Рытье котлована под фундамент

Проект и подготовка площадки

Первый этап – работа над проектом, и выполнение геолого-геодезических изысканий, позволяющих выявить:

  1. Особенности грунта.
  2. Количество слоев почвы.
  3. Глубину залегания грунтовых вод.
  4. Установить уровень промерзания почвы в зимнее время.

После проведения данных исследований инженеры-проектировщики смогут точно определить какое основание для будущей постройки в указанной местности будет наиболее надежным и долговечным. От этого зависит и то, каким будет котлован под выбранное основание. На выбранном месте делается разметка территории, с учетом необходимости обеспечения подъезда транспорта и техники. В соответствии с планом размечают границы ямы под фундамент, подъездные пути и места прокладки будущих коммуникаций.

Самым востребованным и оправдывающим надежды владельцев будущего жилья признано ленточное основание. Котлован для фундамента такого типа представляет собой канаву определенной глубины и установленной ширины. Траншея под фундамент должна быть выкопана в конце лета или в середине осени. Зимой такие работы проводить не экономично и довольно сложно из-за промерзания почвы в месте строительства.

В соответствии с требованиями технологического процесса и правилами проведения работ составляется схема разметки фундамента.

Чтобы выкопать фундамент, точнее яму для него, потребуется выполнить точную разметку территории, определив расстояние от ближайшей дороги или автомобильной магистрали, пешеходных дорожек и соседских построек. На месте будущего котлована вырубают ненужную крупную растительность, снимают плодородный слой почвы, вывозят с участка дерн, ровняют площадку и после этого приступают к окончательной разметке.

Уже на этой схеме отмечены все прямые углы, расстояние до ограждений участка, длина и ширина котлована. Строителям предстоит перенести полученную схему на территорию участка, соблюдая все намеченные размеры.

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

ГрунтОтношение высоты откосов к его заложению при глубине выемки, м
до 1,5до 3,0до 5,0
Насыпной естественной влажности1 : 0,671 : 11 : 1,25
Песчаный и гравийный влажный (ненасыщенный)1 : 0,501 : 11 : 1
Супесь1 : 0,251 : 0,671 : 0,85
Суглинок1 : 01 : 0,501 : 0,75
Глина1 : 01 : 0,251 : 0,50
Лессовидный сухой1 : 01 : 0,501 : 0,50
Скальные на равнине1 : 0,21 : 0,21 : 0,2

Особенности устройства котлована

Рытье котлована экскаватором

Немногим известно, что особенностью вырытого грунта является увеличение на 30-40% процентов своего объема. В этой связи при рытье котлована экскаватором следует организовать бесперебойную работу по вывозу излишков грунта, а также оставить определенную часть для присыпки возведенного фундамента.

Что касается формы и размеров котлована, то эти показатели находятся в прямой зависимости от вида выбранного основания. Так, в случае изготовления плитного фундамента следует обустраивать выемку, четкой прямоугольной формы. При выполнении основания по ленточной технологии необходимо сооружать котлован в форме траншеи, а в варианте возведения столбчатого фундамента в виде шурфов или скважин.

Глубина

Высота будущего котлована высчитывается на основе двух важных качественных показателей грунта: уровень промерзания и граница грунтовых вод. Важным моментом при обустройстве основания является расположение фундамента на 40-50 см ниже выявленного рубежа промерзания почвы.

Граница грунтовых вод должна находиться на расстоянии не менее 50 см от обустраиваемого основания. В противном случае понадобиться выполнять дополнительные работы по установке гидроизоляции фундамента и дренажной системы для отвода излишек воды, что существенно усложнит строительство и увеличит затраты.

Размеры сторон

При рытье котлована важно учитывать, что его длина и ширина зависят от размеров будущего строения и глубины обустраиваемого фундамента. С габаритами постройки все просто – длина и ширина основания должны превышать заявленные параметры возводимого сооружения на 40-50 см, по 20-25 см с каждой из сторон

Это расстояние необходимо для последующего размещения облицовочного слоя, который также должен иметь опору, а не находиться в подвешенном состоянии.

В соответствии с правилами техники безопасности необходимо обратить внимание на изготовление котлована в форме перевернутой трапеции, откосы которой будут впоследствии предохранять от непреднамеренного осыпания или сползания грунта. Нижней точкой откоса котлована принято считать увеличенное на 40-50 см основание, а для расчета верхней необходимо в обратную сторону от дома на нулевом уровне грунта отмерить отрезок, равный глубине размещения фундамента

В конечном итоге должен получиться равнобедренный треугольник с двумя внутренними углами по 45º

Нижней точкой откоса котлована принято считать увеличенное на 40-50 см основание, а для расчета верхней необходимо в обратную сторону от дома на нулевом уровне грунта отмерить отрезок, равный глубине размещения фундамента. В конечном итоге должен получиться равнобедренный треугольник с двумя внутренними углами по 45º.

Выполнение работ по строительству котлованов

Такой процесс условно делится на определенные стадии:

  • на участке, отведенном под строительство здания, выполняется проверка на предмет прохождения коммуникационных линий, схем которых можно уточнить в местных административных органах. Если такие системы имеются, придется получать письменное согласование на порядок выполнения земляных работ с организациями, обслуживающими данный участок;
  • готовится площадка под строительство частного дома или другого сооружения, снимается плодородный состав почвы на сорокасантиметровую глубину;
  • откачивается вода, устраивается водоотводная канава;
  • проводятся земляные работы. Если глубина котлована под монолитный или другой фундамент превышает 1.25 м, устанавливаются опорные брусья, чтобы предотвратить осыпание грунта, устраивают ступени.

Под ленточный фундамент

Если предстоит устраивать котлован под фундамент ленточного типа для гаража или другого здания, он выглядит в виде заглубленной траншеи, своими размерами предусматривающей выставление опалубочных щитов.

Размеры определяются следующим образом – параметры длины и ширины увеличиваются на тридцать – сорок сантиметров, ширина траншеи равняется сумме аналогичного значения стен и зазорного участка в пятьдесят сантиметров под установку щитов.

Сначала определяются границы будущего основания на поверхности грунта, определяется самый высокий угол. После этого разрешается копать, используя лопату или трактор и периодически контролируя вехами глубину.

Грунт ссыпается неподалеку, чтобы было чем засыпать обратную подсыпку и дренажную систему.

Плитный

Пошаговая инструкция устройства такого фундамента в вытрамбованном котловане выглядит следующим образом:

при небольшом заглублении размеры соответствуют фасадным параметрам объекта. Если предстоит заливка плитного фундамента с утеплением на большую глубину, суммируют размеры несущих стен здания и высоту основания;

грунт разрабатывается постепенно, первым слоями по пятьдесят сантиметров с постепенным уменьшением их толщины. В итоге на стенах формируются ступени. Кстати, если кто-то не знает, как копать фундамент на склоне, используйте данную технологию.

Такой тип фундамента удобно заливать под стандартные постройки – дом 8 на 8 или дом 10 на 10 м. Он является идеальным решением для возведения трехэтажных зданий, представляет собой цельную железобетонную конструкцию, почти не дающую усадки и не опасающуюся пучений почвенного состава.

Столбчатый

Рассмотрим, как выкопать ямы под столбчатый фундамент. В таком случае по периметру объекта готовится под фундамент полуметровая траншея (как для укладки водопровода), на дне которой устраиваются шурфы для опорных столбов. Отметим, что такая несущая конструкция выполняется без опалубки.

Стоимость обустройства котлована

Уже на этапе планирования возникает вопрос, сколько будет стоить выполнение работ на том или ином этапе. Расценки на строительные работы в первую очередь зависят от региона. Организация или наемные рабочие имеют право устанавливать свою цену на выполнение какой-либо работы. Кроме того, на стоимость обустройства котлована могут оказывать влияние следующие факторы:

  • Особенности ландшафта в месте строительства. Участок в лесном массиве потребует дополнительных расходов на удаление деревьев и их корней. Заболоченные участки необходимо предварительно осушать. Работы на песчаных грунтах требуют дополнительного укрепления стенок котлована.
  • Тип грунта и уровень грунтовых вод в некоторых случаях усложняют работу по обустройству котлована.
  • Вид планируемого фундамента определяет параметры котлована и затраты на его разработку.
  • Использование специализированной техники или бригады наемных рабочих также влияет на стоимость работы. Крупногабаритные машины к месту работы доставляют специальным транспортом, что непременно ведет к дополнительным затратам.

Подготовка котлована под фундамент – это очень ответственный этап. От правильного и точного выполнения работ по обустройству котлована зависит то, какие затраты будут необходимы для проведения дальнейшего строительства.

Чем лучше засыпать

Определив срок, выбирают материал. Используются: песок, глина, снятый при строительстве основания грунт. Материалы доступные, последний вовсе достается бесплатно.

На выбор материала влияет много факторов. Основной – состояние грунта. Пучинистый требует иного типа укрепления, в отличие от стойкого, прочного. Влияет глубина залегания грунтовых вод (наличие дренажной системы), фундамент. В последнюю очередь рассматриваются климат, температурные факторы.

Песок

Засыпку песком считают распространенной. Причина для ленточного фундамента — доступность.

Преимущества песка:

  • Проводимость влаги. Обсыпочный материал требует свойства влагопроводимости, чтобы не начиналось гниение, плесневение, вымывание грунта. Правильное обустройство дренажа под ленточной основой дома дает возможность обсыпать песком. Вода не задерживается, отводится естественным путем. Засыпка остается сухой, не дает образовываться льду. Лед опасен способностью расширяться, оказывая давление, деформирует фундамент.
  • Создание плотной подушки. Укладывание песка в пазухи фундамента создает уплотняющий эффект, удерживает основание. Песчаная подушка действует на грунт, не давая ему пучиниться.
  • Ручная работа. Выполнение трамбовки песка в пазухах не требует оборудования. Ручная трамбовка актуальна при небольшом размере.

Негативные стороны песка:

  • Проводимость влаги. Пункт относят и к плюсам, и к минусам. Песочная засыпка – прямой путь к избытку давления на гидроизоляцию фундаментной части. Сказывается состояние дренажа – если водоотводная система оборудована некачественно, песок засыпки не удерживает влагу, пропускает к основанию фундамента. Вода вымывает грунт, заставляет фундамент осаживаться.
  • Ограниченность выбора. Требуется строительный песок. Обычный речной пропускает влагу, вымывается, засыпка разрушается. Песок с глиняными элементами в составе вступает в химические, физические реакции с водой, плотнее укрепляясь на заложенном месте.

Работа с песком требует выполнения рекомендаций.

  1. Прокладывание дренажа. Дренажную систему прокладывают по периметру ленточного фундамента. Это дополнительная защита места от наводнения.
  2. Качественная утрамбовка. Трамбуется слой, высотой 70 сантиметров максимум.

Глина

Глиняную смесь также используют для обратной обработки фундамента. Из преимуществ выделяется действительное укрепление основы, пропуск водной массы. Слой глины — барьер, не позволяющий внешней среде разрушать ленточную конструкцию.

Негативных сторон у материала больше, чем положительных. Минусы глины:

  • Пучинистость. Есть свойство увлажнения, насыщения влагой, отражается на состоянии фундамента зимой.
  • Требование особого состава. Закупают глину, впитывающую небольшое количество воды при нормальных условиях. В нее замешивают около 5-7 процентов песка. Всё размешивается, увлажняется. Получается эластичная, правильная масса.

Максимальный глиняный слой для трамбовки – 50 сантиметров. Глину используют, когда уровень грунтовых вод, ежегодных осадков низок.

Первоначальный грунт

В бюджетном плане использование снятого из траншеи основания грунта оптимально. Не требуются траты, средства экономятся на доставке материала к месту строительства.

Другой плюс варианта — одинаковая водопроницаемость с землей, на которую основа помещена. Проблем с размывом не возникнет. Природный материал хорош, поскольку не требует дополнительного оформления.

Минус, который выделяется, невесомый. Проблемы возникают с организацией места для хранения снятой почвы на время закладки фундамента. Место требуется приближенное к природной микрофлоре, но защищенное от осадков, воздействия влаги.

Иногда, грунт смешивают с песком. Смесь материалов оптимальна для укрепления ленточной основы здания. Песка требуется меньше, чем для обсыпки одним материалом. Способ смешивания оптимален, когда полученного грунта осталось мало (большая часть вымокла, оказалась непригодной для трамбовки в пазухи).

Разновидности котлованов

Прежде чем заняться устройством котлована, необходимо рассмотреть его основные разновидности. На сегодняшний день известны критерии, по которым котлованы классифицируются на отдельные подвиды. С ними следует ознакомиться:

  • необходимость наличия угловых креплений;
  • количество откосов или их отсутствие;
  • наличие наклонных стенок траншеи или котлована.

Последний фактор определяется основанием, которое может быть плитным или ленточным. Если на участке планируется возводить ленточный фундамент, то котлован будет иметь вид траншеи, располагающейся по периметру и в тех местах, где будут несущие стены.

Если вы планируете возведение плитного фундамента с подвалом, то котлован должен располагаться по периметру дома и в том месте, где будет находиться цокольный этаж. Перед началом работы необходимо осуществить земляные работы, они предусматривают:

  • определение типа почвы;
  • проведение анализа здания;
  • выполнение расчета глубины котлована;
  • проведение анализа климатического состояния региона.

Тип почвы определяется специальной экспертизой. Этот этап является обязательным, ведь с его помощью можно определить глубину основания, что обеспечит надежность и прочность здания в процессе эксплуатации. Можно осуществить ещё и анализ здания, которое будет выстраиваться на участке. Необходимо знать вес постройки, а также нагрузку на фундамент

Важно предусмотреть наличие самых мелких деталей, вплоть до материалов отделки полов, стен и кровли

Особенности рытья для различных типов фундамента

К котлованам под здания предъявляются определенные требования. Они должны соответствовать размерам и нагрузке дома, строительным нормам, не изменять установленные параметры и форму. Для выполнения последнего пункта необходимо соблюдать технологию копки. Согласно нормам выбирается размер ступеней и угол наклона откосов, выполняется крепление стенок котлована. Особенности разработки зависят от типа фундамента дома.

Ленточный


Котлован под ленточный фундамент роется в виде траншеи. Устройство откосов зависит от типа грунта. На глинистой почве допускается формирование вертикальных стенок. В глубоких траншеях с влажным или песчано-гравийным грунтом устраивают откосы с различным углом наклона – от 45 до 63°. При подсчете ширины учитывают необходимость установки опалубки, удерживающей железобетон. Дополнительно закладывается 50 см, максимальный размер не нормируется.

По углам периметра дома и в месте пересечения внутренних стен вбиваются колышки и выполняется разметка. Ширина траншеи обозначается двумя параллельными линиями. Земляные работы начинают с наиболее высокого угла, следуя вдоль очерченной линии периметра. В процессе рытья глубина контролируется вехами.

При необходимости монтируется крепление ленточной траншеи от осыпания из деревянных щитов, досок, шифера. Между противоположными краями для надежности устанавливают распорки. После застывания фундамента щиты демонтируют. Часть грунта не убирают, а оставляют для обратной отсыпки. Лучше использовать песок. После выкапывания дно траншеи трамбует под засыпку.

Монолитный


Уплотнение грунта виброплитой Котлован под дом с монолитным плитным фундаментом из-за большого объема земляных работ выкапывают с помощью экскаватора. Если заглубление составляет 40-50 см, то можно копать вручную. Грунт вынимается частями, каждый слой по 50 см, постепенно образуются ступени размером 25 см. Почва вынимает, начиная от центра. Затем площадка разравнивается и приступают к следующему слою.

По периметру котлована, ниже общего уровня закладывают дренажные трубы. Это необходимая мера для влажных грунтов. Разработка ведется с учетом особенностей грунта:

  • Песок хорошо уплотняется и держит нагрузку, но осыпается при копке. Потребуется формирование откосов и укрепление боковых стенок.
  • Глина и суглинок в результате замерзания влаги вспучиваются в зимний период. Необходим грамотный расчет при обустройстве плитного фундамента на таком грунте.

Столбчатый


Яма для столбчатого фундамента Под столбчатый фундамент землю можно выкопать самостоятельно. Работа начинается с очищения площадки от верхнего слоя земли и разметки по грунту. Потребуется нанести схему периметра дома, в виде двух параллельно натянутых шнуров. Места ям под столбы намечаются по углам и на пролетах с шагом 1,6-2,5 м.

Для выполнения работы вручную потребуется:

  • лопаты (штыковые и совковые);
  • кирка или лом;
  • тачка для вывоза почвы.

Ямы глубиной до 1 м можно рыть с вертикальными стенками, при увеличении глубины устраиваются откосы, чтобы не осыпался грунт. Ширина ям больше размеров столбов на 20-40 см в каждую сторону. Это расстояние необходимо для установки опалубки. Глубина высчитывается по общим правилам.

Методика проведения работ

Сам процесс устройства котлована для плитной конструкции выглядит следующим образом: на первом этапе со строительной площадки снимают 30 см плодородного грунта. Сделать это необходимо на месте расположения будущего основания. Это требование обусловлено тем, что сгнившая органика способна ухудшить эксплуатационные качества фундамента. На ровную и очищенную поверхность необходимо нанести нулевые габариты котлована, сюда следует отнести длину и ширину. По этим границам нужно осуществить первую выемку, которая будет заглубляется в почву на 0,5 м.

Вынимать грунт необходимо от центральной части котлована, постепенно продвигаясь к краям строительной площадки. Как только первый слой будет разработан, можно переходить ко второму. Его границы должны быть уложены в размеры первого слоя и уменьшены на 25 см. Эти действия следует продолжать до тех пор, пока вы не достигнете дна котлована, который является площадкой для заливки подошвы.

Извлеченная почва сортируется на две части. Первая – это песчаный грунт, который располагается у границ котлована и будет использоваться для подсыпки. Вторую часть необходимо вывезти за пределы участка.

Устройство котлованов под фундаменты плитного типа

Прямоугольный котлован под плиту обустраивается по несколько иным правилам, а именно: Во-первых, его размеры равны длине и ширине фасадной части строящегося здания – в случае малозаглубленного строительства. И длине (ширине) фасада плюс высота фундамента – в случае заглубленного строительства.

Во-вторых, фундамент под котлован разрабатывается ступеньками – поэтапным снятием 0,5-метровых слоев грунта, каждый из которых имеет меньшие (на 0,5 метра) габариты (длину и ширину). То есть, в процессе рытья на стенках котлована образуются ступеньки высотой в 0,5 метра и шириной в 25 сантиметра.

В-третьих, выкопать котлован под фундамент своими руками, в данном случае, практически невозможно. Устроителям земляных работ придется заранее заказывать тяжелую технику: экскаваторы, бульдозеры и самосвалы.

Ну а сам процесс обустройства происходит следующим образом:

  • В самом начале, по традиции, со строительной площадки снимают 30-сантиметровый слой плодородного грунта, поскольку сгнившая органика может ухудшить эксплуатационные характеристики основания.
  • После этого на очищенной и ровной поверхности очерчивают «нулевые» габариты котлована (длина+высота и ширина+высота).
  • Далее, по этим границам делают первую выемку, заглубленную в грунт на 0,5 метра. Причем грунт вынимают от центра к краям строительной площадки.
  • После разработки первого слоя переходят ко второму. Его границы укладывают в уменьшенные на 25 сантиметров габариты (длину и ширину) первого слоя.

Вышеописанные действия продолжаются до достижения дна котлована – площадки для заливки подошвы фундамента.

Извлеченный грунт сортируют на две части. Первую – песчаную – складируют у границ котлована – для подсыпки. Вторую – увозят за пределы участка.

Подготовительные работы и расчет

Перед началом выкапывания следует рассчитать ширину и длину. Естественно, что они будут зависеть от параметров самого здания (ширины и длины), а еще от глубины залегания подошвы конструкции. Есть правило для того, чтобы определять размеры постройки – размер фундамент должен быть больше, чем длина и ширина фасада на 0,4 метра, так как под отделку фасада тоже потребуется фундамент. Следовательно, прибавьте к каждой стороне по 0,2 метра.

Как уже было упомянуто, размер котлована будет зависеть и от глубины залегания фундамента, ведь в поперечном разрезе он (котлован) должен быть по форме как трапеция. Такие требования обусловлены техникой безопасности. Стенки (при доставании земли из котлована) должны быть с откосами. Размер дома, увеличенный на 0,4 метра, будет спроецирован лишь на нижнюю часть котлована. Учтите, что верх должен превышать размеры на величину, которая равна глубине залегания подошвы. Это поможет вам создать пропорцию с уклоном стены на 45 градусов. Это нужно для того, чтобы стенки были в безопасности, и им не грозило осыпание почвы.

Для того чтобы определить площадь подошвы, рекомендуем заранее рассчитанную нагрузку на определенный показатель почвы и уровень максимально допустимой нагрузки (такие данные можно получить после проведения экспертизы). После того, как размер будет рассчитан, начинаем рыть котлован.

Процесс рытье делят на несколько стадий:

  1. Для начала подготовка участка, следует снять 0,4 метра почвы сверху.
  2. Влагу откачивают (в случае ее образования), а после отводят с участка.
  3. Убирают землю на рассчитанную заранее глубину. Если котлован будет глубже 1,25 метра, то следует поставить особые брусья-опорки, которые помогают предотвратить оползание земли по стенкам.
  4. Сделать в котловане ступени, если глубина 5 метров (расчет глубины ступеней оставьте для опытного специалиста).

Когда на разработку котлована требуется проект

Часть проекта, согласно которой на объекте производятся земляные работы, называется ПРК (проект разработки котлована). Такой проект составляют, когда глубина разработки превышает 2 м (это может быть дом с подвалом), а также когда для безопасности работ надо укрепить стенки или сделать глубинное водопонижение.

ПРК (или ППР котлована) включает в себя чертежи в плане и разрезе, технологические и другие схемы, в которых содержится информация, вплоть до мест расстановки землеройной техники и самосвалов.

Если котлован разрабатывают рядом с существующим сооружением, либо его глубина превышает уровень заложения последнего, в проекте определяют меры против осадки грунта и деформации конструкций.

Это может быть возведение шпунтовых стен, усиление грунтов цементацией либо силикатизацией, устройство нового, более глубокого фундамента под старым.

Защита фундаментов существующих зданий

Как форма стенок котлована зависит от его глубины

Свойства грунтов и наличие в них подземных вод определяют структуру котлована, который может иметь вертикальные стенки или пологие.

Вертикальные без креплений можно делать в плотных сухих грунтах, и только, когда котлован не остаётся открытым на продолжительное время.

Стенки котлована ступенчатой формы

Если есть вертикальные откосы (если рядом нет сооружений), глубина не может превышать:

  • в твёрдых глинах и суглинках – 3м;
  • в полутвёрдых глинах и суглинках – 2м;
  • в тугопластичных глинах – 1,5 м;
  • в текучих глинах и твёрдых супесях – 1,25 м;
  • в песчаных, гравийных и лёссовых грунтах – 1,0 м.

Когда надо рыть на большую глубину, в котловане предусматривают пологие (иногда ступенчатые) стенки, либо выбирают один из вариантов крепления стенок.

Отвесные стенки котлована с анкерным креплением

Когда глубина более 5 метров, крутизна откосов принимается по таблице в СНиП и зависит от типа грунта. Этот параметр – отношение глубины к проекции откоса на горизонталь (на схеме снизу).

Чертеж: крутизна откоса котлована 1:1

Определение размеров котлована

Глубина котлована – важный параметр, который определяется сложением толщин фундамента и подстилающих слоёв. Это: песчано-щебневые подушки, бетонные подготовки и пластовый дренаж.

Разницы нет, под ленточный фундамент роют котлован или под монолитную плиту. Она тоже может значительно заглубляться, когда в здании предусмотрен цокольный этаж или подвал.

Глубина – сумма всех слоёв, начиная от уровня земли

Основные параметры при расчете размеров котлована

Размеры дна в плане назначают при проектировании, учитывая параметры фундамента и способ возведения, необходимое пространство для опалубки, удобство бетонирования или монтажа сборных элементов.

Часто размеры котлована по дну и поверху различаются незначительно, потому что пологие стенки увеличивают объём земляных работ. На практике чаще делают вертикальные откосы, не смотря на необходимость укрепления.

Основные варианты планировки

Все необходимые размеры для расчета работ по подготовке ям, траншей и насыпей устанавливаются в ходе простых действий. Для упрощения расчета, объем будущего котлована делится на отдельные секции нормативной длины от 100 до 200 м.

Сначала определяют кубатуру грунта для каждого участка, а после результаты складывают. Далее принимают методику для производства работ, с учетом необходимости вывозки или складирования земли на площадке для обратной засыпки. Наиболее часто применяются следующие формулы и алгоритмы расчетов.

Формула расчета для многоугольника с откосами

Для этой конфигурации котлованов вначале определяют верхнюю F1 и нижнюю F2 площади, разбив на несколько правильных фигур. Учитывая показатели глубины выемки H, находят среднюю линию и на ней определяют среднюю площадь Fсред выемки.

Общий объём выемки с конфигурацией многоугольника и откосами устанавливают по следующей формуле подсчета:

F1/F2/Fcp — верх, низ и середина площади выемки м2.

Для грамотного определения объема потребуется также добавить кубатуру въездных/выездных траншейных путей:

  1. Vкот. — чистый объём только выемки, м3;
  2. Vвъез/Vвыез. — объём въездных/выездных путей, м3;
  3. n — число въездных/выездных путей.

Из общего объема выемки определяют кубатуру срезанного растительного покрова, который, как правило, выполняют бульдозером и кубатуру снятия недобора у дна выемки, разрабатываемой экскаватором, чтобы не нарушать цельность и крепость почвы у основы фундамента.

С вертикальными стенками на ровном участке

Самый простой метод — выемка на ровном/спланированном участке, имеющим форму прямоугольника с отвесными стенами равного размера.

В таком случае формула, по которой необходимо произвести расчет будет иметь вид:

  1. V — величина объёма, м3;
  2. F- величина площади, м2;
  3. B — показатель ширины, м;
  4. H — фактическая высота, м;
  5. L — длина участка, м.

Например, для выемки простого прямоугольного сечения с габаритами:

  • B =10 м;
  • L = 6 м;
  • Н =2 м;
  • объем земляных работ (V) = 320 м3;
  • площадь по плану (F) = 160 м2;

Расчет будет выглядеть так:

  • V = 10 х 16 х 2 = 320 м3;
  • F = L х B = 10 х 16 = 160 м2.

С вертикальными стенками, имеющих разные отметки вершин

Очень часто при разработке котлована, углы его имеют разные уровни, в результате чего приходится применять особую формулу.

Например, если яма имеет правильную прямоугольную форму из 4-х разных вершин:

  1. B =5 м;
  2. L=10 м;
  3. Н1=2 м;
  4. Н2=3 м;
  5. Н3= 2 м;
  6. Н4 =4 м.
  7. Объем земляных работ: (V) = 137.5 м3.
  8. Площадь (F) = 50 м2.

Вычисляем:

V = B х L х ( H1 + H2 + H3 + H4 )/4 = 5 х 10 х ( 2 + 3 + 2 + 4 )/4 = 137.5 м3.;

F = B х L = 5 х 10 = 50 м2.

С откосами на спланированной местности

Размеры ширины В осн и длины L осн у основания определяют по размерам сооружения, учитывая разрыв между ним и подошвой откоса более 3 м. Размеры у верха котлована рассчитывают с учетом крутизны откосов. Она зависит от коэффициента откоса.

Этот показатель можно посчитать путем деления высоты углубления выемки к заложению откоса, формула выглядит так:

Например, для выемки, имеющей характеристики:

  • Ширина у основания выемки (Bосн),4 м;
  • длина основания выемки (Lосн), 6 м;
  • высота (H), 2 м;
  • выбран грунт: суглинок;
  • коэффициент m = 0.5.
  1. Bверх = H * m + Bосн + H * m = 2 * 0.5 + 4 + 2 * 0.5 = 6 м.
  2. V = ( Bосн + Bверх ) / 2 * H * Lосн = ( 4 + 6 ) / 2 * 2 * 6 = 60 м3.
  3. Объем траншеи будет равен (V) = 60 м3.
  4. F = ( Bосн + Bверх ) / 2 х H = ( 4 + 6 ) / 2 х 2 = 10 м2.
  5. Площадь сечения: (F) = 10 м2.

Аналогично для выемки, имеющую квадратную форму формула будет иметь вид:

Для котлована, с конфигурацией многоугольника:

Данные формулы можно использовать для установления объемов не широких выемок меньше 15 м. Они смогут углубляться драглайном, который будет находиться на поверхности земли.

При большой ширине, грунтовые операции выполняют экскаватором на дне, с вариантом «прямая лопата», в таком случае к кубатуре выемки нужно добавить величину для обустройства въездов.

Яма с круглым сечением, имеющий откосы

Для котлованов с круглым сечением с откосами, кубатуру выемки рассчитывают по формуле для перевернутого усеченного конуса.

В усеченном конусе R и r, соответственно — верхний и нижний радиусы.

Например, для круглого колодца, имеющие откосы:

  • Ширина нижнего основания D1=2r, 3 м;
  • верхний диаметр D2= 2R, 5 м;
  • высота котлована (H), 3 м;

Формула для расчета объема:

Объем котлована будет равен: V = 37.699 м3

Ямы для объектов, имеющих и цилиндрические, и конические части, например, отстойники и метантенки, как правило, строятся группами. Их выкапывают в грунт в 2 стадии:

  1. сначала организуют общую выемку прямоугольной формы до отметки установки цилиндрических компонентов;
  2. после выполняют выемку для конических элементов, следовательно, и расчет объема выборки грунта осуществляют в 2 стадии.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий