Грунти - будівельні властивості і класифікація грунтів

§ 2. Основні будівельні властивості і класифікація грунтів

Грунтами називають породи, що залягають у верхніх шарах земної кори. До них відносять рослинний грунт, пісок, супісок, гравій, глину, суглинок, торф, пливуни, різні напівскельні і скельні грунти.

За до р у п н о с т і мінеральних часток грунту, їх взаємному зв'язку і механічної міцності грунти ділять на п'ять класів: скельні, напівскельні, великоуламкові, піщані (незв'язні) і глинисті (зв'язкові).

До скельним грунтів відносяться зцементовані водостійкі і практично нестискувані породи (граніти, пісковики, вапняки і т. П.), Що залягають зазвичай у вигляді суцільних або тріщинуватих масивів.

До напівскельних ґрунтів відносяться зцементовані породи, здатні до ущільнення (мергелі, алевроліти, аргіліти і т. П.) І неводостійкі (гіпс, гіпсоносние конгломерати).

Крупноуламкові грунти складаються з незцементованих шматків скельних і напівскельних порід; зазвичай містять більше 50% уламків порід розміром понад 2 мм.

Піщані грунти складаються з незцементованих частинок порід розміром 0,05. 2 мм; являють собою, як правило, природно руйнуються і перетворені в різному ступені скельні грунти; не володіють пластичністю.

Глинисті грунти також є продуктом природного руйнування і перетворення первинних гірських порід, що складають скельні грунти, але з переважним розміром частинок менше 0,005 мм.

Основним об'єктом розробки в будівництві є глинисті, піщані і піщано-глинисті, а також великоуламкові і напівскельні грунти, що покривають більшу частину земної поверхні.

До основних властивостей і показників грунтів, що впливає на технологію виробництва, трудомісткість і вартість земляних робіт, відносяться: щільність, вологість, міцність, зчеплення, кусковатость, разрихляємость, кут природного укосу і размиваємость.

Щільністю р називається відношення маси грунту, включаючи масу води в його порах, до займаному цим грунтом обсягом. Щільність піщаних і глинистих ґрунтів - 1,5. 2 т / м3; напівскельних неразрихленних грунтів - 2. 2,5 т / м3, скельних - більше 2,5 т / м3.

Вологістю w називається відношення маси води в порах грунту до маси його твердих частинок (в процентах). Грунти вологістю до 5% вважають сухими, понад 30% - мокрими, а від 5 до 30% - нормальної вологості.

Для підвищення продуктивності машин і зниження трудомісткості деяких робіт (ущільнення грунту під час зворотної засипки пазух котлованів, пристрій насипів, трамбування грунту і ін.) Грунти прагнуть доводити до оптимальної вологості, яка визначається гранулометричним складом ґрунту, необхідної його щільністю, типом застосовуваних машин і іншими факторами .

При значній вологості глинистих ґрунтів з'являється клейкість. Велика липкість ґрунту ускладнює його вивантаження з ковша машини або кузова, умови роботи конвеєра або пересування машини.

Міцність ґрунтів характеризується їх здатністю чинити опір зовнішнім силових дій. Для оцінки міцності гірських порід і грунтів користуються коефіцієнтом фортеці по М. М. Протодьяконову

Непрямими показниками міцності грунтів є швидкість їх буріння, а також число ударів ударника Дорн.

Зчеплення визначається початковим опором грунту зрушенню і залежить від виду грунту і ступеня його вологості. Зчеплення піщаних грунтів - 0,03. 0,05 МПа, глинистих - 0,05. 0,3МПа, напівскельних -0,3. 4МПа і скельних - більше 4 МПа.

Разрихляємость - це здатність грунту збільшуватися в об'ємі при розробці внаслідок втрати зв'язку між частинками. Збільшення обсягу грунту характеризується коефіцієнтами початкового і залишкового розпушення. Коефіцієнт початкового розпушення kp являє собою відношення обсягу розпушеного грунту до його об'єму в природному стані; для піщаних грунтів kр = 1,15. 1,2, для глинистих kр = 1,2. 1,3, для напівскельних і скельних грунтів при підриванні «на струшування» kp змінюється від 1,1 до 1,2, а при підриванні «на розвал» - від 1,25 до 1,6 (при великій кусковатості до 2).

Коефіцієнт залишкового розпушення kp.o характеризує залишкове збільшення обсягу грунту (в порівнянні з природним станом) після його ущільнення. Значення коефіцієнта kр.о зазвичай менше kp на 15. 20%.

Кут природного укосу характеризується фізичними властивостями грунту, при якому він знаходиться в стані граничної рівноваги. Величина кута природного укосу залежить від кута внутрішнього тертя, сили зчеплення і тиск верхніх шарів грунту. При відсутності сил зчеплення граничний кут природного укосу дорівнює куту внутрішнього тертя. Відповідно до цього крутизна укосів виїмок і насипів, що виражається відношенням висоти до закладання (h / а = 1 / m, де т - коефіцієнт укосу), для постійних і тимчасових земляних споруд різна. Крутизна схилів встановлюється СНіПами.

Всі грунти групують і класифікують за складністю розробки різними землерийними машинами та вручну. Найбільш часто для оцінки складності розробки грунту використовують показник питомої опору різання (копання) KF

Питомий опір копання (різання) KF є ставлення дотичній складової зусилля, що розвивається на ріжучої кромці ковша землерийного і землерийно-транспортного обладнання, до площі поперечного зрізу грунту (стружки).

Значення KF залежить як від властивостей і показників розробляється грунту, так і від конструктивного виконання робочого органу землерийного і землерийно-транспортного обладнання.

Проф. Н. Г. Домбровським були запропоновані шість груп грунтів: I і II - слабкі (м'які) і щільні грунти (чорнозем, лес, суглинок і т. П.), III і IV - дуже щільні (важкі суглинки, глини і т. П .) і напівскельні грунти (сланці, алевроліти і т. п.), V і VI - відповідно добре і погано розпушений напівскельні і скельні грунти. Зазначена угруповання грунтів за складністю розробки машинами знайшла широке застосування в будівництві, на кар'єрних розробках, в екскаваторостроеніі; в зміненому вигляді вона покладена в основу нормування і розцінок земляних робіт в існуючих ЕНіР.

Угруповання грунтів за складністю розробки в ЕНіР складена окремо для немерзлих (I. VI групи) і мерзлих (1м. 1ПМ) грунтів, причому грунти

перераховуються в алфавітному порядку із зазначенням середніх значень щільності. Розпушені немерзлі грунти нормуються на одну групу нижче, ніж ці ж ґрунти в масиві (неразрихленном стані). До V і VI груп віднесені грунти, крім пестроцветних моренних глин, що розробляються після попереднього розпушення.

Як критерій труднощі розробки грунтів різними видами землерийного устаткування часто використовують швидкість поширення пружних хвиль в масиві. Так, поруч вітчизняних заводів-виготовлювачів і зарубіжних фірм за цим критерієм встановлюється область застосування існуючого і перспективного землерийного і землерийно-транспортного обладнання.

Основні властивості І БУДІВЕЛЬНА КЛАСИФІКАЦІЯ ГРУНТІВ. Земляні.

Основні властивості І БУДІВЕЛЬНА КЛАСИФІКАЦІЯ ГРУНТІВ. З багатьох чинників, що впливають на технологію виробництва і вартість земляних робіт.
www.bibliotekar.ru/spravochnik-3/11.htm