Основы строительного дела

Классификация грунтов и устойчивость земляных сооружений

Свойства и качества грунта, в котором отрывают выемки, из которого и на котором возводят насыпи, оказывают, естественно, существенное влияние

на устойчивость сооружений, методы их возведения, трудоемкость и стоимость земляных работ.

Грунтами в строительстве называют горные породы и почвы, залегающие в верхнем слое земной коры, состоящие из минеральных частиц и органических примесей в самых различных соотношениях. Кроме того, в грунте имеются поры, заполненные воздухом, водой или растворами солей различной концентрации, которые также оказывают влияние на свойства грунта.

Грунтовый скелет состоит из песчаных, пылеватых и глинистых частиц, содержание которых характеризуют свойства грунта. Содержание каждого вида частиц, выраженное в процентах, характеризует так называемый гранулометрический состав грунта. В зависимости от

преобладающего содержания того или иного вида частиц при строительстве обычно различают грунты песчаные (супесь и песок), глинистые (глины и суглинки), скальные (изверженные и осадочные), растительные, лессовые.

Грунты характеризуются по свойствам и классифицируются в зависимости от того, рассматриваются ли они как основание под зданиями и сооружениями, или как материал для возведения земляных сооружений. Нас больше интересуют свойства грунтов, как материала, т. е. его технологические свойства. К таким свойствам относят плотность, влажность, способность поглощать, удерживать влагу и размываться ею, разрыхляемость и уплотняемость, пористость, угол естественного откоса, сцепление, удельное сопротивление резанию и т. д.

Некоторые из этих характеристик очевидны, напомним лишь пределы, в которых они находятся для разных грунтов:

- плотность 1,6 - 2,0 т/м3 для песчаных и глинистых грунтов, 2,2-3,5 - для скальных;

- влажность 5-30 %, при влажности более 30 % грунты считаются мокрыми, а при влажности менее 5 % - сухими;

- сцепление, зависящее от сил связи между частицами грунта и определяющееся начальным сопротивлением грунта сдвигу, колеблется в пределах от 0,03 до 0,05 МПа для песчаных грунтов и от 0,05 до 0,3 МПа - для глинистых грунтов.

Несколько подробнее о специфических технологических свойствах грунтов.

Угол естественного откоса - угол, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия, определяет крутизну устойчивых откосов выемок и насыпей, зависит от угла внутреннего трения, сил сцепления и других физических свойств грунта.

Разрыхляемость и уплотняемость грунтов - характеристика особенно нас интересующая, как имеющая непосредственное отношение к подсчету объемов земляных работ.

При разработке выемок грунт разрыхляется и занимает на лопате, в ковше землеройной машины или кузове транспортного средства значительно больший объем, чем в разрабатываемом плотном массиве (первоначальное

56

разрыхление грунта). В период укладки вырытого грунта в насыпь без уплотнения он также занимает сначала больший объем, чем в плотном теле, с течением времени под давлением вышерасположенных слоев и смачивания дождем, а особенно при трамбовании или уплотнении другими способами грунт вновь уменьшается в объеме. Надежность и устойчивость любого земляного сооружения всегда тем больше, чем плотнее удалось получить грунт в этом сооружении. Но до состояния, в котором находился грунт до его разработки, довести его, как правило, не удается. Сохраняется так называемое остаточное разрыхление.

Степень разрыхления грунтов учитывают коэффициентом первоначального (Кр) и остаточного (Ко) разрыхления. Коэффициент первоначального разрыхления составляет для песчаных грунтов 1,08-1,15; суглинистых - 1,14-1,28; глинистых - 1,25-1,30; коэффициент остаточного разрыхления - соответственно 1,01-1,05, 1,015-1,05 и 1,04-1,09.

Трудность разработки грунта зависит от его свойств и конструктивного исполнения рабочего органа землеройного или землеройно-транспортного оборудования. С учетом этого в строительном производстве все грунты по трудности из разработки делятся на группы.

Для возведения насыпей пригодны не все виды грунтов. Для отсыпки не допускаются ил, плывун, гипс, рыхлые солончаки и пучинистые глинистые грунты. Из торфа, мела возводят насыпи высотой до 3 м с обязательной засыпкой сверху землистыми грунтами. Дерн применяют лишь для укрепления откосов.

Все земляные сооружения должны быть прочными, с устойчивыми откосами, высокой сопротивляемостью дождю, снегу и морозам, размывающему действию воды, способными воспринимать расчетные нагрузки, иметь конфигурацию и размеры в соответствии с проектом и сохранять их в процессе эксплуатации. Дорожные насыпи и выемки должны обладать безосадочностью, в насыпях плотин не должно быть фильтрации, особенно через их основание. К временным выемкам и насыпям предъявляют требования пониженного уровня, тем не менее обеспечивающие их устойчивость и безопасность работы.

Важнейшим требованием к постоянным и временным сооружениям является обеспечение устойчивости их боковых поверхностей - откосов. Устойчивость может быть обеспечена устройством очень пологих откосов, однако, чем положе откос, тем больше объем выполняемых работ и тем большую площадь занимает земляное сооружение. Поэтому оптимальная крутизна откосов, характеризуемая коэффициентом откоса (отношение проекции откоса на горизонтальную плоскость к его высоте), устанавливается строительными нормами и правилами дифференцированно в зависимости от вида сооружения, его высоты или глубины, качества грунта. Откосы постоянных насыпей делают более пологими, чем откосы выемок. Более крутые откосы допускаются при устройстве временных котлованов и траншей. Так, например, коэффициент откоса для всех постоянных выемок не глубже 3 м допускается 1,25, при высоте откоса от 3 до 12 м - 1,5. В сухих

57

лессовидных грунтах при правильном водоотводе и в слабо выветренных скальных грунтах коэффициент откоса - от 0,1 до 0,2. В массивных невыветривающихся скальных породах допускаются вертикальные стенки выемок. Крутизна откосов постоянных выемок при высоте откосов более 12 м с повышенным давлением в нижних слоях, а также крутизну откосов переувлажненных выемок определяют при проектировании индивидуально для каждой выемки. При этом учитываются вид и качество грунта, глубина выемки.

Во всех грунтах, кроме песчаных, насыпных и лессовидных, могущих подвергаться увлажнению, коэффициент откоса временных выемок в целях безопасности (во избежание сползания призмы обрушения) принимается не менее 1.

Для восприятия увеличивающегося давления в нижней части постоянных насыпей их откосам иногда придают ломаный профиль с меньшей крутизной в нижней части откоса.

Основы строительного дела

Строительство дома: построить самому или нанять бригаду?

Если вам предстоит строительство дома, то решение именно финансового вопроса может оказаться загвоздкой и препятствием. В качестве одного из самых очевидных вариантов владельцы земельных участков и будущие хозяева домов могут …

Как правильно выбрать металлопластиковые окна?

Как показывают научные исследования, большая часть тепловых потерь здания происходит именно через оконные проёмы. Оспаривать этот факт бессмысленно, если окна дома или квартиры не являются энергоэффективными. Этот параметр присущ исключительно …

Что включает и подразумевает сметное дело

Сметное дело играет немаловажную роль в строительстве любого объекта.  Сегодня все стороны строительного процесса начинают понимать, что оно требует к себе профессионального и ответственного подхода.  Неудивительно, что сегодня многие стали …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.