Объем котлована как считать с откосами

На стадии составления проекта необходимо посчитать объем котлована, от которого зависит практический состав работ по выемке, обратной засыпке и вывозу лишнего грунта.

Различия в составе залегающих на участке пород приводят к тому, что для одних и тех же оснований вынимаемые объёмы будут отличаться за счет угла наклона откосов.

Процедура расчета является обязательной. Если в проекте строительства частного дома этот момент не отражен, его выполняют самостоятельно до начала рытья котлована.

Способы подсчета

Проведение земляных работ необходимо при возведении большинства конструкций промышленного и гражданского назначения. Способ, которым делают подсчет для котлована, траншеи или насыпи, выбирается в каждом случае индивидуально. Это зависит от следующих факторов:

• масштаба работ;
• назначения объекта (фундаменты зданий, опор, прокладка технологических коммуникаций, устройство колодцев, открытые дренажные системы);
• особенности рельефа строительной площадки;
• способа выемки и удаления земли (ручной, механизированный), который определит необходимость обустройства дополнительных заездов в рабочую зону;
• плотности застройки участка.

Объемы работ по разработке грунтов разделяют на те, которые относящиеся к планировке участка (срезке верхнего слоя почвы) и касающиеся устройства котлованов. Часть из них может производиться бульдозером, зачистку делают вручную.

Максимально приближенный к действительности расчет объема грунта предполагает проведение следующих изысканий (на местности, камеральных работ):

1. Определение контура расчета. При помощи топографической съемки определяются характерные точки и высотные отметки почвы, нижней подстилающей поверхности котлована, сопутствующих выемок, насыпей, перепадов, хребтов.
2. Последующая камеральная обработка устанавливает дополнительные (промежуточные) точки, нужные для корректного определения всех значений (контура, объемов, площади нулевых работ). Производится оценка геологических показателей данного участка.
3. Составление технического отчета с указанием условий, оснований, результатов, фактических и допустимых погрешностей.

Отчет с данными, которые рассчитаны специализированной организацией, будет также являться обоснованием определения стоимости работ.

Определение объема земляных работ при устройстве котлована с откосами и траншей не составляет большого труда после проведения замеров (длина прямых отрезков периметра, глубины в соответствующих точках).

В случаях, когда выемка представляет собой фигуру сложной формы, ее разбивают на простые геометрические тела (призмы, имеющие в основании треугольник, прямоугольник, пятиугольник). Суммирование всех результатов дает нужное значение объема выемки в котловане.

Зная величину площади котлована и всех высот в составляющих ее фигурах, удобно воспользоваться сервисом «онлайн калькулятор». Пример можно увидеть на таком рисунке:

Введя соответствующие значения в поля на указанных вариантах геометрических тел, получают результат, точность которого зависит от выбранного контура расчета.

В относительно простых подсчетах, там, где значение возможной погрешности не велико, используется формула, соответствующая приближенному размеру земляного сооружения:

На площадках сложного рельефа общая длина траншеи разбивается на фрагменты с одинаковым уклоном, объем которых складывается в общее значение.

Требования к откосам

Ответ, какую крутизну должны иметь откосы у земляного сооружения, содержится в строительных нормах. Отклонение от заданных стандартов вызывает не только увеличение объема работ при обрушении стенки, но и опасность получения травмы работником.

Основными определяющими параметрами являются плотность грунта, образующего боковую поверхность, и глубина выемки:

Сопутствующим фактором оказывается длина котлована – при больших прямых участках также могут возникать обрушения края вертикального борта. На коротких промежутках у круглых колодцев такая вероятность ниже.

На практике при выполнении работ по устройству котлованов присутствуют специфические операции, которые нужно учитывать.

Ими являются следующие обстоятельства:

• рытье ямы одноковшовым экскаватором включает в себя допустимые недоборы грунта, которые устраняются при помощи лопаты;
• траншея под прокладку труб вручную обустраивается приямками в местах выполнения стыков;
• для повышения несущей способности трубы на 30 – 40% увеличивают площадь опирания ее на основание путем выборки в подстилающей поверхности борозды по Ø трубы с углом охвата 120°;
• размер обратной отсыпки определяется разницей между объемами котлована и подземной части здания.

Минимизировать количество вывозимого или привозного грунта для завершения на участке всех земляных работ можно, если еще на стадии проектирования рассчитать нулевой уровень, который обеспечит баланс объемов выемки и отсыпки.

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Пример расчета для фундамента

Рассчитать щебень на фундамент предельно просто. В первую очередь вычисляют объем щебневой подушки по формуле:

V= Sh= abh, где:
S – площадь, а h – высота,
a – длина, b – ширина, h – высота.

Поскольку мы рассчитываем объем щебня по площади, она нам уже известна. Ее следует умножить на толщину подушки (рекомендованное значение – от 20 до 30 см). Если размеры монолитного фундамента равны 6х10 м, а толщина щебеночного слоя – 25 см, рассчитаем объем:

6 х 10 х 0,25 = 15 куб. м

Для фундаментной подушки традиционно используют нерудные материалы с показателями морозостойкости не менее F300, прочные и стойкие к воздействию влаги. Обычно это гранит или гравий. Но первый существенно дороже, а также обладает природной радиоактивностью, поэтому строить жилые дома с его применением следует очень осторожно (например, нельзя использовать его при возведении стен, перекрытий).
Насыпная плотность гравийного щебня 20 – 40 мм – около 1400 кг/куб. м, а коэффициент уплотнения в данном случае – 1,3. Зная эти параметры, произведем несложный расчет:

1,4 т х 15 куб. м х 1,3 = 27,3 т.

Мы получили общий вес нерудных материалов для засыпки 60 кв. м площади слоем в 25 см. Чтобы рассчитать необходимый объем, делим полученную величину на насыпную плотность материала:

27,3 т : 1,4 т/куб. м. = 19,5 куб. м

Как рассчитать материалы для выгребной ямы

Обустройство выгребной ямы также включает в себя расчет строительных материалов. Сточный резервуар может быть построен из:

1. Кирпича;
2. Шлакоблока;
3. Бетонного раствора;
4. Металлической или пластиковой бочки;
5. Автомобильных покрышек;
6. Бетонных колец.

Нужно знать габариты используемого строительного материала. Например, у красного кирпича параметры следующие:

Имея габариты, можно без труда рассчитать количество кирпича для обустройства ямы. Также учитывается прослойка цемента и бетонная плита на дне (если яма закрытого типа). Учитывается вид кладки – для обустройства сливных резервуаров рекомендуется шахматная двурядная.

Шлакоблок имеет большие размеры, чем кирпич – 390 х 180 х 190. Из-за увеличенной ширины, его укладывают в один ряд в шахматном порядке. Обратите внимание, что после четвертого ряда нужно сделать сплошной пояс. Его толщина зависит от глубины ямы.

Намного легче работать с бетонными кольцами или покрышками. У них стандартная высота и диаметр. Согласно ГОСТ 8020-90, бывают конструктивные элементы с размерами от 840 мм (наружный диаметр) до 2200 мм. Внутренний диаметр – от 700 до 2000 мм. Берется ближайшее большее значение, подходящее по расчетам. Естественно, к каждому диаметру кольца нужно подобрать подходящую нижнюю плиту. Их габариты также стандартизированы и соответствуют диаметрам сквозных элементов. Дополнительно учитывается толщина бетонного пояса.

Таблица: параметры бетонных колец

Размеры покрышек также стандартизированы. Они классифицируются по области использования. Для небольших выгребных ям подойдут легковые — R13, для широких лучше будет купить покрышки от грузовых автомобилей. Их диаметр доходит до1 метра, благодаря этому можно будет уменьшить глубину котлована.

Таблица: размеры покрышек

Отдельно рассчитывается толщина щебневой подушки. Для ямы закрытого и открытого типа, насыпь будет разниться. На дно котлована насыпается 20 сантиметров речного песка, сверху на него утрамбовывается несколько слоев мелкого щебня. Для открытой ямы нужно использовать камень различной фракции: песок, мелкий щебень, дальше больший и на самый верх укладывается строительный сор (обломки кирпичей, шлакоблоков и т. д.). У закрытой емкости днище укладывается смешанным в равных количествах песком и щебнем.