background image

 

   

Ćwiczenie projektowe nr 1 z TRB c.d. 1 

3. Bilans robót ziemnych z uwzględnieniem niedoboru bądź nadwyżki mas ziemnych. 
3.1. Obliczenie objętości warstwy ziemi roślinnej. 

V

hum 

= P

hum

*h

hum

 [m

3

P

hum

 =7*5*a

2

 [m

2

V

hum

  - objętośd ziemi roślinnej, 

P

hum

  - pole powierzchni humusu (działki), 

h

hum

  - grubośd warstwy ziemi roślinnej, 

a- długośd boku siatki. 
Ile kwadratów należy przeznaczyd na składowanie ziemi próchniczej?  L

K

= V

hum

 /h

p

∙a

2

 

h

p

 - wysokośd pryzmy do 2,0 m, można przyjąd ok. 1,2m. 

3.2. Obliczenie objętości robót niwelacyjnych metodą kwadratów. 
Kwadraty dzielą się na dwie grupy: 
- nie przecięte rzędną niwelety, 
- przecięte rzędną niwelety (wariant a i b). 
 
3.2.1. Objętośd niwelowanego gruntu w kwadratach (graniastosłupach o podstawie kwadratowej) nie 
przeciętych rzędną niwelety. 
Podstawa graniastosłupa znajduje się całkowicie w granicach wykopów (+) bądź nasypów (-). 

𝑉

𝑊

              𝑙𝑢𝑏          𝑉

𝑁

= 𝑎

2

∙  𝐻

𝑇

− 𝐻

𝑁

  [𝑚

3

gdzie: 
a – długośd boku [m], 

𝐻

𝑇

=

𝐻

1

+𝐻

2

+𝐻

3

+𝐻

4

4

  [m] - średnia rzędna terenu w danym kwadracie, 

H

– rzędna niwelety *m+. 

 

 

H

N

 

A1 

background image

 

  Poziom proj. niwelety: H

N

=10,0m 

Obliczenia dla B2: 
 

𝐻

𝑇

=

𝐻

1

+ 𝐻

2

+ 𝐻

3

+ 𝐻

4

4

=

10,037 + 10,286 + 10,220 + 10,800

4

= 10,336 [𝑚] 

𝑉

𝑊

= 𝑎

2

∙  𝐻

𝑇

− 𝐻

𝑁

  = 20

2

∙  10,336 − 10,0  = +134,400[𝑚

3

Kwadrat B2 – ziemia do wykopu. 
 
3.2.2. Objętośd robót ziemnych w kwadratach, które znajdują się częściowo w granicach wykopu, a 
częściowo nasypu. 
 
Podstawa graniastosłupa znajduje się częściowo w granicach wykopów, a częściowo w granicach nasypu. 
 
Wariant A 
Podział figury niweletą na dwa trapezy: 

 

𝑉

𝑁

             𝑙𝑢𝑏           𝑉

𝑊

= 𝑎 ∙ 𝐿

𝑊

 𝐻

𝑇

− 𝐻

𝑁

  [𝑚

3

]      

gdzie: 
a – długośd boku *m+, 

𝐻

𝑇

=

𝐻

1

+𝐻

2

+2𝐻

𝑁

4

     𝑙𝑢𝑏      𝐻

𝑇

=

𝐻

3

+𝐻

4

+2𝐻

𝑁

4

   [m] - średnia rzędna terenu w danym trapezie, 

H

– rzędna niwelety *m+, 

L

W

, L

N

 – średnia szerokośd wykopu lub nasypu  (średnia arytmetyczna z podstaw trapezów). 

A1 

A2 

B1 

B2 

L

W

 

L

N

 

background image

 

 

 
Obliczenia dla B1: 

𝐻

𝑇

𝑁

=

𝐻

1

+ 𝐻

2

+ 2𝐻

𝑁

4

=

9,800 + 9,700 + 2 ∙ 10,00

4

= 9,875 [𝑚] 

𝐿

𝑁

=

11,000 + 13,000

2

= 12,000[𝑚] 

𝑉

𝑁

= 𝑎 ∙ 𝐿

𝑁

 𝐻

𝑇

𝑁

− 𝐻

𝑁

  = 20 ∙ 12,000 ∙  9,875 − 10,000  = −30,000 [𝑚

3

]      

 

𝐻

𝑇

𝑊

=

𝐻

3

+ 𝐻

4

+ 2𝐻

𝑁

4

=

10,037 + 10,220 + 2 ∙ 10,00

4

= 10,064 [𝑚] 

𝐿

𝑊

=

9,000 + 7,000

2

= 8,000[𝑚] 

𝑉

𝑊

= 𝑎 ∙ 𝐿

𝑊

 𝐻

𝑇

𝑊

− 𝐻

𝑁

  = 20 ∙ 8,000 ∙  10,064 − 10,000  = +15,470 [𝑚

3

]      

 
Wariant B 
Podział figury niweletą na trójkąt i pięciokąt: 

   

Objętośd ziemi dla pryzmy o podstawie trójkąta: 

𝑉

𝑁

             𝑙𝑢𝑏           𝑉

𝑊

=

𝑑 ∙ 𝑙

6

 𝐻

1

− 𝐻

𝑁

  [𝑚

3

]      

gdzie: 
a – długośd boku [m], 

𝐻

1

  [m] - rzędna terenu w wierzchołku trójkąta, 

H

– rzędna niwelety *m+, 

d,l – długości przyprostokątnych trójkąta; 
 
Objętośd ziemi dla pryzmy o podstawie pięciokąta: 

𝑉

𝑁

             𝑙𝑢𝑏           𝑉

𝑊

=  𝑎

2

𝑑 ∙ 𝑙

2

 

 𝐻

2

− 𝐻

𝑁

  +  𝐻

3

− 𝐻

𝑁

  +  𝐻

4

− 𝐻

𝑁

 

5

 [𝑚

3

gdzie: 
a – długośd boku *m+, 

𝐻

2

, 𝐻

3

, 𝐻

4

[m] - rzędne terenu w wierzchołkach pięciokąta, 

H

– rzędna niwelety *m+, 

L

N

 

L

W

 

H

T

 

H

N

 

background image

 

d,l – długości przyprostokątnych trójkąta; 

 

 
Obliczenia dla A1: 
d= 7m, l = 11m 
 

𝑉

𝑊

=

𝑑 ∙ 𝑙

6

 𝐻

1

− 𝐻

𝑁

  =

7,000 ∙ 11,000

6

∙  10,037 − 10,000   = 0,475[𝑚

3

]      

𝑉

𝑁

=  𝑎

2

𝑑 ∙ 𝑙

2

 

 𝐻

2

− 𝐻

𝑁

  +  𝐻

3

− 𝐻

𝑁

  +  𝐻

4

− 𝐻

𝑁

 

5

=  20

2

7 ∙ 11

2

  ∙

 9,8 − 10,0  +  9,7 − 10,0  +  9,8 − 10,0 

5

= −50,610[𝑚

3

 
3.3. Obliczenie objętości robót niwelacyjnych metodą trójkątów.* 
Kwadraty dzielimy na trójkąty równoramienne o przyprostokątnych równych a oraz przeciwprostokątnej 
równej a√2. 

 

Trójkąty dzielą się na dwie grupy: 
- znajdujące się całkowicie pod lub nad rzędną projektowanej niwelety, 
- przecięte projektowaną niweletą. 
 
3.3.1. Trójkąty nie przecięte niweletą. 

𝑉

𝑊

      𝑙𝑢𝑏     𝑉

𝑁

=

𝑎

2

6

∙  ℎ

1

+ ℎ

2

+ ℎ

3

  

h

1

, h

2

, h

3

 – wysokości względem projektowanej niwelety, stosujemy wartości względne 

W

1

, W

2

, W

3

 – wysokości wierzchołków w terenie. 

1

= 𝑊

1

− 𝐻

𝑁

 

H

T

 

H

N

 

A1 

A2 

A3 

A4 

B1 

B2 

B3 

B4 

background image

 

Tam, gdzie dwa wierzchołki są na 
niwelecie. 

 

 
Obliczenia dla trójkąta A1: 
 

𝑉

𝑁

=

𝑎

2

6

∙  ℎ

1

+ ℎ

2

+ ℎ

3

  =

20

2

6

∙  9,800 − 10,000 + 9,700 − 10,000 + 9,800 − 10,000  =

−46,667  𝑚

3

   

 
 
3.3.2. Trójkąty znajdujące się częściowo pod a częściowo nad niweletą. 

𝑉

𝑤

            𝑙𝑢𝑏            𝑉

𝑁

=

𝑎

2

6

 ℎ

3

 

3

  ℎ

1

  +  ℎ

3

   ∙   ℎ

2

  +  ℎ

3

  

[𝑚

3

𝑉

𝑟

=

𝑎

2

6

∙  ℎ

1

+ ℎ

2

+ ℎ

3

  [𝑚

3

𝑉

𝑤

= 𝑉

𝑟

− 𝑉

𝑛

 [𝑚

3

gdzie: 
a – bok kwadratu [m], 
h

1

, h

2

, h

3

 – wysokości punktów trójkąta względem rzędnej projektowanej niwelety [m],  

V

r

 – różnica objętości *m

3

]. 

 

 

 
Obliczenia dla trójkąta B2: 

𝑉

𝑁

=

𝑎

2

6

 ℎ

3

 

3

  ℎ

1

  +  ℎ

3

   ∙   ℎ

2

  +  ℎ

3

  

=

20

2

6

 9,7 − 10 

3

 10,22 − 10 + 10 − 9,7  ∙  10,037 − 10 + 10 − 9,7 

= −10,272[𝑚

3

𝑉

𝑟

=

𝑎

2

6

∙  ℎ

1

+ ℎ

2

+ ℎ

3

  =  

20

2

6

∙  10,037 − 10 + 10,22 − 10 + 9,7 − 10  = −2,867[𝑚

3

𝑉

𝑊

= 𝑉

𝑟

− 𝑉

𝑁

= −2,867 + 10,272 = 7,405[𝑚

3

 
3.4. Orientacyjny bilans mas ziemnych wykopów i nasypów. 
Wyniki obliczeo 
Suma nasypów: 
Suma wykopów:  
Grunt do przywozu/do wywozu: 
*Procentowa różnica objętości wyznaczonych metodą kwadratów i trójkątów: 
 

background image

 

4. Plan terenu budowy z granicami wykopów i nasypów. 
 
Rysunek z zaznaczonymi kwadratami i legendą, gdzie wykop a gdzie nasyp. 

 

Przemieszczenia mas ziemnych do odległości 50 m zostaną wykonane spycharką, od 50 do 200 zgarniarką, 
a powyżej 200 samochodem. 
 
 
5. Obliczenie objętości wykopu szerokoprzestrzennego pod obiekt 
 
Szerokoprzestrzenny – szerokośd dużo większa niż głębokośd 

𝑉

𝑤

=


6

  2𝑎 + 𝑐 𝑏 +  2𝑐 + 𝑎 𝑑   𝑚

3

  

Można zastosowad skarpę pochyłą w wykopie lub pionową ściankę szczelną. Przy skarpach pionowych 
umacnianych wykop poszerzamy o F=0,60m z każdej strony. 

 

 

 

 

PRZEMIESZCZENIA MAS ZIEMNYCH 

W CELU WYRÓWNANIA POZIOMU 

TERENU 

 

 

 

 

 

 

skąd  objętość 

[m

3

dokąd  objętość 

[m

3

bilans 

[m

3

 

  

  

  

  

  

B3 

47,4 

A1 

-407 

 

D5 

376,35 

G3 

-373,7 

52,55 

B4 

A2 

  

 

D6 

G4 

  

B5 

359,6 

  

 

  

 

F5 

49,9 

  

 

  

B6 

  

  

  

 

F6 

  

  

  

A4 

13,5 

A3 

-120 

0,02 

 

F5 

19,2 

G5 

-19,2 

background image

 

 

 

Obiekt posadawiamy na żelbetowej płycie fundamentowej (dla 130m

2

  ok. 20 cm płyty żelbetowej). 

 
 
 

𝑉

𝑧

= 𝑉

𝑊

− 𝑉

𝑜𝑏  

 𝑚

3

  

𝑉

𝑜𝑏  

= 𝐴𝐵ℎ [𝑚

3

gdzie: 
V

z

 – objętośd gruntu potrzebna do zasypania fundamentów, 

V

w

 – objętośd wykopu szerokoprzestrzennego, 

V

ob

 – objętośd obiektu pod poziomem terenu, 

A, B – wymiary obiektu w poziomie stropu nad piwnicami, 
h – głębokośd wykopu. 
 
 
6. Bilans mas ziemnych 
 

V

W

>V

N

  czy V

W

<V

N

 

 
 

background image

 

 

background image

 

 

- dokop – to objętośd ziemi pozyskiwana poza placem budowy potrzebna jako materiał budowlany; 
tak nazywa się też teren, z którego pozyskad można potrzebny grunt. 

V

W

<V

N

 

Lp 

Rodzaj roboty 

WYKOP 

UKOP 

DOKOP 

NASYP 

ODKŁAD 

ZWAŁKA 

ETAP I 

Zdjęcie humusu *m

3

15000 

 

 

 

15000 

 

Niwelacja [m

3

5000 

 

 

5000 

 

 

Dowóz ziemi [m

3

 

 

3000 

3000 

 

 

Wykop pod obiekt [m

3

6000 

 

 

4000 

2000 

 

∑ [m

3

29000 

29000 

ETAP II

 

Obsypanie fundamentów 

[m

3

]

 

 

2000 

 

2000 

 

 

Rozłożenie ziemi roślinnej 

[m

3

]

 

 

15000 

 

15000 

 

 

∑ [m

3

46000 

46000 

 

Ziemia pozyskiwana w obrębie placu budowy