Строительный грунт – Что такое строительный грунт? Основные виды и свойства грунтов

4. Грунты. Строительные свойства грунтов

Грунт представляет собой естественную среду, в которой размеща­ется подземная часть зданий и сооружений. Грунтами в строительстве называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры и пред­ставляющие собой главным образом рыхлые и скальные породы. Раз­личают следующие основные виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты. От строительных свойств грунтов за­висит прочность и устойчивость возводимых сооружений, методы про­изводства, трудоемкость и стоимость работ.

При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, сложность (трудоемкость) разработки. В зависимости от этих характеристик грунты в строительстве рассматривают с точки зрения:

■ пригодности в качестве оснований различных зданий и сооружений и размера допускаемой на них нагрузки;

■ возможности их использования в качестве постоянных сооружений, т. е. как материала для устройства насыпей и выемок;

■ целесообразности или возможности применения того или иного метода разработки грунтов.

Песчаные грунтысыпучие в сухом состоянии, не обладают свой­ством пластичности. Они водопроницаемы, при определенной скорости течения воды размываются, с изменением влажности меняется и объем песка. Наибольший объем имеет песок во влажном состоянии (все пространство между частицами заполнено водой), наименьший объем имеет песок насыщенный водой (более тяжелый песок осел на дно, вода выдавила из пор воздух и сама поднялась в верхние слои), промежуточное положение занимает песок в сухом состоянии (свобод­ное пространство между частицами заполнено воздухом).

Глинистые грунты

связные и обладающие свойством пластично­сти. Глины сильно впитывают воду и при этом сильно разбухают. При замерзании вода увеличивается в объеме до 9%, благодаря чему гли­нистые грунты сильно пучатся, при высыхании грунты, наоборот, с трудом отдают влагу, уменьшаются в объеме и трескаются. Во влаж­ном состоянии глина пластична и почти водонепроницаема, с увеличе­нием влажности сцепление частиц глины уменьшается, и глина легко размывается проточной водой.

Суглинок имеет свойства глины, супесьпеска, но в значительно меньшей степени. В глинистых грунтах особо выделены лессовидные грунты. В сухом состоянии лесс обладает значительными прочностью и твердостью, но при соприкосновении с водой легко ее впитывает, при этом расплывается, сильно уменьшается в объеме, резко теряет несущую способность, становится просадочным.

Гранулометрический состав грунта. В зависимости от среднего размера частиц, мм, составляющих грунт, их подразделяют на:

глинистые — < 0,005; пылеватые — 0,005.. .0,05; пески-0,03… 3; гравий-3… 40; галька- 40-200; камни, валуны — > 200

Пески, в свою очередь, подразделяют на: мелкий — более 50% объ­ема составляют частицы размером 0,1…0,25 мм; средний — то же, час­тицы 0,25 …0,5; крупный — 0,5…3 мм.

Важным компонентом большинства грунтов является наличие в них глинистых частиц. Грунты, в зависимости от содержания в их объеме глинистых частиц подразделяются: пески — < 3%; супеси -3-10%; суглинки — 10…30%; песчаные глины — 30…60%; тяжелые глины — > 60%.

Влажность грунта характеризуют степенью насыщения грунта водой и определяют отношением массы воды в грунте к массе твер­дых частиц грунта. В зависимости от влажности, грунты подразделяют на маловлажные (до 5%), влажные (до 30%), насыщенные водой (> 30%). Воду, находящуюся в порах влажных и насыщенных водой грунтов, называют грунтовой.

Коэффициент фильтрации грунта. Скорость движения грунто­вых вод зависит от пористости грунта; она различна для разных грун­тов и пород и поэтому характеризует водопроницаемость этих грун­тов. Скорость движения грунтовой воды, (м/сут) называют коэффици­ентом фильтрации грунта. Чем меньше размер частиц грунта, тем меньше и поры между этими частицами, а значит и скорость фильтра­ции воды между ними и наоборот. Коэффициенты фильтрации для различных грунтов, м/сут: глина — 0; суглинок — < 0,05; мелкозерни­стый песок — 1…5; гравий — 50… 150.

Плотность грунта — это масса 1 м3 грунта в естественном со­стоянии, т. е. в плотном теле. От плотности и силы сцепления частиц грунта между собой зависит производительность строительных машин. Плотность различных видов грунта изменяется в значительных преде­лах. Так, плотность илистых грунтов в среднем составляет 0,6 т/м3, песчаных грунтов — 1,6…1,7 т/м , скальных грунтов — 2,6…3,3 т/м3.

Сцепление грунта характеризуют начальным сопротивлением сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности. Так, сила сцепле­ния для песчаных грунтов составляет 0,03…0,05 МПа, для глинистых -0,05…0,3 МПа.

Разрыхляемость. При разработке грунт разрыхляется и его объем по сравнению с первоначальным увеличивается. По этой причине раз­личают объем грунта в естественном и разрыхленном состоянии. Уве­личение объема грунта при разрыхлении сильно отличается для раз­личных грунтов и называется

первоначальным разрыхлением. Со вре­менем этот разрыхленный грунт под воздействием нагрузки от выше­лежащих слоев, под влиянием атмосферных осадков или механическо­го воздействия постепенно уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки. Степень разрыхлен-ности грунта после его осадки и уплотнения называют остаточным разрыхлением. Величины первоначального и остаточного разрыхления выражают в % по отношению к объему грунта в плотном состоянии. Коэффициенты, учитывающие эти приращения объема грунта, называ­ют коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления (табл. 2.1).

Таблица2.1

Коэффициенты разрыхления для различных грунтов

Наименование фунтов

Коэффициенты разрыхления

первоначального

остаточного

Глина

Суглинок

Торф

Песок и супесь

1,26…1,32

1,14…1,28

1,2—1.3

1,08…1,17

1,04… 1,09

1,02… 1,05

1,03—1,04

1.01 — 1,03

Для ускорения уплотнения грунтов, отсыпанных в насыпь, приме­няют искусственное уплотнение катками, трамбованием, вибрацией, а для песчаных грунтов удобнее активный пролив водой.

Липкость — способность грунта при определенной его влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая прилипаемость грунта усложняет выгрузку грунта из ковша машины или кузо­ва, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин липкость достигает 0,05 МПа).

Классификация грунтов по трудности их разработки (удельное сопротивление резанию). Классификация приводится в ЕНиР 2-1-1 «Земляные работы». Она учитывает свойства различных грунтов и конструктивные особенности землеройных и землеройно-транспортных машин, которые применяют для разработки грунтов. Для одноков­шовых экскаваторов грунты подразделяют на 6 групп, для многоков­шовых экскаваторов и скреперов — на 2 группы, для бульдозеров и грейдеров — на 3 группы.

Для разработки грунта вручную принято 7 групп, а именно: песок, супесок, суглинок, глина, лесс — группы 1…4; крупнообломочные грунты — группа 5; скальные грунты — группы 6 и 7.

Грунты 1…4 групп легко разрабатываются ручным и механизиро­ванным способами, последующие группы — грунты требуют предварительного рыхления, в том числе и взрывным способом.

Крутизна откосов. По условиям техники безопасности рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без их крепления до­пускается только в грунтах естественной влажности на глубину, не превышающую следующих значений: в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах — 1 м; в супесях — 1,25 м; в суглинках и глинах — 1,5 м; в особо плотных нескальных грунтах — 2,0 м.

Допускается рытье траншей глубиной до 3 м без креплений в осо­бо плотных нескальных породах при условии, что они будут разраба­тываться с помощью механизмов и без спуска рабочих в эти траншеи.

При глубине больше указанной котлованы и траншеи разрабатывают с откосами или с креплением стенок.

Допустимая крутизна откосов в грунтах естественной влажности из условий безопасного производства работ зависит от глубины разраба­тываемой выемки или высоты насыпи и принимается по табл. 2.2.

Таблица 2.2

Допустимая крутизна откосов

Грунты

Крутизна откосов при глубине выемки, м

до 1,5

от 1,5 до 3

от 3 до 5

Насыпной, естественной влажности

1:0,25

1: 1

1: 1,25

Песчаный и гравелистый влажный

1:0,5

1: 1

1: 1

Супесь

1:0,25

1:0,67

1:0,85

Суглинок

1:0

1:0,5

1:0,75

Глина

1:0

1:0,25

1:0,5

Лессовый грунт сухой

1:0

1:0,5

1:0,5

Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса, при кото­ром грунт находится в состоянии предельного равновесия, определяю­щими факторами которого являются угол внутреннего трения грунта, силы внутреннего сцепления и давление вышележащих слоев грунта.

studfiles.net

Строительные грунты, основания, водоудаление — Как сделать ремонт квартиры самостоятельно?

Строительные грунты

Строительные грунты — это естественным образом образовавшиеся грунты, на которых возводятся строительные сооружения. Грунты различают по их материальному составу на органические и неорганические грунты (рис. 1).

Рис. 1. Грунты

При возведении сооружений необходимо учитывать несущую способность грунтов. Из-за своего различного поведения под нагрузкой строительные грунты различают как строительные грунты по DIN 1054 по видам грунтов на растительные грунты, скальные грунты и насыпные грунты (рис. 2). Так как строительный грунт часто ‘состоит из связанных или несвязанных грунтов, то несущая способность их должна учитываться при насыщении их влагой.

Рис. 2. Виды грунтов

Несвязанные грунты состоят из зерен различной величины, которые касаются друг друга. Несвязанные грунты не удерживают воду, и наличие воды практически не влияет на трение между зернами (рис. 3). Так как такие грунты не размягчаются, то их несущая способность не зависит от влагосодержания, а только от их плотности.

Рис. 3. Несвязанные и связанные грунты

Связанные грунты состоят из суглинка и глины с пластинчатым строением (глиняные лепестки). Вследствие строения поверхности глиняных лепесточков связанные грунты могут набирать воду и удерживать ее. Водовосприятие размягчает поверхность глиняных пластинок, что уменьшает трение между пластинками. При этом изменяется консистенция грунта и уменьшается его несущая способность. При уменьшающемся содержании влаги несущая способность таких грунтов, соответственно, увеличивается (см. рис. 3).

Строительный котлован, укрепление котлованов

Строительный котлован

Фундаменты и подвальные помещения лежат ниже уровня земли. Поэтому грунт под зданием должен быть вынут и должен быть образован строительный котлован. Если требуются точные сведения о строении и последовательности слоев грунта, то необходимо провести исследования фунтов, такие, как бурение скважин, зондаж или устройство шурфов (рис. 4).

Рис. 4. Шурфовая выемка (с уклонами)

В соответствии с видом строительных грунтов принимается решение о типе фундаментов и видах используемых строительных машин. Кроме того, необходимо проверить, не проходят ли под участком трубопроводы водо- или газоснабжения, канализационные коллекторы, электрические и телефонные кабели. После этого необходимо произвести геодезическую съемку площадки и срезку верхнего слоя грунта на месте строительства сооружения и в местах подготовительных работ и складирования. Верхним (материнским) слоем грунта называют самый верхний слой живого грунта. Он особенно богат живыми организмами и содержит гумус или глину. Этот слой может быть толщиной до 40 см. Верхний слой грунта должен по возможности складироваться на строительной площадке, так как он позже должен быть снова использован для покрытия и благоустройства площадки.

Выемка грунта из котлована производится почти исключительно с помощью погрузчиков и экскаваторов. Вынутый грунт отвозится с помощью грузовых автомобилей. При выемке грунта из котлована надо следить за тем, чтобы его стены укреплялись либо за счет откосов, либо за счет соответствующей обстройки. Длительные осадки, водоносные слои, мороз и сотрясения могут способствовать обрушению стенок котлована. Дно котлована (подошва котлована) должно быть горизонтально, иметь проектный профиль и быть гладким. Для этого в дно котлована вбиваются колышки одинаковой высоты. Высота колышков снимается с помощью нивелира или лазерного инструмента из какой-либо относительной точки и с помощью нивелирной рейки или приемника переносится на местность. В зависимости от глубины котлована получается разбивочный размер от верха колышка до верха дна котлована. Так достигается горизонтальность дна котлована. Грунтовую воду, воду из слоев грунта, поверхностные воды необходимо собирать и отводить.

Чтобы иметь достаточную свободу движений, необходимо, чтобы вокруг сооружения в котловане было достаточно широкое рабочее пространство. Это пространство должно составлять от опалубки фундамента до подошвы откоса стенки котлована не менее 50 см (рис. 5).

Рис. 5. Рабочее пространство в случае обстроенных и откосных стенок котлована

Обеспечение безопасности котлована

Строительные котлованы и траншеи глубиной более 1,25 м при выемке грунта должны укрепляться против обрушения или последующего сползания земли. С каждой стороны котлована надо создавать защитные полосы шириной не менее 60 см, которые должны быть свободными, или надо следить за тем, чтобы вынутый грунт или верхний грунт не могли скатиться обратно в котлован (рис. 6).

Рис. 6. Глубина котлована до 1,25 м

Тогда как по DIN 1054 для определенных видов грунтов можно определить определенные значения несущей способности, по DIN 18300 «Земляные работы» для разрыхления, нагружения, перемещения, укладки и уплотнения обычные грунты и скальный грунт подразделяются на 6 классов. Эти классы грунтов дают сведения об обрабатываемости строительных грунтов. По этим сведениям выбирают и применяют машины и механизмы для разрыхления, транспортировки и уплотнения земли и скальных грунтов.

Кроме того, в зависимости от градации строительного грунта на землю или скальный грунт устанавливается угол откоса для строительных котлованов. Он меньше, чем угол естественного откоса (табл. 1).

Таблица 1. Угол откоса при различных классах грунта и скалы по DIN 18300

При глубине котлована до 1,75 м при устойчивом грунте на высоте 1,25 м над уровнем дна котлована должен начинаться откос под углом 45° (рис. 7).

Рис. 7. Глубина котлована до 1,75 м

В фунтах, связность которых может ухудшиться при высыхании, проникновении воды, при морозе или за счет образования скользких поверхностей, необходимо устраивать более пологие откосы или откосы с отступами (бермы). Ступени в ступенчатых стенах сфоительных котлованов должны быть шириной не менее 1,50 м; при этом глубина котлована не должна быть больше 3,00 м. Они также должны иметь откосы (рис. 8). При глубине котлованов свыше 5,00 м или при отклонениях от углов откоса необходимо рассчитать их устойчивость.

Рис. 8. Откосы на стенках котлована с бермой

Если предполагаются дополнительные нагрузки и динамические воздействия или приходится считаться с сильным вымыванием откосных стен котлована, то поверхности откосов необходимо укрывать пленкой или укреплять нанесением тонкого слоя бетона (торкретирование) (рис. 9).

Рис. 9. Укрепление откосов

В котлованах глубиной более 1,25 м необходимо иметь стремянки, выступающие не менее чем на 1,00 м над уровнем земли. При глубоких котлованах стремянки необходимо заменять лестничными маршами. Так как устройство откосов требует больших площадей на площадке, то стенки котлована могут укрепляться также и обстройкой. Это необходимо также при влагонасыщенных или равнозернистых грунтах.

Обстройка — это вертикально стоящая стена из балок или стальных ригелей, которые обложены по всей плоскости полнокантными брусьями толщиной минимум 5 см. Этим предотвращается обрушение стены котлована. Для предотвращения обрушения стенок котлованов брусья обстройки должны выходить не менее чем на 5 см за пределы стенки котлована. Брусья должны всей своей плоскостью подпирать землю стенки.

Обстройка с горизонтальной опалубкой (укрепление брусьями) должна устраиваться постоянно вслед за отрывкой котлована. Эти работы следует начинать при глубине котлована 1,25 м.

При обстройке между рамными или установленными в буровые скважины стальными стойками (Берлинская обстройка) брусья устанавливаются горизонтально между фланцами вертикальных стальных стоек. Брусья должны быть такими длинными, чтобы глубина опорной части соответствовала не менее четверти ширины фланца. Брусья необходимо закрепить досками и клиньями, причем клинья следует в свою очередь закрепить досками от смешения (рис. 10).

Рис. 10. Обстройка между стальными несущими столбами

При обстройке вертикальной опалубкой в узких котлованах вертикально стоящие брусья своими нижними торцами вбиваются в подошву котлована и раскрепляются горизонтальными деревянными стяжками на расстоянии 1,75 м друг от друга. Деревянные стяжки должны иметь сечение минимум 12×16 см. Закрепление стенок обстройкой должно вестись по мере отрывки котлована. Предписания по устройству этого типа обстройки соответствуют предписаниям для обстройки горизонтальной опалубкой.

Если котлован укрепляется шпунтовыми стенами, то перед началом земляных работ шпунтовые профили устанавливаются в землю. Шпунтовые профили или шпунтовые брусья на длинных сторонах имеют так называемые замки, которые служат направляющими при вбивании шпунта. Вследствие того, что шпунт может воспринимать большие растягивающие и сжимающие нагрузки, раскрепление и придание жесткости шпунтовым стенам необходимо устраивать на больших расстояниях в продольном направлении, чем в других случаях обстройки. Шпунтовые стены имеют то преимущество, что они в значительной степени водонепроницаемы. Поэтому они применяются для укрепления стенок котлованов при гидротехнических работах (рис. 11).

Рис. 11. Шпунтовая стенка

Глубокие котлованы рядом с дорогами с интенсивным движением и с застроенными участками укрепляются стенами из буронабивных свай. Для этого в земле бурятся скважины. В них вставляется арматура. Потом их бетонируют. Сваи могут стоять непосредственно рядом друг с другом или на некоторых расстояниях. При этом промежутки между ними заполняются бетонными стенами (рис. 12).

Рис. 12. Стенка из буронабивных свай

Распределение давления в грунте

Вследствие веса сооружения в фундаментах возникают напряжения сжатия, которые должны быть распределены по грунту основания как можно более равномерно. Упрощенно принимают, что давление от фундамента на землю распространяется под углом в 45°. В действительности, однако, давление распространяется в форме луковицы под основанием сооружения. При этом получаются линии равных сжимающих напряжений, называемые изобарами. Распределение этих изобар называется также «луковицей давлений» (рис. 13). По распределению изобар видно, что сжимающие напряжения под подошвой самые большие. В случае точечного фундамента напряжения уже на глубине, равной удвоенной ширине подошвы фундамента, почти равны нулю. В случае ленточных фундаментов это происходит на глубине, равной утроенной ширине подошвы. Изобары различных фундаментов не должны пересекаться, так как в районе пересечения происходит увеличение напряжений. Это может привести к осадкам здания.

Рис. 13. Напряжения сжатия под фундаментом

Осадки зданий и разрушение грунта

Грунт как строительное основание должен воспринимать силы и нагрузки от сооружения. При этом строительное основание под нагрузкой может сжиматься и деформироваться. Здание осаживается равномерно на несколько миллиметров. Это называется осадкой. Равномерные осадки обычно не угрожают зданию, и в нем не возникает осадочных разрушений. Однако если напряжения от двух рядом стоящих фундаментов пересекаются, то есть накладываются друг на друга, или под зданием имеет место неравномерное строение слоев грунта основания, то это может иметь следствием неравномерные осадки. При этом здание может наклониться в сторону или могут возникнуть осадочные трещины. Могут даже возникнуть строительные повреждения, которые сделают невозможным дальнейшее использование здания или сооружения (рис. 14).

Рис. 14. Осадка, неравномерная

Связанные и несвязанные грунты имеют различное поведение в смысле осадок во времени, которое можно определить с помощью испытания грунта на сжатие (рис. 15). При нагружении связанных грунтов вода, находящаяся между отдельными зернами или пластинками грунта (вода в порах), будет выдавливаться. Вытеснение воды из пор происходит очень долго. Поэтому осадки в связанных грунтах могут продолжаться в течение многих лет. Размер осадок в зависимости от количества воды в порах может быть очень большим. Так, например, Хольстенские ворота в Любеке, построенные в 1477 г. за прошедшие столетия осели на 1,50 м.

Рис. 15. Испытание грунта на сжатие

При нагружении несвязанного грунта большие осадки произойти не могут. Зерна таких грунтов расположены очень тесно относительно друг друга. Таким образом, нагрузка передается от зерна к зерну и распределяется между ними. Однако каркас из зерен (гранул) тем не менее может более тесно сжиматься под нагрузкой. Это происходит уже при нагружении грунта.

Для того чтобы избежать опасности осадок в связанных грунтах, на практике связанный грунт на определенную глубину заменяется несвязанным грунтом (замена грунта). Если несущая способность грунта будет превышена, наступает разрушение грунта. При этом фундамент начинает скользить по шву скольжения вбок и сооружение резко осаживается или разрушается (рис. 16).

Рис. 16. Разрушение грунта

Поведение грунта при морозе (промерзание)

Мокрый связанный грунт особенно чувствителен к морозу. Мороз проникает в зависимости от климатических условий примерно от 0,80 до 1,20 м в глубину грунта. До этой глубины, глубины промерзания, вода, находящаяся в грунте, может замерзать. При этом объем воды увеличивается примерно на 10% (с. 68). Так как в промокшем пространстве в порах связанного грунта нет места для увеличения объема, то грунт начинает подниматься кверху. При этом говорят о морозном пучении грунта (рис. 17).

Рис. 17. Морозное выпучивание

Ледяные линзы возникают потому, что вследствие капиллярного действия влага поднимается из незамерзших слоев грунта и замерзает при попадании в зону мороза. Эти морозные выпучивания обусловлены ледяными линзами, которые в зависимости от влажности и капиллярности грунта могут быть различной величины и могут приводить к значительным морозным разрушениям. Морозные разрушения в большинстве случаев проявляются только после оттаивания грунта, например как выпучивание садовых стен, как трещины в строительных конструкциях или как повреждения дорожного покрытия (рис. 18).

Рис. 18. Повреждения от мороза

Водоудержание

Возведение сооружений требует, как правило, сухих котлованов. Попадание поверхностной воды (веховодки), воды, текущей по водоупорному слою, или грунтовых вод в котлован вызывает опасность обрушения откосов и стен котлована. Для того чтобы эту опасность исключить, необходимо предотвратить попадание воды в котлован или, соответственно, удалить воду, попавшую туда. Все мероприятия для поддержания котлована в сухом состоянии называют водоудержанием.

При удалении воды из котлованов или траншей различают открытое водоудержание и водопонижение. При открытом водоудержании попадающая в котлован поверхностная вода или вода в слоях грунта собирается в углубленной части котлована, так называемое насосное болото, вне периметра сто-ящегося здания и откачивается из котлована. Поэтому дно котлована надо спланировать таким образом, чтобы к этому месту проходили уклоны (рис. 19). По краям котлована могут быть устроены дренажные трубы или канавы, в которых должна собираться вода из слоев грунта или просачивающаяся вода, выходящая из откосов, которая затем должна отводиться к насосному болоту. С помощью этих мероприятий предотвращается заболачивание дна котлована и обеспечивается нормальное проведение работ по устройству фундаментов. Открытое водоудержание возможно также тогда, когда дно котлована в незначительной степени лежит ниже уровня грунтовых вод.

Рис. 19. Открытое водоудержание

Если подошва колована лежит глубже существующего уровня грунтовых вод, то в случае грунтов с определенным водопроницанием с началом земляных работ требуется понижение уровня грунтовых вод. С помощью всасывающих труб, которые расставляются на небольших расстояниях по площади котлована и объединяются кольцевым трубопроводом, связанным с откачивающим наосом, уровень грунтовых вод понижается и удерживается ниже уровня дна котлована по меньшей мере на 50 см (рис. 20). Таким образом, котлован может поддерживаться сухим для проведения фундаментных работ. Однако необходимо следить за тем, чтобы водопонижение не привело к осадкам сооружения, не повлияло на водоснабжение и не привело к изменениям окружающей среды.

Рис. 20. Водопонижение

spravochnik-stroitelya.ru

Земляной грунт как строительный материал

Удешевление строительства является катализатором развития отрасли в целом. Снижение стоимости строительных материалов значительно ускоряет весь этот процесс. В поисках такой дешевизны люди начали просто копать землю и не прогадали, ведь самым дешевым стройматериалом, используемым повсеместно, оказался именно грунт.



Уже в древности грунт использовался как бетон с применением глинистых частиц в качестве вяжущего. Верхний слой грунта (гумус) не может быть использован в строительстве, поскольку имеет гниющие растительные остатки, а вот последующие слои содержат большое количество глинистых частиц и широко используются как в изготовлении строительных изделий, так и в строительстве в целом.


История развития грунтостроения очень интересна, уходит в глубь веков и началась еще в эпоху древних цивилизаций. Уже в это время люди стали строить чуть ли не на всех частях земного шара. За несколько тысяч лет из грунта уже возводились жилые дома, здания и сооружения культового назначения, крепости и многие другие постройки. Грунт также использовался при строительстве колец оборонительных сооружений жилого поселения Аркаима, сохранившихся по истечении более чем трех с половиной тысяч лет. До настоящего времени в Валенсии можно увидеть остатки креплений из земли, а в некоторых местах и полностью уцелевшие стены, хотя прошло уже около двух тысяч лет. Существует предположение, что испанское строительство из грунта перекочевало по Западной Европе. Битая земля (грунт) как стройматериал фигурирует и в произведениях зодчего Ронделе (XVIII век), где упоминается о жизни в Южной Франции. 


Такая технология строительства используется не только при теплых климатических условиях, но и в местах с суровым климатом. Яркий тому приме – Гималаи, где в районе Ладакх температура атмосферного воздуха достигает — 40oС.



Если говорить о достоинствах такой технологии, то можно выделить следующее: 

  • очень дешево;
  • пожаробезопасно;
  • гигиенично;
  • теплее, чем в кирпичных зданиях;
  • экологично;
  • простота в утилизации.


Существует три разновидности грунтостроения:

  • С трамбовкой земли в опалубке;
  • С отдельно приготовленными грунтоблоками путем трамбования земли;
  • С применением кирпичей, полученных пластичным формованием земли.

Наиболее распространенный способ в России и за рубежом – метод строительства из грунтоблоков, качество которых легко можно проверить на предварительном этапе. Размеры и прочность грунтоблоков более надежны и стабильны, чем при набивке.


В настоящее время уже создано устройство для качественного уплотнения грунтовых масс, позволяющее использовать грунт для строительства стен.

Особой популярностью отличается технология «Русские качели», искусственно воспроизводящая так называемый «текучий клин». Специфика заключается в постоянном движении формы, нагнетателя и порошкообразной формовочной массы без вибрации и шума. В указанном случае отсутствует необходимость использования различных дозаторов для преобразования массы в форму. Наиболее значимой особенностью данного процесса можно считать самообразование по всему объему формы плотной равномерной структуры. 
В отличие от других часто применяемых технологий «Русские качели» способны обеспечить равномерное распределение плотности и прочности по всему изделию без применения вспомогательных приспособления для дозирования. Работу «Русских качелей» можно описать следующим образом.


Над краем открытой сверху горизонтальной формы перемещается туда и назад нагнетатель до соприкосновения с верхней частью поверхности формы. При этом производится подсыпка порошка по ширине. Далее порошок вжимается нагнетателем до самого верха формы, вследствие чего создается его вынужденное течение с заданной плотностью – «текучего клина», характеризуемого выдавливанием порошка из-под нагнетателя. Сразу же как только начинается такое выдавливание нагнетатель перемещают вслед за выдавливаемым порошком, таким образом получается как бы произрастание изделия вследствие образования и движения в заданном направлении текучего клина. В данной технологии благодаря открытости лишняя влага вместе с воздухом уходит в атмосферу и обеспечивается плотная однородная структура. 


Если отмечать здания и сооружения в нашей стране, возведенные из грунта, то здесь выделяется Приоратский дворец в Гатчине, который существует уже около 210-ти лет, чем подтверждает надежность и долговечность подобных строений. Само здание двухэтажное, в качестве фундамента используется бутовая плита. Глубина заложения фундамента составляет два метра, а стены трамбованные в передвижной опалубке слоями толщиной пять-шесть сантиметов. Между слоями введены прослойки, толщиной не более шести миллиметров, из известкового раствора. Высота стен составляет около восьми с половиной метров.



Стоит отметить, тот факт, что Приоратский дворец испытан еще и войной, поскольку Гатчина во время Великой Отечественной войны достаточно долго была в зоне боевых действий с танковыми и авиационными атаками. В это тяжелое время множество каменных зданий рушились, а Приоратский дворец устоял.


Наибольшую поддержку грунтостроение получило от Общества по огнестойкому строительству России. 
Как было ранее сказано, самым рациональным и распространенным способом грунтового строительства является строительство с отдельно приготовленными трамбованием земли грунтоблоками. В случае, когда дом строится без подвала, то вытянутого для фундамента грунта хватает на обустройство стен строения из одного этажа. При строительстве с подвалом вытянутого для подвала грунта хватает на стены строения, состоящего уже из двух этажей. В мировой практике также широко применяется методика улучшения прочности грунтов к внешним воздействиям. Такая методика именуется как стабилизация грунтов и применяется в строительстве уже много столетий. Основным воздействующим на грунтовые изделия фактором является вода, так как ил и глина в ней разбухают при высыхании, что приводит к трещинам в стенах. В данных случаях стабилизация грунта повышает сопротивление внешним воздействиям, включая дождь и повышенную влажность. Устойчивость грунтов к воздействию внешних погодных факторов улучшается благодаря увеличению плотности грунта, введения вяжущего вещества для связки частиц грунта, либо добавление какого-нибудь гидрофобного вещества. Правильный выбор способа стабилизации улучшает прочность в пять-семь раз, а также способствует улучшению сопротивляемости эрозии. Неорганическими (минеральными) добавками для стабилизации грунта считаются цемент и известь, иногда применяется гипс. Цемент используется для грунтов всех видов. Таким образом уменьшаются усадочные явления при высыхании. Отрицательное воздействие на твердение цемента оказывают образующиеся в грунтах гумусовые вещества. Грунты с концентрацией таких веществ, превышающей шесть процентов, не рекомендованы для производства грунтоблоков. Для устранения причин отрицательного воздействия гумуса добавляется гашеная и негашеная известь. В данном случае создается благоприятная для твердения цемента щелочная среда. 


Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что при строительстве одноэтажных либо двухэтажных коттеджей правильно подобранный грунт по качественным характеристикам превосходит другие строительные материалы, однако использование грунта в строительстве все-таки сдержано несовершенством технологии его обработки. Потому сама технология грунтостроения еще нуждается в совершенствовании. Тем не менее, не стоит забывать о том, что грунт достается практически бесплатно, что компенсирует в немалой степени некоторые издержки строительного производства. Кроме того, особый интерес вызывает тот факт, что земля очень легко добывается и решает проблемы утилизации после планировки территории на строительной площадке. Излишки грунта тут же находят применение, избавляя от ненужных свалок или образования земляных валов в неподходящих местах. Таким образом улучшается еще и экологичность. Будет ли дальше развиваться грунтостроение в России или за рубежом, вопрос на сегодня открытый, но с течением времени данная технология все более доказывает свое право на существование. 

Мы в Telegram

Подписывайтесь и будьте с нами:

Последнее изменение: 16.10.2018

Количество просмотров с 8 июня 2015 г.: 1110

 

Статья размещена Страница «Технологии».

Назад ко всем статьям

Похожие статьи

ТОП-5 самых ожидаемых архитектурных проектов 2019

Грандиозные проекты 2019 относятся преимущественно к сфере культуры, с акцентом на национальное наследие. Это особенно интригующее направление развития, потому что к нему причастны большая политика и крупный капитал.

xn—-ptbbtciddgad9n.xn--p1ai

Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Нескальные грунты

Нескальные грунты – это осадочные породы без жестких структурных связей. По крупности частиц и их содержанию делят на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы. Характерной особенностью этих грунтов является их раздробленность и дисперсность, отличающие их от скальных весьма прочных пород.

2.1. Крупнообломочные грунты

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты подразделяют на: валунный d>200 мм (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый), галечниковый d>10 мм (при неокатанных гранях – щебенистый) и гравийный d>2 мм (при неокатанных гранях – дресвяный). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву.

Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой. Они сжимаются незначительно и являются надежными основаниями.

При наличии более 40% песчаного заполнителя или более 30% пылевато-глинистого от общей массы учитывается только мелкая составляющая грунта, так как именно она будет определять несущую способность.

Крупнообломочный грунт может быть пучинистым, если мелкая составляющая — пылеватый песок или глина.

2.2. Песчаные грунты

Песчаные – состоят из частиц зерен кварца и других минералов крупностью от 0,1 до 2 мм, содержащие глины не более 3% и не обладают свойством пластичности. Пески разделяют по зерновому составу и размеру преобладающих фракций на гравелистые лески d>2 мм, крупные d>0,5 мм, средней крупности d>0,25 мм, мелкие d>0,1 мм и пылеватые d=0,05 — 0,005 мм.

Частицы грунта крупностью от d=0,05 — 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.

Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Сжимаемость плотного песка невелика, но скорость уплотнения под нагрузкой значительна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластичности.

Гравелистые, крупные и средней крупности пески значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают.

Тип крупнообломочных и песчаных грунтов устанавливается по гранулометрическому составу, разновидность – по степени влажности.

2.3. Пылевато-глинистые грунты

Пылевато-глинистые грунты содержат пылеватые (размером 0,05 – 0,005 мм) и глинистые (размером менее 0,005 мм) частицы. Среди пылевато-глинистых грунтов выделяют грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании, – просадочные и набухающие. К просадочным относятся грунты, которые под действием внешних факторов и собственного веса при замачивании водой дают значительную осадку, называемую просадкой. Набухающие грунты увеличиваются в объеме при увлажнении и уменьшаются в объеме при высыхании.

2.3.1. Глинистые грунты

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму, с небольшой примесью мелких песчаных частиц. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение.

Глинистые грунты делятся в зависимости от числа пластичности на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10…30%) и супеси (З…10%).

Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности, которая определяет консистенцию глинистых грунтов. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.

Тип глинистого грунта зависит от числа пластичности, разновидность – от показателя текучести.

2.3.2. Лёссовые и лёссовидные грунты

Лёссовые и лёссовидные – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц (содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном содержании глинистых и известковых частиц) и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии имеют значительную пористость — до 40% и обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам (под действием внешних факторов и собственного веса дают значительную просадку) и при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от увлажнения. С органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный торф) неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной сжимаемостью.

В качестве естественных оснований под здания непригодны (при увлажнении полностью теряют прочность и возникают большие, часто неравномерные, деформации — просадки). При использовании лёсса в качестве основания необходимо принимать меры, устраняющие возможность его замачивания.

2.3.3. Плывуны

Плывуны – это грунты, которые при вскрытии приходят в движение подобно вязко-текучему телу, образуются мелкозернистыми пылеватыми песками с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. При разжижении становятся сильно подвижными, фактически, превращаются в жидкообразное состояние.

Различают плывуны истинные и псевдоплывуны. Истинные плывуны характеризуются присутствием пылевато-глинистых и коллоидных частиц, большой пористостью (> 40%), низкими водоотдачей и коэффициентом фильтрации, особенностью к тиксотропным превращениям, оплыванием при влажности 6 — 9% и переходом в текучее состояние при 15 — 17%. Псевдоплывуны – пески, не содержащие тонких глинистых частиц, полностью водонасыщенные, легко отдающие воду, водопроницаемые, переходящие в плывунное состояние при определенном гидравлическом градиенте.

Они малопригодны в качестве естественных оснований.

2.4. Биогенные грунты

Биогенные грунты характеризуются значительным содержанием органических веществ. К ним относятся заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным грунтам следует отнести песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие 10 — 50% (по массе) органических веществ. Если их больше 50%, то это торф. Сапропели — это пресноводные илы.

2.5. Почвы

Почвы – это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием.

Почвы и биогенные грунты служить основанием для здания или сооружения не могут. Первые — срезают и используют для целей земледелия, вторые — требуют специальных мер по подготовке основания.

2.6. Насыпные грунты

Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. или грунты природного происхождения с нарушенной структурой в результате перемещения грунта. Свойства таких грунтов очень различны и зависят от многих факторов (вид исходного материала, степень уплотнения, однородность и т. д.). Обладают свойством неравномерной сжимаемости, и в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. Насыпные грунты весьма неоднородны; кроме того, различные органические и неорганические материалы существенно ухудшают его механические свойства. Даже при отсутствии органических примесей, в некоторых случаях, они остаются слабыми на протяжении многих десятилетий.

В качестве основания для зданий и сооружений насыпной грунт рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Например, слежавшиеся более трёх лет, особенно пески, могут служить основанием под фундамент небольших строений, при условии, что в нем отсутствуют растительные останки и бытовой мусор.

В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием для зданий.

Вы смотрели: Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Поделиться ссылкой в социальных сетях

Оставить отзыв или комментарий

stroykaa.ru

Грунт в строительной сфере — Применение грунта

 Грунт – слово немецкого происхождения, которое в переводе означает почва, основа». Под термином грунт, как правило, понимают любые горные породы, осадки, почвы, техногенные образования, образовывающие целые системы. Существует две основные группы грунтов: дисперсные и скальные (полускальные). Дисперсные грунты представляют собой раздельнозернистые породы без особо жестких связей в их структуре. К ним относятся глинистые (связные), а также крупнообломочные и песчаные (несвязные) грунты. Скальными или полускальными называют жестко структурированные монолитные грунты.

Применение грунта может наблюдаться в очень многих сферах жизнедеятельности человека, однако наибольшее распространение грунты разных пород получили в строительстве. Так, грунты используются как основания для зданий, а также разнообразных сооружений, являются материалом для сооружения насыпей, дорог, плотин, а также представляют собой среду размещения таких подземных объектов, как трубопроводы, тоннели, хранилища.

Однако далеко не все типы грунта подходят для строительных нужд. Как правило, в строительстве используется именно планировочный грунт. Данный тип грунта представляет собой материал, использующийся в основном для подготовительных строительных работ. Кроме того, его можно использовать во время утилитарной планировки, а также для создания ландшафтов.

Планировочный грунт – это песчаная или же суглинистая смесь, иногда смешанная с поверхностными слоями почвы. Этот грунт считается простейшим. В нем может содержаться битый кирпич и даже мелкие камни. Его содержание, как правило, напрямую зависит от того, в каком месте осуществлялась добыча данного грунта. Чаще всего планировочный грунт получается во время карьерных работ в качестве дополнительного материала. Так, например, когда разрабатываются новые слои почвы при добыче песка, верхние слои убираются до тех пор, пока не будет обнаружен чистый песок.

Довольно часто планировочный грунт используется как универсальный материал для ландшафтного дизайна, например, при разработке котлованов. Благодаря использованию планировочного грунта в этих целях, можно добиться изменения рельефов на местности. Однако в качестве основы для огорода такой грунт лучше не использовать, так как он лишен или содержит всего лишь незначительное количество минеральных элементов и гумуса.

 

 

Похожие статьи:

  1. Грунт – как основа и залог богатого урожая

 

nachastroika.ru

Добыча строительного грунта, поэтапный процеcс – блог Инерт Групп

Строительный грунт – это почвы разного типа, горные породы, а также материалы, которые образуются в процессе человеческой деятельности. Категория, предназначенная для строительства, представлена супесями, глинами и суглинками, которые используются при возведении фундаментов зданий, создании насыпей, проведении дорожно-строительных работ.

Плодородные почвы и чернозем не содержат тяжелых суглинков и других примесей, используются для потребностей тепличных хозяйств, устройства клумб и газонов, удобрения участков.

У потребителей и тех, кто планирует открыть свой бизнес по реализации природных стройматериалов, часто возникает вопрос – где добывают строительный грунт? Какая техника для этого необходима и насколько трудоемким является процесс?

Как происходит добыча строительных грунтов

Используемая в промышленном производстве и строительстве рыжая глина является природным образованием, как и песок, почва, суглинок. Поэтому добыча грунта в природе производится в местах его залегания. Это могут быть карьеры, дно рек и водоемов, а также другие месторождения.

Перед тем, как добывают строительный грунт, определяют наиболее оптимальный способ добычи и подходящую технику. При этом учитывают, насколько большие объемы материала залегают и в каком месте они находятся.

Глинистая порода залегает пластами, поэтому при разработке производят срез отдельных пластов до места залегания суглинка. После этого проводят работу на следующей залежи.

Стандартный процесс добычи грунта предполагает использование экскаватора, зубофрезерной техники, погрузчиков, грузового транспорта и проводится следующим образом:

  • С поверхности почвы удаляют самый верхний слой, обеспечивают подъездные пути к месту разработки. Производят расчистку других пород и примесей.
  • Если залежи находятся под грунтовыми водами, устраивают дренажную систему и каналы для отведения воды.
  • Материал извлекают из почвенного слоя, грузят на транспорт и отправляют на перерабатывающий комбинат, к месту дальнейшей реализации или использования.

Если материал залегает глубоко или в большом количестве, а его необходимо добывать зимой, то применяют взрывной способ. Для транспортировки используют различный транспорт, если складские помещения находятся рядом с местом разработки, доставку сырья производят с помощью конвейера.

Компания «Инерт Групп» предлагает приобрести экологически чистый и доступный по цене материал для строительных работ и возделывания различных культур.

inert-group.ru

4. Грунты. Строительные свойства грунтов

Грунт представляет собой естественную среду, в которой размеща­ется подземная часть зданий и сооружений. Грунтами в строительстве называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры и пред­ставляющие собой главным образом рыхлые и скальные породы. Раз­личают следующие основные виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты. От строительных свойств грунтов за­висит прочность и устойчивость возводимых сооружений, методы про­изводства, трудоемкость и стоимость работ.

При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, сложность (трудоемкость) разработки. В зависимости от этих характеристик грунты в строительстве рассматривают с точки зрения:

■ пригодности в качестве оснований различных зданий и сооружений и размера допускаемой на них нагрузки;

■ возможности их использования в качестве постоянных сооружений, т. е. как материала для устройства насыпей и выемок;

■ целесообразности или возможности применения того или иного метода разработки грунтов.

Песчаные грунтысыпучие в сухом состоянии, не обладают свой­ством пластичности. Они водопроницаемы, при определенной скорости течения воды размываются, с изменением влажности меняется и объем песка. Наибольший объем имеет песок во влажном состоянии (все пространство между частицами заполнено водой), наименьший объем имеет песок насыщенный водой (более тяжелый песок осел на дно, вода выдавила из пор воздух и сама поднялась в верхние слои), промежуточное положение занимает песок в сухом состоянии (свобод­ное пространство между частицами заполнено воздухом).

Глинистые грунтысвязные и обладающие свойством пластично­сти. Глины сильно впитывают воду и при этом сильно разбухают. При замерзании вода увеличивается в объеме до 9%, благодаря чему гли­нистые грунты сильно пучатся, при высыхании грунты, наоборот, с трудом отдают влагу, уменьшаются в объеме и трескаются. Во влаж­ном состоянии глина пластична и почти водонепроницаема, с увеличе­нием влажности сцепление частиц глины уменьшается, и глина легко размывается проточной водой.

Суглинок имеет свойства глины, супесьпеска, но в значительно меньшей степени. В глинистых грунтах особо выделены лессовидные грунты. В сухом состоянии лесс обладает значительными прочностью и твердостью, но при соприкосновении с водой легко ее впитывает, при этом расплывается, сильно уменьшается в объеме, резко теряет несущую способность, становится просадочным.

Гранулометрический состав грунта. В зависимости от среднего размера частиц, мм, составляющих грунт, их подразделяют на:

глинистые — < 0,005; пылеватые — 0,005.. .0,05; пески-0,03… 3; гравий-3… 40; галька- 40-200; камни, валуны — > 200

Пески, в свою очередь, подразделяют на: мелкий — более 50% объ­ема составляют частицы размером 0,1…0,25 мм; средний — то же, час­тицы 0,25 …0,5; крупный — 0,5…3 мм.

Важным компонентом большинства грунтов является наличие в них глинистых частиц. Грунты, в зависимости от содержания в их объеме глинистых частиц подразделяются: пески — < 3%; супеси -3-10%; суглинки — 10…30%; песчаные глины — 30…60%; тяжелые глины — > 60%.

Влажность грунта характеризуют степенью насыщения грунта водой и определяют отношением массы воды в грунте к массе твер­дых частиц грунта. В зависимости от влажности, грунты подразделяют на маловлажные (до 5%), влажные (до 30%), насыщенные водой (> 30%). Воду, находящуюся в порах влажных и насыщенных водой грунтов, называют грунтовой.

Коэффициент фильтрации грунта. Скорость движения грунто­вых вод зависит от пористости грунта; она различна для разных грун­тов и пород и поэтому характеризует водопроницаемость этих грун­тов. Скорость движения грунтовой воды, (м/сут) называют коэффици­ентом фильтрации грунта. Чем меньше размер частиц грунта, тем меньше и поры между этими частицами, а значит и скорость фильтра­ции воды между ними и наоборот. Коэффициенты фильтрации для различных грунтов, м/сут: глина — 0; суглинок — < 0,05; мелкозерни­стый песок — 1…5; гравий — 50… 150.

Плотность грунта — это масса 1 м3 грунта в естественном со­стоянии, т. е. в плотном теле. От плотности и силы сцепления частиц грунта между собой зависит производительность строительных машин. Плотность различных видов грунта изменяется в значительных преде­лах. Так, плотность илистых грунтов в среднем составляет 0,6 т/м3, песчаных грунтов — 1,6…1,7 т/м , скальных грунтов — 2,6…3,3 т/м3.

Сцепление грунта характеризуют начальным сопротивлением сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности. Так, сила сцепле­ния для песчаных грунтов составляет 0,03…0,05 МПа, для глинистых -0,05…0,3 МПа.

Разрыхляемость. При разработке грунт разрыхляется и его объем по сравнению с первоначальным увеличивается. По этой причине раз­личают объем грунта в естественном и разрыхленном состоянии. Уве­личение объема грунта при разрыхлении сильно отличается для раз­личных грунтов и называется первоначальным разрыхлением. Со вре­менем этот разрыхленный грунт под воздействием нагрузки от выше­лежащих слоев, под влиянием атмосферных осадков или механическо­го воздействия постепенно уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки. Степень разрыхлен-ности грунта после его осадки и уплотнения называют остаточным разрыхлением. Величины первоначального и остаточного разрыхления выражают в % по отношению к объему грунта в плотном состоянии. Коэффициенты, учитывающие эти приращения объема грунта, называ­ют коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления (табл. 2.1).

Таблица2.1

Коэффициенты разрыхления для различных грунтов

Наименование фунтов

Коэффициенты разрыхления

первоначального

остаточного

Глина

Суглинок

Торф

Песок и супесь

1,26…1,32

1,14…1,28

1,2—1.3

1,08…1,17

1,04… 1,09

1,02… 1,05

1,03—1,04

1.01 — 1,03

Для ускорения уплотнения грунтов, отсыпанных в насыпь, приме­няют искусственное уплотнение катками, трамбованием, вибрацией, а для песчаных грунтов удобнее активный пролив водой.

Липкость — способность грунта при определенной его влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая прилипаемость грунта усложняет выгрузку грунта из ковша машины или кузо­ва, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин липкость достигает 0,05 МПа).

Классификация грунтов по трудности их разработки (удельное сопротивление резанию). Классификация приводится в ЕНиР 2-1-1 «Земляные работы». Она учитывает свойства различных грунтов и конструктивные особенности землеройных и землеройно-транспортных машин, которые применяют для разработки грунтов. Для одноков­шовых экскаваторов грунты подразделяют на 6 групп, для многоков­шовых экскаваторов и скреперов — на 2 группы, для бульдозеров и грейдеров — на 3 группы.

Для разработки грунта вручную принято 7 групп, а именно: песок, супесок, суглинок, глина, лесс — группы 1…4; крупнообломочные грунты — группа 5; скальные грунты — группы 6 и 7.

Грунты 1…4 групп легко разрабатываются ручным и механизиро­ванным способами, последующие группы — грунты требуют предварительного рыхления, в том числе и взрывным способом.

Крутизна откосов. По условиям техники безопасности рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без их крепления до­пускается только в грунтах естественной влажности на глубину, не превышающую следующих значений: в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах — 1 м; в супесях — 1,25 м; в суглинках и глинах — 1,5 м; в особо плотных нескальных грунтах — 2,0 м.

Допускается рытье траншей глубиной до 3 м без креплений в осо­бо плотных нескальных породах при условии, что они будут разраба­тываться с помощью механизмов и без спуска рабочих в эти траншеи.

При глубине больше указанной котлованы и траншеи разрабатывают с откосами или с креплением стенок.

Допустимая крутизна откосов в грунтах естественной влажности из условий безопасного производства работ зависит от глубины разраба­тываемой выемки или высоты насыпи и принимается по табл. 2.2.

Таблица 2.2

Допустимая крутизна откосов

Грунты

Крутизна откосов при глубине выемки, м

до 1,5

от 1,5 до 3

от 3 до 5

Насыпной, естественной влажности

1:0,25

1: 1

1: 1,25

Песчаный и гравелистый влажный

1:0,5

1: 1

1: 1

Супесь

1:0,25

1:0,67

1:0,85

Суглинок

1:0

1:0,5

1:0,75

Глина

1:0

1:0,25

1:0,5

Лессовый грунт сухой

1:0

1:0,5

1:0,5

Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса, при кото­ром грунт находится в состоянии предельного равновесия, определяю­щими факторами которого являются угол внутреннего трения грунта, силы внутреннего сцепления и давление вышележащих слоев грунта.

studfiles.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *