Определение положения линии нулевых работ

Исходные данные для технологического проектирования

Студент получает задание на технологическое проектирование, в котором указаны размеры строительной площадки, наименование грунта, размеры и местоположение здания, схема размещения фундамента здания в котловане, глубина котлована, высота фундаментной плиты, высота бетонной подготовки, материал и высота подсыпки, расстояние до карьера.

После ознакомления с заданием студент вычерчивает план строительной площадки с разбивкой на квадраты со сторонами 100х100 м на миллиметровой бумаге формата А3 в масштабе 1:2000.

Также требуется показать положение котлована на строительной площадке.

Определение положения линии нулевых работ

На плане строительной площадки в вершинах квадратов указываются рабочие отметки (см. рис.1)

 

Рисунок 1. План строительной площадки с рабочими отметками.

Рабочие отметки принято указывать следующим образом:

 

Чёрные отметки являются отметками естественной поверхности земли, а красные отметки – это отметки проектной плоскости. Рабочие отметки находятся по формуле:

hi = Нкр - Нч.

Рабочие отметки с отрицательным знаком показывают зоны выемки (АКТИВ), а рабочие отметки с положительным знаком показывают зоны насыпи (ПАССИВ). Линия нулевых работ появляется в местах пересечения проектной плоскости с естественной поверхностью грунта.

Исходя из подобия треугольников ∆А и ∆В, можно составить уравнение:

h2 : h1 = (100-х) : х

 

Расчёты проводятся каждый раз, когда рабочие отметки в вершинах квадратов строительной сетки меняют знак. Линия нулевых работ наносится на план строительной площадки (см. рис.2).

 

Рисунок 2. План строительной площадки с рабочими отметками и линией нулевых работ, разделяющей зону выемки и зону насыпи.

3. Определение объёмов работ по вертикальной планировке

На плане строительной площадки следует указать номера фигур (см.рис.3). По имеющимся фигурам производится расчёт объёмов грунта. Результаты вычислений заносятся в ведомость (таблица 1).

 

Рисунок 3. Номера фигур строительной площадки.

 

Расчёт ведётся по методу четырёхгранных призм:

· Для целых квадратов по рабочим отметкам в каждом квадрате определяют объем четырехгранной призмы , основания которой лежат на естественной поверхности грунта и в проектной плоскости, а высота равна средней рабочей отметке:

где: V – объём грунта выемки или насыпи в естественном залегании, м3;

а - сторона квадрата сетки планировки, м;

h1, h2, h3, h4 — рабочие отметки углов квадрата, м.

 

· В квадратах, где выемка переходит в насыпь, объем вычисляется отдельно для участков насыпи и выемки:

где:

Vв (н) – объём грунта выемки или объём насыпи в естественном залегании, м3;

∑hв(н) - сумма рабочих отметок одного знака (выемки или насыпи);

∑h — сумма абсолютных значений всех рабочих отметок по углам квадрата.

Суммарный объём грунта в откосах выемки (насыпи), расположенных по периметру площадки, рассчитывается по формуле:

∑Vв (н) = (∑hв(н) / n)2 ž ∑ lв(н)ž m / 2, где:

∑Vв (н) – суммарный объём грунта в откосах выемки (насыпи), м3;

∑hв(н) – сумма всех рабочих отметок по периметру выемки (насыпи), м;

n – количество отметок;

∑ lв(н) – длина основания всех откосов выемки (насыпи), м;

m – величина заложения откосов для данного грунта (см. приложение 3)

Общий объём выемки (насыпи) определяют как сумму частных объёмов призм и их частей, лежащих в пределах участка выемки (насыпи).

 

 

Баланс земляных масс

Таблица 1
АКТИВ (выемка) ПАССИВ (насыпь)
№ ф. F, м2 hср, м Vг, м3 № ф. F, м2 hср, м Vг, м3 Vн, м3
  (расчёт по формуле) (расчёт по формуле)     (расчёт по формуле) (расчёт по формуле)    
  Σ   Σ   Σ   Σ Σ

Объём грунта насыпи Vн = Vг / kо.р.,

где kо.р. - коэффициент остаточного разрыхления грунта, принимается по приложению 2 ЕНиР 2 «Земляные работы»

По балансу земляных масс определяется количество грунта, которое необходимо вывозить или дополнительно привозить на стройплощадку.

Σ А [4] – Σ П [9] = «+» - вывоз грунта

Σ А [4] – Σ П [9] = «-» - привоз грунта

 

 

 

При расчёте объёма грунта в котловане требуется учитывать его расположение на строительной площадке.

Рисунок 4. Варианты расположения котлована.

 

Вариант 1. Если котлован расположен в пределах планировочной выемки, сначала производятся работы по вертикальной планировке строительной площадки, затем от отметки проектной плоскости отрывается грунт из котлована. Фактическая глубина котлована будет равна глубине котлована, указанной в задании.

Вариант 2. Если котлован пересечён линией нулевых работ, надо определить среднее арифметическое значение рабочих отметок по углам котлована. Знак преобладающих рабочих отметок покажет, куда относить котлован: к выемке или к насыпи.

Вариант 3. Если котлован расположен в пределах планировочной насыпи, то грунт из котлована будет отрываться от естественной поверхности. В этом случае фактическая глубина котлована рассчитывается как разность глубины котлована по заданию и рабочей отметки планировки для центра котлована.

 

Приложение 2

Показатели разрыхления грунтов и пород

    Наименование грунта Первоначальное увеличение объёма грунта, % Остаточное разрыхление грунта, %
Глина ломовая 28 – 32 6 – 9
Глина мягкая жирная 24 – 30 4 – 7
Глина сланцевая 28 – 32 6 – 9
Песок 10 – 15 2 – 5
Суглинок лёгкий и лессовидный 18 – 24 3 – 6
Суглинок тяжёлый 24 – 30 5 – 8
Супесь 12 – 17 3 – 5
Растительный грунт 20 – 25 3 – 4

 

k п.р. = (100 + Пп.р) / 100 , где

Пп.р. – показатель первоначального увеличения объёма грунта, %

k о.р. = (100 + По.р.) / 100 , где

По.р. – показатель остаточного разрыхления грунта, %

 

Приложение 3

Объем котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, следует определять при глубине выемки и крутизне откосов по таблице 1-10 ГЭСН-2001-01.

 

Отношение высоты откоса к его заложению

 

 

Виды грунтов Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
1,5
Насыпные неуплотненные 1:0,67 1:1 1:1,25
Песчаные и гравийные 1:0,5 1:1 1:1
Супесь 1:0,25 1:0,67 1:0,85
Суглинок 1:0 1:0,5 1:0,75
Глина 1:0 1:0,25 1:0,5
Лессы и лессовидные 1:0 1:0,5 1:0,5