Определение размеров котлована и объемов земляных работ

Котлован под насосную станцию разрабатывается у учетом различных факторов. Необходимо принимать во внимание размеры и тип насосной станции, виды грунтов, наличие монтажных зон.

Строительство методом котлована предусматривает временное складирование грунта на территории строительной площадки.

Рис.3.1 Расчетная схема определения основных параметров и объемов НС

Ширина котлована по дну определяется по формуле 3.1:

где:

В - ширина подземной части насосной станции, - 6м;

а - строительный запас, который обеспечивает выполнение работ в котловане насосной станции из условий охраны труда - 1,5м;

а₁ -ширина монтажной зоны - 6м;

- толщина стен подземной части насосной станции - 0,2 м.

Длина котлована по дну определяется по формуле 3.2:

где: L - длина подземной части насосной станции, м;   L = 16м;

Находим глубину котлована по  формуле 3.3:

где:

 Н_пч - глубина подземной части, - 2,8м;

 t_дн - толщина днища - 1,2м;

 t_бп - толщина бетонной подготовки - 0,15м;

 t_рш - толщина плодородного слоя почвы - 0,35м;

 h_ц - высота цокольной части  насосной станции - 0,5м.

Ширина котлована по верху определяется по формуле 3.4:

где: m₁ - коэффициент заложения откосов котлована, m₁ = 0,75.

Длина котлована по верху определяется  по формуле 3.5:

 Схемы размещения временных отвалов минерального и растительного грунта зависят от вида грунта, что определяет условия стойкости откосов, ширины временных строительных дорог, ширины полосы для складирования сборных железобетонных элементов здания НС и строительных запасов, которые обеспечивают безопасное выполнение работ.

Расстояние от верхней бровки котлована до нижней основы отвала минерального грунта, определяем по формуле:

(3.6)

где:

 b -размер, который определяется из условия устойчивости откосов - 3м;

 b_дор - ширина дороги в условиях строительства - 4м;

 b_скл  -  величина, которая определяется шириной складирования железобетонных    элементов - 2м;

 b_з  - строительный запас между складом сборных железобетонных    элементов и отвалом минерального грунта - 1м.

 Определяем объем котлована по   формуле:

(3.7)

 где:

 F₁- площадь котлована по верху, м²;

 F₂ - площадь котлована по низу, м²;

 Определяем объем транспортировки минерального  грунта:

 Определяем объем  минерального грунта для обратной засыпки пазух котлована насосной станции:

 где:

 К_р - коэффициент начального  разрыхления грунта;

 К_р = 1,25;

Площадь сечения временного отвала минерального грунта треугольной формы определяется по формуле:

Рис. 3.2 Площадь отвала минерального грунта для обратной засыпки

где:

V_оз -  объем  минерального грунта для обратной засыпки пазух насосной станции;                                                      

L_оз - длина отвала минерального грунта для обратной засыпки.

(3.13)

Рис. 3.3 Отвал минерального грунта для обратной засыпки       

Ширину основы минерального грунта b₂  можно определить по формуле 3.14

 где:

 Н_мг - высота отвала минерального грунта;        

 Высота отвала минерального грунта определяется по формуле 3.15

 где:

 m₂ - коэффициент заложения откосов временного отвала минерального грунта, который зависит от типа и свойств почвы;  m₂ = 1,5;

 Высота отвала минерального грунта является одним из условий выбора экскаватору для разработки котлована. Если же высота выгрузки принятого экскаватору меньше чем высота временного отвала минерального грунта, то в таком случае необходимо ее скорректировать обратным расчетом данного параметра.

 Таким образом, подставив в формулу 3.14 высоту отвала минерального грунта определяем ширину основы временного отвала минерального грунта

Рис.3.4 Схема отвалу минерального грунта

 С целью сохранения плодородного слоя грунта, при строительстве его снимают и складируют во временные отвалы для рекультивации территории. Иногда плодородный грунт может быть вывезен за пределы строительной площадки, если в его использовании нет потребности. В данном случае плодородная почва будет использована для рекультивации территории НС поэтому его складируют во временные отвалы.

Определяем ширину разработки растительного грунта:

 Находимый объем разработки растительного грунта:

где:   

 L_рг  - длина полосы снятия  растительного   грунта, м;

Находим площадь сечения временного отвала растительного грунта:

 Высота отвала растительного грунта:

где:

 m₃ - коэффициент  заложения  внутреннего  укоса растительного  слоя   грунта, m₃ =3; m₄  - коэффициент заложения  внешнего укоса  растительного слоя грунта, m₄  =1,5.

Рис.3.5 Схема отвала растительного грунта

 Ширина основы растительного грунта

Находим объем рекультивации растительного слоя:

 Определяем  расстояние перемещения  растительного грунта при его снятии :

 Расстояние перемещения грунта плодородного слоя при рекультивации:

 где: В_с.в – полоса отчуждения земли на строительство насосной станции, м.