La necessitat de preparar una trinxera sorgeix a l’hora d’establir comunicacions, oleoductes i construir bases. Els càlculs del volum de la rasa permeten determinar el cost del treball, la quantitat de formigó o altres materials per omplir l’excavació, el volum de terra retirat i el rebliment.
Definició d'una trinxera
Una trinxera és un tall obert al terra, la profunditat i l'amplada del qual depèn de la finalitat per a la qual està destinat. Aquests paràmetres estan determinats pels codis de construcció i les regulacions:
- La rasa de fonament de la tira ha de ser 60 cm més ampla que la base. Això fa que sigui més convenient realitzar treballs relacionats. La profunditat, segons SNiP 3.02.01-87, pot variar de 0,5 a 2,5 m.
- Es prepara una rasa per al gasoducte amb una profunditat d'almenys 0,8 m fins a la superfície de la canonada. Aquesta norma està recollida al SNiP 42-01-2002.
- Les canonades d’aigua es col·loquen per sota de la profunditat de congelació i s’hi afegeixen almenys 0,5 m. La profunditat del marcador està regulada per SNiP 2.04.02-84.
- Es prepara un recés d'almenys 0,7 m per al sistema d'aigües residuals - per a zones càlides o més - per a zones amb hiverns intensos.
- Una trinxera amb una profunditat de 70 cm és suficient per establir la ruta del cable.
Com que els moviments de terres comporten costos físics i financers, de vegades és més convenient fer una rasa més superficial i aïllar la canonada o la fonamentació i organitzar el drenatge.
Mètodes d’excavació de trinxeres
Hi ha tres maneres de cavar una rasa:
- manualment;
- utilitzar una trinxadora manual;
- excavadora de trinxeres.
En el primer cas, el temps i els costos físics seran significatius i depenen de la qualitat del sòl en una àrea determinada. Si és granulós, es facilita molt l’excavació. Els sòls argilosos i pedregosos dificulten la feina. Amb una excavadora manual, el treball anirà més ràpid. Però el més convenient és cavar una rasa amb una excavadora, ja que no cal aplicar força física. Tot i això, la tècnica només es pot utilitzar a les zones amb accés lliure. A més, la mida de la galleda es selecciona segons l’amplada de la rasa.
Es recomana l’ús de mitjans tècnics quan el volum de treball és gran.
Què afecta el recompte de volum
Les trinxeres es preparen durant la construcció d’edificis públics i industrials. Les formes de pagament varien en funció dels motius principals:
- àmbit de treball;
- l'objectiu del lloc de construcció;
- característiques topogràfiques;
- composició del sòl;
- mètode d’excavació d’una rasa;
- el mètode d’eliminació de terrenys (si l’eliminació la realitza una màquina, s’hauran de proporcionar entrades addicionals al lloc);
- densitat edificable al barri.
El treball es pot dividir en tres etapes: desenvolupament del pla, excavació, ordenació.
Recerca en càlculs de volum
En cas d’autoconstrucció, es fan càlculs aproximats. Però si el treball és dut a terme per una organització especialitzada, es realitzen estudis per calcular amb precisió quants metres cúbics de terra s’eliminaran en excavar una rasa i determinar correctament el volum i el cost del treball.
Per començar, es realitza un estudi topogràfic per esbrinar l’alçada del sòl, la presència i la mida relativa de les gotes, etc. A continuació, es realitza el processament cameral d'informació per tal d'establir punts addicionals per a una visualització més precisa dels valors. A partir dels resultats de la investigació, s’elabora un informe, d’acord amb ell, es determina el cost del treball.
Els paràmetres de les trinxeres s’estableixen en la fase de planificació. Per evitar que les parets de l’excavació caiguin, cal parar atenció a la profunditat de la rasa, la seva longitud i la densitat de la terra.En cas d’incompliment de les recomanacions SNiP, és possible un augment del risc de lesions i col·lapsaments.
Càlcul del volum de la rasa
- Longitud: depèn del propòsit de la rasa.
- Amplada. Aquest paràmetre es mesura a la part inferior i superior, si l'expansió es fa més a prop de la superfície. En aquest darrer cas, parlen d’una rasa amb pendents i utilitzen fórmules per tenir en compte aquesta característica.
Podeu determinar l’amplada i la longitud de la rasa per calcular-ne el volum usant vosaltres mateixos mitjançant fórmules especials. Sovint, aquest procés no requereix una precisió especial. Però si es necessiten càlculs precisos, és convenient utilitzar calculadores de construcció. N’hi ha prou amb indicar les dades conegudes: la longitud i l’amplada de la rasa a la superfície, la longitud i l’amplada al llarg del fons, la profunditat de l’excavació.
Sense pendents
Per calcular el volum de la rasa, cal conèixer la longitud, amplada i profunditat de l’excavació, que s’indiquen de la manera següent:
- a - amplada en m;
- H - alçada en m;
- L - longitud en m.
El volum de la rasa es calcula mitjançant la fórmulaV = a × H × L, és a dir, si l'amplada de la rasa és d'1 m, la profunditat és d'1,5 m i la longitud és de 12 m, llavors V = 1 × 1,5 × 12 = 18 m³.
Una altra opció per a una rasa és amb parets verticals i una caiguda vertical. En aquest cas, a més de l’amplada i la longitud, cal conèixer la profunditat de la rasa - H1 i la profunditat de la rasa H2.
La fórmula per calcular el volum és la següent:V = a × (H1 + H2) / 2 × L.
Deixar ser H1 = 1,3 m, H2 = 1,6 m, a = 1 m, L = 12 mllavors V = 1 × (1,3 + 1,6) / 2 × 12 = 17,4 m³.
Amb pendents
- L - longitud de la rasa, m;
- H - profunditat de la rasa, m;
- a1 - amplada de la base, m;
- a2 - amplada superior, m
El coeficient (m) depèn del tipus de sòl que se substitueix a la fórmula, ja que l’amplada de la part superior de la rasa es determina amb aquest paràmetre. La taula mostra els coeficients de diferents sòls.
| Tipus de sòl | Coeficient m |
| Granel no consolidat | 1 |
| Sorra i grava | 1 |
| Argil sorrenc | 0,67 |
| Loam | 0,5 |
| Argila | 0,25 |
| Loess i semblant a loess | 0,5 |
Per calcular l’amplada de la part superior del solc, heu d’utilitzar la fórmulaa2 = H × m + a1 + H × m.
Deixar ser a1 = 1 m, alçada de la trinxera H = 1,5 m, i el sòl és argilós, llavors a2 = 1,5 × 0,25 + 1 + 1,5 × 0,25 = 1,75 m
A més, el volum de la rasa excavada a terra pla es calcula mitjançant la fórmulaV = (a1 + a2) / 2 × H × L
Si prenem, per exemple, L = 12 m, resultaràV = (1 + 1,75) / 2 × 1,5 × 12 = 24,75 m³
Podeu substituir el paràmetre a2 directament a la fórmula per calcular el volum.
Els càlculs més complexos seran necessaris per calcular el volum d’una rasa amb pendents en terreny amb diferència d’altitud. S'introdueixen les designacions:
- a1 - amplada de la base del rebaix, m;
- a2 - amplada superior al punt més baix, m;
- a3 - amplada superior al punt més alt, m.
Els paràmetres a2 i a3 es calculen utilitzant la fórmula ja coneguda. Però també cal conèixer les altures de H1 i H2, respectivament. H1 que sigui 1,5 m, però H2 = 2,5, a1 = 1 m, terra - argila. Primer es determina a2, i llavors a3:
a2 = H1 × m + a1 + H1 × m = 1,5 × 0,25 + 1 + 1,5 × 0,25 = 1,75 m
a3 = H2 × m + a1 + H2 × m = 2,5 × 0,25 + 1 + 2,5 × 0,25 = 2,25 m
Entre altres coses, per calcular el volum, heu de calcular l’àrea de la secció transversal del tall per a la zona baixa i de gran alçada: F1 i F2, respectivament.
F1 = (a1 + a2) / 2 × H1 = (1 + 1,75) / 2 × 1,5 = 2,0625 m2
F2 = (a1 + a3) / 2 × H2 = (1 + 2,25) / 2 × 2,5 = 4,0625 m2
Acceptarem L = 12 m, agafeu el coeficient del sòl per a l’argila m = 0,25 i calculeu el volum de l'excavació, tenint en compte els paràmetres calculats:
V = (F1 / 2 + F2 / 2-m × (H1-H2) 2/6) × L = (2.0625 / 2 + 4.0625 / 2-0.25 × (1.5-2.5) 2/6) × 12 = 36.25 m³
Càlcul del volum de la fossa
El càlcul del volum d’una fossa amb parets rectangulars es realitza d’acord amb la fórmula matemàtica per calcular el volum d’un rectangle. Cal saber-ho H - profunditat del pou, L1 - longitud en mi i L2 - amplada en m.
El càlcul es realitza segons la fórmula V = L1 × L2 × H
Si a H = 2 m, L1 = 3 m, L2 = 4 m, llavors V = 3 × 4 × 2 = 24 m³
Aquesta fórmula és correcta si la profunditat de la fossa és la mateixa en tots els punts.
Per a un pou rectangular amb parets verticals, excavat en terreny amb diferència d'altitud, cal utilitzar una fórmula diferent i mesurar la profunditat de cada cantonada, respectivament H1, H2, H3 i H4.
Deixar ser H1 = 2m, H2 = 2,5m, H3 = 2,5m, H4 = 3m, L1 i L2, com a l'exemple anterior, llavors:
V = L1 × L2 × (H1 + H2 + H3 + H4) / 4 = 3 × 4 × (2 + 2,5 + 2,5 + 3) / 4 = 30 m3
Per calcular el volum d’una fossa amb pendents excavades sobre un terreny pla, s’aplica la fórmula V = (H / 6 × ((2 × L1 + L3) × L2 + (2 × L3 + L1) × L4)... A més de L1 i L2 - la longitud i l’amplada de la base, cal saber-les L3 i L4 - la longitud i amplada de la fossa a la superfície. Podeu calcular aquests valors mitjançant les fórmules:
L3 = H × m + L1 + H × m i L4 = H × m + L2 + H × mon m - coeficient en funció del tipus de sòl.
Que el sòl sigui franc, L1 = 3 m, L2 = 4 m, H = 2 m, llavors:
L3 = 2 × 0,5 + 3 + 2 × 0,5 = 5 m,
L4 = 2 × 0,5 + 4 + 2 × 0,5 = 6 m.
Substituïm els valors per la fórmula que ens permet calcular la quantitat de moviments de terres:
V = (2/6 × ((2 × 3 + 5) × 4 + (2 × 5 + 3) × 6 = 40,667 m³
Si el recés s’excava en forma de pou, per calcular el pou, cal conèixer el diàmetre de la base: d1, diàmetre superficial - d2 i alçada - H.
V = 3,14 × ((d1 + d2 / 2) 2/4 × H
Si prenem com a exemple d1 = 1,5 m, però d2 = 2,5 m, H = 3 mllavors V = 3,14 × ((1,5 + 2,5) / 2) 2/4 × 3 = 3,14 × 22/4 × 3 = 9,42 m³.
