Содержание
Земляные работы в строительстве составляют значительную долю затрат на оплату труда.
Если при строительстве частного дома можно примерно рассчитать количество часов работы и объем вынутой земли, масштабное строительство требует тщательного расчета.
Чем сложнее архитектура, тем точнее должны быть расчеты. На первый взгляд траншея для газопровода кажется простым объектом.
Из-за значительного размера и разнообразия почв неточности в расчетах могут привести к серьезным ошибкам, переоценке или недооценке финансирования и обеспеченности ресурсами и рабочими механизмами.
Как рассчитать ширину траншеи для трубопровода, мы расскажем в статье.
Составные части расчета объема земляных работ при прокладке трубы
Планируя создание траншеи под трубу, необходимо рассчитать ее геометрические размеры. Для этого используйте замеры геодезистов, рельефы местности и планы строительства.
Расчеты производятся по геометрическим правилам определения объема фигуры. Для этого нужно знать несколько основных показателей. Прежде всего, форма траншеи.
В зависимости от характера местности и характеристик трубопровода это может быть:
- Правильный прямоугольник, если благодаря плотному грунту получаются вертикальные боковые стенки.
- Трапеция с наклонными боковыми стенками.
Для расчетов необходимо узнать основные параметры траншеи:
- ширина по нижней и верхней поверхности;
- общая длина;
- высота каждой из стен;
- кубатура труб.
По замерам определяем:
- квадрат,
- объем объекта,
- периметр,
- количество удаляемой почвы.
Если мы говорим о большой траншее или расположенной на пересеченной местности с разным уровнем поверхности, территория делится на несколько простых фигур. Все расчеты производятся как сумма параметров нескольких фигур.
Цели подсчета размеров
Создание траншеи для труб — это рабочий процесс, который можно измерять в различных единицах.
Расчет объема земляных работ необходим для определения:
- Объем вынутого грунта.
- Стоимость трудозатрат на ручную работу и машино-часов (затраты можно рассчитать с учетом того, что после прокладки трубопровода необходимо будет прокладывать траншею).
- Грузоподъемность транспорта, необходимая для вывоза излишков грунта.
Конечная задача — рассчитать общую стоимость с учетом заработной платы рабочих и платы за аренду механизмов.
При расчете учитываются дополнительные работы, такие как:
- начинка
- сброс грунта на транспорте и его вывоз,
- монтаж крепления вертикальных стен,
- возвращение территории в исходное состояние.
Требования СП и СНиП
Принципы и требования к расчетам изложены в строительных нормах (СП — правилах и СНиП — строительные нормы и правила, ТТК — стандартные технологические карты).
Строительные правила и нормы проведения земляных работ при устройстве траншей утверждены в:
- СНиП 2.05.06-85 по подземной прокладке трубопроводов;
- СП 45.13330.2012 на земляные работы, устанавливающий основные требования к устройству по ширине траншей, высоте стен, допустимым отклонениям;
- СП 104-34-96 по движениям земли;
- СНиП III-42-80 по земляным работам.
Требования могут отличаться для газопроводов, водопроводов и других технологических установок.
Данные и формулы
Прежде чем производить расчеты по формулам, необходимо определить характеристики участка и характеристики трубопровода, которые влияют на используемые параметры.
Величина поправок для определения общего объема почвы, допустимого уклона откосов зависит от качества почвы. При работе на песчаных, легких и тяжелых глинистых, глинистых, мягких или маслянистых почвах используются различные процентные соотношения с учетом примесей щебня.
Должна быть принята во внимание должность. Земляные работы в поле, городской улице или жилом дворе определяют характеристики используемой техники и минимально допустимую глубину.
Сначала рассчитывается необходимая глубина выемки (H). Это зависит от уровня минимально допустимой глубины (Nmin) и диаметра трубы (диаметр трубы + толщина изоляции — Ø с изоляцией): H = Nmin + Ø с изоляцией.
Следующий показатель — ширина траншеи (В), которая определяется исходя из диаметра труб и допусков. Величина допусков вокруг трубы зависит от характера установки (отдельные трубы, секции, гирлянды). Общая ширина не может быть менее 0,7 м, а при боковых креплениях — 0,8 м: H = Ø с изоляцией + допуск.
Ширина траншеи внизу и вверху одинакова только на плотных грунтах; на песчаных и песчаных почвах траншея будет иметь форму трапеции. В этих случаях уклон откосов необходимо рассчитывать с учетом глубины и длины траншеи.
Уклон откоса (Cat) или уклон определяется как отношение глубины выреза (H) к размещению, например:
- Cat = H / B = 1: 1,25 с уклоном 38°.
- Cat = H / B = 1: 1 с уклоном 45°;
- Cat = H / B = 1: 0,5 с уклоном 63°;
Полученный коэффициент позволяет определить ширину траншеи в ее верхней части; для этого к основным параметрам добавляется размер удвоенного уклона.
Объем работ (V) на выемку рассчитывается отдельно для ручной и механизированной выемки. Исходя из практического опыта, соотношение (Cr) составляет 95% и 5% за пределами населенного пункта и 85% и 15% в черте города.
Чтобы определить среднюю ширину (S), сложите нижний и верхний размеры, сложите и разделите пополам: L = (A + B): 2.
Объем почвы, удаляемой механизированным способом, равен: Vex. = L x A x L x (Kpm / 100) (m3), где Kpm = 85 или 95.
Объем собранного вручную грунта равен: Вруч. = L x H x L x (Kpm / 100) (m3), где Kpm = 5 или 15.
Помимо основной траншеи правильной формы, необходимо рыть колодцы, в которых устанавливаются коллекторы для конденсата и где свариваются стыки. Размеры ям зависят от диаметра труб. Оптимальными считаются габариты:
- глубина (H) = 0,7 м от дна трубы.
- длина L = 1,5 метра;
- ширина (W) = Ø + 1,4 м;
Общий объем котлованов обычно составляет до 5% от общего размера всей траншеи.
С учетом этого определяется общий объем работ на первом этапе, который равен: V общему развитию. = Vex. + В руч. + 0,05 (Vex. + V.ruch) (м3).
Вторая часть земляных работ начинается с засыпки траншеи. Эта процедура состоит из нескольких последовательных шагов. Сначала тубы наполняются вручную. Высота равна диаметру трубы с учетом изоляции и заполнения сверху не менее 20 см: h = Ø + 0,2 (м).
Для определения общих объемов обратной засыпки необходимо найти объем траншеи, непосредственно занятой трубопроводом. Для этого воспользуемся формулой площади круга и длины траншеи: V труба = π Ø / 4 x L (м3).
Для дальнейших расчетов необходимо из общего объема вынутого грунта вычесть расчетные размеры трубы и прибавить размеры насыпи над поверхностью грунта, если таковая имеется.
По-другому заправочный объем рассчитывается как сумма работы, проделанной вручную и бульдозером:
- Доля ручного труда — hand V Sat. = трубы A xhx L — V (м3).
- Доля работы с бульдозером: В мех.зас. = (A + B) / 2 x (H — h) * L (м3).
Кроме того, добавляется объем ранее выкопанных котлованов за вычетом размера установленного в них оборудования.
Для проверки можно рассчитать баланс массы грунта: V общей разработки = V ручной засыпки + V проложенной трубы + V механизированной засыпки.
Чтобы определить количество удаляемого грунта, необходимо учитывать количество грунта, которое не вернется в траншею. Для этого используются уже известные данные вынутого грунта и коэффициента остаточного разрыхления (КО). Эта регулировка необходима, потому что есть разница в объеме между плотным вынутым грунтом и возвращенным рыхлым грунтом.
Показатель остатка рассчитывается в процентах и принимается в соответствии с инструкциями: V остатка = V общего развития x (Ko / 100) (м 3).
Оставшаяся земля будет распределена по прилегающей территории, если строительство будет вестись в открытом грунте. В городе или в других стесненных условиях выкопанный и невозвращенный грунт необходимо удалять.
Перед тем, как заказывать транспорт для вывоза, необходимо знать объем грунта, который необходимо загрузить в транспорт и удалить. Для этого мы используем формулу: V тяга = V труб + остаточная V (м3). По объему количество самосвалов подбирается с учетом их грузоподъемности.
Могут потребоваться дополнительные расчеты, например, для установки забора нужно знать периметр траншеи. Для этого сложите длину и ширину (вверху), затем умножьте их дважды: P = (L + B) x 2 (м).
Если траншея имеет сложную форму, то для каждого участка производятся расчеты и суммируются результаты.
Пример расчета траншеи со следующими данными:
- диаметр трубы с изоляцией Ø — 0,7 м;
- длина L = 100 м;
- ширина дна А — 1 м;
- глубина укладки — 1 метр.
- ширина по верху B -1,5 метра;
Рассчитываем объем удаленного механически и вручную грунта, а также общую стоимость с учетом ямок:
- Vex. = (1 + 1,5) / 2 x 1 x 100 x (95/100) = 118,75 (м3), где Krm = 95%;
- Вруч. = (1 + 1,5) / 2 x 1 x 100 x (5/100) = 6,25 (м3), где Krm = 5 %.
- Vобщ = Vex + Vruch + 0,05 (Vex + Vruch) = 118,75 + 6,25 + 0,05 (118,75 + 6,25) = 131,25 (м3).
Аналогичным образом можно произвести дополнительные расчеты еще на этапе засыпки траншеи.
Где брать постоянные значения?
Существует ряд обязательных требований к земляным работам, которые учитываются при проектировании сооружения.
Все основные параметры приведены в СНиПах отрасли и совместных предприятий. Они спроектированы с учетом требований безопасности здания.
Например, СП 45.13330.2012 на земляные работы дает таблицу минимальной ширины траншей, рассчитанной по способу разработки грунта и способу присоединения труб:
Способ прокладки трубопровода | Ширина сварного шва | Ширина на стык, фланцевое соединение |
Разделить секции, если наружный диаметр труб:
|
|
|
Даже при узком способе выемки (Ø до 219 мм) без опускания людей в траншеи |
Ø + 0,2 |
|
Отдельные трубы одного диаметра:
|
|
|
Также есть таблица минимальных размеров колодцев с учетом типа труб, способа подключения, прокладки, условного отверстия трубопровода.
Как подсчитать объем грунта под разные виды трубопроводов?
К разным типам трубопроводов предъявляются особые требования. Например:
-
При прокладке водопровода глубина траншеи должна быть больше глубины промерзания почвы, на разных участках может варьироваться от 1,5 до 3 метров;
- Для канализационных труб необходимо обеспечить постоянный уклон траншеи не менее 1% на 10 метров, чтобы гарантировать естественный дренаж;
- При строительстве газопроводов на дно необходимо положить песчаную подушку.
Перечисленные характеристики учитываются при расчетах. При определении глубины траншеи для водоснабжения учитывается не только диаметр трубы, но и глубина промерзания. В формулах задействовано наибольшее количество.
Глубина траншеи для канализационной трубы не принимается за постоянное значение, а рассчитывается как средний показатель: (Глубина в начале + Глубина в конце траншеи): 2. При прокладке трубопровода глубина траншеи изначально увеличивается на 10-15 см (толщина песчаной подушки).
У клиентов могут быть дополнительные требования к раскопкам, если они не противоречат установленным нормам и правилам.
Расценки в смете при рытье траншей
При оформлении заказа на подготовку траншеи под трубопровод (газ, вода или канализация) стоимость работ рассчитывается с учетом характеристик каждого объекта.
За основу взяты начальные расценки за 1 метр:
- ходовой, по всей длине траншеи.
- кубическая, то есть с учетом глубины, ширины и длины траншеи;
Ставки корректируются с учетом дополнительных условий:
- доля ручного труда;
- характеристики грунта (песчанистая глина, глинозем и др);
- ландшафт территории (наклон участка, наличие холмов, оврагов, асфальта, бетона, камней, деревьев);
- необходимость удаления почвы;
- срочность заказа.
- тип траншеи (с откосами, сложной формы);
- глубина промерзания;
- предварительная подготовка территории, например снятие плодородного слоя почвы)
- вид механизации (экскаватор, траншеекопатель, землеройная машина) с учетом мощности, размера ковша;
Таблица расчета стоимости работы:
За 1 м.куб | Вручную | Экскаватор |
С учетом почвы:
|
|
Независимо от сложности 350 |
Сложная местность | + 5% | — |
Подготовительные работы (подготовка участка) | 480 | — |
Укрепление стен траншеи | 240 | — |
Использование экскаватора | 350 | 150 |
Загрузка почвы в машины | 500 | 320 |
Заполните траншею | 360 | 170 |
Удаление почвы | 450 | 250 |
Уборка территории | 100 | — |
В таблице указаны минимальные ставки. При расчете объема выполненных работ и цены согласовываются с заказчиком
Если вас интересует, что строится траншея, каково ее строение, способы разработки, загляните в этот раздел.
Заключение
Для определения стоимости земляных работ по организации траншей для трубопроводов различного назначения необходимо рассчитать объем извлеченного из земли, засыпанного и вывезенного с места строительства грунта.
Эти расчеты также необходимы для определения потребности в рабочей силе, землеройной технике и грузовом транспорте. Расчеты производятся на основании данных геодезических изысканий и, если они не проводились, с привлечением плана местности.