Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент крутизны откоса для глины

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.

  • 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 впроцентах: 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:

КатегорияНаименованиеПлотность, тонн / м3Коэффициент разрыхления
ІПесок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный1,4–1,71,1–1,25
ІПесок рыхлый, сухой1,2–1,61,05–1,15
ІІСуглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина1,5–1,81,2–1,27
ІІІГлина, плотный суглинок1,6–1,91,2–1,35
ІVТяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт1,9–2,01,35–1,5

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.

НаименованиеПервоначальное увеличение объема после разработки, %Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая283269
Гравийно-галечные162058
Растительный202534
Лесс мягкий182436
Лесс твердый243047
Песок101525
Скальные45502030
Солончак, солонец
мягкий202636
твердый283259
Суглинок
легкий, лессовидный182436
тяжелый24-305-8
Супесь12-173-5
Торф24-308-10
Чернозем, каштановый22-285-7

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 Разрыхления Грунта | Таблица СНИП

Для составления сметы и оценки стоимости работ мало знать габариты котлована, необходимо также учитывать особенности грунта. Одной из таких характеристик является коэффициент разрыхления грунта, позволяющий определить увеличение объема при выемке его из котлована.

Все грунты с точки зрения строительства можно разделить на две группы:

  1. Сцементированные, или скальные – каменные горные породы, разработка которых возможна только с применением технологий взрыва или дробления;
  2. Несцементированные — выборка которых проводится вручную или с помощью экскаваторов, бульдозеров, другой спецтехники. К ним относятся пески, глины, смешанные типы грунтов.

На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:

  • Влажность – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе твердых частиц;
  • Сцепление – сопротивление сдвигу;
  • Плотность — то есть масса одного кубического метра грунта в естественном состоянии;
  • Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

Таблица Разрыхления Грунта

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

КатегорияНаименованиеПлотность, тонн / м3Коэффициент разрыхления
ІПесок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный1,4–1,71,1–1,25
ІПесок рыхлый, сухой1,2–1,61,05–1,15
ІІСуглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина1,5–1,81,2–1,27
ІІІГлина, плотный суглинок1,6–1,91,2–1,35
ІVТяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт1,9–2,01,35–1,5

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.

Вся необходимая информация представлена далее в таблице:

НаименованиеПервоначальное увеличение объема после разработки, %Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая28–326–9
Гравийно-галечные16–205–8
Растительный20–253–4
Лесс мягкий18–243–6
Лесс твердый24–304–7
Песок10–152–5
Скальные45–5020–30
Солончак, солонец
мягкий20–263–6
твердый28–325–9
Суглинок
легкий, лессовидный18–243–6
тяжелый24-305-8
Супесь12-173-5
Торф24-308-10
Чернозем, каштановый22-285-7

КР по СНИП

Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:

  • КР рыхлой супеси, влажного песка или суглинка при плотности 1.5 составляет 1,15 (категория первая).
  • КР сухого неуплотненного песка при плотности 1,4 составляет 1,11 (категория первая).
  • КР легкой глины или очень мелкого гравия при плотности 1,75 составляет 1,25 (третья вторая).
  • КР плотного суглинка или обычной глины при плотности 1,7 составляет 1,25 (категория третья).
  • КР сланцев или тяжелой глины при плотности 1,9 составляет 1,35. Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.

Рассчитываем самостоятельно

Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.

Известны следующие данные:

  1. ширина котлована — 1,1 м;
  2. вид почвы — влажный песок;
  3. глубина котлована — 1,4 м.

Вычисляем объем котлована (Xk):

Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.

Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:

Xr = 64*1,2 = 77 м3.

Таким образом, 77 кубов — это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.

Для чего определяют разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление.

В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида:

  1. сцементированный;
  2. несцементированный.

Первый вид — называют скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва.

Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

Читать еще:  Как правильно обшить откосы сайдингом

Все о скальном грунте

  1. Что это такое?
  2. Основные характеристики
  3. Глубина залегания грунтовых вод
  4. Уклон почвы
  5. Применение

Знать всё о скальном грунте необходимо хотя бы просто по той причине, что он встречается весьма часто. Поэтому застройщикам необходимо правильно делать выбор фундамента для скальной группы грунтов, а для этого хорошо разбираться в таких нюансах, как коэффициент уплотнения и модуль деформации, ГОСТ угла внутреннего трения и так далее.

Что это такое?

Основные сведения относительно скальных грунтов приведены в общем стандарте. Официальное определение гласит, что скальный грунт — это тип грунта, отличающийся жёсткостью структурных связей, строящихся по кристаллизационной или цементационной схеме. В целом классификация грунтов проводится не только по виду структурной связи, но и по другим параметрам:

  • процессу появления (генезису);
  • химическому составу;
  • петрографической структуре;
  • литологическому составу;
  • состоянию;
  • практическим свойствам.

Стоит понимать, что скальные грунты могут быть не только монолитными массивами, но и трещиноватыми структурами.

По видам пород они подразделяются:

  • на магматические (диорит, гранит);
  • метаморфического происхождения (гнейс, сланец, а также кварцит и некоторые другие);
  • осадочные массы сцементированного вида (песчаник, конгломерат);
  • полускальные (гипс, мергель).

Скальный грунт может присутствовать и на равнине. Но там они чаще всего находятся на определённой глубине и скрыты осадочными массами. На земную поверхность они выходят редко.

В горных местностях скальный грунт встречается намного чаще и в очень большом масштабе. Появление его обусловлено разрушением горных пород под действием выветривающих процессов.

Основные характеристики

Скальный вскрышной грунт отличается более или менее постоянным химическим и механическим составом. В него могут входить и магматические, и осадочные породы. Обычная насыпная плотность составляет 1,65 грамма на 1 см3. Внутренняя плотность принимается равной 2-3 граммам на 1 см3. Важно: допускаются и отклонения от этого уровня в зависимости от непосредственного состава. Допустимо присутствие песка и мелких каменистых включений.

Очень важный параметр — коэффициент уплотнения, который также чётко закрепляется в ГОСТ и иных нормативных документах, в проектных материалах. Если масса пролежала в отвале свыше 120 дней либо подвергалась механическому уплотнению, то учитывают фактическое разрыхление, определяемое на месте экспертным способом. В некоторых случаях разрешается пересчитывать объём грунта иными способами, предусмотренными специальной литературой. Модуль деформации в массиве превышает 2000 МПа для магматической группы. Если же скальные породы относятся к осадочному разряду, то у них этот показатель может варьироваться от 200 до 2000 МПа; для сравнения — у нескальных образований 200 МПа являются «потолком».

Угол внутреннего трения — это показатель, иллюстрирующий способность грунтовой массы сопротивляться сдвигающему усилию. Средний вес в 1 м3, то есть плотность скального грунта, принимается обычно равным 1800 кг, разумеется, если в описании производителя прямо не указано иное значение. Многие параметры зависят от того, каким образом шёл процесс разрыхления почвенной массы. Статическое рыхление обычно применяют по отношению к устойчиво мёрзлым грунтовым массам.

Резание происходит с помощью бульдозерных и экскаваторных приспособлений. Грунты скального класса отличаются высокой твёрдостью, прочностью и плохо поддаются даже изощрённым приёмам обработки. Ручная разработка их проводится очень редко, и в основном это приурочено к завершающим этапам проходки и оформления траншей. Основную часть работ всё равно стараются выполнять при помощи техники везде, где только возможно. Все ручные разработки скальных грунтов относятся к особо тяжёлому физическому труду, оплачиваются по высшим ставкам, то есть они ещё и экономически нерациональны.

Такие свойства, как удельное сцепление, угол внутреннего трения, плотность и предел прочности при сдавливании по одной оси должны соответствовать расчётным уровням. В отчётах инженерной разведки также должно быть указано, как могут изменяться параметры в различных условиях. По фракциям товарный скальный грунт делится на два разряда: 0-300 и 0-500. Эти категории имеют достаточно разное применение. Важный параметр — уровень размягчаемости.

Ослабление жёсткости скалистой массы происходит по причине разрушения межмолекулярных связей под влиянием увлажнения. Ослабляются также связи между макроскопическими структурными единицами (зёрнами). Важно: размягчение не могут вызвать жидкости, не дающие эффекта Ребиндера. Расчётное сопротивление скального грунта по умолчанию принимается равным 10 МПа; практически никакого смысла производить более сложные расчёты при бытовом строительстве нет, за редким исключением.

Отдельная важная тема — заземление в скалистой массе; чаще всего рекомендуют прибегать к электролитическому заземлению, а более точно сделать выбор помогает инженерная консультация.

Глубина залегания грунтовых вод

Бурение скважин в скалистых породах приходится выполнять достаточно часто. Специалисты знают, что такая манипуляция таит множество секретов. Но если всё делается качественно, никаких проблем возникать не должно. Глубину залегания воды надо учитывать даже при бурении под строительные сваи. Ещё важнее она, когда идёт прокладка колодца или есть намерение добыть воду; глубину залегания всякий раз определяют индивидуально, поэтому никаких универсальных таблиц или формул быть просто не может.

Уклон почвы

Крутизна откоса насыпей высотой до 3 м может быть максимум 1: 3. Для ответственных случаев — максимум 1: 4. Но для домов такое далеко не годится. Чаще всего вводится ограничение на строительство везде, где уклон превышает 3-5%. Важно: наличие уклона скалистой земли даже может стать позитивной новостью – он позволяет сооружать объёмные цоколи и глубокие подвалы без риска оползания.

При уклоне до 3-5% никакой необходимости в специальной подготовке чаще всего нет. Максимум, подсыпают песчано-гравийную подушку. А вот если уклон превышает 15%, требуются более сложные мероприятия.

Часто прибегают к сооружению многоярусных построек, чтобы ослабить связанные с этим проблемы. Части дома ставят на отдельные площадки, разделённые пространственно, и используют ступенчатые фундаменты.

Применение

На скальном грунте может быть поставлен фундамент даже очень высокого и крайне тяжёлого здания. Главное, чтобы хватало с некоторым запасом несущей способности — впрочем, как раз с этим проблем обычно не возникает. Добытый скальный грунт практически никогда не перерабатывается. Главным образом различные фракции его используют для строительства зданий и путей сообщения.

Строители берут скальный грунт для следующих целей:

  • чтобы укреплять площадку под фундамент;
  • поднимать уровень местности;
  • производить низшие марки бетона.

Многоэтажные дома на скалистых участках чаще всего строят при помощи свай. Но в малоэтажной застройке и тем более при сооружении хозпостроек такой метод не применяется. Для подсыпки под одноэтажные и двухэтажные постройки рекомендовано использовать разборные осадочные грунты. Желательна как минимум средняя фракция по крупности. Поднятие участков скальным грунтом производится практически всеми его видами; экономнее пользоваться разборно-осадочной массой мелкого строения, которую проще утрамбовать и разровнять, а сверху высыпать дресву.

Как бетонный заполнитель скальный грунт не слишком хорош. Однако небольшие его объёмы для второстепенных работ использовать всё же можно. Пример тому — опоры столбиков забора или некрупные площадки во дворах. Предпочтительна мелкая фракция, а вот всё, что больше 12 см в поперечнике, лучше отложить для иных задач. Крупный материал советуют применять для оформления садов.

Ещё скалистый грунт может использоваться:

  • для формирования основы под дорожное полотно;
  • сооружения временных дорог;
  • починки имеющихся магистралей;
  • обустройства обочин и насыпей;
  • рекультивации после окончания карьерных работ;
  • осушения болотистых участков;
  • засыпки траншей и выемок;
  • формирования альпийских горок;
  • прокладки дорожек в садах и парках;
  • оформления площадок для отдыха;
  • сооружения плотин.
Читать еще:  Расчет устойчивости скальных откосов

Вопрос 1 — Устойчивость откоса в идеально сыпучих грунтах

Откосом называют искусственно созданную поверхность, ограничивающую природный грунтовый массив, выемку или насыпь (дорожное полотно, дамбы, земляные плотины, котлованы, траншеи, канавы и т.д.).

Склоном называют откос, образованный природным путем и ограничивающий массив грунта естественного сложения.

Выбор оптимальной крутизны откосов при проектировании насыпей и выемок позволяет, с одной стороны, избежать аварии, а с другой – снизить объемы земляных работ, тем самым удешевить строительство.

Основными причинами потери устойчивости откосов и склонов являются:

— устройство недопустимого крутого откоса или подрезка склона, находящегося в состоянии, близком к предельному;

— увеличение внешней нагрузки (складирование материалов на откос или вблизи его бровки, возведение сооружений);

— изменение внутренних сил (увеличение удельного веса грунта при возрастании его влажности или, напротив, влияние взвешивающего давления воды на грунты);

— неправильное назначение расчетных характеристик прочности грунта или снижение его сопротивления сдвигу за счет повышения влажности и других причин;

— проявление гидродинамического давления, сейсмических сил, различного рода динамических воздействий (движение транспорта, забивка свай и т.п.).

Обычно все эти факторы проявляются во взаимодействии., важнейшую роль играет тщательный анализ инженерно-геологической обстановки объекта.

В проектной практике используют большое количество различных методов оценки устойчивости откосов и склонов, изложенных в работах ученых: К.Тертаги, Г. Крея, Д. Тейлора, Р. Р. Чугаева, Н.Н. Маслова, М.Н. Гольдштейна, А.Л. Можевитинова и ряда других. При этом обычно анализируются два типа задач:

1) оценка устойчивости откоса или склона заданной крутизны;

2) определение оптимальной крутизны откоса или склона при заданном нормативном коэффициенте устойчивости. Коэффициент устойчивости определяют по выражению (7.1):

k st = tg φ / tg φ’ = с / с’ , (7.1)

где φ , с — расчетные значения характеристик сопротивления сдвигу грунта, принятые в проекте по данным геотехнических испытаний;

φ’ , с’ — то же, соответствующие предельному состоянию откоса или склона.

Устойчивость откоса или склона считается обеспеченной (см. лекцию № 6),

Рисунок 23 – Схемы к расчету устойчивости откосов:

а) идеально сыпучего грунта;

б) то же, при действии фильтрационных сил;

в) идеально связного грунта.

если соблюдается условие (6.11):

где k н st — нормативный коэффициент устойчивости, определяемый по по формуле (6.10) или задаваемый в проекте. Его значение находится в пределах 1,1…1,3.

Если φ не равно 0, а с=0, грунты идеально сыпучие. Рассмотрим равновесие частицы грунта, свободно лежащей на поверхности откоса (Рисунок 23, а).

Поскольку грунт обладает только внутренним трением, устойчивость частицы обеспечена, если сдвигающая сила Т будет равна или меньше удерживающей силы трения Т ‘ . При весе частицы Р и коэффициенте внутреннего трения грунта f = tg φ, это условие примет вид (7.2):

Т = sin α ; Т ‘ = Р cos α tg φ; Т ≤ Т ‘ , (7.2)

Откуда: tg α ≤ tg φ или α ≤ φ , (7.3)

Таким образом, если угол заложения откоса равен или меньше угла внутреннего трения грунта, устойчивость откоса обеспечена.

Необходимо оценить запас устойчивости откоса при этих условиях. В предельном состоянии условие (7.3) примет вид (7.4):

то есть, предельное значение угла заложения откоса в сыпучих грунтах равно углу внутреннего трения грунта. Такое значение α часто называют углом естественного откоса. Тогда, учитывая формулу (7.1), выражение (7.4) можно записать в виде (7.5):

tg φ’ = tg φ / k st; α = arctg (tg φ / k st) , (7.5)

k st = tg φ / tg α , (7.6)

При k st ≥ k н st откос обладает необходимым запасом устойчивости.

При проектировании часто требуется определять угол заложения откоса, гарантирующий его устойчивость в соответствии с заданным нормативным коэффициентом устойчивости. В этом случае во второе уравнение формул (7.5) вместо k st нужно подставить k н st :

α = arctg (tg φ / k н st) , (7.7)

Грунты, их основные свойства и методы укрепления

Грунты, их основные свойства и методы укрепления

Типы грунтов, физико-механические свойства грунтов, инженерно-геологическое строение строительной площадки

Все грунты, используемые в качестве основания для зданий и сооружений, делятся на следующие типы :

1. песчаные грунты
2. скальные грунты
3. суглинки и супеси
4. глинистые грунты
5. грунты с органическими примесями
6. крупноблочные грунты
7. лёсс
8. насыпные грунты
9. плывуны.

Иногда специалисты пользуются укрупненным понятием для классификации грунтов и делят грунты, например, на сцементированные (или скальные) и несцементированные.

Сцементированные или скальные грунты состоят из каменных горных пород, с трудом поддающихся разработке взрыванием или дроблением клиньями, отбойными молотками и т. п.

Несцементированные грунты обычно состоит из песчаных, пылеватых и глинистых частиц, в зависимости от содержания которых, делятся на: песок, супесь (супесок), суглинок, глина.

Глина бывает тощей или жирной, в зависимости от трудоемкости разработки — легкой или тяжелой. Особо тяжелая для разработки глина называется ломовой.

Кратко опишем все виды грунтов по расширенной классификации.

1. ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ
В состав песчаных грунтов входят частицы размерами от 0,1 до 2 мм. В зависимости от размера частиц песчаные грунты делятся на гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые.

Коэффициент сжатия плотного песка низок, но скорость его уплотнения под влиянием нагрузки велика. Поэтому осадка строения, возведенного на песке, прекращается довольно быстро. Гравелистые, крупные и средние песчаные грунты обладают высокой водонепроницаемостью и, следовательно, при замерзании не вспучиваются.

Пылеватыми частицами называются частицы размерами от 0,05 до 0,005 мм. Если в песчаном грунте таких частиц содержится от 15 до 50 %, такие пески также называются пылеватыми. Присутствие в грунте пылеватых частиц значительно снижает строительные качества и ухудшает несущую способность грунта.

Хорошим основанием для здания может служить песчаный грунт равномерной плотности и необходимой мощности. При этом следует учитывать, что такой грунт не должен подвергаться воздействию грунтовых вод.

2. СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ
Такие грунты залегают в виде сплошного массива. К этой категории относятся песчаники, кварциты, граниты. Такой материал вполне водоустойчив, несжимаем. Если в таком грунте нет ни пустот, ни трещин, он наиболее подходит для строительства.

3. СУГЛИНКИ и СУПЕСИ
Эти грунты представляют собой смесь глины, песка и пылеватых частиц. В их состав входят 30 % глинистых частиц и от 3 до 10 % супеси. По своим техническим параметрам и пригодности для строительства эти грунты занимают промежуточное место между песчаными и глинистыми грунтами.

4. ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ
В состав этих грунтов входят мелкие частицы величиной не более 0,005 мм. Эти частицы в основном имеют форму чешуек. Глина имеет достаточное количество капиллярных каналов и обладает большой удельной поверхностью касания между частицами.

Капиллярные каналы способствуют проникновению воды во все поры материала, при этом образуются тонкие водоколлоидные пленки, которые в свою очередь обволакивают частицы остова грунта. Это придает глине необходимую для строительства вязкость. Но с другой стороны, наличие в порах глины капелек воды при промерзании увеличивает ее объем, что влечет за собой процесс вспучивания.

Читать еще:  Самому сделать откосы для входной двери ламинатом

Глинистые грунты характеризуются высоким сжатием (по сравнению, например, с песчаными грунтами), хотя под воздействием нагрузок скорость осадки гораздо ниже, чем у песков. Поэтому, если основанием для здания служит глина, его осадка продолжается достаточно долго.

Влажность глины влияет на ее несущую способность. Например, несущая способность глины в пластичном и разжиженном состоянии очень низка, в то время, как сухая глина может выдерживать относительно большие нагрузки.

Существуют также и ленточные глины, то есть глины, в которых присутствуют песчаные прослойки. Несущая способность таких глин крайне низка, так как они подвержены быстрому разжижению.

5. ГРУНТЫ С ОРГАНИЧЕСКИМИ ПРИМЕСЯМИ
К этой категории грунтов относятся торф, ил, болотный торф, растительный рыхлый грунт. Они характеризуются высокой неравномерностью сжатия. Поэтому грунты с органическими примесями совершенно не пригодны в качестве естественных оснований.

6. КРУПНОБЛОЧНЫЕ ГРУНТЫ
Крупноблочными грунтами называются осколки скальных пород, не связанные между собой. В таких грунтах преобладают осколки размером более 2 мм. К ним относятся гравий, галька, щебень. Если такие грунты не подвергаются воздействию размывающей влаги и залегают плотным слоем, они вполне подходят в качестве основания при строительстве.

7. ЛЁСС
Лёсс входит в категорию глинистых грунтов. Он состоит из однородной пористой тонкозернистой породы желтовато-палевого оттенка. В лёссе преобладают пылеватые частицы. Одной из основных характеристик лёсса является наличие в нем макропор, которые способствуют глубокому проникновению воды в грунт. По причине низкой водостойкости в связях между частицами, лёсс быстро размокает и дает неравномерные осадки. Таким образом, если здание возводится на лёссовом основании, необходимо оберегать грунт от промокания.

8. НАСЫПНЫЕ ГРУНТЫ
Такие грунты формируются, как правило, искусственным путем, например, при засыпке оврагов, прудов и т. д. Для насыпных грунтов характерно неравномерное сжатие, поэтому в качестве естественных оснований они практически не используются, за исключением рефулированных насыпных грунтов, то есть грунтов, образованных путем перекачки разжиженного грунта по трубопроводу землесосом (рефулкром).

9. ПЛЫВУНЫ
Плывуны представляют собой разновидность супесей и других мелкозернистых грунтов имеющих нестабильное, подвижное состояние. При разжижении плывуны становятся особенно подвижными и могут практически превращаются в жидкость. Плывуны малопригодны в качестве основания, однако современые методы строительства располагают технологиями борьбы с негативными свойствами плывунов.

Свойства грунтов

Грунты имеют собственные показатели физических и водных свойств, такие как:

  • влажность
  • объемный вес
  • удельный вес
  • cцепление
  • пористость и коэффициент пористости
  • степень влажности
  • объемный вес песков в максимально рыхлом и максимально плотном сложениях
  • пластичность
  • консистенция
  • структурная прочность и чувствительность
  • зерновой (гранулометрический) состав
  • размокание
  • водоудерживающая способность
  • коэффициент фильтрации.

Эти свойства вычисляются в специальных лабораториях, по заключению которых определяются качество грунтов и технологии дальнейшего строительства.

Такой показатель, как анизотропия механических свойств грунта, исследуется в основном, когда речь идет о крупных, серьезных объектах.

Инженерно-геологическое строение строительной площадки

Для целей строительства, обычно рассматривают физико-механические свойства грунтов. По данным буровых и лабораторных работ, в инженерно-геологическом строении строительной площадки выделяют 5 инженерно-геологических элементов (ИГЭ):

  1. ИГЭ-1 — насыпные грунты
  2. ИГЭ-2 — аллювиальные пески среднекрупные, среднеплотные
  3. ИГЭ-3 — аллювиальные пески мелкие, среднеплотные
  4. ИГЭ-4 — мореные суглинки тугопластичные
  5. ИГЭ-5 — флювиогляциальные пески мелкие, плотные.

Взаиморасположение инженерно-геологических элементов обычно показывается на инженерно-геологических разрезах. Однако в некоторых случаях создают дополнительные документы.

Прежде чем выбирать основание для строительства здания, следует самым тщательным образом исследовать грунт, выяснить схему расположения его пластов, их мощность (толщину слоя, физические и механические свойства), расположение и влияние на грунт грунтовых вод.

Методы укрепления грунтов

Для повышения несущей способности грунтовых оснований применяют следующие способы искусственного закрепления грунтов:

  • цементацию и битумизацию
  • химический
  • термический
  • электрический
  • электрохимический
  • механический и др.

Цементация — это процесс нагнетания в грунт жидкого цементного раствора или цементного молока по ранее забитым полым сваям. Когда процесс нагнетания заканчивается, сваи вынимают. Цементация подходит только для уплотнения крупных и средних песков.

Химическим способом (силикатизацией) закрепляют песчаные и лёссовые грунты, нагнетая в них химические растворы.

Термическое закрепление заключается в обжиге лёссовых грунтов раскаленными газами, которые подаются в толщу грунта вместе с воздухом через жаропрочные трубы в пробуренных скважинах.

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Способ заключается в использовании эффекта электроосмоса, для чего через грунт пропускают постоянный электрический ток с напряженностью поля 0,5-1 В/см и плотностью 1-5 А/кв.м. При этом глина осушается, уплотняется и теряет способностью к пучению.

Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрическим током через трубу, являющуюся катодом, в грунт вводят растворы химических добавок (хлористый кальций и др.). Благодаря этому интенсивность процесса закрепления грунта возрастает.

Механический способ укрепления грунтов имеет следующие разновидности: устройство грунтовых подушек и грунтовых свай, вытрамбовывание котлованов и др.

Устройство грунтовых подушек заключается в замене слабого грунта основания другим, более прочным, для чего слабый грунт удаляют, а на его место насыпают прочный грунт и послойно утрамбовывают.

При устройстве грунтовых свай в слабый грунт забивают сваю-лидер. В полученную после извлечения этой сваи скважину засыпают грунт и послойно уплотняют.

Вытрамбовывание котлованов осуществляют с помощью тяжелых трамбовок, подвешенных на стреле крана. Этот способ менее сложен, чем способ грунтовых подушек, поскольку не требует замены грунта основания.

Уплотнение котлованов значительных размеров может осуществляться гладкими или кулачковыми катками, трамбующими машинами, виброкатками и виброплитами.

Силикатизация производится тем же способом, что и цементация грунта. Для того, чтобы закрепить песок, по трубам нагнетают раствор жидкого стекла и хлористого кальция. При закреплении пылеватых песков используют раствор жидкого стекла, смешанный с раствором фосфорной кислоты, а при закреплении лёссовых грунтов применяют только раствор жидкого стекла. После завершения нагнетания таких растворов грунты каменеют.

Если же уплотнить грунт по каким-то причинам не представляется возможным, слой слабого грунта заменяют на более прочный. Замененный грунт называют подушкой. Если строится многоэтажное здание, обычно используют подушку из песка средней крупности или крупного.

При устройстве песчаной подушки слабый грунт вынимают на некоторую глубину и заменяют песком, уплотняемым вибрацией с увлажнением. Толщина подушки из песка должна быть рассчитана так, чтобы давление от здания, переходящее на слабый грунт, не превышало его несущей способности.

При строительстве зданий на слабых грунтах искусственные основания уплотняют, упрочняют или же заменяют слабый грунт на более прочный. Уплотнять слабый грунт можно с поверхности на определенную глубину специальными пневматическими трамбовочными машинами. Иногда при этом в грунт добавляют гравий или щебень. Процесс трамбовки также может проходить при помощи трамбовочных плит весом от 2 до 4 тонн. Такие плиты выполняют из чугуна или стали. Если площадь уплотнения слишком велика, используют катки весом 10—15 тонн.

Для трамбовки песчаных и пылеватых грунтов используют поверхностные вибраторы. Такой метод гораздо более эффективен, так как уплотнение грунта идет быстрее. Вибрирование не очень эффективно для глинистых грунтов. Для глубинного уплотнения слабых грунтов используют песчаные или грунтовые сваи. Их уплотняют также цементацией и силикатизацией.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector