Cum se calculează corect volumul de sol într-o tranșee

Necesitatea pregătirii unei tranșee apare atunci când se pun comunicații, conducte, se construiește o fundație. Calculele volumului șanțului vă permit să determinați costul lucrărilor, cantitatea de beton sau alte materiale pentru a umple excavarea, volumul de sol îndepărtat și umplerea.

Definiția a trench

O șanț este o tăietură deschisă în pământ, a cărei adâncime și lățime depinde de scopul pentru care este destinat. Acești parametri sunt determinați de coduri de construcții și reglementări:

• Șanțul de fundație a benzii ar trebui să fie cu 60 cm mai lat decât baza. Acest lucru face mai convenabilă efectuarea lucrărilor conexe. Adâncimea, conform SNiP 3.02.01-87, poate varia de la 0,5 la 2,5 m.
• Este pregătită o șanț pentru conducta de gaz cu o adâncime de cel puțin 0,8 m față de suprafața conductei. Această regulă este consacrată în SNiP 42-01-2002.
• Conductele de apă sunt așezate sub adâncimea de îngheț și la această valoare se adaugă cel puțin 0,5 m. Adâncimea marcajului este reglementată de SNiP 2.04.02-84.
• Se pregătește o adâncitură de cel puțin 0,7 m pentru sistemul de canalizare - pentru regiunile calde sau mai multe - pentru zonele cu ierni severe.
• O șanț cu o adâncime de 70 cm este suficientă pentru așezarea traseului cablului.

Deoarece lucrările de terasament implică costuri fizice și financiare, este uneori mai oportun să se realizeze un șanț mai superficial și să se izoleze conducta sau fundația și să se organizeze drenajul.

Metode de săpare a tranșeelor

Există trei moduri de a săpa un șanț:

• manual;
• folosirea unui șanț de mână;
• excavator de tranșee.

În primul caz, timpul și costurile fizice vor fi semnificative și depind de calitatea solului dintr-o anumită zonă. Dacă este pietros, săpatul este foarte ușor. Solurile argiloase și pietroase îngreunează munca. Cu un șanț de mână, munca va merge mai repede. Dar este cel mai convenabil să sape un șanț cu un excavator, deoarece nu este nevoie să aplicați forța fizică. Cu toate acestea, tehnica poate fi utilizată numai în zonele cu acces gratuit. Mai mult, dimensiunea cupei este selectată în funcție de lățimea șanțului.

Utilizarea mijloacelor tehnice este recomandabilă atunci când volumul de muncă este mare.

Ce afectează volumul

Șanțurile sunt pregătite în timpul construcției de clădiri publice și industriale. Metodele de plată diferă în funcție de principalele motive:

• scopul muncii;
• scopul șantierului;
• caracteristici topografice;
• compoziția solului;
• metoda de săpare a unui șanț;
• metoda de îndepărtare a terenului (dacă îndepărtarea este efectuată de o mașină, trebuie prevăzute intrări suplimentare în amplasament);
• densitatea clădirii în cartier.

Lucrarea poate fi împărțită în trei etape: dezvoltarea planului, săparea, amenajarea.

Cercetare pentru calcule de volum

În caz de auto-construcție, se fac calcule aproximative. Dar dacă lucrarea este efectuată de o organizație specializată, se efectuează studii pentru a calcula cu exactitate câți metri cubi de pământ vor fi îndepărtați la săparea unei tranșee și pentru a determina corect volumul și costul lucrării.

Pentru început, se efectuează un sondaj topografic pentru a afla înălțimea solului, prezența și dimensiunea relativă a picăturilor și așa mai departe. Apoi se efectuează procesarea camerală a informațiilor pentru a stabili puncte suplimentare pentru o afișare mai precisă a valorilor. Pe baza rezultatelor cercetării, se întocmește un raport, în conformitate cu acesta, se determină costul lucrării.

Parametrii șanțului sunt stabiliți în etapa de planificare. Pentru a preveni prăbușirea pereților săpăturii, este necesar să se acorde atenție adâncimii șanțului, lungimii sale și densității pământului.În caz de nerespectare a recomandărilor SNiP, este posibilă o creștere a riscului de rănire și colaps.

Calculul volumului șanțului

Pentru a calcula volumul lucrărilor de terasament, sunt necesare următoarele valori:

• Lungimea - depinde de scopul șanțului.
• Lăţime. Acest parametru este măsurat în partea de jos și în partea de sus, dacă expansiunea se face mai aproape de suprafață. În acest din urmă caz, ei vorbesc despre un șanț cu pante și folosesc formule pentru a ține seama de această caracteristică.

Puteți determina lățimea și lungimea șanțului pentru a calcula singur volumul acesteia folosind formule speciale. Adesea, acest proces nu necesită o precizie specială. Dar dacă este nevoie de calcule exacte, este convenabil să folosiți calculatoare de construcție. Este suficient să indicați datele cunoscute: lungimea și lățimea șanțului la suprafață, lungimea și lățimea de-a lungul fundului, adâncimea săpăturii.

Fără pante

Cel mai simplu mod de a calcula volumul unei tranșee fără pante, săpat pe un teren plan. Dar condițiile în care este posibilă pregătirea unei astfel de săpături sunt limitate. Se sapă iarna când solul este înghețat și nu se prăbușește sau când pereții șanțului sunt fixați cu elemente de fixare mecanice.

Pentru a calcula volumul șanțului, trebuie să cunoașteți lungimea, lățimea și adâncimea excavării, care sunt indicate după cum urmează:

• A - lățimea în m;
• H - înălțimea în m;
• L - lungimea în m.

Volumul șanțului este calculat prin formulaV = a × H × L, adică dacă lățimea șanțului este de 1 m, adâncimea este de 1,5 m, iar lungimea este de 12 m, atunci V = 1 × 1,5 × 12 = 18 m³.

O altă opțiune pentru șanț este cu pereții verticali și o cădere verticală. În acest caz, pe lângă lățime și lungime, este necesar să se cunoască adâncimea șanțului - H1 și adâncimea șanțului H2.

Formula pentru calcularea volumului este următoarea:V = a × (H1 + H2) / 2 × L.

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

Cu pante

Pentru a calcula volumul unei tranșee înclinate, se folosesc formule care iau în considerare lățimea vârfului și a bazei, precum și tipul de sol. În formulele de mai jos:

• L - lungimea șanțului, m;
• H - adâncimea șanțului, m;
• a1 - lățimea bazei, m;
• a2 - lățimea superioară, m

Coeficientul (m) depinde de tipul de sol, care este substituit în formulă, deoarece lățimea vârfului șanțului este determinată de acest parametru. Tabelul prezintă coeficienții pentru diferite soluri.

Pentru a calcula lățimea vârfului canelurii, trebuie să utilizați formulaa2 = H × m + a1 + H × m.

Lasa a1 = 1 m, înălțimea șanțului H = 1,5 m, iar solul este lut, apoi a2 = 1,5 × 0,25 + 1 + 1,5 × 0,25 = 1,75 m

Mai mult, volumul șanțului săpat pe teren plan este calculat prin formulăV = (a1 + a2) / 2 × H × L

Dacă luăm, de exemplu, L = 12 m, se va dovediV = (1 + 1,75) / 2 × 1,5 × 12 = 24,75 m³

Puteți înlocui parametrul dvs. a2 direct în formula de calcul a volumului.

Cele mai complexe calcule vor fi necesare pentru a calcula volumul unei șanțuri cu pante pe teren cu o diferență de altitudine. Denumirile sunt introduse:

• a1 - lățimea bazei degajării, m;
• a2 - lățimea superioară în punctul cel mai de jos, m;
• a3 - lățimea superioară în cel mai înalt punct, m.

Parametrii a2 și a3 sunt calculați utilizând formula deja cunoscută. Dar trebuie să cunoașteți și înălțimile H1 și respectiv H2. H1 lăsați-l să fie 1,5 m, dar H2 = 2,5, a1 = 1 m, sol - lut. Mai întâi se determină a2, și apoi 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

Printre altele, pentru a calcula volumul, trebuie să calculați aria secțiunii transversale a tăieturii pentru zona joasă și cea înaltă - F1 și F2, respectiv.

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

Vom accepta L = 12 m, luați coeficientul de sol pentru lut m = 0,25 și calculați volumul săpăturii, luând în considerare parametrii calculați:

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

Calculul volumului gropii

Dacă, în loc de fundație cu bandă, se pregătește un alt tip de fundație, de exemplu, o placă de fundație, în procesul de excavare, acestea echipează nu o șanț, ci o groapă de fundație. Complexitatea acestui proces este, de asemenea, mare. Formulele pentru calcularea parametrilor necesari sunt deja folosite de alții.

Calculul volumului unei gropi cu pereți dreptunghiulari se efectuează în conformitate cu formula matematică pentru calcularea volumului unui dreptunghi. Trebuie să știu H - adâncimea groapei, L1 - lungimea în m și L2 - lățimea în m.

Calculul se efectuează conform formulei V = L1 × L2 × H

În cazul în care un H = 2 m, L1 = 3 m, L2 = 4 m, atunci V = 3 × 4 × 2 = 24 m³

Această formulă este corectă dacă adâncimea gropii este aceeași în toate punctele.

Pentru o groapă dreptunghiulară cu pereți verticali, săpată în teren cu diferență de altitudine, trebuie să utilizați o formulă diferită și să măsurați adâncimea în fiecare colț, respectiv H1, H2, H3 și H4.

Lasa H1 = 2m, H2 = 2,5m, H3 = 2,5m, H4 = 3m, L1 și L2, ca în exemplul anterior, atunci:

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

Pentru a calcula volumul unei gropi cu pante săpate pe teren plat, se aplică formula V = (H / 6 × ((2 × L1 + L3) × L2 + (2 × L3 + L1) × L4)... Pe lângă L1 și L2 - lungimea și lățimea bazei, trebuie să știți L3 și L4 - lungimea și lățimea gropii de la suprafață. Puteți calcula aceste valori folosind formulele:

L3 = H × m + L1 + H × m și L4 = H × m + L2 + H × mUnde m - coeficient în funcție de tipul de sol.

Pământul să fie lut, L1 = 3 m, L2 = 4 m, H = 2 m, atunci:

L3 = 2 × 0,5 + 3 + 2 × 0,5 = 5 m,

L4 = 2 × 0,5 + 4 + 2 × 0,5 = 6 m.

Înlocuim valorile în formula care ne permite să calculăm cantitatea de lucrări de împământare:

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

Dacă adâncitura este săpată sub formă de puț, pentru a calcula groapa, trebuie să cunoașteți diametrul bazei - d1, diametrul suprafeței - d2 și înălțime - H.

V = 3,14 × ((d1 + d2 / 2) 2/4 × H

Dacă luăm ca exemplu d1 = 1,5 m, dar d2 = 2,5 m, H = 3 matunci V = 3,14 × ((1,5 + 2,5) / 2) 2/4 × 3 = 3,14 × 22/4 × 3 = 9,42 m³.