Как посчитать объем котлована

Отрывая котлован под определенные фундаменты (столбчатые) или фундаментные плиты подземных заглубленных сооружений, следует знать, что размеры сторон обычно между собой соизмеримы, а котлован имеет форму, которая является 4-гранной усеченной пирамидой или обелиском (если стороны котлована имеют неодинаковую длину).

Во время отрывки котлованов большой протяженности (например, для ленточных фундаментов зданий и сооружений), когда стороны имеют разную длину, отличаются в 2 и более раз, рельеф местности характеризуется резкими переломами продольного профиля с уклоном поперек, не более 0,1. Как посчитать объем котлована? Для этого используется метод поперечных сечений. Его суть заключается в следующем: котлован делится на отдельные части с помощью вертикальных плоскостей в точках излома профиля. Выработка в каждой части при имеющейся крутизне откосов имеет форму призматоида.
Что касается общего объема выработки, то он будет являться суммой объемов обоих клиньев в боковых частях котлована и объемов трапецеидальных призматоидов.

Подсчет объема земляных работ при планировании в зависимости от необходимой точности может быть осуществлено методом поперечных сечений, методом трехгранных призм или методом четырехгранных призм.
Для составления технологической карты и карты трудовых процессов и для выбора необходимых машин нужно определить рациональную схему и средние расстояния перемещения почвы. Данную задачу можно решить одним из трех способов: графическим, аналитическим или графоаналитическим.

Определение объемов котлованов с помощью формул

Как вы уже могли понять выше, при отрывании котлованов под фундаменты (например, столбчатые) или фундаментные плиты подземных сооружений, как правило, размеры сторон соизмеримы между собой, при этом котлован имеет форму опрокинутой четырехгранной усеченной пирамиды или обелиска (если стороны котлована имеют неодинаковые длины). В таком случае объем котлована можно рассчитать по формуле:
V= h[a1b1 + аb + (а + а1)(b + b1)]/6.

Если необходимо отрыть котлован большой протяженности (например, для ленточных фундаментов зданий), когда стороны имеют длины с отличием в 2 раза и более, рельеф местности обладает резкими переломами продольного профиля с уклоном поперек, который не превышает 0,1. Для вычисления объемов данных котлованов используется метод поперечных сечений. Его суть состоит в том, что котлован делится на части при помощи вертикальных плоскостей в характерных точках продольного профиля. Выработка в каждой части при имеющейся крутизне откосов имеет форму призматоида (рис. 4).
Объем выработки будет равняться сумме объемов двух клиньев в частях котлована с торца и объемов трапецеидальных призматоидов.
Объем трапецеидального призматоида можно вычислить с помощью формул:
V1= [(F1 + Fi+1)/2]liили Vi=Fср./li
F1, Fi+1 – размеры площадей трапеций, которые образовались сечениями котлована на гранях смежных участков; Fср- средний размер площади; li — протяженность i-го участка.
Расчет объемов земляных работ при планировании в зависимости от необходимой точности может быть осуществлен методом 3-гранных либо 4-гранных призм или же методом поперечных сечений. Чтобы составить карты трудовых процессов и технологические карты, а также сделать выбор требуемых машин важно определить рациональную схему и средние расстояния перемещения почвы. Данную задачу можно решить при помощи одного из трех методов: аналитического, графического или графоаналитического.

Определение объемов и обмер земляных работ

Работа землекопов оплачивается в зависимости от количества выработанного ими грунта, подсчитанного в кубических метрах. Рассмотрим несколько примеров простейших вычислений объемов работ.

Расчет объемов рытья траншеи

Пример 1. Рабочие роют траншею с вертикальными стенками (рис. 10). За день бригада прошла 15 м траншеи. Если в начале траншеи глубина была равна 5,0 м, а в конце 4,0 м, ширина траншеи по дну и поверху — 3,0 м, то объем работ находится так: Определяем две площади поперечного сечения траншеи:

1. В месте начала работ 3*5= 15 кв.м;

2. В месте окончания работ 3*4= 12 кв.м;

Средняя площадь поперечного сечения траншеи получается, если сложить обе площади и разделить пополам:

(15+2)/2=13,5 кв.м;

Если эту среднюю площадь умножить на длину траншеи, пройденную бригадой, то получим:

13,5*15= 202,5 куб. м.

Это и будет искомый объем проделанной бригадой работы за день.

Расчет объема выемки

Пример 2. Сделана выемка для железнодорожного пути. Длины выемки — 20 м. Ширина выемки по дну — 6,0 м. Откосы сделаны с уклоном 1:2 (рис.11). Глубина выемки в одном конце 5 м, а в другом — 4 м.

Ширина выемки поверху равна ширине по дну плюс удвоенная длина заложения откоса. При откосе 1:2 заложение откоса равно двойной глубине выемки. Значит в одном конце ширина выемки поверху будет:

6+(4*2)*2=22 м,

а в другом конце:

6+(5*2)*2=26 м.

Площадь поперечного сечения выемки с откосами равна площади трапеции или половине суммы ширины по дну и ширины поверху, умноженной на высоту. Тогда площадь поперечного сечения в одном конце будет:

(6+22)/2*4=56 кв.м,

а в другом: (6+26)/2*5=80 кв.м.

Для того, чтобы получить объем, надо среднюю площадь поперечного  сечения выемки умножить на длину ее (20 м).

Средняя площадь равна половине суммы площадей в начале и в конце участка выемки, т.е.:

(56+80)/2=68 кв.м.

Если помножить эту среднюю площадь на длину выемки получим:

68*20 = 1360 куб. м.

Это и есть объем выемки.

Расчет объема насыпи

Пример 3. Найти объем насыпи длиной в 50 м, если ширина ее поверху равна 10 м, крутизна откосов 1:1, высота насыпи в начале 2 м, а в конце — 4 м (рис.12). Ширина основания насыпи будет:

• в начале 10+2*(1*2)=14 м,
• в конце: 10+2*(1*4)=18 м,

а площадь поперечного сечения:

в начале: (10+14)/2*2=24 кв. м,

в конце: (10+18)/2*4=56 кв. м.

Средняя площадь поперечного сечения насыпи будет:

(24+56)/2=40 кв. м,

а объем: 40*50=2000 куб. м.

 

Котлованы могут быть различного очертания в плане. Объем котлованов получается, если среднюю площадь котлована умножить на его глубину.

Расчет объема котлована под здание

Пример 4. Найти объем котлована под здание, если глубина котлована равна 2,0 м, размеры по дну 10х5, а откосы стенок имеют крутизну 1:1, (1:1,25) рис.13. Площадь дна котлована равна 10х5=50 кв. м. Площадь верхнего сечения котлована равна:

[10+2*(1,25*2,0)]х[5+2*(1,25*2,0)]=15х10=150 кв. м.

Средняя площадь котлована равна:

(150+50)/2=100 кв. м,

а объем равен:

100*2=200 куб. м.

Расчет объема круглого котлована

Пример 5. Найти объем круглого котлована под дымовую трубу котельной. Глубина котлована — 5 м, стенки — отвесные, диаметр котлована равен 10 м. В этом случае объем равен площади дна котлована, умноженной на его глубину. Смотрите рис. 14.

Площадь круглого дна равна диаметру его, умноженному на самого себя и еще на число 3,14 (π) и поделенному на 4, т.е.:

(10х10х3,14)/4=314/4=78,5 кв. м,

а объем котлована будет равен:

78,5х5=392,5 куб. м.

Чем более неровна поверхность земли, тем меньше должно быть расстояние между смежными поперечными профилями выемок и насыпей при подсчете их объемов.

На рис. 15 показано, в каких местах надо брать поперечные площади насыпи при сильно волнистой поверхности земли. На рис.15 1, 2, 3 и. т. д. означают те места, где надо брать площади, а l¹, l² и. т. д. — расстояние между ними.

Объем участка II насыпи будет равен площади 2+ площадь 3, деленной пополам и умноженной на расстояние l².

Объем всей насыпи равен сумме объемов участков I, II, III и. т. д.

Простейшими приборами для измерения длины, ширины и высоты земляного сооружения является мерная лента и рулетка.

Мерная лента делается из тонкой стали шириной 2-3 см. Длина ленты — 20 м. Лента разделена на метры, полуметры и дециметры (дециметр равен 10 см) (рис. 16).

Рулетка — это тесьма длиной 5, 10 или 20 м, заключенная в футляр, в котором она наматывается на ось, пропущенную поперек футляра (рис. 17). Деления на тесьме имеются метровые, дециметровые и сантиметровые.

Оптимальным вариантов для замера в данный момент является лазерная рулетка и теодолит с нивелиром.

Мне нравитсяНе нравится

Калькулятор расчета котлована и объема земляных работ онлайн

Одним из начальных этапов работы над собственной баней является работа над котлованом. Однако перед тем как приступить к самим работам, нужно сделать их четкий расчет. Во избежание ошибок, которые могут отразиться на всем процессе строительства, можно воспользоваться такой программой как калькулятор расчета объема земляных работ. Она позволит произвести расчеты быстро и не бояться за их качество.

Как выполняется расчет объема земляных работ

Расчет объема земляных работ — очень важный этап проектирования. Эти расчеты необходимы для разработки проекта. На данный момент используется несколько способов расчета. Чем проще котлован, тем проще расчет для него. Если форма проста — нужно использовать обычную формулу, которую все знают из уроков геометрии. Если котлован имеет сложную форму, ее разбивают на простые фигуры.

Для более сложных сооружений, таких как дамбы, дороги, плотины, используются более сложные методы. Точный результат этого расчета нужен для того, чтобы:

• определить, насколько нужна транспортировка грунта, изымаемого из котлована. Возможно, проще всего будет распределить его по участку.
• рассчитать стоимость земляных работ.
• решить, каким способом будет изыматься земля.

Для чего нужен калькулятор

Всего существует несколько видов траншей. Каждый вид нужно рассчитывать по своей, особенной схеме. Траншеи могут иметь вертикальные или наклонные стенки, перепады высот, откосы, разные отметки вершин и даже разную форму. Конечно, всегда можно найти подробную информацию о каждом виде траншей и произвести расчет самостоятельно. Однако, для того, чтобы люди, имеющие мало общего со строительством, не углублялись в тонкости этих расчетов, тратя свое драгоценное во время стройки время, были составлены алгоритмы, которые позволяют произвести необходимые работы, просто нажав несколько кнопок. Таким образом, специалисты облегчили жизнь тем, кто хочет, например, просто построить баню.

Инструкция использования

Для того чтобы калькулятор произвел расчеты, нужно предоставить ему некоторые данные. В первую очередь, это периметр будущего котлована. Периметр можно получить, если попеременно сложить все стороны котлована. Слагаемых может быть сколько угодно — форма котлована может быть сложной.

Площадь котлована рассчитывается по его дну. Если котлован просто прямоугольный, то площадь рассчитывается как произведение его сторон. Если котлован имеет сложную форму, то нужно сложить площади более простых фигур, из которых он состоит.

Калькулятор также потребует глубину котлована, это длина прямой линии от его дна до поверхности земли. И нужна крутизна котлована, которая определяется отношением глубины к длине откоса.

Определение размеров котлованов и траншей

Для расчета строительных работ при разработке котло­ванов и траншей, необходимо знать их основные размеры: глубину (Н), ширину (В) и длину (L).

Глубина разработки котлованов и траншей принимается по проек­тным данным: от «черной» отметки поверхности земли до отметки за­ложения основания под фундаменты или подстилающего слоя под полы и уменьшается на толщину срезки растительного грунта, если объем среза подсчитывается отдельно.

При определении размеров в плане (ширины и длины) котлована или траншеи с вертикальными стенками учитывают размеры подвала и фундаментов, включая толщину гидроизоляции, толщину опалубки и креплений, расстояния со всех сторон между сооружением и стенкой котлована (траншеи) — 0,2 м, а при необходимости спуска людей в котлован — не менее 0,7 м.

Для котлована, с откосами определяются размеры котлована понизу и поверху: ширина (В) и длина (L).

Размеры понизу (В , L ) определяются габаритами сооружения с учетом расстояния между сооружением и подошвой откоса (не менее 3 м). Размеры поверху определяются с учетом крутизны откосов:

Вв = Вн + 2Вотк

где:

Вотк — ширина (заложение) откоса, м.

Крутизна откоса характеризуется коэффициентом откоса- отно­шением глубины выемки к заложению откоса:

kотк = H/ Вотк

Отсюда:

Вотк = H / kотк

Или:

Вв = Вн + 2 H / kотк

Объем земляных работ (V) при разработке котлованов с откосами определяется по формулам:

для котлована прямоугольной формы

Vк = H /6 * ( Sн + Sв + ( Bн + Bв )*( Lн + Lв ))

где:

Sн и Sв — площадь котлована соответственно понизу и поверху, м2;

для котлована квадратной формы

Vк = H /3 * ( Sн + Sв + ( Sн * Sв) * 0,5)

для котлована круглого в плане

Vк = πH / 3 * (R2 + r2 + Rr)

где:

R и r — радиусы верхнего и нижнего основания котлована;

для котлована, имеющего форму многоугольника

Vк = H /6 * ( Sн + Sв + 4 Sср )

где:

S ср — площадь сечения по середине его высоты, м2. Приведенные формулы пригодны для определения объемов небольших котлованов (шириной менее 15 м). В этом случае они могут разрабатываться экскаватором, находящимся на поверхности земли (типа «драглайн» и «обратная лопата»).

При ширине котлована более 15 м земляные работы выполняются экскаватором типа «прямая лопата», который требуется опустить на дно котлована.

Если котлован разрабатывается экскаватором с прямой лопатой, то, к объему котлована необходимо прибавить объем земляных работ для устройства въездов в него.

Число въездов должно быть предусмотрено проектом организации строительства, а объем одного въезда подсчитывается по формуле:

Vв = (6 + 1,5 H) ∙ 4 h3

где:

Н— глубина котлована.

В случаях, когда котлован разрабатывается сверху (экскаватором-драглайном или обратной лопатой), а зачищают котлован бульдозером, следует к объему котлована прибавить объем земляных работ для уст­ройства въезда бульдозера. Число въездов определяется проектом орга­низации строительства, а объем въезда подсчитывается по формуле:

Vв = (4 + H) * 2 h3

Размеры траншей определяются в зависимости от размеров фундаментов, диаметра прокладываемых труб, способа производства работ. Расстояния между конструкциями и стенками траншей понизу принимаются в том же порядке, что и для котлованов.

Наименьшая ширина траншей по дну при разработке грунта одноковшовыми экскаваторами соответствует ширине режущей кромки ковша с добавлением 0,15м- в песках и супесях; 0,1м- в глинистых грунтах; 0,4м- в разрыхленных скальных и мерзлых грунтах.

Ширина режущей кромки ковша, м.

Вид оборудования экскаватора	Объем ковша, м3	Средняя ширина режущей кромки ковша, м
Обратная лопата	0,15 0,25-0,3 0,35 0,5 0,65 1	0,7 0,85 0,95 1 1,15 1,2
Драглайн	0,25-0,3 0,35 0,5 0,75 1	0,65 0,95 1 1,25 1,4

Ширина по дну траншей с вертикальными стенками для прокладки трубопроводов принимается по следующей таблице.

Определение ширины траншей для прокладки трубопроводов.

Наименование трубопроводов и способ укладки	Ширина траншей, принимаемая равной диаметру трубопровода с добавлением к нему следующих величин, м
	без креплений	с креплением	со шпунтовым ограждением
Стальные и чугунные трубопроводы
укладываемые в виде плетей или секций	0,3	0,6	0,7
укладываемые отдельными трубами при наружном диаметре до 0,5 м	0,5	0,8	0,9
то же, при наружном диаметре от 0,5 до 0,7 м	0,8	1,1	1,2
Трубопроводы из бетонных, железо бетонных, асбестоцементных, керамических и пластмассовых раструбных труб диаметром, м;
до 0,5 (диаметр трубы, м)	0,6	0,9	1,0
от 0,5 до 0,7 (диаметр трубы, м)	1,0	1,3	1,4
Трубопроводы из бетонных и железобетонных труб на фальцах и муфтах диаметром, м:
	0,8	1,1

Расчет объемов земляных работ — подсчет объема грунта котлована или траншеи

Земляные работы – трудоёмкий и сложный вид хозяйственной деятельности, связанный с большими затратами на реализацию. Определение сметной стоимости всего комплекса операций и составление календарного плана требует точного расчёта. Он основан на выполнении целого ряда подробных измерений и вычислений. Масса, объём грунта, удаляемого при устройстве траншей или котлованов, и другие факторы влияют на выбор техники, предназначенной для выемки и вывоза земли. Это также оказывает воздействие на уровень затрат. От вида и сложности выполняемых земляных работ напрямую зависят технические характеристики и специфические особенности применяемых машин.

Подготовка к выполнению расчёта объёма работ требует оценки естественного рельефа участка, предназначенного под застройку. Если он сложный и нуждается в изменениях, работа начинается с вертикального планирования, включающего выемку и перемещение грунта, а также его отсыпку и уплотнение.

К земляным работам относится:

• Предварительное рыхление грунта.
• Удаление его в отвал.
• Строительство насыпей, в том числе с последующим уплотнением.
• Рытьё каналов, траншей и котлованов, а также обратная деятельность, осуществляемая после планировки поверхности, уплотнения грунта, укладки трубопроводов и возведения фундаментов.
• Выравнивание откосов и зачистка дна земляных сооружений.

Земляные работы часто выполняются на подготовительном этапе строительства зданий и других объектов. В этом случае подсчёт их объёма приобретает особое значение для определения даты ввода сооружений в эксплуатацию. Он осуществляется с учётом класса грунта в соответствии с требованиями нормативных документов.

Оценка объёма земляных работ

Расчёт финансовых затрат производится в последовательности, позволяющей минимизировать возможные погрешности при определении стоимости. Это обеспечивает рациональное использование наличных ресурсов и уменьшает объём замораживаемых средств, предназначенных для компенсации непредвиденных расходов.

Осуществление расчётов предполагает выполнение ряда действий:

• измерение участка;
• создание детального топографического плана в масштабе 1:500;
• определение оптимального места размещения и закрепление репера;
• привязка к местности и разметка участка в соответствии с проектом.

Выбор оптимального метода подсчёта зависит преимущественно от вида сооружения и необходимой точности расчёта. В основном применяются три способа:

• аналитический;
• графический;
• комбинированный, графоаналитический.

Объём и массу разрабатываемого грунта почти всегда удобнее рассчитывать аналитическим способом. В процессе осуществляется разбивка участка на геометрические фигуры. Их объёмы рассчитываются и суммируются при использовании стандартных математических формул стереометрии. В результате специалисты получают максимально точные цифры.

Как ещё можно оценить объём

С определенной погрешностью выполнить подсчёт объёма грунта, который надо удалить из котлована или траншеи, можно используя онлайн калькулятор. При этом его функции не ограничиваются способностью расчёта прямоугольных объектов. Есть возможность посчитать массу грунта, изымаемого из круглого, а также многоугольного котлована с откосами.

Такой метод, на первый взгляд, позволяет обойтись без привлечения сторонних специалистов и снизить стоимость строительства, но высокая вероятность ошибки и большие допуски при вычислениях делают его рискованным. Поэтому расчёт объёма земляных работ и массы извлекаемого грунта должен производиться профессионалами, имеющими не только теоретический, но и практический опыт. В соответствии с проделанными расчётами определяется время, необходимое для разработки котлована или траншеи и производится определение сметной стоимости проекта. На этом предварительный этап можно считать завершённым.

Выполнение работ

Рациональное использование финансовых ресурсов предполагает периодические проверки размеров строящегося котлована и прокладываемой траншеи. Так обеспечивается контроль уже освоенного объёма земляных работ. Он позволяет оценить массу оставшегося грунта и узнать, соответствует ли реальный объём вычисленному. Осуществление регулярных контрольных измерений даёт возможность своевременно корректировать сметную стоимость строительства и определить дополнительные затраты, если это необходимо для сохранения темпа в соответствии с календарным планом. Таким способом можно избежать простоев, связанных с перерасходом или недостатком выделенных средств/материалов, выполнив весь объём работ точно в срок.

По окончании строительства объекта производится сверка реальных результатов с проектными. Снова подсчитывается количество земляных масс и осуществляется оформление необходимой документации. В комплект входит топографическая съёмка участка до начала строительства и после его завершения, карта расчёта количества грунта и картограмма подсчёта его реального объёма. Имея на руках все необходимые документы, можно убедиться в эффективности выполнения вычислений и качестве работ подрядчика.

Опытные специалисты компании «Топограф» обеспечат выполнение всех пунктов плана в точном соответствии с действующими нормами и правилами. Высококвалифицированные инженеры с помощью новейшего оборудования произведут необходимые замеры и расчёты, а также предоставят подробный отчёт заказчику. Достаточно сделать всего лишь один звонок, чтобы получить полноценную консультацию и узнать об услугах. Работаем в Киеве, области и во всех регионах Украины.

Подсчет объемов земляных работ

Объем механизированной разработки грунта и объем недобора рассчитывают раздельно.

Объемы выемок представляют собой усеченные призмы, пирамиды, конусы для круглых в плане фундаментов и другие простейшие геометрические фигуры, размеры которых известны. Котлованы сложных форм разбивают плоскостями на простые геометрические фигуры и после определения объема каждой из них, суммируют [3, 12, 13, 14, 15,16].

Например, объем прямоугольного в плане рис.2 котлована определяется по формуле обелиска или усеченной пирамиды:

м³, где , –размеры котлована понизу, ,– размеры котлована поверху, м

; ;

где -глубина котлована, м

-коэффициент заложения откоса [5]

Объем грунта недобора подсчитывают отдельно, т.к. зачистка его выполняется другими средствами механизации, а площади, подлежащие зачистке, иногда не совпадают с площадью подошвы выемки.

где -площадь подошвы фундаментов, м²

-толщина слоя недобора, м

Объем грунта в траншеях на местности с небольшим поперечным уклоном, выполняют по формуле Мурзо:

Объем грунта, который необходимо разработать для траншей в промышленном и гражданском строительстве можно определить по приближенной формуле:

где ,,- площади поперечного сечения в середине, начале и в конце длины траншеи, м².

, -рабочие отметки начального и конечного поперечных сечений , м.

— длина траншеи, м.

— коэффициент заложения откоса.

Рекомендуется результаты подсчетов объемов земляных работ представить в виде карты-схемы к карте-схеме выемок, расположенных по буквенным и цифровым осям, с обозначением объемов. Такая карта облегчит работу над решением вопроса о распределении вырабатываемого грунта.

2. Распределение грунта

При разработке грунта связи между его частицами нарушаются и грунт разрыхляется. Степень разрыхления зависит от вида грунта и его влажности. При обратной засыпке пазух фундамента грунт тщательно уплотняют, но уплотнить его до прежней естественной плотности никакими средствами уплотнения невозможно; такой грунт имеет некоторое остаточное разрыхление по отношению к природному состоянию. Все эти изменения состояния влияют на объемы выполняемых работ, трудозатраты и должны учитываться в расчетах.

При первоначальной разработке выемки экскаватором грунт отгружается в кавальер (временный склад грунта), из которого позже производят обратную засыпку, а излишний грунт, вытесненный телом фундамента, увозят. Этот грунт характеризуется коэффициентом начального разрыхления . Он показывает насколько произошло увеличение объема по отношению к природному объему:

где — объем грунта в разрыхленном состоянии, м³

— объем грунта природной плотности , м³

где — объем уплотненного грунта, м³

В ЕНиР, сб.  2, вып. 1 «Земляные работы» степень начального и остаточного разрыхления грунта приводится в процентах к естественному объему, однако в расчетах следует принимать разрыхление в долях единицы. Например, если начальное разрыхление грунта составляет 17%, а остаточное разрыхление (после уплотнения) – 5%, то, соответственно, для него , а.

Избыточный грунт, вытесненный телом фундамента, а также некоторую долю возвращаемого при обратной засыпке грунта вывозят либо на свалку, либо используют на планировочных работах, при засыпке оврагов и других работах. Количественно доля вывозимого грунта из возвращаемой части зависит от свойств грунта, конкретно от степени его остаточного разрыхления, ибо из-за потерь связей при разработке, даже после уплотнения, весь объем в пазухи обратной засыпки не войдет.

Алгоритмическую схему распределения грунта можно представить

Для определения объема грунта, вытесненного телом фундаментов, находят суммарный объем всех фундаментов, заглубленных в грунт. Для подвальных зданий это составит объем подземной части по внешним размерам. Однако, вывозу подлежит еще и доля из возвращаемой части, как говорилось выше.

Возвращаемую часть грунта в плотном теле составит разница между объемом выемки и объемом фундаментов. Но для обратной засыпки грунта понадобится несколько меньше. Объем грунта размещенный в пазухах фундамента после уплотненияV_о.з. можно найти из выражения:

,

где — объем котлована (выемок), м³,

-объем фундамента, заглубленного в грунт, м³.

— коэффициент остаточного разрыхления грунта

Объем излишнего грунта в плотном теле п.4 алгоритмической схемы находят из выражения:

Транспортироваться этот излишний грунт будет в разрыхленном состоянии, поэтому количество перевозимых кубометров будет больше в коэффициент начального разрыхления раз.

Объем вывозимого грунта п.6 алгоритмической схемы определяется из выражения:

_,

где — коэффициент начального разрыхления грунта.

Грунт, оставляемый в кавальерах для обратной засыпки, находится в разрыхленном состоянии и характеризуется коэффициентом начального разрыхления. Получить объем кавальера в м³ можно из выражения:

Результаты расчетов объемов отдельных частей котлованов, траншей, въездных траншей, недоборов, а также обратной засыпки и вывозимого грунта рекомендуется представить либо в виде уравнения баланса грунта, либо в виде таблицы баланса.

Приход грунта	Расход грунта
V прямоугольной части	V обратн. зас.
V откос	Vвывоз
V съездов	и т.д.
V подчистки
и т.д.
V=	V=

Равенство объемов прихода и расхода грунта называют нулевым балансом, при этом невязка (в таблице или уравнении баланса) может составлять %. Распределение грунта при разработке и обратной засыпке рекомендуется показать наглядной схемой (Рис. 4).

Расчет объема грунта при проведении планировочных работ

Официальный теннисный корт имеет такие размеры: ширина – 10,97 м, длина – 23,77 м. За счет забегов и боковых коридоров общая площадь корта 6,5 (шесть с половиной) соток. Почти в точности как стандартный дачный участок в средней полосе России.

Вопрос. Сколько песка надо завезти на типичный дачный участок, чтобы поднять его уровень на полметра? Типичная землеустроительная задача для заболоченной местности в Подмосковье.

Ответ прост. Площадь умножить на толщину слоя и умножить на удельный вес песка. 650 м2 х 0,5 м х 1,45 т/м3. Получается больше 470 тонн. Это 30 (тридцать) полностью груженых КАМАЗов.

Чтобы насыпать на стандартный дачный участок полметра песка, нужны 30 (тридцать) КАМАЗов

Ничего себе подсыпать полметрика!

Приблизительно прикинь

Именно с такого элементарного примерного подсчета – длину на ширину, на толщину, на удельный вес – начинают ориентировочное определение объема грунта, подлежащего перемещению при устройстве котлована или при подготовке планировочных работ. Аналогично рассчитывается классический строительный объект – траншея прямоугольного сечения с вертикальными стенками.

Объем выемки грунта при таких земляных работах равен площади поперечного сечения траншеи, умноженной на ее длину. Часто расчета этого типа бывает достаточно для определения объема предстоящих работ. Если устройство котлована или планировка продлятся несколько недель, то достаточно отказаться от нескольких рейсов или заказать дополнительные машины в последние дни перед завершением работ. Окончательное определение объема грунта совпадет с завершением работы.

Методика расчета вполне проста и доступна: достаточно просто аккуратно ежедневно протоколировать количество поступивших самосвалов, объем кузова каждого из которых известен и заказчику, и подрядчику.

Геодезическая подготовка участка

В тех случаях, когда нужны более точные расчеты объемов подлежащих транспортировке грунтов при планировке, применяют более сложные методы. Специалисты заказчика и подрядчика могут выполнить «геодезическую подготовку участка». Эта процедура предусматривает установку специального геодезического прибора в какой-нибудь внутренней точке.

Обычно в качестве места установки выбирают самую высокую точку участка. Техник-геодезист обходит участок по границе и по сетке внутренних точек. Его коллега снимает замеры высот во всех геолокациях. После проведения замеров в автоматическом режиме создается пространственная компьютерная карта участка, на ней задаются плановые высоты точек спланированной поверхности, и программа вычисляет объем грунта, который необходимо завезти на участок.

Требуется песок с доставкой по ближнему Подмосковью? Обращайтесь в «Такси-Песок»!

Эта деятельность требует слаженных совместных усилий геодезических команд заказчика и подрядчика. Протокол геодезической подготовки участка подписывают на равноправной основе обе стороны, он служит картографическим основанием для определения объемов работ. По завершении проекта процедура повторяется. Опять производится геодезическая съемка, подписывается двусторонний акт. На основании сравнения «было – стало» получается объективная оценка объема выполненных работ.

Усушка-утруска

Грунт влажный – это не то же самое, что сухой. Разрыхленный – не то, что утрамбованный. Все это разнообразие вариантов необходимо учитывать при определении объемов вскрышных работ.

Лежал грунт на площадке плотным слоем, его объем был три тысячи кубических метров. Пришел экскаватор. Вскрыл грунт, загрузил его в кузов самосвала. Подсчитали объем – получилось четыре тысячи кубометров. Или даже четыре с половиной. Все надо учесть, на все внести соответствующий поправочный коэффициент из нормативов. Все эти коэффициенты хорошо известны и прописаны в соответствующих «Строительных нормах и правилах (СНиП)».

Все надо пересчитать после выполнения любой перевалки. Это единственный способ получить результат, адекватный действительно выполненному объему вскрышных и планировочных работ. Такие подсчеты необходимы при подготовке технико-экономических обоснований крупных проектов. Засыпать овраг и выполнить планировку участка для разбивки ландшафтного парка невозможно без точного расчета объема перемещаемого грунта. Расчет обеспечит точное соответствие объема грунта, который предстоит столкнуть в овраг, объему грунта с участка, который будет подвергнут планировке.

До А107 – часто, до А108 – редко

При проектировании земляных работ необходимо учитывать, что экономика проекта включает две составляющие:

1. Стоимость приобретения поставляемого материала или утилизации вывозимого грунта.
2. Стоимость транспортировки перемещаемого материала.

«Такси-Песок» решает задачи, связанные с обеими составляющими.

При этом надо иметь в виду, что «Такси-Песок» работает в регионе большой Москвы – в пределах кольцевой дороги А107, так называемой «бетонки», которая проходит на расстоянии 40-50 км от МКАД. Такое плечо доставки обеспечивает экономическую эффективность грузоперевозок. Если необходимо доставить песок на площадку, расположенную в 100 км от Москвы, выгоднее получится воспользоваться услугами местных карьеров и утилизационных полигонов.

В любом случае, прежде чем принять решение, позвоните нашим диспетчерам и уточните условия.

Калькулятор объема резервуара

— Дюймовый калькулятор

Выберите стиль бака и его размеры, чтобы рассчитать вместимость. При желании введите глубину заполнения, чтобы рассчитать объем жидкости в резервуаре.

Как рассчитать объем резервуара

Объем или вместимость бака можно определить за несколько простых шагов. Конечно, калькулятор выше — самый простой способ рассчитать объем резервуара, но следуйте инструкциям, чтобы узнать, как рассчитать его самостоятельно.

Шаг первый: Измерьте резервуар

Первым делом необходимо измерить основные размеры резервуара. Для круглых резервуаров найдите диаметр и длину или высоту. Для прямоугольника или куба найдите длину, ширину и высоту.

Шаг второй: Найдите формулу объема резервуара

Для расчета вместимости резервуара потребуется формула объема. Формула объема зависит от типа измеряемого резервуара. Ознакомьтесь с приведенными ниже формулами и выберите ту, которая подходит вашему стилю.

Формула баллонного бака

объем бака = π × r ² × л

r = радиус (диаметр ÷ 2)
l = длина (или высота для вертикального резервуара)

---

Овальный резервуар Formula

площадь = ((в — ш) × ш) + (π × r ² )
объем резервуара = площадь × л

r = радиус (ширина резервуара ÷ 2)
w = ширина
l = длина
h = высота

---

Капсульный бак Formula

объем цилиндра = π × r ² × l
объем сферы = 4/3 π × r ³
объем резервуара = объем цилиндра + объем сферы

r = радиус (диаметр ÷ 2)
l = длина (или высота для вертикального резервуара)

---

Прямоугольный резервуар Formula

объем резервуара = д × ш × в

l = длина
w = ширина
h = высота

---

Не нашли формулу формы вашего танка? Найдите еще больше формул объема.

Шаг третий: решите формулу объема

Когда у вас есть размеры резервуара и соответствующая формула для вычисления объема, просто введите размеры в формулу и решите.

Например, , давайте найдем объем цилиндра диаметром 36 дюймов и длиной 72 дюйма.

радиус = 36 ″ ÷ 2
радиус = 18 ″

объем резервуара = π × 18 ² × 72
объем резервуара = 73 287 куб. дюймов

Таким образом, объем этого бака составляет 73 287 кубических дюймов.

Шаг четвертый: преобразование единиц объема

Результирующий объем резервуара будет иметь кубическую форму первоначальных измерений. Например, если первоначальные измерения резервуара были в дюймах, то измерение объема будет в кубических дюймах. Часто требуются другие формы объема, такие как галлоны или литры.

Таким образом, последний шаг — это преобразование одного измерения объема в желаемую единицу результата. Попробуйте наши калькуляторы преобразования объема, чтобы преобразовать результаты.

ГРП: виртуальный инспектор: портал поддержки

Применимые планы

Valley Ridge Peak

Сюрвейеры часто нанимаются для проверки вместимости колодцев, используемых при гидроразрыве . Virtual Surveyor включает инструменты с , от до для измерения емкости непосредственно из данных вашего дрона. Например, очень важно проверить точный объем котлована перед его безопасным вводом в эксплуатацию.

Эта статья представляет собой пошаговое руководство по быстрому и легкому измерению объема пруда .

Примечание: Используйте этот рабочий процесс только с пустым прудом. Фотограмметрическая обработка изображений обычно не позволяет видеть сквозь воду.

Обзор

1. Вытяжка ожидаемый максимальный уровень воды.
2. Выберите границу .
3. Триангулируйте эту границу, чтобы создать поверхность воды.
4. Выберите водную поверхность .
5. Рассчитайте удерживаемый объем.

Извлечение уровня воды

Используйте инструмент «Уровень извлечения», доступный на вкладке ГЛАВНАЯ, для определения уровня воды.Установите курсор на ожидаемый уровень заполнения и щелкните левой кнопкой мыши. Граница будет создана внутри фунта.

Примечание: Если создается открытая полилиния или если граница выходит за пределы бассейна, уровень воды слишком высок или данные вашего дрона слишком зашумлены. Вы можете редактировать границу, используя инструменты редактирования в ВЫБОР — ИНСТРУМЕНТЫ.

Создайте водную поверхность

Выберите границу уровня воды. Перейдите на вкладку «ИНСТРУМЕНТЫ ВЫБОРА» и используйте инструмент «Триангулировать внутри».

Расчет удерживаемого объема

Выберите созданную водную поверхность. Перейдите на вкладку «ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ВЫБОРА» и нажмите «Рассчитать объем». В нижнем левом углу появится индикатор выполнения. Когда расчет будет завершен, ваши результаты будут доступны в поле объема.

Советы и рекомендации

Вы нашли это полезным? да №

Отправить отзыв

К сожалению, мы не смогли помочь. Помогите нам улучшить эту статью своими отзывами.

Измерение выемки и насыпи для горнодобывающих и агрегатных участков

Агрегаты и горнодобывающая промышленность зависят от количества: сколько стоит на вашем складе, сколько идет в вашей дробилке или мельнице, и сколько вам нужно добыть. Объемы выемки и насыпи используются практически на каждом этапе процессов разработки карьеров и горных работ, и, хотя любые ошибки в расчетах являются проблемой, они могут переноситься и влиять на ваш бизнес множеством способов.

Поскольку рабочие процессы в этих двух отраслях схожи, мы пытаемся решить, как съемка с помощью дронов может упростить расчеты выемки / насыпи для обоих, потому что независимо от того, какой материал вы извлекаете из земли, вам нужно знать, сколько у вас есть запаса, сколько идет в мельницу или дробилку, и сколько вам нужно взорвать.

Чтобы увидеть, где программное обеспечение выемки и насыпи может улучшить управление шахтами и карьерами и повысить эффективность, проследим за материалом от добычи до склада.

Визуализируйте свои взрывы с помощью 3D-планирования взрывов

Прежде чем вы сможете наращивать запасы, вам необходимо их извлечь. Принятие решений с использованием самой последней и надежной информации имеет решающее значение для любого руководителя объекта, особенно при планировании и выполнении взрывных работ на шахте или карьере. Постоянное обновление и точность планов обследования площадки и уровня уступов может значительно улучшить результаты взрывных работ и значительно снизить затраты на бурение и взрывные работы.

Любую интересующую территорию на шахте или карьере можно легко и недорого обследовать с помощью дронов.

После того, как ваши фотографии, снятые с помощью дрона, будут загружены на такую ​​платформу, как Propeller, вы можете создавать 3D-модели с точностью до сантиметра и ортофотопланы с привязкой к местности для дальнейшего измерения и анализа.

При планировании взрывных работ для выполнения конкретного заказа клиента объем можно легко определить на 3D-модели с помощью инструмента измерения объема до контрольного уровня. Вы просто рисуете фигуру вокруг области взрыва, устанавливаете уровень скамейки на «взрыв до», и компьютер вычисляет числа.

Эти изображения также являются хорошим источником данных для визуальной оценки результатов взрыва, таких как форма отвалов, повреждение спины, распределение и фрагментация. Планируйте логистику после взрыва лучше, используя данные о размере и местоположении фрагментов.

Вы также можете измерять объем кучи, размер фрагментов, добавлять аннотации и делиться отчетами о взрывах с заинтересованными сторонами прямо из Платформы.

С помощью функции сравнения объемов взорванный объем можно сравнить с планом, чтобы убедиться, что было извлечено нужное количество материала.Если у вас есть дизайн или линии, вы можете наложить их на модель, чтобы повысить точность и качество — и убедитесь, что вы не оставляете ресурсы в земле, то есть деньги на столе.

Объемы карьера и склада

Точно так же объемы карьера заполняются быстро и просто. С помощью дополнительных калькуляторов вы можете не догадываться об измерениях тоннажа и, следовательно, стоимости вашего склада. (Если вы хотите узнать больше об измерении запасов и отчетности, ознакомьтесь с нашей электронной книгой по этой теме.)

Обеспечение правильного качества смесей, проходящих через вашу мельницу или дробилку, имеет важное значение для успеха.

Слишком часто недостаточные качества на входе обнаруживаются только постфактум, когда конечный материал не соответствует тому, что поступило на ваш перерабатывающий завод.

Вместо того, чтобы возвращаться, чтобы увидеть, что и где пошло не так, вы можете использовать карты выемки / насыпи, чтобы отслеживать свои запасы, прежде чем что-то пойдет не так, и посмотреть, что было взято и откуда.

Мы знаем, что обследование свалок тоже может быть трудным.Практически невозможно отправить кого-то для прохода по этим сваям, но с помощью беспилотной съемки вы можете собирать нужные данные за часы, а не дни, не отправляя кого-то проходить опасные сваи.

Независимо от того, в какой области сайта вы изучаете, после того, как вы отправите свои данные в Propeller для обработки, вам понадобится всего 24 часа, чтобы ваш опрос был обработан и готов к использованию — отчеты и все такое.

Хотите узнать больше о приложениях для выемки / насыпи для шахт и карьеров? Ознакомьтесь с нашей бесплатной электронной книгой

Использование дронов для выемки / насыпи при добыче и заполнении .

Возможно, вы также прочитаете:

Улучшение планирования взрывов, мониторинга и отчетов о карьерах с использованием данных дронов

Помимо отчетов о запасах: что еще вы можете измерить с помощью дронов и волюметрических инструментов Propeller?

Компания Haydon Materials из Кентукки использует пропеллер для карьеров в конце месяца и не только

Измерение объема пространственных объектов на основе растра поверхности высот — ArcGIS Pro

Объем пространственных объектов можно измерить из любого набора растровых данных с географической привязкой, набора данных мозаики или сервиса изображений состоит из поверхности высот, такой как цифровая модель поверхности (DSM), цифровая модель местности (DTM) или цифровая модель рельефа (DEM).Нарисуйте многоугольник вокруг объекта, чтобы рассчитать и отобразить объемы выемок и насыпей на карте, на панели результатов и в отчете об измерениях.

Вычислить измерения объема

Вы можете измерить объем объектов в DSM, DTM, DEM или другом наборе данных высот с помощью инструмента «Объем» в галерее «Измерение». Если у вас есть выбор типа поверхности высот для интересующей вас области, рекомендуется использовать DSM, который наилучшим образом отображает высоту объектов над землей.

Базовая поверхность

Измерение объема вычисляется по опорной поверхности, определяемой многоугольником, очерчивающим объект, который вы хотите измерить. Базовая поверхность, называемая базовой поверхностью, может быть создана с использованием любого из следующих параметров базовой поверхности:

• Константа — значение, определяемое пользователем, которое определяет плоскую базовую поверхность.
• Интерполировать — использует значение z для каждой вершины в вашем эскиз для интерполяции базовой поверхности для расчета объема.
• Минимум — использует минимальное значение z, найденное в вершинах эскиза, для определения плоской базовой поверхности на минимальной отметке.
• Максимум — использует максимальное z-значение, найденное в вершинах эскиза, для определения плоской базовой поверхности на максимальной отметке.
• Среднее — использует среднее z-значение из вершин эскиза для определения плоской базовой поверхности на средней отметке.

Объемы выемки и насыпи рассчитываются по разнице между оцифрованным элементом и заданной базовой поверхностью. Наземные объекты ниже базовой поверхности приводят к значениям насыпи, а надземные объекты — к значениям среза. Измерение общего объема — это значение отсечки + значение засыпки.

Примечание:

Растровый слой, используемый в качестве фона для оцифровки интересующих объектов, может быть мультиспектральным изображением, тематическим изображением, поверхностью высот или другим типом поддерживаемого набора растровых данных. Единственное требование — чтобы оцифрованные в слое пространственные объекты и объекты были представлены в наборе данных высот для получения точных измерений объема. Это связано с тем, что измерение объема вычисляется с использованием набора данных поверхности высот, определенного на панели Параметры измерения.

Результаты измерения

Результаты каждого измерения объема перечислены на панели «Результаты измерения» и скомпилированы в отчете об измерениях. Для каждого измерения объема вычисляются следующие свойства:

• Общий объем — рассчитывается как выемка + насыпь в выбранных единицах, например, кубических метрах
• Вырезание — объем выемки над элементами базовой поверхности в выбранных единицах, например кубических метров
• Заливка — объем заполнения объектов под базовой поверхностью в выбранных единицах измерения, таких как кубические метры
• Площадь — 2D площадь многоугольника в выбранных единицах, таких как квадратные метры
• Периметр — линейное измерение многоугольник, в выбранных единицах измерения, например, в метрах
• Время измерения — время измерения объема, определенное как месяц / день / год ч: мм: сс AM / PM

Примечание:

Если вы выполняете измерения объема в рабочее пространство орто-картографии, также будет сообщена ошибка расчета.Погрешность рассчитывается следующим образом:

•   Ошибка объема разреза = <количество разделенных ячеек> * 2,0 * GSD³  

•   Ошибка объема заполнения = <количество ячеек заполнения> * 2,0 * GSD³  

•   Ошибка общего объема = Ошибка разреза + Ошибка заполнения  

Значение объема: Pit & Quarry

Технологии сканирования нагрузки предназначены для получения более точного профиля нагрузки материала.

На строительную площадку прибыла партия песка. Когда Кэри Уэст и его коллеги наблюдают за загрузкой, они понимают, что она меньше 80 куб. ярд они ждали.

«Мы покупали достаточно много песка у компании по 80 куб. ярд за грузовик », — говорит Уэст, имея в виду опыт работы в новозеландской строительной компании своего отца почти 20 лет назад. «Мы поставили груз на землю и сказали:« Это не 80 куб. ярд ’”

Вест и его коллеги вручную измерили доставленные сваи, чтобы определить их объем.Основываясь на измерениях, они пришли к выводу, что поставщик песка закорочил их.

«Водитель грузовика сказал бы:« Ты прошел весь песок, ты сжал его », — говорит Уэст.

Уэст и его отец не согласились. Они чувствовали, что их поставщик пользуется ими.

В аналогичных случаях Уэст говорит, что строительная компания его семьи была закрыта из-за того, что песок, который они заказали, застрял в кузове грузовика поставщика при разгрузке. По его словам, это недопустимо.

«Грузовик перевезет 10 куб. ярд., и 1,5 куб. ярд застряли бы в грузовике », — говорит Уэст. «Это неэффективность».

Поскольку такие инциденты происходили постоянно, Уэст и его отец стремились устранить их и разработать систему, которая могла бы точно фиксировать объемы материалов. Они начали процесс разработки такой системы в 1998 году, изучая идею с несколькими инженерами.

«Мы нашли парня, который до сих пор со мной», — говорит Уэст, основатель LoadScan Ltd., его нынешняя компания, в 2012 году. «Он разработал систему с несколькими вариациями с камерами. В течение девяти месяцев мы сканировали грузовики ».

Первым продуктом, разработанным Уэстом и его командой, был сканер нагрузки, который представляет собой бесконтактный сквозной инструмент, предназначенный для измерения объемов сыпучих материалов. Когда автомобиль проезжает под сканером, производится сканирование грузового объема и создание 3D-модели.

По словам Уэста, сравнивая профиль, созданный с профилем, сохраненным для того же транспортного средства, когда он пустой, сканер может рассчитать объем загрузки с точностью до 1 процента.И, при необходимости, вес груза можно оценить путем преобразования объема загрузки с использованием объемной плотности материала загрузки. Расчет веса можно произвести с помощью программного обеспечения.

Эта технология призвана изменить способ измерения материалов производителями и пользователями. Он говорит, что он предоставляет обеим сторонам точные показатели объема материала за считанные секунды.

«Многие люди видят, что мы соревнуемся с весами и весами», — говорит Уэст. «Мы сосредоточены на объеме, и что вы получаете от томов и сканирования, так это плотность.Когда плотность меняется, вы обрываете клиентов или вас обдирают. Мой отец не хотел, чтобы его ограбили. Он хотел, чтобы это было справедливо, потому что зачем кому-то другому быть выгоднее, если идет дождь? »

Разведка возможностей

Вопрос относительно дождя — справедливый. По словам Уэста, дождь особенно влияет на вес тех, кто работает с органическими материалами. Компостеры, например, страдают от этого, потому что их продукция способна удерживать значительное количество влаги.

Скажем, например, 1 куб.ярд сухой мульчи весит 400 фунтов. Уэст говорит, что присутствие влаги значительно увеличивает вес.
«Если он весит больше, покупатель получит меньше грузовика», — говорит он.

Компостирование — это одна из областей, где LoadScan вторгся в Соединенные Штаты. Walz Scale, еще одна компания, предлагающая сканеры нагрузки, видит потенциал для своей технологии на этом рынке, а также для мониторинга мусора.

«Есть ураганы и торнадо, — говорит Мэтт Уолц, вице-президент Walz Scale.«FEMA (Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям) входит туда и платит за уборку территории в зависимости от количества материала в кузове грузовика».

По словам Уолца, FEMA в настоящее время следит за тем, сколько материала находится в кузове грузовика, и платит на основе его быстрой оценки.

«Сканирование нагрузки — это новая технология, повышающая ценность для тех, кто выезжает из зон бедствий», — говорит Уолц.

Walz также видит потенциал для сканирования нагрузки в агрегатных и строительных отраслях.

«Для карьеров одно из преимуществ, которые я вижу, — это непосредственный мониторинг добычи», — говорит Уолц. «Многие производители будут складировать материал, но они не имеют четкого представления о том, сколько материала они извлекают из забоя и складывают».

Производители агрегатов могут предварительно запрограммировать свои сканеры для расчета веса и объемов материалов в грузовиках, добавляет Уолц. По словам Уолца, проект Walz Scale с заказчиком, использующим сканеры груза в тандеме с внедорожными грузовиками Caterpillar 775, позволил получить некоторое представление о том, как производители могут улучшить ситуацию.

«Мы определили, используя сканер и некоторые весы, что их фрагментация взрыва была не очень хорошей», — говорит он. «Грузовики будут легкими на 10 тонн, но их объем исчерпан. Это говорит о том, что у нас слишком большие камни и много пустот в кузове грузовика ».

Вальц добавляет, что автомобильные весы имеют ценность для пользователей, но требуют более интенсивного обслуживания, чем сканеры грузов.

«Они лежат на земле и очень уязвимы», — говорит он.

Сканеры

, с другой стороны, устанавливаются над грузовиками на опоре — в безопасном месте, говорит Уолц.

«Еще одно преимущество сканеров по сравнению с весами — это то, что вам нужно останавливать транспортное средство, чтобы взвесить его», — говорит он. «Чтобы отсканировать его, вы кладете его на дорогу. Вы ничего не меняете в своей работе. Как будто ничего не меняется ».

Тем не менее, Уэст говорит, что производителей агрегатов сложно убедить, потому что они привыкли производить и продавать в тоннах.
«Они любят говорить тоннами», — говорит Уэст.«Их не волнует громкость, поскольку они законны в дороге».

Но то, что производители агрегатов предпочитают работать в тоннах, не означает, что технология неприменима. Уэст говорит, что их просто сложнее продать.

«Один из способов нацеливания на отрасль агрегатов — это работа над повышением эффективности производства», — говорит он. «Что они на самом деле производят? Мы хотим доставить им требуемые объемы ».

---

Принять к сведению

В то время как весы находятся на земле и подвержены повреждениям, сканеры устанавливаются над грузовиками на опоре — вдали от повреждений.

Измерение объемов с помощью дронов

обеспечивает значительную экономию времени для горнодобывающей промышленности | от DroneDeploy | Блог DroneDeploy

Даллас ВанЗантен из Skymedia Northwest рассказывает, как он использует вычисления объема для своих клиентов, и делится передовым опытом

Несколько недель назад DroneDeploy объявил о выпуске нашего нового инструмента измерения объема, который позволяет пользователям мгновенно вычислять точные объемы на любом карта. С тех пор многие люди начали использовать этот инструмент для различных целей, включая измерение запасов и ям для добычи.

Чтобы помочь вам узнать больше о том, как инструмент Volume DroneDeploy может повлиять на ваш бизнес, мы хотели поделиться некоторыми идеями одного из наших пользователей.

Имея это в виду, мы хотели бы представить Далласа ВанЗантена, владельца Skymedia Northwest, компании, занимающейся аэрофотосъемкой и фотографией, чтобы рассказать, как он использует измерения объема, и поделиться своими советами по получению более точных расчетов.

Даллас основал Skymedia Northwest два года назад. Обладая 11-летним опытом работы в строительной отрасли и 6-летним увлечением радиоуправляемыми самолетами, он увидел большие возможности для беспилотных летательных аппаратов, которые могут принести пользу строительной площадке.Сегодня Даллас летает на DJI Phantom 3 Advanced, самолетах Skywalk с фиксированным крылом и Pixhawk, изготовленных по индивидуальному заказу, для клиентов в строительстве, горнодобывающей промышленности и производстве по всем Соединенным Штатам. Даллас выбрал DroneDeploy, потому что он «прост в использовании» и позволяет ему «проводить больше времени в полете и меньше — на обработку данных».

Одним из клиентов Далласа является компания Granite Construction (NYSE: GVA), один из крупнейших подрядчиков и производителей строительных материалов в США. В Далласе летают их производственные площадки, чтобы помочь им отслеживать запасы материалов, включая различные типы гравия и переработанный асфальт.Знание объемов их запасов является жизненно важной информацией для принятия решений Granite Construction о том, следует ли добывать или обрабатывать больше материала для выполнения своих заказов.

«Они не хотят тратить слишком много денег на обработку материала, который может оставаться на некоторое время, но им также нужно достаточно денег, чтобы, когда кто-то позвонит, они были готовы к работе» Даллас ВанЗантен

Хотя Даллас летал несколько участков для строительства гранита, давайте сосредоточимся только на одном — участке площадью 30 акров с гравийным карьером и 7 отвалами.

Аэрофотоснимок гравийного карьера и склада

Для расчета объемов запасов широко используются традиционные методы наземной съемки, но беспилотные летательные аппараты дают огромное преимущество без ущерба для точности.

«Дроны безопаснее, быстрее и примерно вдвое дешевле, чем традиционные наземные волюметры». — Даллас ВанЗантен

Наземный геодезист будет измерять высоту каждые 5–10 футов на каждой свае. Мало того, что это займет много времени и подвергнет геодезиста риску взбираться вверх и вниз по сваям, но этот процесс также приведет к относительно небольшому количеству точек данных по сравнению с цифровой площадью поверхности, захваченной дроном.

Для этого участка площадью 30 акров, по словам Далласа, «на покрытие традиционными методами потребуется целый день». Как долго Даллас был на месте со своим дроном? Всего тридцать минут.

Когда он впервые появляется, Даллас просматривает свой контрольный список безопасности, чтобы проверить наличие опасностей, которые могут повлиять на его полет, таких как линии электропередач, высокие здания или деревья. Он также отмечает скорость и направление ветра. Управляя своим DJI Phantom 3 Advanced, он планирует свою миссию в мобильном приложении DroneDeploy и наблюдает, как дрон автоматически взлетает, следует по траектории полета и снова приземляется.По завершении полета он вынимает SD-карту из дрона и вставляет ее в свой ноутбук, оставаясь на месте для быстрой проверки качества изображения.

После того, как он загрузил свои фотографии в DroneDeploy и его карта была сгенерирована, Даллас рисует многоугольник вокруг «носка» каждой стопки, чтобы определить ее основу. «Носок» — это место, где наклон сваи встречается с землей.

Карта высот склада

После этого он нажимает кнопку расчета объема, и объем сразу появляется. За кулисами алгоритмы DroneDeploy вычисляют объем выемки и насыпи путем измерения объема между нижним слоем сваи и ее поверхностью.(Чтобы узнать больше о том, как рассчитываются объемы, ознакомьтесь с нашей вспомогательной документацией по инструменту расчета объема и набору инструментов по высоте.)

Используя DroneDeploy, Dallas смог достичь точности, сравнимой с другими инструментами, за небольшую часть времени . Для этого сайта все расчеты объемов были в пределах 1% от альтернатив, и «некоторые из них были очень близки».

В дополнение к обмену со своими клиентами аннотированными картами, показывающими расчеты объемов, Даллас также любит делиться 3D-моделью, чтобы помочь в своих расчетах.

Из-за способа вычисления объема очень важны отметки точек, выбранных при определении основания сваи. Например, случайный выбор точки на груде камней, а не на земле, изменит расчет объема и его точность.

Чтобы помочь ему получить высокоточные расчеты, у Далласа есть несколько передовых методов:

1. Используйте вид высоты

«Я всегда использую инструмент высоты, когда пишу аннотации, потому что вы можете лучше определить, где находится кончик высоты. куча есть », — сказал Даллас.Видя высоту выбираемых им точек, легче убедиться, что он выбирает точки вокруг основания стопки.

Вот расчет объема, сделанный при просмотре слоя высот на карте. Области с одинаковым цветом имеют одинаковую высоту.

2. Визуально осмотрите сваи на месте

«Важно знать, какие сваи они хотят рассчитать, прежде чем вы попадете на площадку, чтобы вы могли визуально рассмотреть их на земле»

«Таким образом вы можете узнать, есть ли вокруг них препятствия, отступы, которые могут повлиять на объемы, чтобы вы могли сообщить об этом клиенту раньше », — сказал Даллас.

3. Знайте, как выглядит кубический ярд

Он также рекомендует: «Любой, кто производит расчет объема, должен узнать, что такое кубический ярд (3 фута x 3 фута x 3 фута)» и как он выглядит, чтобы они могут лучше понять, верны ли их расчеты.

Хотите поговорить с Далласом о волюметрии на вашем рабочем месте? Вы можете связаться с ним по адресу [email protected].

Возможность измерения объема является частью всех планов клиентов DroneDeploy, включая план Pro, от 99 долларов в месяц.Узнайте больше о наших планах платной подписки или начните бесплатную пробную версию сегодня.

By Anya Lamb , Marketing @DroneDeploy

Math Wellsite — AAPG Wiki

Справочное руководство по геологии разработки
серии	Методы в разведке
Деталь	Методы на буровой площадке
Глава	Математика для скважин
Автор	Грег Данн
Ссылка	Интернет-страница
Магазин	Магазин AAPG

Несколько простых математических формул используются для выполнения основных расчетов во время бурения скважины.Результаты этих расчетов расширяют знания о поведении скважины и облегчают общение с буровым персоналом. Определения математических переменных и сокращений, используемых в этой главе, приведены в таблице 1.

Таблица 1 Определения терминов и сокращений, используемых в этой главе

Срок	Определение	Агрегат
п.	Гидростатическое давление на глубине d	фунтов на квадратный дюйм
MW мутная вода	Масса бурового раствора	фунтов / галлон
D	Глубина по вертикали	футов
В баррель	Том	баррелей / фут
D 1	Больший диаметр	дюйм.
D с	Меньший диаметр	дюйм.
V h	Объем отверстия; объем открытой или обсаженной скважины	баррелей / фут
V a	Кольцевой объем; объем кольцевого пространства, площадь между внешней стороной бурильной трубы или муфты и открытым или обсаженным стволом	баррелей / фут
V d	Рабочий объем; объем, вытесняемый стальным объемом бурильной трубы или воротника.Смещение — это объем между внешним и внутренним диаметром бурильной трубы или воротника.	баррелей / фут
V c	Объем емкости; объем, содержащийся внутри бурильной трубы или воротника	баррелей / фут
Вт	Масса хомутов или кожуха	фунт / фут
из	Внешний диаметр трубы	дюйм.
id	Внутренний диаметр трубы	дюйм.
D т	Мощность тройного бурового насоса	баррелей / ход
D d	Мощность двойного бурового насоса	баррелей / ход
L s	Длина хода насоса	дюйм.
D 1	Диаметр гильзы насоса	дюйм.
D r	Диаметр насосной штанги (только дуплекс)	дюйм.
AV	Скорость вращения в кольце	фут / мин
галлонов в минуту	Мощность бурового насоса	галлонов / миль н
Dh	Диаметр отверстия	дюйм.
Ан	Площадь сопла	дюйм 2
J 1 … J n	Размер сопел, без «32-го»	32-й дюйм.
JNV	Скорость сопла	фут / сек
THhp	Общая гидравлическая мощность	л.с.
Пол.	Давление бурового насоса	фунтов на квадратный дюйм
JNPL	Потеря давления в сопле форсунки	фунтов на квадратный дюйм
% Hhpb	Процент общей мощности, израсходованной на долоте	%
л.с.	Гидравлическая мощность на долоте	л.с.
л.с. / дюйм. 2	Гидравлическая мощность на квадратный дюйм долота	л.с. / дюйм. 2
Обь	Диаметр долота	дюйм.
JIF	Сила удара реактивной струи	фунтов
FFP Конечное давление потока	Давление гидроразрыва пласта	фунтов на квадратный дюйм
T% Hhpb	Общая процентная гидравлическая мощность на долоте	%

Гидростатическое давление в жидких колоннах

Вес бурового раствора — это ключевой манометр, используемый при бурении, поскольку он непосредственно реагирует на пластовое давление.Гидростатическое давление в любой точке ствола скважины, заполненной жидким буровым раствором (буровым раствором) в статических условиях (то есть, когда бурильная колонна не циркулирует и / или не перемещается вверх или вниз), является функцией только двух переменных:

• Высота столба жидкости (глубина)
• Плотность жидкости (буровая масса)

Общий объем жидкости или форма отверстия не влияют на гидростатическое давление, но высота столба жидкости (глубина) должна измеряться в том же направлении, что и сила тяжести, то есть истинно вертикально.Это соображение важно для сильно наклонных и горизонтальных стволов скважин. Гидростатическое давление (P) на любой глубине в стволе скважины рассчитывается следующим образом:

Пример : Если скважина глубиной 10000 футов содержит буровой раствор с массой 11,5 фунта на галлон (фунтов на галлон), гидростатическое давление на дне скважины равно

Масса бурового раствора

Если уравнение для гидростатического давления решается для веса бурового раствора (MWmuddy water), то можно рассчитать эквивалентный вес бурового раствора, что имеет несколько важных применений на буровой площадке.Решая для MWmuddy воды, уравнение принимает вид

Пример : Предположим, что пласт на высоте 10 000 футов 3 048 м имеет известное гидростатическое давление 6292 фунта на квадратный дюйм. Вес бурового раствора, необходимый для бурения этого «сбалансированного» пласта (гидростатическое давление, равное пластовому давлению), рассчитывается следующим образом:

Убить массу грязи

В ситуации контроля скважины после того, как был произведен удар, необходимо увеличить вес бурового раствора, чтобы уравновесить пластовое давление.Поглощающий вес бурового раствора можно рассчитать, наблюдая за стабилизированным давлением в закрытой бурильной трубе. Давление в закрытой бурильной трубе регистрирует превышение пластового давления над гидростатическим давлением бурового раствора в скважине. Давление в закрытой бурильной трубе преобразуется в эквивалентную массу бурового раствора. Этот вес добавляется к весу бурового раствора, находящемуся в данный момент в стволе скважины, чтобы получить необходимый вес глушения. Удельный вес бурового раствора также можно преобразовать обратно в фунты на квадратный дюйм, чтобы получить оценку пластового давления.

Пример : Предположим, что в скважине произошел выброс на высоте 10 000 футов 3 048 м во время бурения с буровым раствором 11,5 фунта на галлон. Скважина закрыта, давление в бурильной трубе составляет 312 фунтов на квадратный дюйм. Избыток в фунтах на галлон веса бурового раствора рассчитывается следующим образом:

Добавление расчетного превышения 0,6 фунта на галлон к текущей плотности бурового раствора в 11,5 фунтов на галлон дает 12,1 фунта на галлон, необходимые для контроля скважины. Вес бурового раствора обычно увеличивается сверх расчетного веса глушения, чтобы учесть отрицательное давление (тампон), оказываемое на ствол при спуске бурильной колонны.

Давление трещины пласта

Давление в трещине пласта (давление в НКТ по ​​FTP) может быть определено с помощью теста на утечку или проверки целостности пласта . В этом испытании скважина закрывается, и буровой раствор медленно закачивается в скважину. Давление в стволе скважины линейно увеличивается до точки, где пласт начинает принимать буровой раствор. Давление в этой точке является давлением утечки и используется для оценки давления в трещине пласта.Как и давление в закрытой бурильной трубе, давление утечки добавляется к давлению бурового раствора в скважине.

Пример : Предположим, что испытание на герметичность проведено в стволе скважины длиной 10 000 футов, содержащем 11,5 фунта на галлон бурового раствора с давлением утечки 1040 фунтов на квадратный дюйм. Давление разрыва пласта оценивается как

Давление гидроразрыва пласта эквивалентно плотности бурового раствора 11,5 + 2,0 = 13,5 фунтов на галлон, или

Следовательно, потеря циркуляции может быть проблемой в этом стволе скважины, если вес бурового раствора превышает примерно 13.5 стр. Эта процедура достаточно точна для быстрых полевых расчетов, но она немного завышает давление в пласте, поскольку не учитываются эффективная сжимаемость бурового раствора и потери давления на трение.

Объемы ствола

Все важные объемы ствола скважины рассчитываются по единой формуле:

Объемы указываются в баррелях и могут быть рассчитаны для скважины с внутренним калибром, используя это уравнение для определения объема в баррелях на фут, затем умножая это значение на длину секции скважины в футах.(Примечание: промывки и толстая глинистая корка могут существенно изменить объем скважины.)

Пример : Если в скважине глубиной 10000 футов с диаметром 8,0 дюймов содержится труба с внешним диаметром 5,0 дюйма, 0,127 м
0,417 фута и внутренним диаметром 4,0 дюйма. 0,102 м
0,333 фута, объем вычислений выглядит следующим образом:

Хотя это решение является правильным математически (то есть сумма кольцевого объема, вытеснения и пропускной способности равна объему ствола скважины), основная формула приводит к заниженной оценке смещения бурильной трубы.Поскольку бурильные трубы (не муфты) имеют замки, приваренные к трубе, расчет смещения бурильной трубы включает дополнительный этап для учета дополнительного объема, смещаемого замками. Для большинства расчетов с обычно используемыми размерами и массами бурильных труб (4,5 и 5 дюймов) добавление величины 0,001 к расчету объема ствола на фут для смещения с достаточной точностью учитывает дополнительный объем бурильного замка. Используя данные из предыдущего примера, мы получаем следующий расчет смещения:

Обратите внимание, что при учете замков бурильных труб смещение равно 10.0 баррелей больше. Опять же, этот дополнительный шаг не требуется при расчете смещения хомутов, так как хомуты не имеют приварных замков.

При расчете объема на буровой площадке важно определить геометрию каждой скважины в стволе скважины. Лучше всего это сделать, нарисовав схематическое изображение ствола скважины и указав все размеры обсадной колонны, открытого ствола, бурильной трубы и муфты. В нескольких справочниках есть обширные таблицы с указанием размеров труб и муфт ^[1] .Затем необходимо произвести расчеты для каждого кольцевого вытеснения и объема ствола скважины, а затем просуммировать итоговую величину.

Масса хомутов или кожуха

Вес (W) хомутов или обсадных труб в фунтах на фут оценивается по формуле

Часто наружный диаметр (od) и вес хомутов являются единственными известными размерами. В этом случае предыдущее уравнение может быть решено для внутреннего диаметра (id) хомутов:

Пример : Для оценки внутреннего диаметра утяжеленных бурильных труб с внешним диаметром 6.5 дюймов 0,165 м
0,542 фута и весом 96 фунтов / фут, производится следующий расчет:

Мощность бурового насоса

Теоретическая мощность насосов тройного и дуплексного типа рассчитывается по следующим формулам:

Пример : Производительность трехцилиндрового бурового насоса с 11-дюйм. длина хода и 6 дюймов лайнеры установлены

Это теоретический расчет, основанный на работе насоса со 100% КПД.Буровые насосы редко бывают эффективными на 100%, и это вычисление умножается на некоторый объемный коэффициент полезного действия, обычно от 0,90 до 0,99 для тройных насосов и от 0,80 до 0,90 для двойных насосов. Фактический КПД насоса определяется путем измерения всасывающего приямка, изолирования всасывающего приямка так, чтобы буровой раствор перекачивался из него только за определенное количество ходов насоса, затем вычисления объема, откачанного из приямка, и деления его на общий количество ходов насоса.

Помимо количества баррелей на ход, производительность бурового насоса также может быть выражена в галлонах на ход, баррелях в минуту или галлонах в минуту.После определения ствола на ход остальные параметры легко вычисляются следующим образом:

Пример : Если ранее рассмотренный тройной насос работал с объемным КПД 95% при 98 ходах / мин, можно выполнить следующие расчеты:

Время обращения или запаздывания

Циркуляция снизу вверх или время запаздывания — это время, в течение которого образцы или газ, образовавшийся в долоте, достигают поверхности (через буровой раствор) для исследования.Этот расчет зависит от объема и скорости.

После расчета объемов ствола скважины и производительности бурового насоса можно оценить несколько параметров времени циркуляции бурового раствора. Наиболее часто используемые из этих параметров:

• ходов насоса от поверхности до долота,
• время от поверхности до долота,
• хода насоса от долота к поверхности (ходы с задержкой), и
• время от бита до поверхности (время запаздывания).

Поскольку буровой раствор закачивается изнутри бурильной колонны к долоту, расчеты от поверхности к долоту (s-to-b) выполняются следующим образом:

Буровой раствор затем закачивается обратно в скважину на поверхность через кольцевое пространство, поэтому расчет от долота к поверхности (b-to-s) или запаздывания выполняется следующим образом:

Пример : Используя ранее рассчитанные данные, мы можем рассчитать время циркуляции следующим образом:

Время задержки также можно измерить на буровой, поместив карбид кальция в трубу при выполнении соединения.Карбид реагирует с водой в буровом растворе и образует газообразный ацетилен, который легко обнаруживается хроматографом. Счетчик ходов сбрасывается, когда карбид «опускается» по трубе, и записывается количество ходов, необходимых для возврата ацетилена. Затем сравниваются фактические и рассчитанные лаги и дается интерпретация.

Сравнение измеренного и рассчитанного времени запаздывания и знание расчетов объема и бурового насоса имеют несколько других приложений для решения проблем на буровой.К ним относятся расположение размыва (трещина или отверстие) в бурильной колонне, место обнаружения нефти при застревании бурильной колонны и плотность проникающей жидкости для выбрасывания.

Бит гидравлика

Гидравлика — это отрасль науки, которая занимается практическим применением движущихся жидкостей. Гидравлика долота важна, потому что на очистку ствола скважины и эффективность бурения напрямую влияет мощность, затрачиваемая на долото.

Скорость вращения в кольце

Скорость в кольцевом пространстве — это средняя скорость, с которой буровой раствор движется обратно в кольцевое пространство при циркуляции скважины.Хотя производительность бурового насоса остается постоянной, кольцевые скорости меняются в разных точках ствола скважины из-за изменений размеров трубы, муфты и ствола скважины. Кольцевая скорость (AV) может быть рассчитана как

Пример : Если буровой раствор циркулирует со скоростью 400 галлонов / мин в 8,5-дюймовом. отверстие, содержащее 4,5-дюйм. бурильная труба и 6.5-дюйм. манжеты, кольцевые скорости равны

Площадь сопла

Обычное долото для роторного бурения обычно имеет от двух до четырех струйных форсунок, установленных для создания струйного воздействия на буровой раствор для очистки забоя скважины.Размер сопла варьируется и измеряется в 32-х долях дюйма. Обратите внимание, что при указании размеров сопла «32» обычно не указывается. Таким образом, бит с установленными «тремя 13-дюймовыми» означает, что у долота есть три 13/32-дюймовых. форсунки установлены. Общая площадь (An) струйных сопел рассчитывается как

Пример : Площадь сопел для долота с тремя 13/32 дюймами. форсунки установлены

Скорость сопла

Скорость струйного сопла (JNV) — это скорость бурового раствора, выходящего из струйных сопел долота, и оценивается как

Пример : Скорость сопла для долота с тремя установленными соплами 13 и скоростью циркуляции 400 галлонов в минуту равна

Общая гидравлическая мощность

Общая гидравлическая мощность (THhp), доступная для буровой гидравлики, определяется скоростью циркуляции и давлением бурового насоса.Общая гидравлическая мощность в лошадиных силах рассчитывается как

Пример : Общая гидравлическая мощность, доступная при циркуляции со скоростью 400 галлонов / мин с давлением насоса 2000 фунтов на квадратный дюйм, составляет

Потеря давления на сопле

Давление насоса — это полное давление, прилагаемое ко всему наземному оборудованию циркуляционной системы (например, стояк, шланг ведущей трубы и ведущая труба), стволу бурильной колонны, струйным соплам и затрубному пространству.Только давление, пропускаемое через форсунки, совершает полезную работу по бурению. Остальные потери давления обозначаются как паразитные потери давления . Потери давления в сопле реактивного сопла оцениваются следующим образом:

Пример : Давление, потерянное через три 13-дюймовых реактивных сопла при циркуляции бурового раствора 12,0 фунт / галлон при 400 галлонах в минуту, составляет

Гидравлическая мощность на долоте

Гидравлическая мощность на долоте (BHhp) рассчитывается как общая гидравлическая мощность (THhp), но давление бурового насоса (Pp) заменяется потерей давления в форсунке (JNPL):

процента общей гидравлической мощности, затрачиваемой на долоте, является важным параметром для определения и рассчитывается двумя способами:

или

Пример : Используя данные из предыдущих примеров, мы можем вычислить процентную гидравлическую мощность на долоте следующим образом:

или

Еще одним ключевым гидравлическим параметром, который указывает величину мощности, потребляемой на долоте, является гидравлическая мощность в лошадиных силах на квадратный дюйм площади долота.Рассчитывается по

Пример : Использование предыдущих данных с 8,5-дюймовым. бит, мы можем рассчитать гидравлическую мощность на квадратный дюйм площади долота как

Сила удара реактивной струи

Одна из теорий «оптимальной» гидравлики бурения гласит, что очищающее действие долота на забое скважины максимизируется за счет максимизации силы удара струи. Сила удара реактивной струи (JIF) оценивается как

Пример : Используя предыдущие данные, мы можем рассчитать силу удара струи следующим образом:

См. Также

Список литературы

1. ↑ Baker Service Tools, 1985, Техническая информация для специалистов по нефти и газу.

Внешние ссылки

Найдите литературу по теме Математика для буровой площадки

.