Как рассчитать ширину и другие размеры траншеи под трубопровод, для чего это необходимо?

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:

1. Правильный прямоугольник, если благодаря плотному грунту получаются вертикальные боковые стенки.
2. 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:

1. Объем вынутого грунта.
2. Стоимость трудозатрат на ручную работу и машино-часов (затраты можно рассчитать с учетом того, что после прокладки трубопровода необходимо будет прокладывать траншею).
3. 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:

1. Доля ручного труда — hand V Sat. = трубы A xhx L — V (м3).
2. 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:

1. Vex. = (1 + 1,5) / 2 x 1 x 100 x (95/100) = 118,75 (м3), где Krm = 95%;
2. Вруч. = (1 + 1,5) / 2 x 1 x 100 x (5/100) = 6,25 (м3), где Krm = 5 %.
3. 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:

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:

1. 

   При прокладке водопровода глубина траншеи должна быть больше глубины промерзания почвы, на разных участках может варьироваться от 1,5 до 3 метров;

2. Для канализационных труб необходимо обеспечить постоянный уклон траншеи не менее 1% на 10 метров, чтобы гарантировать естественный дренаж;
3. 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:

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.