimento e a largura da base, você precisa saber L3 e L4 - o comprimento e a largura da fossa na superfície. Você pode calcular esses valores usando as fórmulas:

L3 = H × m + L1 + H × m e L4 = H × m + L2 + H × mOnde m - coeficiente dependendo do tipo de solo.

Deixe o solo ser argiloso, L1 = 3 m, L2 = 4 m, H = 2 m, então:

L3 = 2 × 0,5 + 3 + 2 × 0,5 = 5 m,

L4 = 2 × 0,5 + 4 + 2 × 0,5 = 6 m.

Substituímos os valores na fórmula que nos permite calcular a quantidade de terraplenagem:

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

Se a reentrância for cavada em forma de poço, para calcular a cava, é necessário saber o diâmetro da base - d1, diâmetro da superfície - d2 e altura - H.

V = 3,14 × ((d1 + d2 / 2) 2/4 × H

Se tomarmos como exemplo d1 = 1,5 m, mas d2 = 2,5 m, H = 3 mentão V = 3,14 × ((1,5 + 2,5) / 2) 2/4 × 3 = 3,14 × 22/4 × 3 = 9,42 m³.