Объемы земляных сооружений подсчитываются по рабочим чертежам и уточняются по натурным замерам в процессе производства работ. Объем земляного сооружения из-за общей сложности его конфигурации (рис. 1) не удается подсчитать «сразу». Поэтому сооружение разбивается на ряд отдельных объемов в виде элементарных геометрических фигур (призма, пирамида), объем которых вычисляется по известным простым математическим формулам. При этом используются справочные таблицы, номограммы или расчет ведется на компьютере по соответствующей программе.
Расчет производят для плотного (естественного) состояния грунта. При определении объема разрыхленных грунтов учитывают коэффициенты разрыхления. Наличие на одном объекте нескольких видов фунта различных категорий требует раздельного подсчета их объема.
Объем котлована вычисляется по рабочим чертежам с отметками бровки и дна котлована, планом участка в горизонталях и принятой крутизной откосов.
Ширина дна котлована определяется в зависимости от будущего сооружения (фундамента, коллектора и т.п.) с добавлением свободной зоны шириной 0,5 м для прохода рабочих по всему периметру котлована.
Котлован разбивается на ряд элементарных фигур, подсчитывается объем каждой и полученные результаты суммируются.
Рис. 1. Разбивка площадки: а – на квадраты; б – на треугольники; в – профиль площадки: 1 – фактический; 2 – проектный; 3 – контур будущего котлована; 4 – условная метка
Объемы земляных работ при проектировании вертикальной планировки площадок определяются по нивелировочной сетке квадратов или сетке квадратов, нанесенной на план в горизонталях (рис. 1). Сторона квадрата принимается от 10 до 100 м в зависимости от рельефа местности (в квадрате должна быть минимум одна, максимум – две горизонтали). При сложном рельефе местности квадраты делятся диагоналями на треугольники. По горизонталям интерполяций определяют отметки (черные) всех вершин квадратов (треугольников).
Проектируя вертикальную планировку площадки, стремятся к минимальному объему земляных работ. Это достигается соблюдением нулевого баланса земляных масс, когда объем грунта из выемок полностью укладывается в полезные насыпи.
Для этого вычисляется отметка плоскости «нулевых» работ, т.е. плоскости будущей площадки. Зная эту «проектную» отметку (красную), определяют по разности «черных» и «красных» отметок «рабочие» отметки всех вершин квадратов и треугольников, т.е. их высоты. Затем вычисляется объем каждой фигуры (призмы) и результаты полученных вычислений суммируются.
Объем траншеи определяется как сумма объемов отдельных участков между поперечными профилями, проведенными через точки перелома продольного профиля (рельефа) (рис. 2).
Ширина траншеи по дну (без учета крепления) принимается на (0,3-1,0) м шире диаметра укладываемого трубопровода. Для ленточного фундамента ширина траншеи по дну принимается шире фундамента на 1,0 м (по 0,5 м с каждой стороны). При строительстве объектов ПГС устраиваются в основном траншеи небольшой протяженности (до 300 м), для подсчета объемов которых можно пользоваться упрощенными формулами, например, между точками перелома 1 и 2 (рис. 2):
Рис. 2. К определению объема траншеи: а – профиль; б – элементы сечения
