Содержание
Расчет коэффициента разрыхления грунта
При некоторых строительных работах происходит разработка грунта для закладки фундамента.Для планирования работ, связанных с выемкой и вывозом земли, следует учитывать некоторые особенности: разрыхление, влажность, плотность.
Представленная ниже таблица коэффициента разрыхления грунта поможет вам определить увеличение объема почвы при ее выемке из котлована.
Виды
- Скальные, каменные, горные и сцементированные породы – разработка возможна лишь с применением дробления или с использованием технологии взрыва.
- Глина, песок, смешанные типы пород – выборка производится вручную или механизировано с помощью бульдозеров, экскаваторов или другой специализированной техники.
Свойства
- Разрыхление – увеличение объема земли при выемке и разработке.
- Влажность – соотношение массы воды, которая содержится в земле, к массе твердых частиц. Определяется в процентах: грунт считается сухим при влажности менее 5%, превышающий отметку 30% – мокрый, в диапазоне от 5 до 30% – нормальная влажность. Чем более влажный состав, тем более трудоемкий процесс его выемки, исключением является глина (чем более сухая – тем сложнее ее разрабатывать, слишком влажная – приобретает вязкость, липкость).
- Плотность – масса 1 м3 грунта в плотном (естественном) состоянии. Самые плотные и тяжелые скальные породы, наиболее легкие – песчаные, супесчаные почвы.
- Сцепление – величина сопротивления к сдвигу, песчаные и супесчаные почвы имеют показатель – 3–50 кПа, глины, суглинки — 5–200 кПа.
Исходя из строительных норм и правил (СНИП), коэффициент разрыхления грунта (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:
| Категория | Наименование | Плотность, тонн / м3 | Коэффициент разрыхления |
| І | Песок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный | 1,4–1,7 | 1,1–1,25 |
| І | Песок рыхлый, сухой | 1,2–1,6 | 1,05–1,15 |
| ІІ | Суглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина | 1,5–1,8 | 1,2–1,27 |
| ІІІ | Глина, плотный суглинок | 1,6–1,9 | 1,2–1,35 |
| ІV | Тяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт | 1,9–2,0 | 1,35–1,5 |
Проанализировав таблицу, можно сказать, что первоначальный коэффициент разрыхления грунта прямо пропорционален диапазону плотности, проще говоря, чем более плотная и тяжелая почва в природных условиях, тем больший ее объем при разработке.
Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.
| Наименование | Первоначальное увеличение объема после разработки, % | Остаточное разрыхление, % |
| Глина ломовая | 28–32 | 6–9 |
| Гравийно-галечные | 16–20 | 5–8 |
| Растительный | 20–25 | 3–4 |
| Лесс мягкий | 18–24 | 3–6 |
| Лесс твердый | 24–30 | 4–7 |
| Песок | 10–15 | 2–5 |
| Скальные | 45–50 | 20–30 |
| Солончак, солонец | ||
| мягкий | 20–26 | 3–6 |
| твердый | 28–32 | 5–9 |
| Суглинок | ||
| легкий, лессовидный | 18–24 | 3–6 |
| тяжелый | 24-30 | 5-8 |
| Супесь | 12-17 | 3-5 |
| Торф | 24-30 | 8-10 |
| Чернозем, каштановый | 22-28 | 5-7 |
Как рассчитать проведение необходимых работ
Для расчета необходимых работ следует знать геометрические размеры планируемого котлована. Далее умножьте коэффициент первоначального разрыхления на объем земли в природном состоянии.
В результате вы получите объем, который будет изъят из строительного карьера. Теперь очень просто рассчитать количество изъятой земли для складирования, погрузки, транспортировки для утилизации.
Посмотрите видео: ВИДЫ ГРУНТА. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЧАСТКА
Коэффициент остаточного разрыхления грунта — это коэффициент показывающий увеличение объема грунта при его разработке с последующей укладке с уплотнением в насыпь (обратную засыпку фундаментов) по сравнению с объемом грунта в состоянии естественной плотности.
Или проще, коэффициент показывающий сколько грунта останется после разработки грунта и обратной засыпки с уплотнением в тот же котлован или траншею.
Не путать с коэффициентом первоначального разрыхления грунта и коэффициентом уплотнения грунта !
Коэффициент остаточного разрыхления грунта нормируется в приложении 2 ЕНиР Е2 В1 (Земляные работы. Механизированные и ручные земляные работы.), так как в других нормативных документах данной информации нет (СП 45.13330 2017 (2011) Земляные сооружения основания и фундаменты и ГЭСНах).
Таблица прил. 2 ЕНиР Е2В1 — Показатели остаточного разрыхления грунтов и пород
|
№ п/п |
Наименование грунта |
Остаточное разрыхление грунта, % |
|---|---|---|
| 1 | Глина ломовая | 6-9 |
| 2 | Глина мягкая жирная | 4-7 |
| 3 | Глина сланцевая | 6-9 |
| 4 | Гравийно-галечные грунты | 5-8 |
| 5 | Растительный грунт | 3-4 |
| 6 | Лесс мягкий | 3-6 |
| 7 | Лесс твердый | 4-7 |
| 8 | Мергель | 11-15 |
| 9 | Опока | 11-15 |
| 10 | Песок | 2-5 |
| 11 | Разборно-скальные грунты | 15-20 |
| 12 | Скальные грунты | 20-30 |
| 13 | Солончак и солонец мягкие | 3-6 |
| 14 | Солончак и солонец твердые | 5-9 |
| 15 | Суглинок легкий и лессовидный | 3-6 |
| 16 | Суглинок тяжелый | 5-8 |
| 17 | Супесь | 3-5 |
| 18 | Торф | 8-10 |
| 19 | Чернозем и каштановый грунт | 5-7 |
| 20 | Шлак | 8-10 |
В таблице указан процент увеличения объема грунта при его разрыхлении и последующего уплотнения!
Например: Необходимо определить объем лишнего грунта обратной засыпки фундаментов здания для вывоза его на автосамосвалах, если известно, что геометрический объем котлована Vгеом.котлована равен 1000 м3 , грунт в котловане — суглинок тяжелый, геометрический объем фундаментов Vфунд =600 м3.
Определяем геометрический объем обратной засыпки грунта:
Vгеом.обр.зас.= Vгеом.котлована— Vфунд =1000-600=400 м3.
Согласно таблице, остаточное увеличение суглинка принято 6,5 % (как среднее между 5 и 8 %), следовательно коэффициент остаточного разрыхления равен:
kостат.разр. =6,5%/100%+1=1,065
Определяем необходимый объем обратной засыпки грунта:
Vтреб.обр.зас.= Vгеом.обр.зас. / kостат.разр.=400/1,065=375.6 м3.
Объем лишнего грунта для вывоза с учетом коэффициента первоначального разрыхления, составит:
Vвывоза= (Vгеом.обр.зас. — Vтреб.обр.зас.) х kпервонач.разр.=(400-375.6)х1.27=24.4х1.27=30.99м3
Коэффициент первоначального разрыхления грунта
Коэффициент уплотнения грунта
Как достичь требуемого коэффициента уплотнения?
ТЕМА: Коэффициент уплотнения/разрыхления грунта, песка
С коэффициентом уплотнения и разрыхления грунта постоянно приходится сталкиваться не только проектировщикам, но и тем, кто непосредственно работает на строительной площадке. Данный показатель применяют для сравнения реального показателя плотности грунта на строительной площадке с номинальным значением.
Бесспорно, что самый надежный метод учета материала это взвешивание, но в силу ряда причин, выполнить эту операцию не всегда представляется возможным. Тогда на помощь приходит объемный учет, его применение не требует использования сложного оборудования. Но такой способ учета обозначает проблему при сравнении количества объема материала, добытого на карьере, на складе временного хранения и при непосредственном использовании на площадке.
РАЗРЫХЛЕНИЕ ГРУНТА — УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЕМА
Так при выемке грунта из котлована, происходит его разрыхление. Это показатель, указывающий, на сколько увеличится объем, в результате землеройных работ. И чем больше плотность грунта, тем выше его коэффициент разрыхления:
Узнать коэффициент насыпной плотности щебня всех фракций можно .
Т.е. при откопке котлована и складировании грунта в отвал, мы получим из объема 100м3 – в твердом теле, 120м3 – в рыхлом. При этом, если избегать переброски в промежуточную точку, а грузить сразу в самосвал, то можно уменьшить процесс разрыхления.
УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТА — УМЕНЬШЕНИЕ ОБЪЕМА
Есть и обратный процесс: остаточное разрыхления грунта — это его слеживание или уплотнение техникой, когда объем уменьшается:
С помощью 2-й таблицы мы можем посчитать какое количество щебня (песка) понадобиться заказать, чтобы получить уплотненный слой грунта под фундамент и т.д. Если нам нужно получить 100м3 утрамбованного песка:
первоначальное разрыхление 15%=1,15
остаточное разрыхление 5%=1,05
Коэффициент первоначального разрыхления грунта — это коэффициент показывающий увеличение объема грунта при его разработке и складированию в отвалах или насыпях, по сравнению с объемом грунта в состоянии естественной плотности.
Или проще, коэффициент показывающий насколько грунт увеличиться в объеме при его разработке (то есть разрыхлении землеройными механизмами)
Не путать с коэффициентом остаточного разрыхления грунта и коэффициентом уплотнения грунта !
Коэффициент первоначального разрыхления грунта нормируется в приложении 2 ЕНиР Е2 В1 (Земляные работы. Механизированные и ручные земляные работы.), так как в других нормативных документах данной информации нет (СП 45.13330 2017 (2011) Земляные сооружения основания и фундаменты и ГЭСНах).
Таблица прил. 2 ЕНиР Е2В1 — Показатели разрыхления грунтов и пород
|
№ п/п |
Наименование грунта |
Первоначальное увеличение объема грунта после разработки, % |
|---|---|---|
| 1 | Глина ломовая | 28-32 |
| 2 | Глина мягкая жирная | 24-30 |
| 3 | Глина сланцевая | 28-32 |
| 4 | Гравийно-галечные грунты | 16-20 |
| 5 | Растительный грунт | 20-25 |
| 6 | Лесс мягкий | 18-24 |
| 7 | Лесс твердый | 24-30 |
| 8 | Мергель | 33-37 |
| 9 | Опока | 33-37 |
| 10 | Песок | 10-15 |
| 11 | Разборно-скальные грунты | 30-45 |
| 12 | Скальные грунты | 45-50 |
| 13 | Солончак и солонец мягкие | 20-26 |
| 14 | Солончак и солонец твердые | 28-32 |
| 15 | Суглинок легкий и лессовидный | 18-24 |
| 16 | Суглинок тяжелый | 24-30 |
| 17 | Супесь | 12-17 |
| 18 | Торф | 24-30 |
| 19 | Чернозем и каштановый грунт | 22-28 |
| 20 | Шлак | 14-18 |
В таблице указан процент увеличения объема грунта при разрыхлении!
Например: Необходимо определить объем грунта для вывоза на автосамосвалах, если известно, что геометрический объем котлована Vгеом. равен 1000 м3 , грунт в котловане — суглинок тяжелый.
Согласно таблице, первоначальное увеличение суглинка принято 27 % (как среднее между 24 и 30 %), следовательно коэффициент первоначального разрыхления составит:
kпервонач.разр. =27%/100%+1=1,27
Объем грунта для вывоза со строительной площадки составит:
Vвывоза=Vгеом х kпервонач.разр. = Vгеом х 1.27=1000х1.27=1270 м3.
Коэффициент остаточного разрыхления грунта
Коэффициент уплотнения грунта
Как достичь требуемого коэффициента уплотнения?