Comment calculer le volume des travaux d’excavation lors de l’aménagement d’une fosse ??

Lors de la création d'une fosse pour un projet de construction, une estimation précise du volume des travaux d'excavation est nécessaire. Le choix d'une machine de forage au diamant permet de réduire les coûts et les délais inutiles en garantissant que le volume de terre requis est déplacé efficacement. Savoir comment ces calculs sont effectués peut vous aider à gagner du temps et de l'argent.

La première chose à faire est de mesurer la taille de la fosse. La largeur, la profondeur et la longueur sont toutes incluses. Ces dimensions peuvent être multipliées pour obtenir une mesure de volume de base. Mais la procédure ne s'arrête pas là. Le volume final peut varier en fonction de la forme de la fosse et de la nature du sol, ce qui nécessite de modifier les calculs initiaux.

Il est également très important de tenir compte d'éléments tels que le compactage du sol et les angles de pente. Alors que le compactage du sol influence l'ampleur de l'expansion ou du tassement du sol, les angles de talus garantissent la stabilité des parois de l'excavation. Pour obtenir une estimation précise du volume, les facteurs suivants sont essentiels.

En outre, des instruments tels que le matériel d'arpentage et les logiciels peuvent améliorer la précision de vos mesures. Ces outils fournissent des données plus précises que les seuls calculs manuels, car ils tiennent compte des variations naturelles du terrain.

Vous pouvez garantir un projet d'excavation sans faille, rapide et rentable en respectant ces lignes directrices et en utilisant l'équipement approprié. Cette méthode permet de réduire les erreurs et d'améliorer l'efficacité globale du processus de construction.

Pourquoi la quantité de terre est-elle calculée ??

La construction et l'érection de structures étant un processus complexe impliquant d'importantes dépenses financières, les promoteurs doivent garantir des travaux d'excavation de grande qualité pour les fondations de l'installation.

Les fondations des bâtiments résidentiels et commerciaux de grande hauteur doivent être de haute qualité. Comme ces fondations ont généralement des configurations complexes, les méthodes logicielles modernes utilisent des appareils de mesure de haute précision pour calculer le nombre de mètres cubes de terre à enlever.

Dans ce cas, la capacité cubique totale du terrain à extraire de la fosse peut être déterminée avec la plus grande précision possible. Les objets moins importants sont calculés à la main ou à l'aide de calculateurs de construction en ligne accessibles sur l'internet.

Composition du terrassement conformément aux exigences de la SNIP :

• le tracé vertical du terrain. Il est réalisé en nivelant le relief de la zone allouée à la construction. Elle comprend les travaux suivants : enlèvement et déplacement de la couche de terre, transport et compactage de celle-ci sur des sites extérieurs, unités de mesure de la surface en m2.
• Développement de l'excavation pour la fosse. Il s'agit de calculer les volumes d'un site sous la forme de la somme des volumes des figures classiques incluses dans la configuration générale de l'objet en construction. Dans ce cas, on suppose que les dimensions du sol sont limitées par des plans visuels. Dans ce cas, les petits renflements n'affecteront pas la précision, unités m3.

Une tranchée est creusée pour la version en bande de la construction d'une dalle de fondation, et une fosse régulière est réalisée pour la construction d'une dalle de fondation pour une maison rectangulaire.

Pour calculer le volume du sol, les informations suivantes sont prises en compte :

• Levés géodésiques.
• Dimensions le long du périmètre et caractéristiques architecturales et de construction de l'objet.
• Technologie de construction de l'objet.
• Le niveau, la présence d'eau souterraine, les fondations des bâtiments ne peuvent pas en être plus proches que 500 mm.
• La profondeur de congélation du sol, qui doit être d'au moins 300 mm.
• Relief du terrain.

Dans la section excavation, le calcul des objets compliqués est effectué dans le cadre des paramètres du projet de construction. Les professionnels décident de la profondeur de la fosse à creuser pour qu'elle serve de fondation solide en tenant compte de toutes les caractéristiques susmentionnées.

La quantité précise de terre ou de matériaux à enlever doit être déterminée afin de calculer le volume des travaux d'excavation nécessaires à l'aménagement d'une fosse. La longueur, la largeur et la profondeur de la fosse sont normalement mesurées au cours de cette procédure, et le volume total est ensuite calculé à l'aide des valeurs mesurées. Des calculs précis sont essentiels pour organiser un projet, établir un budget et garantir la sécurité et l'efficacité du processus d'excavation. Toute personne peut gérer des projets d'excavation plus efficacement et éviter des erreurs coûteuses en se familiarisant avec les principes de base de ces calculs.

Données initiales pour le calcul

Le calcul de la capacité cubique de l'excavation est considéré comme une étape cruciale dans le calcul des dépenses de main-d'œuvre et des marqueurs de coûts pour l'échantillonnage des terres. Les estimations des travaux de construction et d'installation, les méthodes technologiques développées pour les processus de construction importants, les méthodes d'exécution des travaux et les indicateurs techniques et économiques sont tous basés sur les volumes du sol.

Les besoins en ouvriers, en outils de construction, en véhicules de transport et en matériaux de construction sont déterminés par les résultats.

Le secret du calcul du volume est la surface. La formule de l'aire des formes géométriques les plus élémentaires, telles que le cercle ou le parallélogramme, se trouve dans la plupart des formules. La surface résultante est multipliée par la hauteur pour obtenir la capacité cubique. La fosse peut être conditionnellement divisée en configurations classiques plus petites si elle n'a pas la bonne forme.

Un indicateur important est la profondeur de la fosse, qui est déterminée par l'épaisseur de la fondation ainsi que par les couches isolantes, qui comprennent le drainage du réservoir, les flans de béton et les coussins de sable et de pierre concassée. Cependant, il n'y a pas de différences significatives entre une dalle monolithique et une fondation à plusieurs bandes lorsqu'il s'agit de déterminer la profondeur de l'excavation.

Les caractéristiques du fond du plan sont décidées pendant la phase de conception, qui prend également en compte l'intervalle de coffrage, les techniques de construction et la géométrie de la fondation. Le niveau de la nappe phréatique autour du périmètre de la fosse et la profondeur à laquelle le sol gèle sont les deux facteurs fondamentaux qui détermineront ce paramètre.

En utilisant les données de conception, la profondeur des excavations peut être déterminée à partir du "noir" ou "zéro" la marque du plan du sol jusqu'à la marque où la fondation est posée. Si ce volume est calculé en plus, la profondeur des fouilles est réduite de l'épaisseur de l'enlèvement du sol végétal.

Les caractéristiques du sous-sol et des fondations, telles que l'épaisseur de la couche isolante et le coffrage avec les fixations, doivent être prises en compte lors de la détermination de la largeur et de la longueur d'une excavation avec des parois verticales.

Le rapport entre la hauteur de la fouille et la longueur du talus indique la pente de la fouille. La hauteur de la fosse et l'état du sol influencent cet indicateur. Vous devez connaître ces valeurs fondamentales pour calculer le volume de l'excavation.

Si le trou a certaines dimensions, par exemple :

• Largeur (H) : 10 m ;
• longueur (L) : 16 m ;
• profondeur (H) : 3 m ;
• profondeur de l'excavation et longueur de la pente, 1:2 (un pour deux) ;
• Le périmètre de la fosse est égal à 52 m ;
• La surface de la fosse sera égale à 160 m2 ;
• cubature du sol, 948 m3.

Pour déterminer le volume, il est préférable d'utiliser les données de terrain en coupe de l'aménageur, s'il en dispose. Les données de la coupe transversale sont affichées dans le projet et fournissent des informations sur la hauteur et l'emplacement des points au niveau du sol. La surface peut être déterminée en utilisant ces points comme coordonnées.

Un planimètre numérique électromécanique est le moyen le plus rapide de calculer la surface des formes irrégulières. Une forme géométrique complexe y est contrôlée de manière indépendante par le déterminant de contour, tandis que la forme est dessinée à l'échelle. Le planimètre effectue une lecture numérique de la surface après saisie d'un coefficient de grande échelle.

Les principales options d'aménagement

En une série d'étapes simples, toutes les dimensions nécessaires au calcul des travaux de préparation des trous, des tranchées et des remblais sont établies. Le volume de la future fosse d'excavation est divisé en sections distinctes avec des longueurs standard allant de 100 à 200 mètres afin de simplifier le calcul.

Le volume de sol de chaque section est d'abord calculé, puis les résultats sont totalisés. Ensuite, un processus est utilisé pour produire l'ouvrage, en tenant compte de la nécessité de stocker ou d'enlever de la terre du site pour le remblayer. Les algorithmes et formules de calcul les plus souvent utilisés sont énumérés ci-dessous.

Formule de calcul pour un polygone en pente

Déterminer les zones F1 supérieure et F2 inférieure pour cette configuration d'excavations en les divisant en plusieurs figures régulières. Trouver la ligne médiane et calculer la surface moyenne Fmedium de l'excavation sur cette ligne, en tenant compte des indicateurs de la profondeur d'excavation H.

La formule de calcul suivante permet de déterminer le volume total de l'excavation avec des pentes et une configuration polygonale :

F1/F2/Fcp : la région en haut, en bas et au milieu de l'excavation de m2.

Pour calculer correctement le volume, il faut également tenir compte de la capacité cubique des voies d'entrée et de sortie de la tranchée :

1. Vcat. – volume net de l'excavation seule, m3 ;
2. Entrée/sortie. – le volume des voies d'entrée/sortie, m3 ;
3. n – nombre de voies d'entrée/sortie.

La capacité cubique de la végétation coupée, qui est généralement enlevée à l'aide d'un bulldozer, et la capacité cubique du déficit au fond de l'excavation, qui est développé par une excavatrice afin de ne pas perturber la résistance et l'intégrité du sol à la base de la fondation, sont calculées à partir du volume total de l'excavation.

Avec des parois verticales sur une surface plane

La technique la plus simple consiste à creuser sur une surface plane et nivelée qui a la forme d'un rectangle et dont les parois sont de taille égale.

Dans ce cas, la formule de calcul requise ressemblera à ceci :

1. V-valeur du volume, m3 ;
2. F – taille de la zone, m2 ;
3. Indicateur de largeur B, m ;
4. H – hauteur réelle, m ;
5. Longueur L de la section, m.

pour l'excavation d'une section rectangulaire simple avec des dimensions :

• B = 10 m ;
• L = 6 m ;
• H =2 m ;
• volume de l'excavation (V) = 320 m3 ;
• surface du plan (F) = 160 m2 ;

Voici comment se présente le calcul :

• V = 10 x 16 x 2 = 320 m3 ;
• F = L x B = 10 x 16 = 160 m2.

Avec des parois verticales ayant des marques de sommet différentes

Lorsqu'une fosse se développe, ses angles ont souvent des niveaux différents, ce qui nécessite l'utilisation d'une formule unique.

Par exemple, si la fosse a quatre sommets distincts dans une forme rectangulaire régulière :

1. B =5 m ;
2. L=10 m ;
3. H1=2 m ;
4. H2=3 m ;
5. H3= 2 m ;
6. H4 =4 m.
7. Volume d'excavation : (V) = 137.5 m3.
8. Surface (F) = 50 m2.

Nous calculons :

V = 5 x 10 x ( 2 + 3 + 2 + 4)/4 = 137.5 m3 est égal à B x L x ( H1 + H2 + H3 + H4)/4.

5 x 10 = 50 m2 est égal à F = B x L.

Avec des pentes sur un terrain planifié

Le dimensionnement de l'ouvrage, en tenant compte de l'espace entre celui-ci et le pied de talus d'une longueur supérieure à trois mètres, détermine la largeur B base et la longueur L base à la base. L'inclinaison de la pente est prise en compte dans le calcul des dimensions au sommet de la fosse. Le coefficient de pente détermine.

La formule suivante permet de calculer cet indicateur en divisant la hauteur de l'excavation par la pente :

Par exemple, dans le cas d'une fosse possédant les attributs suivants :

• Largeur à la base de la fosse (Bосн), 4 m ;
• Longueur à la base de la fosse (Lосн), 6 m ;
• Hauteur (H), 2 m ;
• Le sol choisi est un sol limoneux ;
• coefficient m = 0.5.

1. Bup = H * m + Bosn + H * m = 2 * 0.5 + 4 + 2 * 0.5 = 6 m.
2. V = (Bosn + Bup) / 2 * H * Losn = (4 + 6) / 2 * 2 * 6 = 60 m3.
3. Le volume de la tranchée sera égal à (V) = 60 m3.
4. F = (Bosn + Bup) / 2 x H = (4 + 6) / 2 x 2 = 10 m2.
5. Surface de la section : (F) = 10 m2.

De même, l'équation pour une excavation de forme carrée est la suivante :

H /3 x (Fosn + Fup) + (Fosn x Fup) x 0.5 est égal à Vk.

Dans le cas d'une fosse à configuration polygonale :

Vk est égal à H /6 x (Fосн + Fверх + 4 Fср), où Fср est la surface de la section transversale en mètres carrés à la hauteur moyenne.

Les volumes des excavations étroites dont la longueur est inférieure à 15 mètres peuvent être déterminés à l'aide des formules suivantes. Une dragline, qui sera située à la surface de la terre, peut les approfondir.

Lorsqu'il s'agit de grandes surfaces, les travaux de terrassement sont effectués à l'aide d'une excavatrice au fond qui utilise la "pelle droite" option ; dans ce scénario, la capacité cubique de l'excavation doit être augmentée de la surface nécessaire à l'organisation des entrées.

Fosse de section circulaire avec des pentes

La formule du tronc de cône inversé est utilisée pour déterminer le cubage d'une excavation dans les fosses à section circulaire et à pentes.

Les rayons supérieur et inférieur d'un tronc de cône sont notés respectivement R et r.

Pour un puits circulaire avec des pentes, par exemple :

• Largeur de la base inférieure D1=2r, 3 m ;
• diamètre supérieur D2= 2R, 5 m ;
• hauteur du puits (H), 3 m ;

Formule de calcul du volume :

V est égal à 3.14 fois ((D1 + D2) / 2)314 x ( (3 + 5) / 2 = 2 / 4 * H3 x 2 / 4 = 37.699 m^}

Le volume de la fosse sera déterminé en multipliant V par 37.699 m3.

Les fosses sont généralement construites en groupes pour des objets tels que les digesteurs et les bassins de décantation, qui comportent à la fois des parties coniques et cylindriques. Ils ont creusé deux étages dans le sol :

1. Dans un premier temps, un évidement rectangulaire général est organisé jusqu'à la marque d'installation des composants cylindriques ;
2. Ensuite, une excavation pour les éléments coniques est réalisée, c'est pourquoi le calcul du volume de l'échantillonnage du sol est effectué en 2 étapes.

Quelle est la quantité de remblai nécessaire ??

Les volumes des évidements sont schématisés dans cette figure. Ils sont entourés de prismes dont le côté "a" et différents marquages aux quatre coins, h1, h2, h3 et h4.

Marques avec un"-" Dans ce cas, le signe indique la mise en œuvre du remblai et est marqué d'un " "+" Le signe dénote la fosse. La somme des volumes de chaque prisme individuel sur le site donne le volume global du sol choisi.

La méthode du prisme triangulaire est appliquée lorsqu'il y a une couverture de sol inégale avec des lignes horizontales fermées. Dans ce cas, la quantité de travail est déterminée en créant des triangles à partir de rectangles ou de carrés divisés en diagonale. Les résultats sont traités avec suffisamment de précision grâce à cette méthode.

Après la construction de la fosse, il y a un certain nombre d'espaces vides dans ses parois ainsi que des points d'entrée et de sortie qui doivent être remplis avec de la terre ayant un volume de remblai V.

La formule utilisée pour le déterminer est la suivante : la différence entre la partie profonde V cap et le volume de l'excavation V total.

Lorsque les structures s'étendent jusqu'à un mètre au-dessus du sol et que le sol environnant remplit l'espace, le volume du remplissage est appelé remplissage V.

Calculé comme le volume de la pyramide avec le sommet V tronqué. moins le volume de remblai V versé, mesuré par la hauteur h du remblai :

Un remblai est érigé au-dessus de structures dont le plafond est situé dans des fosses, telles que des réservoirs de stockage souterrains ou des réservoirs de gaz liquéfiés.

Le volume d'une pyramide à sommet tronqué V est utilisé pour calculer son volume. moins le volume de la chose à remplir. Le volume total de terre nécessaire au remblayage des ouvrages, au remblayage des sinus et à la création d'un talus au-dessus de ceux-ci doit être inclus dans le volume de la couche de terre gardée en réserve sur la barre d'excavation. La couche de terre supplémentaire est éloignée du chantier.

Difficultés

Dans la réalité, les fosses simples de forme rectangulaire sont quasiment inexistantes.

Cependant, les projets cruciaux de construction résidentielle nécessitent souvent des fosses profondes avec des sections transversales complexes.

Le calcul est rendu plus difficile par le fait que les pentes d'excavation avec l'angle standard doivent être formées dans un sol humide.

Lors de la détermination du prisme d'un effondrement potentiel du sol, il est installé dans le sol.

En conséquence, la section transversale de l'excavation a une forme trapézoïdale et une ligne d'inclinaison droite ou en gradins. En divisant la forme en triangles, carrés ou rectangles simples, on peut déterminer son aire.

Cet angle est calculé pour un type de sol particulier conformément à la norme SNiP 12-03.99. Selon ces codes de construction, l'angle le plus faible pouvant être utilisé lors de l'excavation d'une profondeur supérieure à 5 mètres est de 80 degrés, et pour un sol en vrac non compacté avec une pente de 1 %.5, l'angle doit être d'au moins 56 degrés. De plus, l'angle de repos augmente et peut atteindre 90 degrés Celsius pour l'argile ou le limon.

En outre, la couche naturelle dense est ameublie lors de l'extraction de la terre d'une fosse, ce qui signifie que le volume de la terre exportée augmentera. Il faut en tenir compte dans les calculs.

Pour les sols des catégories 1 à 4, les coefficients d'ameublissement suivants de SNiP doivent être pris en compte lors des calculs :

1. Sable meuble, à partir de 1.05 à 1.15.
2. Sable humide, de 1.1 à 1.25.
3. Terreau et gravier fin, de 1.2 à 1.35.
4. Argile lourde, de 1.35 à 1.5.

Il faut tenir compte de l'inclinaison des pentes pour calculer avec précision la largeur supérieure de la fosse. La faiblesse du sol détermine l'inclinaison de la pente lors de la mise en place de différents types de couvertures pédologiques.

Les dimensions de la fosse doivent être déterminées avec précision afin de calculer les volumes de terre. Par exemple, lors de la préparation d'un site pour des fondations en bandes, la largeur du fond de la fosse est égale à la base de la fondation plus 0 %.2 mètres de chaque côté pour la préparation du béton.

Erreurs de calcul et solutions

L'estimation précise des volumes de sol nécessite la prise en compte de nombreuses variables, ce qui rend le processus laborieux et compliqué.

Si le concepteur commet la moindre erreur, l'ensemble du processus de préparation de la fosse se déroulera mal, avec une violation technologique et une surestimation des coûts de construction. Une fosse de fondation mal construite peut entraîner des retards dans la construction de la fondation, mettant en danger la fiabilité de l'installation.

La carte technologique sert de guide aux spécialistes lorsqu'ils effectuent des calculs conformément aux normes de construction suivantes :

1. La capacité cubique du terrain est établie en fonction des matériaux de conception, en tenant compte de la classification du sol par type et par groupe.
2. Prise en compte de la localisation des sols humides. Il s'agit des couches situées sous le niveau de la nappe phréatique et au-dessus. Par exemple, pour les sables grossiers et fins à 0.3 m plus haut, pour le loam sableux à 0.5 m, les argiles et les lœss à 1.0 m.
3. Le niveau de la nappe phréatique est établi à l'aide du puits le plus élevé.
4. Afin de déterminer correctement le volume de développement des excavations, il est recommandé de compléter d'abord un diagramme avec les dimensions du plan et des sections des excavations.
5. Si la quantité de terre végétale est calculée séparément, la profondeur d'excavation est réduite de l'épaisseur de la couche de terre végétale.

Aujourd'hui, le logiciel AutoCad Civil 3d, qui offre une grande précision de calcul, utilise un relevé géodésique et un tachéomètre pour calculer le volume du sol pour les installations de survie.

Les étapes suivantes doivent être suivies afin d'effectuer des calculs précis :

1. Effectuer un relevé topographique précis de la configuration initiale.
2. Création d'un modèle numérique du territoire et de la fosse envisagée.
3. Calcul du cartogramme.
4. Achèvement de l'étape du bureau. Dans ce cas, les ingénieurs traitent les données et préparent la documentation technique à l'aide d'un logiciel sous licence.
5. Effectuer le retrait des axes de conception de l'objet et définir les paramètres des pentes.
6. Construction de routes d'accès temporaires.
7. Déterminer la disposition du sol dans les décharges.
8. Contrôle des marques d'élévation de la fosse.

Prix des services pour le développement et la construction

Pour établir les calculs estimatifs, on tient compte de la taille de la fondation, de la nature et des caractéristiques du projet de construction envisagé, et du fait que la fosse sera placée sur l'ensemble du site ou seulement sur des parties spécifiques de celui-ci.

En outre, les facteurs suivants sont pris en compte lors de l'établissement des estimations :

1. Méthode de travail – manuelle ou mécanique.
2. Types de mécanismes et de machines utilisés.
3. Plan de déplacement des terres et distance de transport.
4. Étape de sécurisation des murs.
5. Présence d'eau souterraine et localisation des masses d'eau de surface.
6. Paramètres du sol.

Vous pouvez obtenir un exemple de devis en cliquant sur ce lien.

Coûts estimés pour le remblayage, l'aménagement et l'enlèvement :

Non	Type d'opérations de colonisation	Unités	Prix, en roubles
1	Creusement d'un sol sablonneux à la main	m 3	720
2	Développement d'un sol argileux et d'un sol engorgé avec une pierre, manuellement	m 3	1000
3	Remblayage du sol par la méthode de compactage couche par couche	m 3	500
4	Sélection du sol à l'aide d'une excavatrice	m 3	200
5	Enlèvement du sol par transport	m 3	400
6	remblayage	m 3	550
7	Correction du profil de fond – nivellement	m 2	40
8	Compactage du sol	M2	109
9	Réalisation de la fondation par des moyens mécaniques	m 2	130

Illustration de la manière de déterminer le coût de l'excavation :

• Périmètre d'excavation, 52 m.
• Surface d'excavation, 160 m2.
• Profondeur d'excavation, 3 m.
• Rapport entre la profondeur et la longueur de la pente 1:2.
• Coût du creusement, 200 roubles par mètre cube (1 m3).
• Coût du transport, 450 rub./m3.
• Volume de l'échantillon de sol, 948.00 m3.
• Coût des travaux. 189 600 RUB.
• Coût du transport de la terre, 426 600 roubles.

Étape	Description de la fosse
1. Mesurer la surface	Déterminer la longueur et la largeur de la base de la fosse.
2. Mesurer la profondeur	Déterminer la profondeur de la fosse, de la surface au fond.
3. Calculer le volume	Multiplier la longueur, la largeur et la profondeur pour obtenir le volume.
4. Ajuster en fonction des pentes	Si la fosse a des parois inclinées, ajustez votre calcul de volume pour en tenir compte.
5. Vérifier les conditions du sol	Tenir compte du type de sol et du compactage, qui peuvent affecter le volume des matériaux excavés.

Il est essentiel de comprendre le processus d'estimation de la quantité d'excavation nécessaire à l'aménagement d'une fosse pour garantir le respect du calendrier et du budget de votre projet. Vous pouvez calculer la quantité exacte de matériaux à enlever en mesurant précisément les dimensions de la fosse et en utilisant les formules correspondantes. Cela permet d'estimer les coûts en plus de la planification.

Vous pouvez déterminer le volume en mesurant la longueur, la largeur et la profondeur de la fosse et en appliquant les principes géométriques de base. Toute forme ou pente asymétrique doit être prise en compte car elle peut avoir un impact sur le volume total. Les mesures et les ajustements pour de telles complexités peuvent également être effectués avec plus de précision en consultant des experts ou en utilisant des logiciels spécialisés.

L'estimation précise des volumes d'excavation garantit l'affectation des ressources appropriées et permet d'éviter les surprises pendant la construction. Cette approche proactive peut éviter des retards coûteux et faciliter l'exécution du projet. Se souvenir de ces calculs permet de gérer efficacement le projet et d'obtenir de bons résultats en matière de construction.

Vidéo sur le sujet

Calcul des volumes d'excavation

Cartogramme des travaux de terrassement. Création de surfaces dans Civil 3d. Calcul des volumes d'excavation.

Travaux pratiques Non. 1 Travaux de terrassement