Подсчет объема земли

При проведении любого строительства, связанного с возведением фундамента или копки траншеи, необходимо точно рассчитать объемы грунта, образующегося при рытье котлована. При проведении расчетов земляных работ надо использовать прогрессивные методы с максимальным использованием механизации и минимальными затратами ручного труда.

Зачем нужен расчет

При возведении зданий установка фундамента высокой прочности является первоочередной задачей. Расчет объема котлованов для многоэтажных зданий производится программным методом с использованием измерительных приборов высокой точности. Расчет более простых объектов производится вручную.

По нормам СНиП к земляным работам относятся:

• Планировка участка. Она состоит из выравнивания поверхности участка, выделенного для строительства. Такие работы включают снятие внешнего слоя почвы, размещение грунта вне выделенного участка.
• Разработка выемки. Важно точно определить объем выкопанного котлована. При этом для вычисления площадь участка разбивается на простые геометрические фигуры для упрощения расчетов. Считается, что небольшие выпуклости не влияют на точность расчетов.
• Форма и объем выемки зависит от вида фундамента. Для прямоугольного дома на плитном фундаменте роется прямоугольная яма. Для ленточного фундамента выкапывается траншея.

Расчет объема изъятой земли нужно производить по следующим причинам:

• Определение финансовых затрат. Они зависят от объема извлеченной земли и вывоза ее с участка. Это количество грунта надо предварительно просчитать.
• Расчет объема материала, используемого для заполнения выемки.
• Вычисление количества земли, которое будет засыпано обратно.

Расчеты земляных работ осуществляется в кубометрах. Это сколько — куб земли? Кубометр земли – это земля, занимающая объем в один кубический метр. Объем земли, выраженный в кубометрах называется кубатурой земли.

Какие размеры учитывать

Как рассчитать объем котлована? Глубина должна быть достаточной для обеспечения необходимой прочности возводимого фундамента. Для расчета вынимаемого грунта учитывают следующие данные:

• результаты геодезических исследований;
• периметр здания;
• архитектурные особенности строящегося объекта;
• технология возведения;
• уровень расположения грунтовых вод (фундамент должен располагаться по крайней мере на 50 см выше грунтовых вод);
• промерзание почвы;
• рельеф участка.

Как определить объем траншеи с откосами

Как вычислить кубы земли при наличии откосов? Размеры на поверхности котлована определяются исходя из крутизны откосов m, который определяется следующим образом: m=H/Wотк. В этом выражении H- высота котлована, Wотк –заложение откоса.

Пусть выемка имеет следующие характеристики:

• ширина на дне – Bосн;
• длина на дне Lосн;
• глубина выемки – H;
• коэффициент крутизны m.

Сначала определяем ширину по верхнему краю: Aверх = H*m +Bосн +H*m.

После этого определяются объем выемки: V = Lосн * H * (Bосн + Aверх)/2.

Примеры других подсчетов

В интернете приведено огромное количество примеров как посчитать кубы земли при подготовке выемок различной формы. Для осуществления расчетов надо правильно провести измерения, а затем использовать онлайн калькулятор в интернете. Полученные значения должны соответствовать эксплуатационным характеристикам:

• ширина на поверхности (A) просчитывается таким образом, чтобы в траншее работники могли проводить необходимые работы
• ширина на дне (B) указывается для определения размеров откосов.
• при равенстве “А” и “В” траншея имеет вертикальные стены (откосы отсутствуют).

Траншеи с откосами по затратам

Сколько затрат потребуется для выкапывания заданной глубины траншеи с откосами? Сначала по приведенной выше формуле рассчитывается объем земляных работ. Далее определяются общие расходы, которые включают затраты на:

• рытье траншеи;
• вывоз земли.

Ниже приведен пример расчета. Исходные данные:

• длина траншеи – 6 м;
• площадь траншеи – 3,6 м2;
• объем траншеи 3,6 м3 = 2,88 м3 (полезный объем) + 0,72 м3(объем откосов);
• рытье траншеи – 500 рублей/м3;
• вывоз земли – 200 рублей/м3.

В результате общие затраты составляют: 500*3.6+200*3,6 = 2520 рублей.

С вертикальными стенами на выровненном участке

На глинистой почве при глубине до полутора метров стенки могут быть вертикальными. В этом случае рассчитать кубы земли траншеи можно по простой формуле. Если сечение котлована имеет прямоугольную форму с длиной (L) и шириной (A), высота всех стенок равна — H, то объем котлована определяется по формуле: V = L*A*H. Например, при L = 10 м, A =5м и Y =1.5м мы получаем площадь сечения 50 м2, а объем котлована — 75 м3.

С вертикальными стенками разной высоты

При прямоугольной форме углы котлована могут быть расположены на различной высоте (H1=3, H2=4, H3=3, H4=2). Как посчитать кубатуру для такой выемки? Объем и площадь сечения определяются по формулам:

• S= L*A;
• V= L*A*(H1+H2+H3+H4)/

Если по-прежнему длина L = 10 м, A = 5м, то  V = 10*5*(3+4+3+2)/4=150 м3.

С откосами на выровненной местности

Как высчитать кубы земли с откосами на спланированном участке. Размеры на поверхности котлована определяются исходя из крутизны откосов m, который определяется по формуле m=H/Wотк. В этой формуле H- высота выемки, Wотк –заложение откоса.

Пусть выемка имеет следующие характеристики:

• грунт – суглинок;
• ширина по дну выемки Bосн = 4 м;
• длина по дну выемки Lосн = 6 м;
• глубина H=2 м;
• коэффициент крутизны m=0.5.

В этом случае сначала определяется ширина по верхнему краю котлована: Aверх = H*m +Bосн +H*m = 6 м.

После этого определяется объем выемки: V = Lосн * H * (Bосн + Aверх)/2 = 6 * 2 *(4+6)/2 = 60 м3.

C откосами с перепадом высот

Объем котлована с откосами при различной высоте углов рассчитывается аналогичным образом. Только в формуле высота H заменяется на Hср, которое вычисляется по усредненной высоте четырех углов: Hср = (H1+H2+H3+H4)/4.

Круглая яма, имеющая откосы

Как посчитать кубы земли для круглой ямы с откосами.

В этом случае для вычисления кубатуры выемки используется формула для усеченного конуса (радиус дна ямы – R1, радиус ямы на поверхности – R2, глубина ямы – H): V = 3.14* Н* (R1*R1+R1*R2+R2*R2)/3.

При радиусе дна R1 = 2 м, радиусе на поверхности R2 =3 м и высоте H = 3 м находим следующий результат:

V = 3.14 * 3*(2*2 + 2*3 +3*3)/3 = 59.66 м3.

Формула расчета для многоугольника с откосами

Как рассчитать кубатуру при многоугольном сечении котлована? В этом случае сначала определяют площадь многоугольного сечения на уровне земли (S1) и площадь многоугольника на дне (S2). После этого определяют площадь многоугольного сечения (Sср) на середине высоты H/2.

Объем выемки определяется по формуле: V = H/6*(S1+4*Sср+S2).

К полученному результату надо прибавить кубатуру подводящих и отводящих траншейных путей. Чтобы определить объем, разрабатываемый экскаватором, надо вычесть две кубатуры:

• слоя растительности, срезанного на поверхности (выполняется бульдозером);
• недобор грунта на дне котлована, чтобы сохранить крепость почвы на дне.

Главные сложности

При возведении жилых домов котлованы имеют сечение сложной формы и большую глубину. При этом надо соблюдать нормативы наклонов откосов. Крутизна откосов при наслоении различных грунтов определяется по самому слабому (сыпучему) грунту.

Также надо учитывать, что извлекаемый грунт разрыхляется и занимает больший объем. Коэффициент увеличения по СНиП составляет:

• для песка – 1.05-1.15;
• для влажного песка 1.1-1.25;
• для суглинка – 1.2 – 1.35;
• для глины – 1.35- 1.5.

От чего зависит стоимость рытья котлована

На стоимость создания котлована влияют следующие факторы:

• способ выполнения работ – с привлечением спецтехники или вручную;
• используемая техника;
• дистанция перемещения доставаемой земли;
• работы по укреплению стен;
• расстояние до водоемов и глубина залегания грунтовых вод;
• тип грунта.

Ошибки вычисления и способы устранения

Чтобы высчитать объем грунта, надо учесть множество различных факторов. Небольшая ошибка может закончиться нарушением технологии и увеличением стоимости строительства. При неправильном обустройстве котлована фундамент будет возведен с технологическими ошибками, что может отразиться на безопасности объекта.

В процессе осуществления расчетов специалисты должны соблюдаться определенные нормы строительства:

• При вычислении кубатуры земли надо учитывать классификацию почвы по характеристикам.
• Для разработки котлована следует подготовить схему с нанесением сечений разработок.
• При расчете глубины выемки надо учитывать толщину срезанного растительного слоя.
• Надо учитывать положение увлажненных грунтов. Например, на песчаных почвах дно должны быть выше уровня залегания грунтовых вод по крайней мере на 30 см, для супесей – на 50 см, глины – до одного метра.
• Для определения расположения грунтовых вод предварительное делаются несколько скважин Уровень устанавливается по скважине с максимальной отметкой.

Расчет объема грунта на современных объектах жизнеобеспечения производится с помощью программного обеспечения после проведения геодезической съемки.

Процесс включает следующие действия:

• топографическая съемка;
• моделирование котлована;
• расчет картограммы;
• обработка данных на программном обеспечении и оформление технической документации;
• определение проектных осей и установка параметров откосов;
• подготовка подъездных путей;
• выделение площадей для размещения извлеченного грунта;
• контроль глубины котлована с помощью специальных отметок.