Знаходження обсягів робіт при будівництві водопропускної труби

Наступним кроком після визначення конструктивних параметрів водопропускної труби, необхідно розрахувати параметри будівельного майданчика і визначити об’єми земляних робіт та матеріалів для будівництва.

Площа будівельного майданчика.

F_буд.м = Q_буд.м В_буд.м,

F_буд.м 35,25×10=352,5м

де Q_буд.м – довжина будівельного майданчика

Q_буд.м= L_Тр + 3,

Q_буд.м= 32,25 + 3=35,25 м

В_буд.м= 10,0 м (в кожний бік від вісі труби) – ширина розчистки і планування майданчика.

Об’єм котловану під фундамент труби.

V_к= 0,5 (В_к + b_к ) h_к L_{Б. Тр} ,

V_к= 0,5 (3,22 + 2,01 ) 0,61×32,25=51,44 м

де В_к– ширина котловану по верху, м

В_к= b_к + 2 h_к,

В_к= 2,01 + 2 ×0,61=3,22 м

b_к – ширина котловану по низу, приймаємо рівною b_Ф., м;

m_к – закладання укосів котловану;

h_к – глибина котловану, м

h_к = δ + h_ф+ h_n– D₁,

h_к = 0,2 + 0,59 + 0,1 – 0,1=0,61м

h_n – товщина підготовки (подушки): із щебеню h_n = 0,1 м; гравійно-піщаної суміші – h_n= 0,3 м.;

D₁= 0,1 м – зменшення проектної глибини котловану.

Об’єм котловану під фундаменти оголовків труби

V_к.ог.= 2{ а₀ (І₀( h₀- h_k )+0.5( h₀- h_k )²×0.75))

V_к.ог.= 2{ 2,74 (0,68 ( 1,24 – 0,61)+0,5( 1,24 – 0,61)²×0,75))=2,42 м³

Об’єм зачистки дна котловану

V_з= D₁×в_ср×L_буд.тр

V_з= 0,1×2,01×32,25=6,48 м³

Об’єм виритого ґрунту

V_гр.в= V_к× V_к.ог.+ V_{з .}

V_гр.в= 51,44× 2,42 + 6,48 =60,34 м³

Знаходження потрібних об’ємів матеріалів на гідроізоляцію водопропускної труби та її швів.

Об’єм паклі обробленої бітумом.

V_пак= π (d + 2 δ) D’ h_пак (n-1),

V_пак= 3,14 (2 + 2 ×0,2) 0,01×0,12 (31-1)=0,27 м³

деD’= 0,01 м – товщина шва між кільцями;

h_пак– товщина заробки шва паклею, h_пак = 0,12 м.

Об’єм цементного розчину

V_ц= π (d + 2 δ) D’ h_ц (n-1),

V_ц= 3,14(2 + 2 ×0,2) 0,1× 0,03 (31-1)=0,07м³

де h_пак–товщина заробки шва цементом, h_пак = 0,03 м.

Площа підгрунтовки бітумним лаком та обмазки зовнішньої поверхні кілець бітумною мастикою

F_лак = m(π/2 (1,5d + 3δ) (n l_кіл. + 2 l_{кіл. ог.}) ×(H₀- h₀- d₁δ)2a₀)

F_лак = 2(3,14/2 (1,5×2 + 3×0,2) (29× 1 + 2 ×1,32_.) ×(4,2- 1,24- 2,4-0,2)2×2,74)=764,39м²

Влаштування гідроізоляції швів. Конструкцію гідроізоляції швів приймаємо наступну: два шари просоченої бітумом тканини і три шари азбестобітумної мастики. Ширина гідроізоляції 25 см.

Площа гідроізоляції швів між кільцями та трубою і портальними стінками

l_гід.шв.= (π (d + 2 δ) – х) ((n_кіл - 1_.) – 1) + 2 (π (d₁ + 2δ) – х)

l_гід.шв.= (3,14(2 + 2 ×0,2) –1,88)((31-1_.) – 1) + 2 (3,14 (2,4 +2×0,2 – 1,88)=174,55м

де х – довжина дуги опирання труби на фундамент, м;

х = [α π (d + 2δ)] / 360

х = [89×3,14 (2 + 2×0,2)] / 360=1,88м

Знаходження об’єму ґрунту для обсипки труби.

Об’єм ґрунту обсипки знаходять як різницю об’єму насипу, який утворюється в результаті засипки труби, і об’єму водопропускної труби, який вона займає

V’_гр.об.= V_зас.– V_тр,

V’_гр.об.= 5269,69-145,82=5123,87 м³

V_гр.об.= К_у.від. V’_гр.об.,

де К_у.від – коефіцієнт відносного ущільнення ґрунту

а_зас

а’_зас

h_Ф

m_зас

Рисунок 2.6– Схема обсипки труби.

Висоту насипу обсипки визначають за формулою

Н_об[1]= d + δ + Н_зас_.,

Н_об1= 2+0,2+4,8=7м

де Н_зас_. – висота засипки водопропускної труби

Н_зас.[2]= Н_{чер .}– Н_тр..

Н_зас.2= 105,4-99=6,4м

Об’єм ґрунту для засипки труби

V_зас.= 0,5 (а_зас+ в_зас) Н_обL_{Б. ТР.},

V_зас.= 0,5(10,4+27,6)8,6*32,25=5269,69 м³

деа_зас – ширина засипки по верху

а_зас = 2 а’_зас + (d + 2 δ),

а_зас = 2*4+(2+2*0,2)=10,4м

а’_зас–мінімальна ширина засипки по верху в кожний бік від труби, 4,0 м.

в_зас – ширина засипки по низу

в_зас= а_зас+ 2 Н_обm_зас,

в_зас=10,4+2*8,6*1=27,6м

m_зас–величина закладання укосів обсипки, 1:1.

Об’єм труби

V_тр= π (d + 2 δ)²L_Б.ТР./4.

V_тр=(3,14(2+2*0,2)²*32,25)/4=145,82 м³

Потрібна кількість ґрунту для засипки пазух між котлованом і фундаментними блоками та біля оголовків труби

V_гр.паз. = К_у.від. V’_гр.паз.

V’_гр.паз.= m_к h_к² L_{Буд. Тр} + 4 m_к а_в h_о² +

+ [(а_о– в_в) + (a_в – в_о) sin γ] [(а_в – в_о) cos γ] (h_о– h_n – h_укр.),

де h_укр– товщина укріплення біля оголовків, м.

Потрібна кількість додаткового ґрунту (з кар’єру або резерву) для засипки труби

V_гр.зас.= V_гр.об.+ V_гр.паз – V_гр.в.

Ущільнення ґрунту обсипки труби. Ґрунт обсипки повинен ретельно ущільнюватись. Причому, ущільнення повинно вестись вручну (електро- або пневмотрамбовками) з обох боків, шарами товщиною до 0,20 м. Під час ущільнення необхідно вести контроль щільності ґрунту засипки шляхом відбору проб.

Кількість шарів ущільнення

М = Н_об. / h_ущ.

М = 8,6/0,2=43

де h_ущ =0,2, м – товщина шару ущільнення.

Площа поверхні ґрунту, що ущільнюється

F_зас. = L_Б.ТР.[0,5 M (а_зас+ в_зас ) – (d + 2δ)(13d + 14δ)/ 3].

F_зас. =32,25(0,5*43(10,4+27,6)-(2-2*0,2)(13*0,2+14*0,2)/3)=25605,21 м²

Влаштування щебеневої підготовки під фундаментні блоки та під укріплення русла на вході та виході труби

F_щ = F_ф+ F_укр. = b_ф L_Б.ТР.+ 2 [0,5 (а_о + 2a_в sin20°) a_в cos20°].

F_щ =2,01*32,25+2(0,5(2,74+2*3,11*0,34)3,11*0,94)=79,01 м²

Укріплення русла на вході та виході труби. Укріплення приймаємо без гасителів енергії водяного потоку. Конструкція – монолітний бетон (М-150) шаром товщиною 0,20 м.

Необхідний об’єм бетонної суміші для укріплення русла

V_бет.= 0,2 F_укр,

V_бет.= 0,2*7,09=0,71 м³

Де F_укр – площа укріплення русла.

Потрібна кількість щебеню під фундамент

V_щ.ф. = F_фh_n.

V_щ.ф. =57,29*0,1=5,73 м³

Потрібна кількість гравійно-піщаної суміші (щебеню) під укріплення русла на вході та виході труби

V_укр. = 2{h_n [0,5 (а_о – в_в + 2 (a_в – в_о ) sin γ) (a_в – в_о ) cos γ] +

+ [(а_о + h_о– h_к) (h_о– h_к) (l' – в_о)]}.

V_укр. = 2{0,1[0,5(2,74-0,3+2(2,9-0,35)0,34)(2,9-0,35)0,937]+[(2,74+1,24- -0,81)(0,68-0,35)]}=1,9 м³

Загальна потреба в щебені, у разі використання щебеню під укріплення русла на вході та виході труби

V_щ. = V_щ.ф + V_щ.укр

V_щ. =5,73+1,9=7,63 м³

Кількість залізобетонних виробів визначають по всіх елементах окремо та визначають загальну потребу в них.

Потрібна кількість залізобетонну на лекальні фундаментні блоки

V_{з/б лек.}= å n_{бл. і} V_{бл. і},

V_{з/б лек.}= 31× 13,22=409,82 м³,

де n_{бл. і}, V_{бл. і}– відповідно кількість лекальних блоків певного номера та їх об’єм.

Потрібна кількість залізобетонну на кільця (ланки) труби

V_{з/б кіл.}= n_кіл. V_кіл.,

V_{з/б кіл.}= 31×16,56=513 м³_.,

де n_кіл., V_кіл_.– відповідно кількість кілець та їх об’єм.

Потрібна кількість залізобетонну на лекальні блоки оголовку труби

V_{з/б лек.ог.}= 2 V_лек.ог.,

V_{з/б лек.ог.}= 2 ×16,38=32,76 м³_.,

де V_лек.ог.– об’єм лекального блоку кільця оголовку, м³.

Потрібна кількість залізобетонну на кільця (конічні) оголовку труби

V_{з/б кіл.ог.}= 2 V_кіл.ог.,

V_{з/б кіл.ог.}= 2 ×1,18=2,36 м³

де V_кіл.ог.– об’єм кільця оголовку, м³.

Потрібна кількість залізобетонну на портальні стінки труби

V_{з/б п.с.}= 2 V_п.с.,

V_{з/б п.с.}= 2 ×2,73=5,46 м³

Матеріал	Дані ДБН Д.2.2-30-99	Об’єм робіт	Потрібна кількість матеріалу
№ норми	Вимірник	Норма витрати матеріалу	Оди-ниці виміру

Подушки під фундамент
Щебінь	30-3-1	100 м³ подушки		м³	5,27	7,33
Подушки під укріплення на вході і виході труби
Піщано-гравійна суміш	30-3-2	100 м³ подушки		м³	10,54	11,59
Лекальні блоки
Клоччя просочене	30-53-2	1 м³ залізо-бетонних блоків	0,2	кг	13,22	2,64
Розчин готовий кладковий важкий цементний, марка М50	0,015	м³	0,20
Збірні залізобетонні конструкції	1,0	м³	13,22
Ланки (кільця) труби
Мастика морозостійка бітумно-масляна МБ-50	30-54-9	1 м³ залізо-бетонних ланок	0,008	т	16,56	0,13
Клоччя просочене	3,0	кг	49,68
Бруски обрізні з хвойних порід, довжина 4,0-6,5 м, ширина 75-150 мм, товщина 40-75 мм, IV сорт	0,01	м³	0,17
Розчин готовий кладковий важкий цементний, марка М50	0,04	м³	0,66
Збірні залізобетонні конструкції	1,0	м³	16,56
Оголовки
Мастика морозостійка бітумно-масляна МБ-50	30-62-3	1 м³ залізо-бетонних ланок	0,001	т	16,38	0,02
Клоччя просочене	0,4	кг	6,55
Бруски обрізні з хвойних порід, довжина 4,0-6,5 м, ширина 75-150 мм, товщина 40-75 мм, IV сорт	0,001	м³	0,02
Розчин готовий кладковий важкий цементний, марка М150	0,05	м³	0,82
Збірні залізобетонні конструкції	1,0	м³	16,38
Суміші бетонні готові важкі	0,21	м³	3,44
Гідроізоляція (обмазочна)
Азбест-наповнювач	30-78-3	100 м² поверхні ізолюван-ня	0,16	т	112,72	0,18
Бітуми нафтові для покрівельних мастик, марка БНМ-75/35	0,45	т	0,51
Масло індустрійне І-20А	0,079	т	0,09
Мастика морозостійка бітумно-масляна МБ-50	0,1	т	0,11
Лак бітумний, марка БТ-123	0,052	т	0,06
Вода	2,0	м³	2,25
Розчин готовий кладковий важкий цементний, марка М150	0,75	м³	0,85
Гідроізоляція (швів)
Азбест-наповнювач	30-78-2 30-78-3 30-78-4	100 м² поверхні ізолювання	0,16+0,08==0,24	т	28,32	0,07
Бітуми нафтові для покрівельних мастик, марка БНМ-75/35	0,67+0,68==1,35	т	0,38
Масло індустрійне І-20А	0,079+ +0,038= =0,117	т	0,03
Мастика морозостійка бітумно-масляна МБ-50	0,1+0,05= 0,15	т	0,04
Лак бітумний, марка БТ-123	0,052	т	0,01
Клоччя просочене	77,0	кг	21,81
Тканина мішечна	23,4	10 м²	6,63
Вода	2,0+2,0= =4,0	м³	1,13
Розчин готовий кладковий важкий цементний, марка М150	0,75+0,75==1,5	м³	0,42

де V_п.с.– об’єм портальної стінки, м³.

Потрібна кількість залізобетонну на відкрилки (укісні крила) труби

V_{з/б в.}= 4 V_в. ,

V_{з/б в.}= 4 ×0,78=3,12 м³

де V_в.– об’єм відкрилка, м³.

Загальна потреба в залізобетонні для влаштування оголовків труби

V_{з/б ог.}= V_{з/б лек.ог}+ V_{з/б кіл.ог}+ V_{з/б п.с.}+ V_{з/б в.}

V_{з/б ог.}= 32,76+ 2,36 + 5,46 + 3,12=43,7 м³

Розрахунок потрібної кількості матеріалів для будівництва водопропускної труби

Таблиця 2.1 Розрахунок кількості матеріалів для влаштування водопропускної труби

Таблиця 2.2 Потрібна (сумарна) кількість матеріалів

Матеріал	Одиниці виміру	Потрібна кількість матеріалу
Розчин готовий кладковий важкий цементний: - марка М50 - марка М150	м³	0,86 2,09
Збірні залізобетонні конструкції	м³	46,16
Мастика морозостійка бітумно-масляна МБ-50	т	0,30
Бруски обрізні з хвойних порід, довжина 4,0-6,5 м, ширина 75-150 мм, товщина 40-75 мм, IV сорт	м³	0,19
Суміші бетонні готові важкі	м³	3,44
Бітуми нафтові для покрівельних мастик, БНМ-75/35	т	0,89
Тканина мішечна	10 м²	6,63
Вода	м³	3,38
Азбест-наповнювач	т	0,25
Масло індустрійне І-20А	т	0,12
Лак бітумний, марка БТ-123	т	0,07