Výpočet objemu zemních prací pro stavbu výkopů (jam, rýh) a násypů zahrnuje určení tvaru konstrukce, její rozdělení na jednoduchá geometrická tělesa, stanovení jejich objemu a součtu.
Stanovení objemů jámy. Po zadání rozměrů jámy ze dna pomocí výše uvedených vzorců Bк a Lк, přiřazující strmost sjezdovek m a když znáte hloubku jámy H, určete rozměry jámy na vrcholu Bк v , Lк c a poté vypočítejte objem zeminy, který má být rozvinut při stavbě jámy.
Objem jámy Vк obdélníkový tvar se sklony (obr. 4.4, a) je určen vzorcem obrácené pyramidy (prismatoid):
kde vк a Lк – šířka a délka jámy podél dna, m; Vк v a Lк c – totéž, nahoře; H je hloubka jámy, m.
Objem jámy, která má tvar mnohoúhelníku se sklony (obr. 4.4, b)
kde F1 a F2 – plocha dna a vrcholu jámy, m 2, Fcp – plocha průřezu uprostřed své výšky, m2.
Objem kruhové jámy se sklony (obr. 4.4, c) je určen vzorcem obráceného komolého kužele:
Rýže. 4.4 – Schéma pro stanovení objemu zemních prací při uspořádání jam různých tvarů, příkopů a násypů
a, b, c – pravoúhlé, polygonální a kruhové jámy, d – příkop se svahy, e – násep
kde R a r jsou poloměry horních a spodních základů jámy.
Jámy pro konstrukce skládající se z válcových a kuželových částí (radiální usazovací nádrže, vyhnívací nádrže atd.), které jsou obvykle stavěny ve skupinách, se odtrhávají ve dvou fázích: nejprve upraví společnou obdélníkovou jámu o rozměrech Bк, Lк níže a Bк v , Lк nahoře od značky položení jejich válcových částí a poté vytvořte vybrání pro kuželové části konstrukce. V souladu s tím se objem zemních prací stanoví ve dvou fázích: nejprve objem běžné pravoúhlé jámy podle výše uvedených vzorců a poté objem kuželových výklenků pomocí výše uvedeného vzorce komolého kužele.
Při výpočtu objemu výkopových prací je třeba vzít v úvahu také objemy vstupních a výstupních příkopů:
kde H je hloubka jámy v místech, kde jsou instalovány příkopy, m; b – jejich šířka ve spodní části, brána pro jednosměrný provoz 4,5 m a pro obousměrný provoz – 6 m; m je koeficient pokládky sklonu jámy; m’ je součinitel sklonu (sklonu) vstupní rýhy (od 1:10 do 1:15).
Celkový objem výkopu se zohledněním vstupních a výstupních rýh se získá sečtením objemu výkopu pro konstrukci a objemu vstupních rýh.
Z celkového objemu jámy je třeba vyzdvihnout množství práce na prořezání vegetačního souvrství, které je obvykle prováděno buldozerem nebo škrabákem, a také množství práce na prořezání manka, které zbývá u dno jámy, které je rozvíjeno bagrem, aby nedošlo k porušení celistvosti a pevnosti zeminy na základně.
Objem řezu vegetační vrstvy závisí na velikosti jámy a tloušťce řezané vrstvy, která se rovná 0,15 – 0,20 m. Plocha zóny potřebné pro skladování materiálů, konstrukcí a pohybu Přidávají se také stavební vozidla, která se vezmou do vzdálenosti 15 – 20 m kolem jámy.
Množství práce na odstranění nedostatku podél dna jámy závisí na velikosti jámy na dně a velikosti nedostatku. Tloušťka úbytku při hloubení jam jednokorečovými rypadly se určuje v závislosti na typu pracovního zařízení rypadla dle tabulky. 4 SNiP 3.02.01.
pro stanovení objemu příkopů podélný profil příkopu je rozdělen na úseky se stejnými sklony, pro každý z nich jsou vypočteny a shrnuty objemy zeminy.
Objem příkopu se svislými stěnami
kde vtr – šířka příkopu; H1 a H2 je její hloubka ve dvou krajních příčných řezech; F1 a F2 – plochy těchto sekcí, L – vzdálenost mezi sekcemi.
Objem příkopu se sklony (obr. 4.3, e) lze určit podle výše uvedeného vzorce, přičemž plocha průřezu
Přesněji řečeno, objem příkopu se sklony lze určit pomocí Winklerova vzorce
Když bagry trhají rýhy na dně, zůstává jim také nutný nedostatek zeminy a budují se jámy, které se hloubí převážně ručně.
Objem výkopových prací na čištění dna příkopu je určen vzorcem
kde vtr – šířka příkopu podél dna, m; L – celková délka příkopu, m; hн – tloušťka schodku.
Únosnost trubek do značné míry závisí na povaze jejich uložení na základně. Takže např. trubky uložené v půdním loži s úhlem ovíjení 120° vydrží zatížení o 30–40 % větší než trubky položené na rovném podkladu. Proto na dně výkopu, před pokládkou potrubí, je vhodné ručně nebo mechanicky uspořádat speciální oválné vybrání (lůžko) s úhlem pokrytí potrubí až 120 °. Objem zemních prací pro uspořádání lůžka nebo zaoblení na dně výkopu pro pokládku potrubí lze určit podle vzorce
kde Fл – plocha průřezu lůžka (filé), m2; L je délka příkopu, m.
Průřezovou plochu lůžka (filé) lze určit geometrickým vzorcem pro plochu segmentu
kde r je poloměr potrubí, tj. D/2, m; φ – úhel ovinutí trubky, st.
Objemy násypů (obr. 4.4, e) lze určit pomocí stejných vzorců jako pro vybrání s přihlédnutím k tvaru násypu. Potřebné množství zeminy pro stavbu násypu v hustém tělese se stanoví s přihlédnutím ke koeficientu zbytkového kypření.
Po vybudování dutinové konstrukce v jámě z jejích boků (palín), včetně vstupních a výstupních rýh, podléhají zásypu zeminou. Objem zásypu sinusů jámy je určen rozdílem mezi celkovým objemem jámy a objemem zasypané části konstrukce. Pokud konstrukce vyčnívají nad terén o 0,8. 1 m, jsou kolem nich posypány zeminou (obrázek 4.5).
Rýže. 4.5 – Schémata pro výpočet objemů vertikálního plánování, zásypů a zásypů konstrukcí
a – plán jámy a její podélný řez pro stanovení objemu zásypu a zásypu po výstavbě konstrukcí, b – totéž, pro konstrukci s nátěry
Celkový objem zeminy uložený v rezervě na bermu výkopu by měl zahrnovat objem zeminy pro zásyp sinusů, zásyp konstrukcí a násypů nad nimi. Přebytečná zemina musí být odstraněna.
Objem zeminy potřebný pro částečné zasypání potrubí a zasypání výkopu (V) s přihlédnutím ke koeficientu zbytkového uvolnění (Kop) se určuje podle vzorce
kde Kop určeno referenčními údaji; PROTIт– objem zeminy přemístěný potrubím a přepravený mimo lokalitu.
Rozdělení půdy na základě bilance zemské hmoty. Porovnání objemů výkopů pro řezání a zasypávání na staveništi je bilance zemních hmot, které mohou být aktivní, pokud objem zářezů převyšuje objem násypů, a pasivní, je-li objem výkopů menší než objem násypů. V prvním případě se přebytečná zemina ze stavby odváží na skládky, ve druhém se zemina chybějící pro stavbu násypů dováží zvenčí.
Vzhledem k tomu, že odstraňování zeminy z místa je nežádoucí, protože prodlužuje dobu a náklady stavby, je třeba usilovat o to, aby veškerá zemina z výkopů beze zbytku zapadla do násypu, tzn. nulový zůstatek. Poté, co určili rovnováhu hliněných mas, načrtli schémata proudění pro přesun půdy z výkopů do náspů nebo do rezerv.
