Подсчёт объёмов земляных работ

Мы рекомендуем

Земляными работами называются все работы, связанные с перемещением, разработкой, уплотнением грунта. Подсчёт объёмов земляных работ выполняется и на стадии проектирования – по чертежам, и при производстве работ – по натуральным замерам. Для определения объёмов каждого вида земляных работ существуют различные методы и расчётные формулы. Вариант метода расчёта выбирается с учетом рельефа местности, размеров, конфигурации и других особенностей сооружений, способов производства работ.

В состав земляных работ входят:

• Вертикальная планировка площадок. Ее выполняют для выравнивания естественного рельефа поверхности грунта, отведённого под строительство различных зданий и сооружений, а также для благоустройства территорий. Земляные работы по вертикальной планировке включают в себя выемку грунта, перемещение, отсыпку и уплотнение его на других участках. Объёмы работ по вертикальной планировке измеряются в м².
• Разработка котлованов и траншей. Подсчёт объёмов работ в данном случае сводится к расчету объёмов различных геометрических фигур, определяющих форму будущего земляного сооружения. При этом допускается, что объём грунта ограничен плоскостями, и отдельные неровности не влияют на точность расчёта. Данные расчёты производятся в м³.

Определение объёмов разрабатываемого грунта можно свести к подсчёту объёмов тех или иных геометрических фигур, образующихся в процессе работы. Фигуры эти чаще всего не имеют прямоугольную форму, так как в котлованах и траншеях обычно устраиваются откосы. При сложных формах фигур, их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют.

Объём котлована прямоугольной формы откосами

V_к= H/6 x{B_к L_к+ B_кв L_кв + (B_к + B_к)x(L_к +L_кв)}

где Bк и Lк – ширина и длина котлована по дну;

Bкв и Lкв – ширина и длина поверху;

H – глубина котлована.

Объём котлована, имеющего форму многоугольника с откосами

V_к = H/6 x (F₁ + F ₂+ 4F_ср)

где F1 и F2 – площади дна и верха котлована;

Fср –  площадь сечения по середине его высоты.

Объём круглого котлована с откосами

V_к = H / 3(R² + r^{2+ Rr)}

где R и r – радиусы верхнего и нижнего оснований котлована;

H – высота.

Объём насыпи

V_н = L x [m1/3 x (H²₂ + H₂ x H²₁) + b/2 x (H₂ +H₁) + 2 x F_сп

– 6 x (m₁ – m₂) x (H₁ + H₂ – 6)]

где b –  ширина основной площадки земляного полотна по верху;

Н1 и Н2 –  рабочие отметки крайних сечений;

m1 и m2 – показатели крутизны откосов;

Fсп – площадь поперечного сечения сливной призмы.

Объем траншеи

V_т = ( B₁ +B₂) / 2 x L x H

где B₁ – ширина траншеи поверху;

B₂ – ширина траншеи понизу;

L – длина траншеи;

H – глубина.

Важные факторы, которые следует учитывать при составлении сметы на земляные работы:

1. Объём и вид планируемого объекта
   . Важно учесть все объёмы и вид создаваемого объекта, а также будет ли разрабатываться котлован или траншея под всю площадь основания или только под отдельные ряды.
2. Метод производства работ. Необходимо определить какими методом будут производится работы: механизированным или ручным. Могут быть использованы оба метода – механизированный метод, как основной, а ручной, как дополнительный.
3. Используемые механизмы. Механизированная разработка грунта может вестись различными видами машин (экскаваторами, бульдозерами, самосвалы, автопогрузчики и т.  д.) Выбор механизма будет зависеть объёма и вида сооружения. Или же разработка грунта в небольших объёмах или стеснённых условиях будет производится вручную.
4. Перемещение грунта. Нужно установить будет ли грунт при разработке оставаться на объекте ( разработка грунта производится в отвал), либо грунт разрабатывается с погрузкой на автотранспорт и вывозится. В этом случае необходимо уточнить и расстояние, на которое будет отвозится грунт.
5. Крепления стенок. Необходимо также учесть будет ли производиться крепление откосов котлованов и траншей.
6. Грунтовые воды и водоёмы. Устанавливается необходимость водоотлива во время производства работ. Откачка воды может производиться насосами на протяжение всего времени производства работ или единовременно.
7. Классификация грунтов. В соответствии с инженерно-геологическими данными по разрабатываемому земельному участку определяются характеристики грунтов, лежащих в основании. Исходя из этих характеристик устанавливается группа грунта и наличие «мокрых грунтов». От вида грунтов, подлежащих разработке, зависит сложность и методы производства работ. Например, при работе на скальных или «мокрых» грунтах трудоёмкость работ значительно повышается, и используются определенные специфические механизмы.

Правильный подсчёт объёмов земляных работ и правильное определение состава этих работ является залогом грамотно и правильно составленной сметы в будущем.

Автор статьи:

Коллектив Дженерал Смета,
Есть вопросы? Свяжитесь с техподдержкой.

[email protected] | +7(495)369-97-69

Методы подсчета земляных работ

Навигация:
Главная → Все категории → Земляные работы

Методы подсчета земляных работ

Методы подсчета земляных работ

Объем земляных работ подсчитывается в процессе проектирования и при производстве работ. Подсчет объемов сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом делается допущение, что объем земли ограничен плоскостями и отдельные неровности действительной поверхности грунта не влияют значительно на расчетный объем.

В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы линейно-протяженных сооружений (траншей), котлованов и работ по вертикальной планировке площадок.

Для определения объемов каждого из этих видов земляных работ существует несколько различных методов и расчетных формул. Целесообразность метода подсчета объемов должна быть выбрана в каждом конкретном случае с учетом рельефа местности, размеров, конфигурации и других особенностей сооружений, способов производства работ,, а также требуемой точности подсчетов.

При производстве и подсчете объемов земляных работ отметки поверхности имеют следующие наименования: – красная — проектная отметка, под которую необходимо спланировать площадку или земляное сооружение; – черная — фактическая отметка поверхности земли до начала производства работ; – рабочая — это разность между красной отметкой (проектной) и отметкой поверхности земли, рабочие отметки определяют глубину выемки или насыпи.

Подсчет объемов линейно-протяженных сооружений и котлованов. Основными исходными документами для подсчета объемов земляных р-абот служат продольные и поперечные профили сооружений, расположение отдельных фундаментов и зданий на плане с горизонталями.

В зависимости от вида земляного сооружения и исходных данных подсчетами объемов земляных работ уточняют размеры выемки и строят схему земляного сооружения.

Для составления схемы протяженных сооружений по плану трассы, заданной в горизонталях, вычерчивается продольный разрез сооружения. Потом с учетом показателя крутизны откоса вычерчиваются необходимые поперечные профили на пикетах или изломах продольного профиля, по которым затем ведется подсчет объемов работ.

Объем выемки (насыпи) на каждом участке между переломами профиля можно определить по формуле инж. Ф. Ф. Мурзо, м3

Рис. 3.14. Разбивка территории

Ширина траншей по дну для укладки трубопроводов определяется в зависимости от размеров труб и способа их укладки.

При разработке грунта землеройными машинами наименьшая ширина траншей по дну должна соответствовать ширине режущей кромки рабочего органа машины с добавлением в песчаных и супесчаных грунтах 0,15 м; в глинистых и суглинках —0,1 м.

С помощью выведенных формул инж. Ф. Ф. Мурзо в зависимости от рабочих отметок составлены универсальные таблицы для вычисления объемов земляных работ (насыпей и выемок) протяженных сооружений при различных ширинах земляного полотна и склонах его откосов.

Подсчет объема земляных работ в котлованах, выемках и насыпях с основаниями многоугольного очертания можно подсчитать по формуле Н. Симпсона

Планировка площадей. Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке на больших площадях может подсчитываться по трехгранным или четырехгранным призмам. Для этого планируемый участок с нанесенными на нем горизонталями разбивают на ряд квадратов со стороной Л (рис. III. 14,а), которые затем разделяются диагоналями на прямоугольные треугольники. Сторона квадрата в зависимости от рельефа местности и точности подсчета принимается для пересеченного рельефа 10—50 м, а для спокойного рельефа до 100 м.

В углах каждого квадрата интерполяцией по горизонталям определяются и проставляются черные отметки— отметки поверхности земли, которые принято обозначать буквой Н с числовым индексом. Первая цифра индекса означает номер горизонтального ряда, а вторая— порядковый номер отметки в горизонтальном ряду, например: #1Ь #I2, #i3 и т.д.

Рабочие отметки со знаком (+) указывают на необходимость срезки грунта, т.е. на устройство выемки, а отметки со знаком (—) на необходимость устройства насыпи. Треугольники с рабочими отметками одинакового знака называют одноименными, а разных знаков — переходными.

Общий объем земляных работ при планировке площадок определяется как сумма всех частных объемов.

Для подсчета объемов и правильного выбора способа производства работ составляется в виде таблицы б а-ланс грунта, который позволяет установить соотношение между объемами насыпей и выемок.

Похожие статьи:
Техника безопасности и охрана труда при производстве земляных работ

Навигация:
Главная → Все категории → Земляные работы

• Техника безопасности и охрана труда при производстве земляных работ
• Комплексная механизация производства земляных работ
• Производство земляных работ в зимнее время
• Возведение и уплотнение насыпей
• Основные способы разработки грунта

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Расчет земляных работ на строительной площадке

С развитием технологий мы значительно продвинулись в том, как мы воспринимаем наземное чтение. Раньше использовались только автоматические нивелиры, а теперь для снятия показаний с земли используются тахеометр, GPS, LIDAR. Раньше расчеты земляных работ выполнялись просто на бумаге, а затем выполнялись простые компьютерные приложения. Однако теперь используются либо электронные таблицы, такие как Excel, либо передовые программные продукты, специально разработанные для расчета земляных работ. Но объемные расчеты, выполненные с помощью программного обеспечения, все же должны быть представлены в понятной форме, даже если в разных программных продуктах получаются разные результаты.

Существует три различных метода, широко используемых для расчета земляных работ в проектах вырезки/засыпки. Прежде чем обсуждать их подробно, давайте попробуем понять некоторые основные определения терминов, связанных с расчетом земляных работ.

Земляные работы
Земляные работы — это инженерные сооружения, созданные путем перемещения и/или обработки огромных количеств почвы или несформированной породы. Земляные работы выполняются для изменения топографии участка для достижения проектных уровней. Земляные работы включают резку и засыпку для достижения требуемой топографии.

Резка
Резка — это процесс извлечения земляного материала из рабочего места для достижения желаемой топографии.

Наполнение
Засыпка — это процесс перемещения извлеченного материала или дополнительного грунтового материала к месту проведения работ для достижения желаемого рельефа.

Возьмем 2 простых примера для нашего исследования
В приведенном ниже примере график имеет размер 30 X 30 метров, и все уровни сетки измеряются на уровне сетки 10M

Пример 1 (только резка) Уровень земли Раздел 0 10 20 30 30 192,51 193,71 193,21 193,47 20 193,04 193.14 192,92 193.01 10 192,61 192,56 192,63 192,67 0 192,56 192,68 192,67 192,57 Уровень формирования 191,9 193,1 192,6 192,87 192,43 192,53 192,31 192,4 192. 01 191,96 192.03 192,06 191,95 192,07 192,07 191,97

Пример 2 (нарезка и заполнение) Уровень земли         192,51 193,71 193,21 193,47 193,04 193,14 192,92 193.01 192,61 192,56 192,63 192,67 192,56 192,68 192,67 192,57 Уровень формирования 193,4 193,5 193,3 193,2 193,5 193,3 193,2 193,4 193,4 193,6 193,4 193,4 193. 1 193,4 193,5 193,3

Метод усреднения:
В этом методе выясняются уровни в каждой точке сетки. Разница между средним значением двух наборов уровней, умноженная на площадь, дает результат. Это очень простой и прямой метод. Но это можно использовать только тогда, когда есть нарезка или начинка. Когда Выравнивание поверхности включает в себя как вырезание, так и заполнение, метод усреднения дает неправильный результат, поскольку значения вырезания и заполнения сводят на нет друг друга при усреднении.

Пример 1 (только резка) Наполнение 0 0 0 0   0 0 0 0   0 0 0 0   0 0 0 0       Средний 0 0 Резка 0,61 0,61 0,61 0,6   0,61 0,61 0,61 0,61   0,6 0,6 0,6 0,61   0,61 0,61 0,6 0,6       Средний 0,606 545,62

Пример 2 (нарезка и заполнение) Наполнение 0 0,21 0 0,27   0 0 0 0   0 0 0 0   0 0 0 0       Средний 0,03 27 Резка 0,89 0 0,09 0   0,46 0,16 0,28 0,39   0,79 1,04 0,77 0,73   0,54 0,72 0,83 0,73       Средний 0,526 473,625

Объем = Среднее * 900 = 0,606 * 900 = 545,62

Блочный метод (метод деления квадрата):
В этом методе объем нарезки или начинки определяется для каждого блока и суммируется, чтобы получить окончательный объем. Это математически проще, чем метод сечений, но более точный, чем метод среднего. Здесь также встречается проблема обнуления, когда в одном и том же блоке происходит и вырезание, и заполнение. Но здесь погрешность очень мала по сравнению со средним методом для всей области.

Пример 1 (только резка):

Разница в среднем для каждого блока 10 X 10
0,61	0,61	0,6075
0,605	0,605	0,6075
0,605	0,6025	0,6025

Объем = сумма * 100 (площадь каждого блока) = 5,455 * 100 = 545,5 (резка)

) [Значения взяты из первых 2 рядов и 2 столбцов уровня земли и формации)

Пример 2 (выемка и засыпка) :

Разница в среднем для каждого блока 10 X 10
0,325	0,08	0,1225
0,6125	0,5625	0,5425
0,7725	0,84	0,765

Объем = сумма * 100 (площадь каждого блока) = 4,6225 * 100 = 462,25 (заполнение).

Примечание. Хотя в этом примере есть некоторое вырезание, из-за обнуления значения в том же блоке мы не получаем никакого значения в вырезании.

Метод раздела:
В этом методе разделы рисуются для каждой строки значения. Площадь резки и заполнения определяется для каждой секции методом трапеций или методом расчета площади нетто. Затем объем определяется путем умножения средней площади на расстояние между секциями. Этот метод более точен, но для больших площадей нахождение площади становится затруднительным, поскольку нам нужно найти пересечение точек, где встречаются линии, представляющие поверхности.

Пример 1 (только резка):

Сл. №	Раздел	Объем резки				Объем заполнения
		Площадь кв. МТС	Предыдущий Зона	Средняя кв. МТС	Объем Cu Метры	Площадь кв. МТС	Предыдущий Зона	Средняя кв. МТС	Объем Cu Метры
1	0,000	18.150	0,000	9.075	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
2	10.000	18.050	18.150	18.100	181.000	0,000	0,000	0,000	0,000
3	20. 000	18.300	18.050	18.175	181.750	0,000	0,000	0,000	0,000
4	30.000	18.250	18.300	18.275	182.750	0,000	0,000	0,000	0,000
		Итого			545.500				0,000

Секции, относящиеся к примеру 2 (как нарезка, так и наполнение):

Пример 2 (нарезка и наполнение):

Сл. №	Раздел	Объем резки				Объем заполнения
		Площадь кв. МТС	Предыдущий Зона	Средняя кв. МТС	Объем Cu Метры	Площадь кв. МТС	Предыдущий Зона	Средняя кв. МТС	Объем Cu Метры
1	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	21.850	0,000	10,925	0,000
2	10.000	0,000	0,000	0,000	0,000	25. 700	21.850	23.775	237.750
3	20.000	0,000	0,000	0,000	0,000	8.650	25.700	17,175	171.750
4	30.000	1,948	0,000	0,974	9,740	3,848	8.650	6.249	62.490
		Итого			9.740				471,990

Сводка результатов
Сл.	Метод	Пример 1		Пример 2
		Резка	Наполнение	Резка	Наполнение
1	Метод усреднения	545,62	0	27.000	473,625
2	Метод блокировки	545,5	0	0,000	462,25
3	Метод сечения	545.500	0	9.740	471,990

Краткое изложение различных методов
Методы	Методы/формула	Преимущества	Недостатки	Применимость
Метод усреднения	Volume=Глубина вырезания/заполнения* области	Самый простой метод расчета	Приблизительно, нельзя применять, когда есть и резка, и наполнение	Используется для очень небольших проектов
Блочный метод	Объем=Сумма (Глубина вырезания/заполнения* площади каждого блока)	Площадь вычислить очень просто	Блочный метод аннулирует объем, когда и резка, и заполнение находятся в одном блоке	Обычно используется для нахождения объема для проектов выравнивания перед строительством здания
Метод сечения	Площадь, которую можно узнать с помощью Трапециевидный метод Площадь нетто Метод Объем = Lx1/2(A1+A2)	Математически очень хорошо, поэтому используется в большинстве инфраструктурных проектов	Включает много вычислений	Используется в большинстве инфраструктурных проектов, включая Дороги, ирригационные проекты, проекты железных дорог и т. д.

Заключение
Из приведенных выше примеров можно сделать вывод, что метод сечений сложен по сравнению с любым другим методом, но дает точные результаты. Кроме того, если для расчета используется средний метод или блочный метод, то, вероятно, объем будет немного меньше, и подрядчик получит меньшее количество и, следовательно, меньшую оплату за свою работу.

Оценка объемов земляных работ | Профилирование и раскопки

Формулы и методы определения объемов и площадей правильных форм и поверхностей восходят к Древней Греции. Пифагор и другие математики определили те формулы, которые до сих пор используются для вычисления объемов сфер и пирамид, а также площадей кривых конических сечений. Но то, что для греков было вопросом мистической философии, для подрядчиков земляных работ было вопросом финансовой жизни или смерти. Это не преувеличение. Точная оценка объемов и площадей земляных работ необходима подрядчику как для подачи точной заявки, которая может выиграть контракт, так и для надлежащего управления ресурсами, выделенными для проекта, чтобы он получал прибыль. Поскольку в любом расчете оценки земляных работ есть неотъемлемая ошибка, подрядчик должен правильно управлять полученными неизвестными, чтобы обеспечить успех проекта.

Источники ошибки измерения — карта не соответствует местности
«Чем точнее карта, тем больше она напоминает территорию. Самой точной картой будет территория, а значит, она будет совершенно точной и совершенно бесполезной». – Нил Гейман

Фотографии: Trimble
Трехмерный вид, созданный Timble Software

Ничто не может быть точным на 100%. Ни измерения, ни карты, ни плана, ни диаграммы. И не должно быть. Они используются только в зависимости от того, насколько хорошо они соответствуют реальной местности или структуре, которую они представляют. Однако зная, что это так, мы должны принять во внимание последствия этого врожденного несовершенства измерений, полученных с помощью карты. А для этого мы должны понять источники потенциальных ошибок и минимизировать их, насколько это возможно, сохраняя при этом полезную модель рассматриваемого сайта.

Изучите все, от правил OSHA до высокотехнологичного оборудования для обеспечения безопасности, в этом БЕСПЛАТНОМ специальном отчете: Темы безопасности строительства, которые могут спасти жизни. Скачайте прямо сейчас!

Каковы источники ошибки измерения? Начните с самого первичного обследования. Существует три основных категории первоначальных ошибок геодезиста: инструментальные, личные и естественные. Погрешность приборов возникает из-за фактического несовершенства изготовления самого геодезического прибора или из-за первоначальной настройки геодезиста при настройке прибора. Температура окружающей среды может влиять даже на простые геодезические инструменты, такие как измерительные ленты, в результате чего лента становится либо длиннее, либо короче, чем должна быть. Личная ошибка возникает из-за того, что геодезист всего лишь человек. Человеческое зрение и память несовершенны, что может привести к неправильному чтению или ошибочной записи полевых измерений. Как упоминалось выше, тепло может влиять на измерения, и это только один из источников естественной ошибки. К другим источникам естественных ошибок относятся влажность, сила тяжести, ветер, рефракция, кривизна выравнивания площадки и магнитное склонение, все из которых могут повлиять на приборы съемки.

Но еще до появления ошибок в полевых измерениях сама основа съемки может быть ошибочной. Это ранее установленные контрольные точки, которые привязывают весь обзор объекта к местным топографическим данным и самому реальному миру. Все точки отсчета, расположенные рядом с участком, должны быть проверены перед обследованием на точность и достоверность. В идеале, по три каждого «третьего порядка» (имеющие наивысшую установленную точность) должны служить основой для наземной съемки, но хотя бы один такой репер необходим. Если нет другого варианта, исследование может опираться на «относительный ориентир», такой как угол здания или крышка люка. Присвоение произвольной высоты, например 100 футов, такой точке может позволить измерить высоту относительно этого импровизированного ориентира. Но этот специальный подход по своей сути менее точен, и его никогда не следует использовать для критических обследований участков.

Добавьте Подрядчик по планировке и земляным работам Еженедельно  в свои настройки информационного бюллетеня и будьте в курсе последних статей о планировке и земляных работах: строительное оборудование, страхование, материалы, безопасность, программное обеспечение, грузовики и прицепы.

Для проверки эталонных показателей может потребоваться либо региональное исследование, чтобы связать каждый эталон с известными точками, либо тщательный поиск записей предыдущих обследований собственности и сертификатов эталонов. Этот поиск записей имеет жизненно важное значение и фактически должен быть первым шагом, выполняемым в любом обследовании сайта. Тщательный поиск записей также позволит выявить информацию о прошлой деятельности на площадке, которая могла изменить существующую поверхность с момента последней предыдущей съемки, о существовании и расположении подземных инженерных коммуникаций, которые могут помешать запланированным земляным работам, а также о гидрогеологических каротажных журналах, которые определяют слои почвы. и подъем грунтовых вод под поверхностью участка. Местоположение и высота каждого устья скважины также должны быть записаны, что позволит в дальнейшем проверить точность съемки. Другие обследования участков могут очертить особые области воздействия, такие как карстовый рельеф или охраняемые водно-болотные угодья.

Представления Trimble 3D и срезов

Даже самый тщательный поиск записей бесполезен без ботинок на земле, выполняющих физические обходы на месте до начала съемки. Просто нет замены старой доброй физической разведке участка. Множество деталей участка, связанных с новой растительностью, недавними активистами, меняющими участок, и областями эрозии, не появятся даже в самом последнем обследовании участка или не будут описаны в самой последней записи участка. Таким образом, даже в эпоху лидаров и AutoCAD нет замены человеческому наблюдению.

Оценщики также должны учитывать влияние самих земляных работ на объемы грунта. На самом деле существует три типа объемов почвы: объемы берегов, рыхлые объемы и уплотненные объемы. Объемы банка – это измерения количества почвы, уже находящейся в земле. Это прямые измерения между существующими уровнями и предлагаемыми уровнями раскопок. Насыпными объемами называются объемы грунта, не нарушенные при выемке и вывозе и размещенные в кузове автосамосвалов или в отвалах в насыпном состоянии. Как правило, для большинства типов грунта предполагается увеличение на 25% (называемое «коэффициентом набухания»), отражающее увеличение общего объема грунта в результате нарушения во время земляных работ. Таким образом, 1 кубический ярд природного грунта на месте превращается в 1,25 кубических ярда на складе или в кузове самосвала. Если этот рыхлый грунт будет повторно использоваться на месте, он будет уплотнен на месте, чтобы получить стабильную структурную засыпку или плотную грунтовую подкладку с низкой проницаемостью. Обычное эмпирическое правило при укладке и уплотнении почвы заключается в том, чтобы сначала распределить ее свободными слоями толщиной 8 дюймов, а затем уплотнить на месте до плотных слоев толщиной 6 дюймов. Таким образом, результирующий уплотненный объем составляет всего 75% от объема рыхлой укладки, и, таким образом, 1,25 кубических ярда рыхлой почвы становится 0,9 м3.4 кубических ярда уплотненной почвы — окончательное сокращение на 6% по сравнению с первоначальным естественным объемом на месте. Это может показаться неважным, но это может быть серьезной и дорогостоящей ошибкой при выполнении крупных земляных работ.

Аэротопография, в отличие от наземной съемки, имеет свои собственные источники потенциальных ошибок. Все аэрофотоснимки подвержены геометрическим искажениям, поскольку они не обеспечивают вид сверху вниз, а представляют собой вид под углом, который является результатом высоты камеры, кривизны земли или некомпенсированного движения воздушной платформы. В результате происходит смещение рельефа, когда здания и другие крупные объекты могут быть нечетко видны на топографической карте. И даже самая точная аэротопографическая карта имеет точность только до половины наименьшего контурного интервала карты. Таким образом, карта, показывающая интервалы контура высоты в 1 фут, будет иметь точность высоты только плюс-минус 0,5 фута.

Ошибки опроса могут накапливаться, и их нельзя полностью избежать. Ничто не является точным на 100%, да и не должно быть таковым, при условии, что количество и степень ошибок опроса строго сведены к минимуму. Например, серия всего из трех измерений с погрешностью всего лишь в 10 % снизит общую точность обследуемого элемента до уровня менее 75 %. Даже когда ошибки сведены к минимуму или их удалось избежать, результат все равно остается интерполяцией, а не реальностью. Некоторые наилучшие предположения лучше других, и, в конце концов, самое большее, на что может рассчитывать оценщик, — это наилучшее возможное предположение.

В основном потому, что точность и аккуратность — не одно и то же. Предположение, что они похожи, является распространенной ошибкой даже опытных земляных рабочих. Точность определяется как количество единиц, которые используются для описания значения (измерение, записанное с точностью до одной тысячной фута, точнее, чем одна только одна десятая фута). Точность, с другой стороны, определяется тем, насколько близко измерение к реальному значению измеряемой характеристики. Оценщики должны сосредоточиться на достижении высокой степени точности, помня при этом обо всех тех факторах, которые делают невозможной достижение 100% точности в реальном мире.

Итак, как наилучшим образом решить эти проблемы точности и полноты? По словам Алана Шарпа из Trimble, «когда дело доходит до оценки объемов земляных работ, клиенты ищут: 1) возможность интеграции данных из многих источников — систем проектирования, бумажных планов, файлов PDF, машинных данных, данных дронов, сканеров и геодезические системы; 2) более плавные и простые рабочие процессы и целостный подход ко всем связанным процессам вокруг общей конструктивной трехмерной модели; 3) Конструктивные модели, которые они могут построить с использованием автоматизированных методов — независимо от того, что они делают — уплотнение, мощение, планировку, рытье траншей, буровзрывные работы и т. д.; 4) Более интеллектуальные отчеты со всеми необходимыми данными в простых, удобных для чтения отчетах; 5) инструменты презентации, которые позволяют поддерживать процесс и предложение с помощью четких графиков и хорошо документированных рабочих планов, которые они могут использовать для успешного выигрыша большего количества предложений; 6) Конструктивные модели для отслеживания и мониторинга хода проекта, улучшения ключевых показателей эффективности и оптимизации рабочих процессов строительства; 7) Удаленная видимость проектов по мере их реализации; 8) Непрерывный и эволюционный процесс через процесс взлета, оценки, подачи заявок, планирования, эксплуатации/выполнения, как построено, процесс передачи; и 9) Возможность использовать информацию, полученную по одному проекту, в последующих проектах, чтобы уточнить предложения с большей уверенностью и меньшим риском проекта».

Измерение площадей — плоские поверхности в сравнении с наклонными площадями
Метод треугольной площади. Предлагаемый участок земляных работ должен быть определен границей. Граница будет охватывать все области раскопок и насыпи. В результате получается правильный (квадрат, прямоугольник и т. д.) или неправильный многоугольник. Но даже самый неправильный многоугольник можно разбить на набор отдельных треугольников с разными площадями, длинами сторон и углами углов. Зная расположение (север и восток) каждого угла треугольника, оценщик может затем вычислить площадь отдельных треугольников. Затем общую плоскую площадь участка можно рассчитать путем сложения суммы всех отдельных треугольников. Метод площади треугольника равен 9.0009 рассчитывается следующим образом:

A = sqrt[s * (s – a) * (s – b) * (s – c)]

Где:

• A = площадь треугольной области (квадратные футы)
• a, b, c, = длины трех сторон треугольника (в футах)
• с = (а + b + с) / 2

Метод интервала длины. Метод длины интервала лучше всего использовать для участков с плоскими склонами или склонами с постоянными, регулярными уклонами, но с очень неравномерными границами. Интервалы устанавливаются перпендикулярно базовой линии, которая была выровнена по мере необходимости для максимально точного расчета площади. Длина каждого интервала простирается от места, где интервал пересекает одну сторону границы области, до места, где он пересекает противоположную сторону границы. Метод интервала длины рассчитывается следующим образом:

A = D * ((L1 + L2) / 2)

Где:

• A = площадь (квадратные футы)
• L = длина соседних интервалов (футы)
• D = расстояние между интервалами вдоль базовой линии (футы)

 

Другой трехмерный вид, созданный Trimble Software

 

CF-картирование с увеличением

Измерение объемов — зажатый между двумя поверхностями
Итак, как оценщики вычисляют объем между двумя поверхностями? Это может быть очень сложным процессом, так как величина изменения высоты поверхности почвы может значительно и неравномерно варьироваться по участку. Первая поверхность обычно представляет собой топографию существующей площадки, а вторая показывает уклон площадки после строительства. Уровни после строительства могут быть результатом раскопок (выемки) существующего грунта, размещения (засыпки) дополнительного грунта или некоторой комбинации этих двух факторов. Объемы, необходимые для размещения почвы, обычно обозначаются как положительные объемы, а объемы, полученные в результате земляных работ, рассматриваются как отрицательные объемы. Полученные числа можно сложить вместе, чтобы получить баланс от сокращения до заполнения для сайта. Хорошо спроектированный сайт (если это возможно) приведет к сбалансированному сокращению, чтобы заполнить чистый объем двух равных нулю. В зависимости от характера объекта и предлагаемых земляных работ существует несколько вариантов точной оценки итоговых объемов земляных работ.

Метод площади глубины.  Участки с постоянной толщиной от выемки до насыпи можно оценить по объему с помощью простого расчета по методу глубины и площади. При таком подходе площадь участка умножается на толщину предполагаемых земляных работ. Типичными примерами этого являются разрезы или насыпка для создания основания для последующей укладки дорожного покрытия, заполнение ранее существовавшей фундаментной ямы с плоским дном, снятие верхнего слоя почвы на постоянную глубину, например 6 дюймов, или рытье траншей с постоянной шириной и глубиной ниже уклоны поверхности по всей длине предлагаемого подземного трубопровода. Сама существующая поверхность не обязательно должна быть плоской (хотя это повысило бы точность оценки), если результирующая поверхность параллельна уклонам и возвышениям существующей поверхности. Но при расчете участка со значительным уклоном необходимо учитывать влияние уклона. Например, участок с плоской площадью — если смотреть вниз прямо сверху, как на карте или в плане — может иметь площадь 1 000 000 квадратных футов (квадрат размером 1 000 футов на 1 000 футов). Однако, если эта область не плоская, а вместо этого имеет уклон 25% (1 по вертикали к 4 по горизонтали) в одном направлении, то ее фактические размеры составляют приблизительно 1031 фут на 1000 футов, в результате чего фактическая площадь поверхности составляет 1 031 000 квадратных футов. Это может показаться небольшим, но в крупных проектах такая разница в процентах может привести к значительным изменениям в общей оценке объема, что в дальнейшем может привести к значительным расходам денег сверх первоначальной сметы. Метод площади глубины рассчитывается следующим образом:

V = T * A * (1/27)

Где:

• V = объем (куб. ярды)
• A = площадь поверхностного склона (квадратные футы)
• T = толщина пласта или ровного разреза (футы)

Метод сетки.  Метод сетки обычно используется для оценки объемов, извлеченных из карьеров (и его часто называют методом карьеров). Как и метод определения глубины, метод сетки использует измерения толщины на заданной площади. Тем не менее, толщина может варьироваться в зависимости от объекта, и рассматриваемые области представляют собой ряд точек сетки, размещенных через одинаковые интервалы и ориентированных на определенную трассу (север-юг, граница участка, трасса проезжей части и т. д.). Каждая точка сетки рассматривается как центр квадрата, сторона которого равна стороне интервала сетки (например, 10 футов на 10 футов для сетки с интервалами 10 на 10 футов). Уклон поверхности внутри самого квадрата сетки учитывается и аппроксимируется путем присвоения измеренных или предполагаемых отметок каждой из угловых точек квадрата. Квадрат рассматривается как столбец, который идет прямо вниз (или вверх) вертикально через предлагаемую выемку грунта (или размещение насыпи), где четыре угла совпадают с соответствующими углами, расположенными на предполагаемой поверхности. Затем можно провести измерения, чтобы определить глубину выреза или засыпки в каждом углу (снова сохраняя отрицательные расстояния выреза и положительные расстояния засыпки).

Четыре глубины затем усредняются путем их сложения и деления на четыре. Это дает усредненную глубину квадрата сетки, которую затем можно просто умножить на площадь квадрата, чтобы определить объем столба грязи в данной точке сетки. Излишне говорить, что точность можно повысить, уменьшив интервалы сетки и используя все более мелкие квадраты. Однако количество результирующих квадратов как квадрат интервала уменьшается (уменьшение интервала наполовину увеличивает количество квадратов, которые необходимо вычислить, в четыре раза, уменьшение интервала на треть увеличивает количество квадратов на коэффициент девять и др.). Метод площади сетки рассчитывается следующим образом:

V = ((D1 + D2 + D3 + D4) / 4) * A * (1/27)

Где:

• V = объем (куб. ярды)
• A = площадь квадрата сетки
  (квадратный фут)
• D = глубина выемки/засыпки на каждой сетке
  угол (футы)

Метод конечной площади.  Вместо расчета объемов сверху вниз от существующей поверхности к предлагаемой поверхности, метод конечной площади рассчитывает объемы с помощью вертикальных срезов, прорезанных через равные промежутки времени через заполненные или вырезанные пространства. Срезы выравниваются перпендикулярно базовой линии, проходящей по всей длине участка земляных работ. Обычно это самый длинный размер участка для повышения точности, но его также можно выровнять по линии собственности или тракта, коммунальному сервитуту, полосе отвода, осевой линии проезжей части и т. д. Интервал между параллельными фрагментами может варьироваться в зависимости от размера участка. и расчетная точность расчета. Объем массивной застройки площадью 1000 акров можно было рассчитать с достаточной точностью с интервалами от 100 до 200 футов. Небольшой квадратный участок площадью менее 10 акров (660 футов на 660 футов) не сможет обеспечить разумную точность с таким большим интервалом, так как будет использоваться только шесть секторов. Как правило, чем меньше участок, тем меньше требуемый интервал между срезами.

Вывод листа из Trimble Software

Хотя эти срезы можно нарисовать (и рисовали в прошлом) вручную, проще всего нарисовать эти срезы с помощью программы AutoCAD, которая создает поперечные сечения, а затем определяет площадь каждого среза. Обратите внимание, что иногда вертикальный размер преувеличен для визуальной ясности рисунка. Часто это в пять или 10 раз больше, чем размер по горизонтали (например, 1 дюйм по горизонтали равен 100 футам, а 1 дюйм по вертикали равен 20 футам, что приведет к пятикратному увеличению рисунка по вертикали. Необходимо позаботиться о том, чтобы результирующее при расчете площадей срезов это преувеличение учитывается, а не просто прямое измерение площади на чертеже, что позволяет избежать увеличения площади среза в пять раз. Как всегда, площади срезов отрицательны, а области заполнения – положительны. Поперечное сечение площади можно определить вручную, но обычно они рассчитываются в программе AutoCAD либо с помощью метода треугольной площади, если сечения простые и правильные, либо с помощью метода интервала длины, если форма поперечного сечения неправильная и сложная. Метод конечной площади рассчитывается следующим образом:

V = L * ((A1 + A2) / 2) * (1/27)

Где:

• V = объем (куб. ярды)
• A = площадь смежного креста
  секций (квадратный фут)
• L = расстояние между поперечными сечениями по базовой линии (футы)

Формула призмы. Призмовидная формула является усовершенствованием метода конечной площади и часто необходима, если существующая земная поверхность очень неравномерна в области полос между соседними интервалами срезов. С помощью этого метода оценщик добавляет дополнительное поперечное сечение посередине между двумя поперечными сечениями, ограничивающими неровную поверхность (обратите внимание, что этот метод не обязательно выполнять для каждого интервала на участке — только для участков с локализованными неровностями). Площадь этого половинного поперечного сечения рассчитывается отдельно, а не является просто средним значением двух соседних поперечных сечений. Призмовидная формула рассчитывается следующим образом:

V = L * ((A1 + (4 * Am) + A2) / 6) * (1/27)

Где:

• V = объем (куб. ярды)
• A1, A2 = площади смежных поперечных сечений (квадратные футы)
• Am = площадь среднего поперечного сечения (квадратные футы)
• L = расстояние между поперечными сечениями по базовой линии (футы)

Метод контурной площади. В методе контурной площади используются контурные линии высот, нанесенные на топографическую карту участка, и линии уклона, нанесенные на предполагаемый план участка, для расчета объемов выемки и насыпи участка. Этот метод во многих отношениях является более простым способом расчета объемов по сравнению с методом конечной площади, поскольку нет необходимости в дополнительных чертежах и поперечных сечениях. Традиционно измерение площадей, ограниченных контурными линиями высот, выполнялось вручную планиметром, прикрепленным к чертежной доске. Объемы рассчитываются путем усреднения площади соседних отметок изолинии и умножения среднего значения на разность высот (метод, почти идентичный методу конечной области, только ориентация областей горизонтальная, а не вертикальная). Метод площади контура рассчитывается следующим образом:

V = H * ((A1 + A2) / 2) * (1/27)

Где:

• V = объем (куб. ярды)
• A = площади смежных контуров высот (квадратные футы)
• H = перепад высот между контурами (футы)

Методы триангулированной нерегулярной сети (TIN) и цифровой модели местности (DTM).  Метод триангулированной нерегулярной сети использует файлы, созданные AutoCAD (файлы .tin) на топографических поверхностях, для определения объемов. Эти поверхности состоят из треугольников, созданных программным обеспечением из точек полевой съемки, которые оно графически соединяет с другими соседними точками (с точки зрения горизонтального расстояния, а не перепада высот), чтобы сформировать ряд неправильных треугольников, которые покрывают поверхность, как грани на поверхности. драгоценность. Это, в свою очередь, позволяет создавать высокоточные цифровые модели местности. Учитывая огромное количество необходимых вычислений, это процесс, который можно выполнить только на компьютере. ЦМР позволяют проводить прямые расчеты между поверхностью и фиксированной отметкой или двумя такими поверхностями. ЦМР также можно создавать для различных слоев грунта при раскопках, что позволяет напрямую рассчитывать объемы для каждого типа грунта.

Измерительное программное обеспечение и системы — основные поставщики
Roctek International производит программное обеспечение WinEx-GRADE и WinEx Master, которое оценивает объемы выемки и насыпи с использованием метода сетки высокой плотности. Они предлагают несколько функций, уникальных для своей линейки продуктов, таких как Vector Direct, LineTracker и Alternate Plan. Утилита импорта Vector Direct может практически исключить трассировку из файлов Vector PDF и CAD, импортируя как линии, так и отметки. LineTracker значительно повышает эффективность трассировки, находя ближайшую линию и привязываясь к ней. Это позволяет пользователю рисовать быстрее, не теряя точности даже из-за перекрывающихся линий и выносок. Альтернативный план позволяет использовать неограниченное количество страниц с разным масштабом в рамках одной выборки. Профессиональные инструменты аналитики и визуализации позволяют оператору просматривать весь план участка в 3D, а высота «укажи и щелкни» показывает, что именно происходит в любой точке. Дополнительные специализированные функции включают в себя: экспорт в GPS, количество грунтового основания для любой рабочей зоны, процедуры перекопки, подпорные стены, процедуры одиночных и связанных точек, процедуры снятия верхнего слоя почвы и повторного распределения, информацию о слоях пластов из каротажных журналов, срезы поперечных сечений. под любым углом, расширенные процедуры траншеи для подземных коммуникаций и расширенные возможности балансировки площадки. Roctek остается на переднем крае технологий благодаря частым обновлениям, ориентированным на пользователей, и предлагает непревзойденное обслуживание клиентов, предоставляя квалифицированную техническую поддержку пользователям всех уровней опыта. Как отметил один из клиентов: «Программное обеспечение WinEx Master от Roctek создано для удовлетворения ВСЕХ потребностей резки и заполнения. Это мощный инструмент с превосходными инструментами отчетности, оцифровки и визуализации. С таким количеством функций вы не сможете научиться за одну ночь, но выдающееся обслуживание клиентов! Они бы оставались с вами на экране всю ночь, если бы вам нужно было быстро их выучить».

Компания Vertigraph, Inc. предоставляет BidScreen XL в качестве дополнительного программного обеспечения, которое документирует объем продаж в Microsoft Excel. Bidscreen XL идеально подходит для любой торговли. Такое сочетание обеспечивает гибкость и простоту. При загрузке BidScreen XL весь процесс измерения и расчета количества выполняется непосредственно в Microsoft Excel, при этом все данные сохраняются в рабочей книге Excel. Он работает с основными типами векторных и растровых файлов, такими как PDF, DWG, DXF, TIFF и т. д. Функции и формулы, размещенные в электронной таблице Excel, позволяют рассчитывать количества и оценивать ставки на основе измерений BidScreen XL. Сопутствующая программа SiteWorx/OS (более применимая к подрядчикам по земляным работам, чем приложение BidScreen XL) создает модели поверхности и рассчитывает объем земляных работ на площадке.

По словам Sharp, их достижения в оценке и торгах можно увидеть в их стартовом программном обеспечении, таком как Trimble Business Center, HCE, которое используется для оцифровки и моделирования данных из бумажных планов, растровых PDF-файлов, векторных PDF-файлов или файлов САПР. . Их программное обеспечение может использовать все детали конструкции, включенные в строительные документы и спецификации, включая скважины, слои слоев, зоны сноса, инженерные траншеи и детали инженерных коммуникаций, а также материалы и глубину улучшения площадки для площадок, парковок и озеленения дорог, чтобы построить детальная смета объемов по проекту.

После того, как количество определено, модели и местоположения количества могут быть преобразованы в оценку рабочего процесса, чтобы определить, как будет выполняться проект, когда будет выполняться каждый шаг, сколько времени займет каждый шаг и какое оборудование и персонал будут задействованы. быть обязательным. Затем программное обеспечение может анализировать поток материалов вокруг проекта и может использоваться для определения оптимального способа выемки или размещения грунта. Оптимизация может включать тип и количество оборудования, включая сопутствующие эксплуатационные расходы, такие как топливо, операторы, техническое обслуживание и время, а также затраты на мобилизацию. Например, функция массовых перевозок в Business Center-HCE предоставляет передовые методы для определения оптимальных процессов при наименьших затратах на строительство. Затем эти результаты могут быть объединены в пакет оценки подрядчика для проведения детальной оценки с учетом того, что были оценены передовой опыт и оптимальные количества.

Затем эти сведения можно объединить в программу планирования, которая может преобразовывать количества и расстояния перевозки в зависимости от производительности и назначенных ресурсов для создания графика времени и местоположения. Trimble TILOS — это усовершенствование традиционных процессов планирования, основанное на технологии диаграмм ГАНТТ, где список действий может быть указан с указанием начала, окончания и продолжительности, но не с указанием того, где в проекте и в каком направлении вы работаете. Традиционные пользователи диаграмм ГАНТТ не могут надежно применять сезонные или экологические ограничения. Они также не могут видеть влияние конфликтующих операций, потому что традиционные решения для планирования не содержат геопространственных элементов, необходимых для просмотра того, что происходит, где, когда и с какими ресурсами. Однако TILOS объединяет все эти элементы и может представлять информацию о расписании как традиционными способами, так и в виде диаграммы «время-местоположение». Эта диаграмма времени и местоположения может представлять на одной странице всю информацию, обычно включаемую в диаграмму ГАНТТ. Диаграмма «время-местоположение» также может использоваться для представления хода выполнения работ по проекту. Система TILOS интегрируется с системой массовых перевозок Business Center-HCE, что позволяет автоматически планировать смету проекта на диаграмме «время-местоположение».

После того, как предложение выиграно, подрядчик переходит к этапу эксплуатации.