Коэффициент разрыхления грунта

Коэффициент разрыхления грунта является одним из важных параметров при проведении строительных работ на этапе выкопки котлована под здание. Объем трудовых и временных затрат напрямую определяется этими данными. Соответственно меняются и затраты на производимые действия.

Типы грунта с точки зрения строительства

Определение грунта в строительных работах это очень важный этап, от которого зависит дальнейшая устойчивость постройки.

Виды:

• скальные — водоустойчивые и плохо деформирующиеся породы, залегающие сплошным массивом (возможно, с трещинами);
• нескальные — осадочные не жестко структурированные породы (раздробленные и дисперсные);
• крупнообломочные — несвязанные обломки горной породы: валуны, галька, гравий (хороший материал для дробления в щебеночный продукт и неплохое основание для стройки);
• песчаные, плохосжимаемые и состоящие из минеральных частиц + мизерного процента глины (чем больше крупицы в составе, тем лучше они выдерживают нагрузку);
• пылевато-глинистые состоят из пыли и глины, поэтому проседают даже под собственным весом и набухают;
• глинистые это тугопластичные и состоящие из микрочастиц грунты с водонаполненными порами (в зимний период глину из-за этого пучит) — способность выдержки веса зависит от увлажненности (при высокой глина выдерживать малую нагрузку);
• лессовые и лессовидные это разновидность глинистых грунтов с пылевыми частицами и известняком — в сухом виде очень пористые и прочные, а при увлажнении дают значительную осадку (непригодны для основания под постройки);
• плывуны образуются из пылеватых песков с илистыми и глинистыми примесями и имеют вязко-текучее подвижное тело (плохо пригодны в виде основания);
• биогенные почвы состоят из песка и пылевато-глинистых компонентов + много органики (характеризуются низкой несущей способностью из-за постепенного разложения органики и уменьшения грунтовой прослойки);
• насыпные искусственные и природные грунты — оба варианта неоднородны по структуре, поэтому их сложно использовать для основания под постройки (возможность использования насыпного варианта анализируется для каждого случая отдельно);
• намывные, образующиеся нечасто из-за очистки водоемов, имеют хорошее состояние для их использования в виде основания для построек.

После выявления разновидности почвы на участке строительства выстраивают последующий план действий. Допустимы и смеси, как песчано-гравийная смесь — природного или искусственного происхождения (последняя обогащенная).

Дополнительная информация! Транспортировка и обратная засыпка ям, траншей и канав в строительных работах с помощью ПГС это хороший вариант. ПГС + бетон используют для заливки фундамента.

Важные свойства

Специфические свойства грунта определяются его компонентами. Для возведения зданий надо просчитывать устойчивость грунта при постройке на нем здания.

Показатели плотности, влажности, прочности, сцепления, кусковатости, разрыхляемости, угла естественного откоса и размываемости определяют технологию производства. Также они влияют на трудоемкость процесса и затраты на земляные работы по смете.

Плотностью P это соотношение массы грунта к объему, который он занимает. А влажность — водной массы в порах к весу твердых грунтовых частиц. Влажность меньше 5 % обозначает, что почва сухая, выше 30 % — мокрая, показатель в границах указанных цифр — это относительный норматив.

Для увеличения транспортной производительности и понижения трудозатрат грунт доводится до нужной влажности. Она определяется гранулометрическим составом и подходящей плотностью. При большой влажности глинистого грунта выявляется показатель липкости. Его повышенное значение осложняет погрузку и выгрузку (из ковша экскаватора или кузова), влияет на функционирование конвейера или движение транспорта.

Прочность характеризуется способностью сопротивления внешним силовым факторам. Для анализа прочности используют коэффициент крепости. Параметр кусковатости разрыхленного грунта зависит от процентного содержания разных фракций. Разрыхляемость это последний значимый показатель.

По проекту некоторые показатели могут быть скорректированы на месте, чтобы достигнуть нужного уровня безопасности основания для последующего строительства.

Зачем нужно определять разрыхление грунта

В комплексе при строительстве должно быть обеспечено следующее:

• определен тип фундамента, его размеры и глубина закладки;
• выбраны методы улучшения состава;
• установлен вид и объем инженерных мероприятий по освоению участка под строительство;
• выбраны способы воспроизводства запланированных работ по благоустройству оснований.

Предварительный анализ грунтового разрыхления и трамбовки помогает понять дальнейшую последовательность действий. Грунт всегда уплотняется по мере естественного или механического влияния на него.

Значит его итоговый объем уменьшается. Это нужно учитывать при возведении на участке здания. Но при освобождении почвы работает обратная схема. Параметр рыхления зависит от состава, влажности, плотности и сцепления. Коэффициент позволяет выявить возможное увеличение объема земли после ее извлечения из котлована, что важно для перевозки.

Разрыхлять специально грунт не приходится. Это естественный процесс, который происходит из-за разрыва связей между грунтовыми частичками. Стоимость земляных работ в соответствии с этим увеличивается. Коэффициент разрыхления суглинка, горных пород, песка и т.д. разный.

Понятие коэффициента разрыхления грунта

Максимально четкий вариант просчетов — взвесить землю после разработки. Воплотить эту процедуру можно на стройплощадке.

Для разных грунтовых пород строительными нормами и действующим СНиПом установлен стандартный норматив для коэффициента рыхления грунта, указывающий более или менее точное увеличение объема почвы после его извлечения из места залегания. Строительные нормативы на Украине определены в ДБН от Минрегионбуд.

Коэффициент разрыхления — отношение объема грунта в разрыхленном виде к его объему в «монолитном». Данная величина всегда больше единицы из-за образования пустот и трещин. Рассматриваемый коэффициент зависит от однородности, формы и расположения фрагментов породы.

Другими словами коэффициент разрыхления увеличивается вместе с увеличением плотности. Когда он раздроблен, то разрыхляется он гораздо хуже. От других физических свойств коэффициент зависит меньше.

Коэффициент первоначального разрыхления

Перечень категорий грунта с параметрами по первоначальному разрыхлению:

• коэффициент разрыхления песка влажного, супеси, рыхленного суглинка при плотности около 1,5 тонн на кубический метр равен около 1,2 (плюс-минус 1-2 десятых долей);
• песок рыхлый невлажный: при плотности примерно в 1,4 равен 1,1;
• простой суглинок, разноразмерный гравий, легкая глина: в среднем 1,6 и 1,2;
• обычная глина, плотный суглинок: примерно 1,7 и 1,4;
• тяжелая глина, нетяжелый горный грунт, сланцы, суглинок с щебнем, гравием: около 2 и 1,4.

Коэффициент остаточного разрыхления

Это показатели увеличение объема почвы по отношению к первичному (при его залегании), остающееся после уплотнения насыпей. Они регламентируются специальным приложением о земляных работах (в том числе с помощью механического труда). В нем данные приведены в таблице. По каждому пункту указано разрыхление в остатке.

Список:

• осадочный камнеподобный горный грунт — 11-15 %;
• кремнистый микропористый осадочный — 11-15;
• разборно-скальный — 15-20;
• гравийно-галичный — 5-8;
• суглинисто-супесчаный — 3-6;
• особо сложная в разработке глина — 6,9;
• глина жирного и мягкого типа — 4-7, сланцевого — 6-9;
• песок — 2-5;
• скальный грунт — 20-30;
• суглинок легкого типа — 3-6, твердый — 4-7, тяжелый — 5-8;
• супесь — 3-5;
• торфяная порода — 8-10;
• черноземная почва — 5-7;
• шлаковое сырье — 8-10.

При складировании по времени от 4х месяцев и больше и при нахождении под осадками грунт становится плотнее. Поэтому показатель разрыхления, уменьшается.

Расчет объема грунта для вывоза

Необходимо проводить и дополнительные вычисления. Например, по объему почвы, которая подлежит вывозу помимо устранения строительного мусора (который также требует трудозатрат).

Исходные данные по котловану:

• ширина – 3 м;
• глубина – 3 м;
• суммарная фундаментная длина – 60 м;
• почва — глина.

Расчетный процесс:

1. Определить котлованный объем: Vk = 60x3x3= 540 м3.
2. Просчет коэффициента разрыхления глины: Kp = 1,2х540 = 648 кубических метров.

Расчет объема лишнего грунта после обратной засыпки

Объемы обратной засыпки вычисляются с учетом того, что проект планируемого здания предполагает наличие подвала. Обратная засыпка карьера будет делаться тогда лишь для пазух по периметру, учитывая коэффициент остаточного разрыхления.

Формула: Vпазух = Vкотлована-S*h. S — площадь здания по контуру блоков фундамента, а h — пазушная глубина. Например, Vпазух = 2000-355*3,5 = 757,5 м3.

Грунт обратной засыпки, как правило, подлежит уплотнению слоями. Засыпают его бульдозерами, а уплотняют электротрамбовочной машиной. Объем последней работы исчисляется в кубических метрах.

Вопросы

Олег, 41 год (г. Саратов): Какие госты работают на эту тему?

Ответ: ГОСТ 25100-2011 и 25100-95 о классификации грунтов,12248 — об определении прочности и деформируемости, 17245-79 — об определении временного сопротивления при одноосном сжатии, 23161-2012 — об определении параметра просадочности, 28622-90 и 28622-2012 — об определении степени пучинистости и т.д.

Виталий, 26 лет (г. Сыктывкар): Ведется ли сейчас разработка участков с использованием взрывчатки?

Ответ: Да. Иногда неподходящему грунту требуется «демонтаж» взрывом или послойная резка скрепером с дальнейшей заменой на приемлемый. Со взрывом образуется конусообразное углубление, а земля частично выбрасывается из нее наверх.