WIE BERECHNET MAN DAS VOLUMEN DER AUSGRABUNGSARBEITEN VOR ORT?
Volumenmessungen sind nichts anderes als die Anwendung grundlegender Entfernungs- und Höhenmessungen, um die Positionen und Höhen von Punkten zu bestimmen, an denen das Volumen bestimmt werden soll. Es ist normalerweise nicht praktikabel, sich die Zeit zu nehmen, Daten überall dort zu sammeln, wo sich die Höhe geringfügig ändert. Daher muss verstanden werden, dass Volumenberechnungen keine genauen Antworten geben. Typischerweise müssen Näherungen vorgenommen und Durchschnittswerte ermittelt werden. Der Außendiensttechniker analysiert die Daten und trifft Entscheidungen, die zur besten Schätzung des Volumens führen.
Fläche
Der Schlüssel zur Volumenberechnung ist die Bestimmung der Fläche. Die meisten Volumenberechnungsformeln enthalten die Formel für eine Fläche, die einfach mit der Höhe multipliziert wird, um das Volumen zu bestimmen. Zum Beispiel ist die Fläche eines Kreises pi mal der Radius im Quadrat. Das Volumen eines Zylinders ist die Fläche des Kreises mal die Höhe des Zylinders. Wenn eine Fläche bestimmt werden kann, ist es im Allgemeinen einfach, das Volumen zu bestimmen.
Quadrate zählen
Die Annäherung ist möglich, indem die Figur maßstabsgetreu auf Querschnittspapier aufgetragen und die Quadrate gezählt werden. Jedes Quadrat repräsentiert x Anzahl der Quadratfuß. Unvollständige Quadrate entlang der Kanten des Querschnitts werden visuell kombiniert und gemittelt.
Planimeter
Das elektromechanische digitale Planimeter ist eine schnelle Methode zur Bestimmung der Fläche unregelmäßig geformter Figuren. Die unregelmäßige Form wird maßstabsgetreu gezeichnet und das Planimeter wird verwendet, um den Umriss der Form zu verfolgen. Die Eingabe eines Skalenfaktors in das Planimeter führt zu einer digitalen Anzeige der Fläche.
Geometrische Formel
Obwohl eine Form auf den ersten Blick unregelmäßig erscheinen mag, ist es oft möglich, sie in kleinere regelmäßige Formen wie Quadrate, Rechtecke, Dreiecke, Trapeze usw. aufzuteilen., das die Verwendung von geometrischen Standardformeln zur Bestimmung der Fläche ermöglicht. Diese Methode kann aufgrund aller Formen, die möglicherweise berechnet werden müssen, umständlich sein.
Querschnittskoordinaten
Wenn Querschnittsfelddaten verfügbar sind, ist die Verwendung dieser Daten die empfohlene Methode zur Berechnung des Volumens. Einmal verstanden, ist dieser Prozess schnell und die genaueste Methode zur Bestimmung der Fläche. In einem Projekt gesammelte Querschnittsdaten stellen Höhen- und Standortinformationen für Punkte am Boden dar. Diese Punkte können als Koordinaten verwendet werden, um die Fläche zu bestimmen.
Volumenberechnungen – Straßenbau
Im Straßenbau muss die Form des Bodens geändert werden, um die Höhen und Tiefen der Hügel und Täler für die geplante Fahrbahn zu beseitigen. Oft müssen Berge von Schmutz bewegt werden, um einen sanften Grad für die Fahrbahn zu schaffen. Die Zahlung für die Entfernung und Platzierung von Schmutz erfolgt in der Regel auf der Basis von Stückkosten. Das heißt, der Auftragnehmer wird pro Kubikmeter Boden bezahlt und erhält einen separaten Preis pro Kubikmeter Gestein.
Es ist ersichtlich, dass die genaue Bestimmung des bewegten Volumens für den Eigentümer und den Auftragnehmer von entscheidender Bedeutung ist. Jeder möchte ein genaues Volumen, damit die Bezahlung für die Arbeit korrekt ist.
Bei Straßenprojekten werden zu Beginn des Projekts, während des Projekts und am Ende des Projekts Querschnitte der Bodenhöhe gemessen. Vergleiche zwischen Endquerschnitten und Originalquerschnitten werden verwendet, um das bewegte Volumen zu bestimmen. Bereiche der Querschnitte lassen sich am einfachsten anhand der Erhebungen der Punkte und ihrer Positionen von der Mittellinie (Koordinaten) aus bestimmen.
Die Methode der durchschnittlichen Endfläche verwendet die Endbereiche benachbarter Stationen entlang einer Route und mittelt sie. Siehe Fig-1. Dieser Mittelwert wird dann mit dem Abstand zwischen den beiden Endbereichen multipliziert, um das Volumen zwischen ihnen zu erhalten. In Formelform ist das Verfahren wie folgt:
Volume = *
wobei L den Abstand zwischen den in der Formel verwendeten Querschnittsendbereichen darstellt und 27 die Anzahl der Kubikfuß in 1 Kubikyard darstellt. Das Teilen von Kubikfuß durch 27 wird in Kubikmeter umgewandelt.
Volumenberechnungen – Bauaushub
Eine Methode, die als Borrow-Pit-Nivellierung bekannt ist, kann effektiv zur Bestimmung des Volumens bei Bauprojekten verwendet werden.
Ein Raster wird vom Feldingenieur erstellt und Erhebungen an den Gitterpunkten werden sowohl vor Beginn der Ausgrabung als auch nach Abschluss der Arbeiten bestimmt.
Die Borrow-Pit-Methode verwendet ein Raster und die durchschnittliche Tiefe des Aushubs, um das Volumen zu bestimmen. Bevor der Aushub beginnt, erstellt der Außendiensttechniker ein Raster über den gesamten Bereich, in dem der Aushub erfolgen soll. Höhendaten werden an jedem der Gitterpunkte gesammelt und für zukünftige Referenz aufgezeichnet. Zu jeder Zeit während des Aushubs kann der Feldingenieur das Gitter wiederherstellen und neue Erhebungen für jeden der Feldpunkte bestimmen. Unter Verwendung der unten gezeigten durchschnittlichen Höhenformel kann das aus jedem Gitterbereich entfernte Bodenvolumen bestimmt werden. Siehe Fig-2. Je kleiner das Gitterintervall ist, desto genauer ist das Volumen.