Грунти та їх будівельні властивості
Класифікація грунтів - розподіл ґрунтів за різними ознаками. За природою розрізняють: - незв'язні грунти: галька, щебінь, гравій, пісок; - зв'язні грунти: супісок, суглинок, глина; і - скелю.
Грунти, що володіють тільки силами сухого тертя, називаються незв'язними. До них відносяться великоуламкові (гравелисті-галечникові) і піщані ґрунти. Грунти, що характеризуються наявністю сил зчеплення між частинками, звуться зв'язкових. До таких груп відносяться глини і суглинки. Проміжне становище займають так звані малосвязние грунти. Поряд з силами тертя вони мають слабко виражені силами зчеплення. До цієї групи грунтів відносяться супеси. Гранулометричний і хіміко-мінералогічний склад грунту, а також кількісне співвідношення в ньому твердої і рідкої фаз обумовлюють його фізико-механічні властивості, які, в свою чергу, впливають на ефективність розробки і вибір оптимальних технологічних параметрів застосовуваних засобів механізації.
Незв'язні породи - пісок, гравій та інші пухкі породи, у яких відсутні зв'язку між частинками.
Таблиця 1: Параметри і класифікація грунтів
Цей коефіцієнт є ставлення обсягу розпушеного грунту до обсягу грунту в природному стані і становить, наприклад, для піщаних-1,08-1,17, сугліністих- 1,14-1,28 і глинистих ґрунтів 1,24-1,3.
Укладений в насип розпушений грунт під впливом маси верхніх шарів грунту або механічного ущільнення, руху транспорту, змочування дощем і т. Д. Ущільнюється. Однак грунт все ж не займає того об'єму, який він займав до розробки, зберігаючи залишкове розпушування, показником якого є коефіцієнт залишкового розпушення грунту - Ко.р, значення якого для піщаних грунтів знаходиться в межах 1,01-1,025, суглинних - 1,015-1 , 05 і гліністих- 1,04-1,09.
Рунт при розробці розпушується і збільшується в об'ємі. Обсяг виїмки в щільному грунті (в залежності від грунту) буде менше обсягу перевезеного грунту. Це явище, зване первинним розпушуванням грунту, характеризується коефіцієнтом початкового розпушування Кр, який являє собою відношення обсягу розпушеного грунту до обсягу грунту в природному стані.
Коефіцієнти разрихляємость деяких гірських порід мають таке значення.
Пісок, супісок. 1,1-1,2
Рослинний грунт, глина, суглинок, гравій 1,2-1,3
Напівскельні породи. 1,3-1,4
Скельні породи:
середньої міцності. 1,4-1,6
міцні. 1,6-1,8
дуже міцні. 1,8-2,0
Обсяг робіт з виїмки котлованів, уривку траншей, влаштування насипу, зворотної засипки і т.п. підраховується в м3 шляхом обміру грунту в щільному тілі. Тобто той грунт що розробляється ту ж кількість і засипається, за мінусом обсягу фундаментів. Після чого грунт ущільнюється і знову приймає так званий обсяг в щільному тілі
Грунти та їх будівельні властивості
Грунт - будь-яка гірська порода або грунт, що представляють собою багатокомпонентну систему, що змінюється в часі, і які використовуються як підстава, середа або матеріал для зведення будівель та інженерних споруд.
Структура грунту - це особливості будови грунту, обумовлені розміром і формою частинок, характером їх поверхні, кількісним співвідношенням складають елементів (мінеральних частинок або агрегатів частинок) і характером їх взаємодії один з одним
Пухкі грунти - найбільш поширені будівельні матеріали. За своїм механічним складом ці ґрунти поділяються на незв'язні і зв'язні.
Зв'язний грунт - грунт, особливість будови якого обумовлена кількісним співвідношенням частинок, що забезпечують його цілісність. До зв'язковим грунтів відносяться: супісок, суглинок, глина.
Незв'язний грунт - грунт, що складається з частинок розмірами від 0,05 до 200 мм. До незв'язним грунтів відносяться: галька, щебінь, гравій, щебінь, пісок, пил.
Тверда фаза нескельних грунтів складається з частинок різної величини і мінералогічного складу. Частинки грунту в залежності від їх розмірів називають:> 200 мм - валуни, 40-200 мм - галька, 2 - 40 гравій, 0,05 - 2 пісок, <0,005 - глина.
Кут внутрішнього тертя грунту - кут нахилу прямої залежності опору зрізу грунту від вертикального навантаження до осі абсцис.
У будівництві класифікують ґрунти в залежності від вмісту в них глинистих частинок.
Таблиця 3.1 - Основні види піщано-глинистих ґрунтів
До найбільш важливими показниками грунтів крім механічного складу відносяться: щільність, пористість, вологість, внутрішнє тертя і зчеплення, пластичність, разрихляємость, вологість, водопроникність і ін.
Щільність - це відношення маси тіла до займаного об'єму.
Стосовно до ґрунтів розрізняють:
- щільність частинок грунту - відношення маси сухого ґрунту до об'єму тільки твердою його частини, виключаючи обсяг пір (від 2.35 до 3.3 т / м3, частіше 2.6 - 2.7 т / м3);
- щільність грунту - відношення маси грунту, включаючи масу води в його порах, до займаному обсягу разом з порами (1.5 ... 2.0 т / м3);
Залежно від вмісту глинистих частинок глини, суглинки і супіски можуть бути важкими, середніми або легкими.
Піски в залежності від крупності частинок бувають крупно, середньо-або дрібнозернисті.
При розробці грунту його частки відділяються одна від одної і в подальшому займають великий обсяг.
Збільшення обсягу грунту в результаті розробки визначається за допомогою коефіцієнта розпушення. Коефіцієнт розпушення Кр - це відношення обсягу грунту в розпушеному Vр стані до обсягу який займає той же грунт до розпушення Vе.
Ступінь розпушення залежить від механічного складу і вологості (табл. 3.2)
Таблиця 3.2- Коефіцієнти розпушення основних грунтів
Разрихляємость грунтів враховують:
- при визначенні обсягів і розмірів насипів при укладанні грунту без ущільнення;
- при визначенні обсягу грунту в стані природної щільності за обсягом займаного пухким грунтом;
- при визначенні обсягу грунту в стані його природної щільності в ковшах землерийних машин.
- для визначення товщини шару підсипок при укладанні грунту без ущільнення.
Кор - коефіцієнт залишкового розпушення.
KВ - коефіцієнт використання робочого часу машини, що є відношенням часу чистої роботи до всього витраченого. Приймається рівним 0,85 - 0,9;
KР - коефіцієнт розпушення грунту, що залежить від виду грунту і його стану;
Таблиця 9.2 Коефіцієнти розпушення основних грунтів