Чертеж котлована. Пример выполнения

Чертеж котлована. Пример выполнения

Иногда конструктору приходится чертить план котлована, на самом деле это самый простой чертеж – с минимумом линий и обозначений. Сейчас разберем на примере, как начертить котлован.

Откосы котлована

Начнем с откосов. Вертикальные откосы нормами допускаются очень редко (при глубине котлована менее 1,5 м для отдельных типов грунтов). Для разных типов грунта нормируется разный уклон, который напрямую связан с углом внутреннего трения. Вообще что представляет собой угол внутреннего трения? Если грубо, то кучка грунта, насыпанная конусом под углом внутреннего трения, не будет стремиться осыпаться – грунт держит сам себя. Если угол конуса попытаться сделать круче, то грунт «поедет», это чревато обрушением, а в случае котлована обрушение означает возможные человеческие жертвы.

Если вы не ограничены в плане габаритами участка, существующими сооружениями и коммуникациями, можете смело делать откосы котлована под углом 45 градусов – этот угол почти всегда допустим (кроме насыпных грунтов). Более пологие углы не рациональны – и места по площади много занимают, и работы для экскавации больше. Более крутые углы нужно проверять в литературе (допустимы ли они для данного типа грунта).

Ниже дана таблица из СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» (в России он заменен на более новый).

Отношение 1:1 – это и есть 45 градусов (когда ширина откоса в плане равна глубине котлована). Отношение 1:05 – более крутой откос под 60 градусов (когда глубина котлована в два раза больше, чем ширина откоса в плане), отношение 1:1,25 – более пологий (для насыпных неуплотненных грунтов при глубине котлована 5 м и более).

Помните, если участок, на котором вы проектируете фундамент, стесненный какими-то обстоятельствами, всегда перед началом проектирования нужно продумать процесс производства земляных работ, чтобы потом не оказалось, что дом вообще не могут построить.

Пример 1. Самый простой случай. Участок ровный, абсолютная отметка существующего грунта 51,30. За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Площадка строительства ничем не стеснена, грунт – суглинок.

Кстати, обратите внимание, абсолютные отметки обычно указываются с двумя знаками после запятой, а относительные – с тремя.

Определим абсолютную отметку низа фундаментной плиты: 52,07 – 3,0 = 49,07 м.

Определим абсолютную отметку дна котлована (низа подготовки): 49,07 – 0,1 = 48,97 м.

Глубина котлована: 51,30 – 48,97 = 2,33 м.

Принимаем наиболее удобный угол откоса котлована – 45 градусов.

Пошаговая инструкция к выполнению чертежа котлована:

1. Наносим сетку из крайних осей и контур фундамента котлована.

2. Отступаем от контура фундамента наружу 100 мм, получаем тем самым контур подготовки.

3. Отступаем от контура подготовки наружу 500 мм – допустимый минимум до начала откоса, оговоренный нормами (раньше он был 300 мм). Это будет линия контура дна котлована.

4. Отступаем от контура дна котлована 2,33 м (глубину котлована) – т.к. откосы под углом 45 градусов, то размер откосов в плане равен глубине котлована. Это будет линия верха откоса. Наносим по ней условное обозначение для откосов в виде чередующихся коротких и длинных черточек, перпендикулярных контуру.

5. Удаляем все лишние линии (фундамент, контур подготовки), наносим отметку дна котлована и отметку существующей земли.

6. Наносим недостающие размеры – привязку углов котлована к осям.

7. Добавляем примечание о соответствии относительных отметок абсолютным.

8. По желанию делаем разрез (обозначаем на нем отметки и уклоны откосов).

Считать объем вынимаемого грунта – это работа сметчиков. Спецификации на чертеже тоже никакой нет.

Въезд в котлован разрабатывать не нужно, это забота ПОС (проект организации строительства), т.е. отдельные деньги.

Пример 2. Тот же котлован, только грунт с уклоном в одном направлении (абсолютные отметки существующей земли показаны на рисунке ниже). За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Грунт – суглинок, откосы требуется сделать максимально крутыми.

Итак, у нас перепад грунта в одном направлении – от 53,50 до 51,70 м, при этом на съемке отметки указаны в конкретных точках на плане.

В такой ситуации проще начать с разреза котлована.

Переведем имеющиеся у нас абсолютные отметки в относительные.

Абсолютная отметка 53,50 м соответствует относительной 53,50 – 52,07 = 1,430 м.

Абсолютная отметка 51,70 м соответствует относительной 51,70 – 52,07 = -0,370 м.

Отметка дна котлована равна -3,100 м.

Проще всего посмотреть алгоритм построения котлована будет на видео.

Как видите, все не так уж сложно. А чертеж в итоге будет выглядеть вот так.

Откосы котлована и траншей

Производство земляных работ: Откосы котлована и траншеи.

Согласно СП 104-34-96:

3.7. Траншеи с вертикальными стенками могут разрабатываться без крепления в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод на глубину (м):

• в насыпных песчаных и гравелистых грунтах……… не более 1;
• в супесях……………………………………………………………… не более 1,25;
• в суглинках и глинах……………………………………………. не более 1,5;
• в особо плотных нескальных грунтах…………………… не более 2.

При разработке траншей большой глубины необходимо устраивать откосы различного заложения в зависимости от состава грунта и его влажности (табл. 1).

Допустимая крутизна откосов траншей

Откосы котлована.

Угол естественного откоса зависит от угла внутреннего трения, силы сцепления и давления вышележащих слоев. При отсутствии сил сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения.

Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.

Крутизна откосов выемок и насыпей характеризуется отношением высоты к заложению:

m – коэффициент откоса.

Источник: Сборник вспомогательных материалов для разработки пособия по рекультивации земель, нарушаемых в процессе разработки карьеров и строительства автомобильных дорог

3.30. Углы естественного откоса грунтов

3.31. Углы естественного откоса пород (вразрыхленном состоянии)

Угол естественного откоса — наибольший угол, который может быть образован свободным откосом сыпучего материала с горизонтом в состоянии равновесия.

Коэффициент заложения откоса m – Коэффициент – заложение – откос

Смена указанных режимов, образование сбой-ности в отводящих каналах трапецеидального поперечного сечения с коэффициентом заложения откосов т 1 5 и шириной по дну 6 1 2 D за трубчатыми перепадами, может определяться по представленному на рис. 13.21 графику. [9]

Установить, пользуясь формулой (V.8), заиливается ли русло, если: а) коэффициент заложения откосов русла т 2, ширина по дну b О, глубина потока / г 1 м; расход Q 3 м3 / с, а средний диаметр частиц взвешенных наносов dcp 0 6 мм; б) т 0; b 2 м; h 1 2 м; Q 4 8 м3 / с; dcp 0 2 мм; в) т 1; b 0 8 м; h 1 6 м; Q 0 84 м3 / с; dcp 2 мм. [10]

В табл. 1.6 приведены значения K ( ps, в) в зависимости от коэффициента заложения берегового откоса те. [12]

Установить, будет ли канал размываться или заиливаться, если: а) ширина русла по дну b 1 4 м;

Введем следующие обозначения ( рис. 5 – 1): Ъ – ширина по дну; h – глубина наполнения; т ctg6 – коэффициент заложения откоса . [14]

Основные размеры ковша устанавливают, исходя из расхода воды, средней скорости движения воды ( 0 05 – 0 15 м / с), глубины воды ( от ледяного покрова до отложений наносов в ковше), коэффициента заложения откосов ковша . Длина ковша определяется длиной входной части, длиной участка интенсивных отложений шуги ( 5 – 35 м) и рабочей длиной ковша. [15]

Определение объемов земляных работ — МегаЛекции

При разности отметок H₁ и H₂ менее 1 м можно использовать упрощенные выражения:

Первое (5) из них дает несколько завышенное, а второе (6) – заниженное значение объемов земляных работ. Эти уравнения одинаково пригодны для определения объемов насыпей и выемок.

Однако при равных рабочих отметках и равной ширине проезжих частей и обочин объемы выемок больше объемов насыпей за счет дополнительного объема, связанного с наличием боковых канав.

Рассмотренные формулы относятся к прямым участкам дороги в плане и профиле. При современных методах трассирования дорог клотоидными кривыми в продольном профиле ось дороги является криволинейной. Кривизна в продольном профиле требует учета, поэтому в местах, где кривизна может вносить существенные искажения в результаты расчетов, целесообразно принимать длины участков, не превышающие 50 м.

В объемы земляных работ, подсчитанные по таблицам, вводят призматоидальные поправки на разность рабочих отметок, если она более 1,0 м на участке 100 м, поправки на устройство дорожной одежды и на дополнительные объемы по удалению растительного слоя.

Поправка на устройство дорожной одежды определяется в зависимости от конструкции дорожной одежды и способа устройства обочин. Поправка на снятие растительного слоя вводится при прохождении трассы по сельхозугодиям. Объем снимаемого грунта определяется исходя из ширины подошвы насыпи или верха выемки, толщины растительного слоя и длины участков.

Призматоидальная поправка определяется по таблицам [11] или рассчитывается по формуле

где m – коэффициент заложения откоса;

h₁, h₂ – рабочие отметки на соседних участках, м;

L – длина участка, м.

Эта поправка учитывается со знаком «+».

Поправка на устройство дорожной одежды вычисляется по формуле

где F_до – площадь сечения дорожной одежды из каменных материалов, м 2 ;

где h_до – толщина дорожной одежды до песчаного слоя, м;

b – ширина проезжей части, м;

F_ку – площадь сечения краевых полос и укрепления обочин, м 2 ;

где с’, с” – ширина краевой полосы и укрепления обочины, м;

h_кп, h_у – толщина краевой полосы с основанием и укрепления обочин, м;

где В – ширина земляного полотна, м;

h_п – толщина слоя песка, м;

m – коэффициент заложения откоса;

F_т – площадь сточного треугольника, м 2 ;

F_т = с 2 i_о + b(сi_о + bi_п / 2),

где с – ширина обочины;

i_o и i_п – уклоны обочины и проезжей части, ‰.

Схема для определения площади: а – сточного треугольника;

б – сечения дорожной одежды

Поправку на растительный грунт принимают для всех насыпей и выемок. При устройстве насыпи поправка на растительный грунт определяется по формуле

где H_ср – средняя высота насыпи;

h_р – толщина снимаемого растительного грунта.

Эта поправка прибавляется к профильному объему.

При устройстве выемки от ее профильного объема отнимают поправку на растительный грунт, которая определяется по формуле

= [B +2h_к(m + n) + (b_к + m H_ср)] h_рL,

где h_к и b_к – глубина и ширина боковой канавы выемки, м;

m – коэффициент заложения внутреннего откоса.

При несоответствии ширины земляного полотна табличным значениям [10] вводится поправка на ширину земляного полотна

где B_т – ширина земляного полотна по таблицам [15], м;

B – существующая ширина земляного полотна, м;

h_ср – средняя рабочая отметка между соседними рабочими отметками по концам участка, м.

В случае несовпадения табличной крутизны откосов с запроектированной вводится поправка на крутизну откосов

где m_т – коэффициент заложения откосов, принятый по таблицам [15].

Поправка на устройство искусственных сооружений учитывается в случае, если размер отверстия искусственного сооружения более 4 м. При этом устанавливают пикетажное положение начала и конца моста и соответствующие высоты насыпи. Расчет выполняют обычным способом.

На дополнительные работы, связанные с устройством временных съездов для землеройных машин, засыпкой ям и неровностей в основании насыпи из-за микрорельефа местности, не учтенные в проекте работы, вводят поправочный коэффициент 1,05 – 1,10 на общий объем работ.

Для каждого километра подсчитывается суммарный объем насыпей и выемок с учетом поправок и определяетсяобщий объем земляных работ по проектируемому варианту.

Расчет объема котлована

На начальном этапе строительства, после выноса проектных линий в натуру, выполняются земляные работы — вертикальное планирование территории, рытье котлована. Для определения целесообразности выбранного варианта планировки, размещения объекта, необходимо проанализировать экономическую составляющую предстоящих работ. Немаловажные показатели — количество земли, подлежащее перемещению, дальность ее транспортировки. Для оптимизации процесса строителям необходимо решить ряд вопросов:

• как правильно произвести расчет объема грунта котлована;
• сколько и какой техники нужно задействовать;
• как распределить на участке изъятую землю;
• какое количество породы оставить на обратную засыпку.

От точности вычислений зависит стоимость процесса, его продолжительность, поэтому расчет объема земляных работ для котлована должен выполняться по установленным геометрическим формулам.

Расчет объема грунта котлована с вертикальными стенками

Наиболее простой вариант — выемка на ровной (спланированной) площадке, которая имеет дно в виде прямоугольника, вертикальные стенки одного размера.

В этом случае формула, по которой производится расчет объема котлована, имеет вид:

V = а ∙ L ∙ h, где:

• V — объем,
• a — ширина,
• h — высота (расстояние от дна до верхней кромки),
• L — длина.

При обустройстве глубокого котлована под масштабное сооружение в калькуляцию земляных работ входят грунтовые массы, подлежащих перемещению при подготовке транспортной траншеи (для одностороннего движения — 4,5м, для двустороннего — 6 метров).

Если углубление имеет вертикальные стенки с перепадом высот (дом на склоне) применяется расчет по площади сечений стен, имеющих разную высоту:

V = (F1 + F2) / 2 ∙ L = ( а∙h1 + а∙h2) / 2 ∙ L, где:

• V — объем выемки,
• F1 — площадь стены с высотой h1,
• F2 — площадь стены, у которой высота — h2,
• h1 — высота наименьшей стенки,
• h2 — высота наибольшей стенки,
• а — ширина углубления,
• L — длина.

Эти же формулы применяются для калькуляции траншеи, если сооружение планируется возводить на ленточном, плитном фундаменте. При сложных формах котлована его объем разбивается на простые геометрические фигуры, вычисляется кубатура каждой, затем полученные значения суммируются.

Подсчет земли, которая подлежит обратной засыпке, выполняется по проектным чертежам (либо исполнительным схемам) с учетом размеров и геометрической формы конструкции, для которой выполнена выемка.

Расчет объема котлована с откосами

В Москве и Московском регионе строительным бригадам нередко приходится работать с рыхлыми, нестабильными грунтами. В этом случае получить строго вертикальную стену углубления весьма сложно, поскольку в зависимости от типа породы получается скос из-за ее осыпания. Расчет объема грунта котлована с откосами можно выполнить несколькими способами. Один из вариантов —

V = (F1+ F2) / 2 ∙ h, где:

• F1 — площадь дна;
• F2 — площадь сечения по верху выемки (нулевому уровню участка);
• h — глубина углубления.

В этом случае крутизна откоса не имеет значения. Можно также выполнить расчет объема котлована с откосами по продольным сечениям с использованием формулы площади трапеции.

3d-модель котлована, созданная с применением квадрокоптера:

Расчет объема котлована — что нужно знать?

От чего зависит форма, параметры углубления под фундамент? Прежде всего — от проектных контуров здания, от типа грунтовой породы. Из строительной практики: оптимальный наружный отступ (край углубления) от основных проектных границ здания — порядка 600 мм для прохода и возможности выполнять монтаж.

Производя расчет объема котлована, из общей кубатуры в отдельную статью сметы выделяют срезку растительного слоя (выполняется скрепером или бульдозером), а также срез недобора грунта, который остается на дне выемки для сохранения природной структуры несущего нагрузку слоя. Допустимые величины толщины недобора регламентируются нормативами и зависят от типа грунтовой породы.

Величина обратной засыпки — это разность количества изъятого грунта и количества установленных (запланированных к монтажу) конструкций. В подсчетах объемов учитываются также работы по засыпке въездных/выездных траншей.

Строительство сооружения простых геометрических форм не требует обустройства сложных фундаментов, углублений для них. Просчитать количество перемещаемых земляных масс не составляет труда. Если земля изымается под сложный фундамент, стройплощадка имеет перепады высот, для выполнения подсчетов следует привлечь специалистов.

Опыт сотрудников нашей компании «Московская Геодезия» позволяет с высокой точностью в короткие сроки произвести необходимые вычисления. Наши специалисты готовят калькуляцию по проектным чертежам, геодезическим схемам территории, производят подсчет выполненных земляных работ в Москве и Московской области. Расчеты мы выполняем не только для отдельно возводимых зданий и сооружений. По заявке крупных строительных фирм мы производим подсчет предстоящих/выполненных земляных работ для площадей, жилых кварталов по нивелирной сетке.