Come si calcola il volume dello scavo quando si sviluppa una fossa?

Quando si crea una fossa per un progetto di costruzione, è necessaria una stima precisa della quantità di lavoro di scavo. In questo modo si evitano spese inutili e ritardi, garantendo che il volume di terra richiesto venga spostato in modo efficace. Sapere come vengono effettuati questi calcoli può aiutarvi a risparmiare tempo e denaro.

La prima cosa da fare è misurare le dimensioni della fossa. La larghezza, la profondità e la lunghezza sono tutte incluse. Queste dimensioni possono essere moltiplicate per ottenere una misura del volume di base. Ma la procedura non si ferma qui. Il volume finale può variare a seconda della forma della fossa e del tipo di terreno, rendendo necessarie modifiche ai calcoli originali.

È molto importante tenere conto di fattori quali la compattazione del terreno e gli angoli di pendenza. Mentre la compattazione del terreno influenza la quantità di espansione o assestamento del terreno, gli angoli di pendenza garantiscono la stabilità delle pareti di scavo. Per ottenere una stima accurata del volume, questi fattori sono essenziali.

Inoltre, strumenti come attrezzature e software per il rilievo possono migliorare l'accuratezza delle misurazioni. Questi strumenti forniscono dati più accurati rispetto ai soli calcoli manuali perché tengono conto delle variazioni naturali del terreno.

È possibile garantire un progetto di scavo senza intoppi, tempestivo ed economico attenendosi a queste linee guida e utilizzando l'attrezzatura appropriata. Questo metodo riduce gli errori e migliora l'efficacia complessiva del processo di costruzione.

Perché si calcola la quantità di terreno?

Poiché la costruzione e l'erezione di strutture è un processo complesso che comporta ingenti esborsi finanziari, i progettisti devono garantire un elevato standard di scavo per le fondamenta della struttura.

Gli edifici residenziali e commerciali di grande altezza devono avere fondamenta di alta qualità. Poiché queste fondazioni hanno in genere configurazioni complesse, i moderni software utilizzano dispositivi di misurazione ad alta precisione per calcolare quanti metri cubi di terreno devono essere rimossi.

In questo caso, la capacità cubica totale del terreno che deve essere scavato dalla fossa può essere accertata con la massima precisione possibile. Gli oggetti meno importanti vengono calcolati a mano o con l'aiuto di calcolatori di costruzione online accessibili via internet.

Composizione dello scavo in base ai requisiti SNIP:

• Disposizione verticale del terreno. Viene effettuato livellando il rilievo dell'area destinata alla costruzione. Questo comprende i seguenti lavori: rimozione e movimentazione dello strato di terreno, trasporto e compattazione dello stesso in siti esterni, unità di misura della superficie in m2.
• Sviluppo dello scavo per la fossa. Comporta il calcolo dei volumi di un sito sotto forma di somma dei volumi delle figure classiche incluse nella configurazione generale dell'oggetto in costruzione. In questo caso, nel calcolo si assume che le dimensioni del terreno siano limitate da piani visivi. In questo caso, piccoli rigonfiamenti non influiscono sulla precisione, unità m3.

Si scava una trincea per la versione a strisce della costruzione di una fondazione a platea e si realizza una fossa regolare per la costruzione di una fondazione a platea per una casa rettangolare.

Per calcolare il volume del terreno, si considerano le seguenti informazioni:

• Rilievi geodetici.
• Dimensioni lungo il perimetro e caratteristiche architettoniche e costruttive dell'oggetto.
• Tecnologia di costruzione degli oggetti.
• Il livello, la presenza di acque sotterranee, le fondamenta degli edifici non possono essere più vicine di 500 mm.
• Profondità di congelamento del suolo, che deve essere di almeno 300 mm.
• Rilievo del terreno.

Nella sezione di scavo, il calcolo per gli oggetti complicati viene effettuato all'interno dei parametri del progetto di costruzione. I professionisti decidono la profondità della fossa da scavare in modo che possa fungere da solida base tenendo conto di tutte le caratteristiche sopra menzionate.

La quantità esatta di terreno o di materiale da rimuovere deve essere determinata per calcolare il volume di scavo necessario per sviluppare una fossa. In questa procedura vengono normalmente misurate la lunghezza, la larghezza e la profondità della fossa e il volume totale viene poi calcolato in base ai valori misurati. Calcoli precisi sono fondamentali per organizzare un progetto, stabilire un budget e garantire un processo di scavo sicuro ed efficace. Chiunque può gestire i progetti di scavo in modo più efficace ed evitare errori costosi conoscendo i fondamenti di questi calcoli.

Dati iniziali per il calcolo

Il calcolo della capacità cubica dello scavo è considerato un passaggio cruciale per calcolare le spese di manodopera e gli indicatori di costo per il campionamento del terreno. Le stime dei lavori di costruzione e installazione, i metodi tecnologici sviluppati per importanti processi costruttivi, le modalità di esecuzione dei lavori e gli indicatori tecnici ed economici sono tutti basati sui volumi di terreno.

Il fabbisogno di operai, strumenti di costruzione, veicoli di trasporto e materiali da costruzione è determinato dai risultati.

Il segreto del calcolo del volume è l'area. La formula dell'area per le forme geometriche più elementari, come un cerchio o un parallelogramma, si trova nella maggior parte delle formule. L'area risultante viene moltiplicata per l'altezza per ottenere la capacità cubica. La fossa può essere condizionatamente divisa in configurazioni classiche più piccole se non è della forma giusta.

Un indicatore importante è la profondità della fossa, che è stabilita dallo spessore della fondazione e dagli strati isolanti, che comprendono il drenaggio del serbatoio, gli spazi in calcestruzzo e i cuscini di sabbia e pietrisco. Tuttavia, non ci sono differenze significative tra una soletta monolitica e una fondazione multi-strip quando si tratta di determinare la profondità dello scavo.

Le caratteristiche del fondo del piano vengono decise durante la fase di progettazione, che considera anche l'intervallo di casseratura, le tecniche di costruzione e la geometria della fondazione. Il livello delle acque sotterranee che circondano il perimetro della fossa e la profondità di congelamento del terreno sono i due fattori fondamentali che determinano questo parametro.

Utilizzando i dati di progetto, la profondità degli scavi può essere determinata dalla profondità "nera" o "zero" dal segno del piano del terreno al segno di posa della fondazione. Se il volume viene calcolato in aggiunta, la profondità degli scavi viene ridotta dello spessore del terreno vegetale rimosso.

Per determinare la larghezza e la lunghezza di uno scavo con pareti verticali, occorre tenere conto delle caratteristiche del seminterrato e delle fondazioni, come lo spessore dello strato isolante e delle casseforme con fissaggi.

Il rapporto tra l'altezza della fossa e la lunghezza del pendio indica la pendenza della fossa. L'altezza della fossa e le condizioni del terreno influiscono su questo indicatore. Per calcolare il volume di scavo è necessario conoscere questi valori fondamentali.

Se il foro ha determinate dimensioni, ad esempio:

• Larghezza (H): 10 m;
• lunghezza (L): 16 m;
• (H), 3 m;
• profondità di scavo e lunghezza della pendenza, 1:2 (uno a due);
• Il perimetro della nicchia è uguale a 52 m;
• L'area della fossa sarà pari a 160 m2;
• cubatura del terreno, 948 m3.

Per la determinazione del volume è preferibile utilizzare i dati della sezione trasversale del campo del committente, se ne dispone. I dati della sezione trasversale sono visualizzati nel progetto e forniscono informazioni sull'altezza e sul posizionamento dei punti a livello del suolo. L'area può essere determinata utilizzando questi punti come coordinate.

Un planimetro digitale elettromeccanico è il modo più rapido per calcolare l'area di forme irregolari. In esso, una forma geometrica complessa viene monitorata in modo indipendente dal determinatore di contorno, mentre la forma viene disegnata in scala. Il planimetro esegue una lettura digitale dell'area dopo l'inserimento di un coefficiente a grande scala.

Le principali opzioni di layout

In una serie di semplici passaggi, vengono stabilite tutte le dimensioni necessarie per calcolare il lavoro di preparazione di buche, trincee e terrapieni. Il volume della futura fossa di scavo viene suddiviso in sezioni discrete di lunghezza standard compresa tra 100 e 200 metri per semplificare il calcolo.

Il volume del terreno di ogni sezione viene calcolato e i risultati vengono sommati. Successivamente, viene utilizzato un processo per produrre l'opera, tenendo conto della necessità di immagazzinare o rimuovere il terreno dal sito per riempirlo. Di seguito sono elencati gli algoritmi e le formule di calcolo più utilizzati.

Formula di calcolo per un poligono con pendenze

Determinare le aree superiore F1 e inferiore F2 per questa configurazione di scavi dividendole in più figure regolari. Individuare la linea mediana e calcolare l'area media Fmedium dello scavo su di essa, tenendo conto degli indicatori della profondità di scavo H.

La seguente formula di calcolo determina il volume totale dello scavo con pendenze e configurazione poligonale:

F1/F2/Fcp: la regione in alto, in basso e al centro dello scavo di m2.

Per calcolare correttamente il volume, è necessario tenere conto anche della capacità cubica delle vie di ingresso e di uscita della trincea:

1. Vcat. – volume netto del solo scavo, m3;
2. Ventry/Vexit. – volume delle vie di entrata/uscita, m3;
3. n – numero di vie di ingresso/uscita.

Dal volume totale dello scavo si calcola la capacità cubica della vegetazione tagliata, che viene tipicamente rimossa con un bulldozer, e la capacità cubica dell'ammanco sul fondo dello scavo, che viene sviluppato da un escavatore in modo da non disturbare la resistenza e l'integrità del terreno alla base della fondazione.

Con pareti verticali su una superficie piana

La tecnica più semplice è lo scavo su una superficie piana e livellata, a forma di rettangolo e con pareti a strapiombo di uguali dimensioni.

In questo caso, la formula richiesta per il calcolo sarà simile a questa:

1. V-volume di scavo, m3;
2. F – dimensione dell'area, m2;
3. Indicatore della larghezza B, m;
4. H-altezza effettiva, m;
5. L – lunghezza della sezione, m.

per lo scavo di una sezione rettangolare semplice con dimensioni:

• B =10 m;
• L = 6 m;
• H =2 m;
• volume di scavo (V) = 320 m3;
• area in pianta (F) = 160 m2;

Ecco come appare il calcolo:

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

Con pareti verticali aventi vertici diversi

Quando una fossa si sviluppa, i suoi angoli hanno spesso livelli variabili, rendendo necessario l'uso di una formula unica.

Ad esempio, se la fossa ha quattro vertici distinti in una forma rettangolare regolare:

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 dello scavo: (V) = 137.5 m3.
8. Area (F) = 50 m2.

Calcoliamo:

V = 5 x 10 x ( 2 + 3 + 2 + 4)/4 = 137.5 m3 sono pari a B x L x ( H1 + H2 + H3 + H4)/4.

5 x 10 = 50 m2 è pari a F = B x L.

Con le pendenze del terreno previsto

Le dimensioni della struttura, tenendo conto dello spazio tra essa e la base del pendio che è più lungo di tre metri, determinano la larghezza B di base e la lunghezza L di base alla base. La pendenza del pendio viene presa in considerazione per calcolare le dimensioni in cima alla fossa. Il coefficiente di pendenza determina questo.

La formula seguente può essere utilizzata per calcolare questo indicatore dividendo l'altezza dello scavo per la pendenza:

Ad esempio, nel caso di una fossa con le seguenti caratteristiche:

• Larghezza alla base della fossa (Bосн), 4 m;
• Lunghezza alla base della fossa (Lосн), 6 m;
• Altezza (H), 2 m;
• Il terreno scelto è argilloso;
• coefficiente 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. Il volume della trincea sarà pari a (V) = 60 m3.
4. F = (Bosn + Bup) / 2 x H = (4 + 6) / 2 x 2 = 10 m2.
5. Area sezionale: (F) = 10 m2.

Allo stesso modo, l'equazione per uno scavo di forma quadrata è:

H /3 x (Fosn + Fup) + (Fosn x Fup) x 0.5 è uguale a Vk.

Nel caso di una fossa di forma poligonale:

Vk è uguale a H /6 x (Fосн + Fверх + 4 Fср), dove Fср è l'area della sezione trasversale in metri quadrati all'altezza media.

I volumi degli scavi stretti, più corti di 15 metri, possono essere determinati utilizzando le seguenti formule. Una draga, che sarà situata sulla superficie terrestre, può approfondirli.

Quando si tratta di aree estese, le operazioni sul terreno vengono eseguite con un escavatore in basso che utilizza l'opzione "pala dritta" In questo caso, la capacità cubica dello scavo deve essere aumentata dell'area necessaria per organizzare gli ingressi.

Una fossa con sezione circolare e pendenze

La formula del tronco di cono rovesciato viene utilizzata per determinare la capacità cubica di uno scavo in fosse a sezione circolare e con pendenza.

I raggi superiore e inferiore di un tronco di cono sono indicati rispettivamente con R e r.

Per un pozzo circolare con pendenze, ad esempio:

• Larghezza della base inferiore D1=2r, 3 m;
• diametro superiore D2= 2R, 5 m;
• altezza della fossa (H), 3 m;

Formula di calcolo del volume:

V è uguale a 3.14 volte ((D1 + D2) / 2)314 x ( (3 + 5) / 2 = 2 / 4 * H3 x 2 / 4 = 37.699 m^}

Il volume della fossa sarà determinato moltiplicando V per 37.699 m3.

I pozzi sono tipicamente costruiti in gruppi per oggetti come digestori e vasche di decantazione che hanno sia parti coniche che cilindriche. Hanno scavato nel terreno in due fasi:

1. in primo luogo, viene organizzato un incavo generale rettangolare fino al segno di installazione degli elementi cilindrici;
2. poi si esegue uno scavo per gli elementi conici, quindi il calcolo del volume di campionamento del terreno viene effettuato in 2 fasi.

Quanto riempimento è necessario?

I volumi delle cavità sono rappresentati schematicamente in questa figura. Sono circondati da prismi con lato "a" e le diverse marcature ai quattro angoli, h1, h2, h3 e h4.

Segni con a"-" in questo caso il segno indica la realizzazione del terrapieno, e segna con una"+" segno che indica la fossa. La somma dei volumi di ogni singolo prisma sul sito produce il volume complessivo del terreno scelto.

Il metodo dei prismi triangolari si applica in presenza di una copertura del suolo irregolare con linee orizzontali chiuse. In questo caso, la quantità di lavoro è determinata dalla creazione di triangoli da rettangoli o quadrati divisi diagonalmente. Con questo metodo i risultati vengono elaborati con sufficiente precisione.

Dopo la costruzione della fossa, ci sono alcuni spazi vuoti nelle sue pareti e punti di ingresso e di uscita che devono essere riempiti con terreno che ha un volume di riempimento V.

Per determinarlo si utilizza la formula: la differenza tra la parte profonda V cap e il volume di scavo V total.

Quando le strutture si estendono fino a un metro sopra il piano di campagna e il terreno circostante riempie lo spazio, il volume del riempimento è chiamato V riempimento.

Calcolato come volume della piramide con il vertice V troncato. meno il volume versato V riempimento, misurato dall'altezza h del riempimento:

Un terrapieno viene eretto sopra strutture con soffitti situati in fosse, come serbatoi di stoccaggio sotterranei o serbatoi di gas liquefatto.

Il volume di una piramide con un vertice tronco V viene utilizzato per calcolare il volume della piramide stessa. meno il volume dell'oggetto da riempire. Il volume totale di terreno necessario per il riempimento delle strutture, il riempimento dei seni e la creazione di un terrapieno al di sopra di essi deve essere incluso nel volume dello strato di terreno tenuto in riserva sulla barra di scavo. Lo strato di terreno in più viene allontanato dal sito di costruzione.

Difficoltà

Nella vita reale, le fosse semplici di forma rettangolare sono quasi inesistenti.

Tuttavia, i progetti di edilizia residenziale di importanza cruciale richiedono spesso fosse profonde con sezioni trasversali complesse.

Il calcolo è reso più difficile dal fatto che i pendii di scavo con l'angolo standard devono essere formati in un terreno umido.

Quando si determina il prisma di un potenziale crollo del terreno, viene installato.

Di conseguenza, la sezione trasversale dello scavo ha una forma trapezoidale e una linea di inclinazione diritta o a gradini. Suddividendo la forma in triangoli, quadrati o rettangoli semplici, è possibile accertarne l'area.

Questo angolo viene calcolato per un particolare tipo di terreno in conformità alla norma SNiP 12-03.99. Secondo queste norme edilizie, l'angolo più piccolo che può essere utilizzato quando si scava a una profondità superiore a 5 metri è di 80 gradi, e per un terreno non compattato con una pendenza dell'1.5, l'angolo deve essere di almeno 56 gradi. Inoltre, l'angolo di riposo aumenta e può raggiungere i 90 gradi per l'argilla o il terriccio.

Inoltre, lo strato naturale denso viene allentato durante la rimozione del terreno da una fossa, il che significa che il volume di terreno esportato aumenterà. Questo deve essere considerato nei calcoli.

Per i terreni delle categorie da 1 a 4, nell'esecuzione dei calcoli si devono considerare i seguenti coefficienti di allentamento di SNiP:

1. Sabbia sciolta, da 1.05 a 1.15.
2. Sabbia bagnata, da 1.1 a 1.25.
3. Terriccio e ghiaia fine, da 1.2 a 1.35.
4. Argilla pesante, da 1.35 a 1.5.

È necessario tenere conto della ripidità dei pendii per calcolare con precisione la larghezza superiore della fossa. La debolezza del terreno determina l'inclinazione della pendenza quando si stratificano diversi tipi di copertura del terreno.

Le dimensioni della fossa devono essere accertate con precisione per calcolare i volumi del terreno. Ad esempio, quando si prepara un sito per fondazioni a strisce, la larghezza del fondo della fossa è pari alla base della fondazione più un ulteriore 0.2 metri su ogni lato per la preparazione del calcestruzzo.

Errori di calcolo e soluzioni

La stima accurata dei volumi di terreno richiede un'attenta considerazione di numerose variabili, che rendono il processo laborioso e complicato.

L'intero processo di preparazione della fossa andrà male, con una violazione tecnologica e una sovrastima dei costi di costruzione, se il progettista commette anche il più piccolo errore. Una fossa di fondazione costruita in modo inadeguato può causare ritardi nella costruzione della fondazione, mettendo a rischio l'affidabilità dell'impianto.

La mappa tecnologica serve come guida per gli specialisti quando eseguono i calcoli in conformità con i seguenti standard di costruzione:

1. La capacità cubica del terreno è stabilita in base ai materiali di progetto, tenendo conto della classificazione del terreno per tipo e gruppo.
2. Tenere conto della posizione dei terreni umidi. Sono compresi gli strati situati al di sotto del livello delle acque sotterranee e al di sopra del livello delle acque sotterranee. Ad esempio, per le sabbie grossolane e fini a 0.3 m più in alto, per i terricci sabbiosi a 0.5 m, terreni argillosi e loess per 1.0 m.
3. Il livello delle acque sotterranee viene stabilito utilizzando il pozzo con l'elevazione più alta.
4. Per determinare correttamente il volume di sviluppo dello scavo, si consiglia di compilare prima un diagramma con le dimensioni della pianta e delle sezioni degli scavi.
5. Se la quantità di taglio del terreno vegetale viene calcolata separatamente, la profondità di scavo viene ridotta dello spessore dello strato di taglio.

Oggi il software AutoCad Civil 3d, che ha un'elevata capacità di calcolo, utilizza un rilievo geodetico e un tacheometro per calcolare il volume del suolo per le strutture di supporto alla vita.

Per eseguire calcoli accurati è necessario seguire le seguenti fasi:

1. Esecuzione accurata di un rilievo topografico della configurazione iniziale.
2. Creazione di un modello digitale del territorio e della fossa progettata.
3. Calcolo del cartogramma.
4. Completamento della fase d'ufficio. In questo caso, gli ingegneri elaborano i dati e preparano la documentazione tecnica su un software autorizzato.
5. Effettuare la rimozione degli assi di progetto dell'oggetto e impostare i parametri delle pendenze.
6. Costruzione di strade di accesso temporanee.
7. Determinazione della disposizione del terreno nelle discariche.
8. Controllo dei segni di elevazione del pozzo.

Prezzi dei servizi per lo sviluppo e la costruzione

Per preparare i calcoli di stima, si considerano le dimensioni della fondazione, la natura e le caratteristiche del progetto di costruzione previsto, e se la fossa sarà collocata sull'intero sito o solo su sezioni specifiche di esso.

Inoltre, per la creazione delle stime si considerano i seguenti fattori:

1. Metodo di lavoro – manuale o meccanico.
2. Tipi di meccanismi e macchine utilizzate.
3. Piano di movimentazione del terreno e distanza di trasporto.
4. Fase di fissaggio delle pareti.
5. Presenza di acque sotterranee e ubicazione di corpi idrici superficiali.
6. Parametri del suolo.

È possibile ottenere un esempio di preventivo facendo clic su questo link.

Costi stimati per il rinterro, lo sviluppo e la rimozione:

No	Tipo di operazioni di insediamento	Unità di misura	Prezzo, rubli
1	Scavo manuale del terreno sabbioso	m 3	720
2	Sviluppo di terreni argillosi e intasati con pietre, manualmente	m 3	1000
3	Riempimento del terreno con il metodo di compattazione strato per strato	m 3	500
4	Selezione del terreno con un escavatore	m 3	200
5	Rimozione del terreno mediante trasporto	m 3	400
6	rinterro	m 3	550
7	Correzione del profilo inferiore – livellamento	m 2	40
8	Compattazione del suolo	M2	109
9	Realizzazione della fondazione con mezzi meccanici	m 2	130

Un'illustrazione di come determinare il costo dello scavo:

• Perimetro di scavo, 52 m.
• Area di scavo, 160 m2.
• Profondità di scavo, 3 m.
• Rapporto tra profondità e lunghezza del pendio 1:2.
• Costo dello scavo, 200 rubli per metro cubo (1 m3).
• Costo di trasporto, 450 rub./m3.
• Volume del campione di terreno, 948.00 m3.
• Costo del lavoro. RUB 189.600.
• Costo del trasporto del terreno, 426.600 rubli.

Passo	Descrizione
1. Misurare l'area	Determinazione della lunghezza e della larghezza della base della fossa.
2. Misura della profondità	Trovare la profondità della fossa dalla superficie al fondo.
3. Calcolo del volume	Moltiplicare la lunghezza, la larghezza e la profondità per ottenere il volume.
4. Regolazione delle pendenze	Se la fossa ha i lati in pendenza, è necessario modificare il calcolo del volume per tenerne conto.
5. Controllare le condizioni del terreno	Considerare il tipo di terreno e la compattazione, che possono influenzare il volume del materiale scavato.

Comprendere il processo di stima della quantità di scavo necessaria per lo sviluppo della fossa è essenziale per garantire che il progetto rispetti i tempi e il budget previsti. È possibile calcolare la quantità esatta di materiale da rimuovere misurando con precisione le dimensioni della fossa e utilizzando le formule pertinenti. Questo aiuta nella stima dei costi oltre che nella pianificazione.

È possibile determinare il volume misurando la lunghezza, la larghezza e la profondità della fossa e applicando i principi geometrici di base. È necessario tenere conto di eventuali forme o pendenze asimmetriche che possono influire sul volume complessivo. Le misurazioni e gli aggiustamenti per tali complessità possono essere effettuati con maggiore precisione consultando esperti o utilizzando software specializzati.

La stima accurata dei volumi di scavo garantisce l'allocazione delle risorse appropriate e aiuta a prevenire le sorprese durante la costruzione. Questo approccio proattivo può evitare costosi ritardi e facilitare un'esecuzione più fluida del progetto. Ricordare questi calcoli aiuterà a gestire il progetto in modo efficiente e porterà a buoni risultati di costruzione.

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