Коэффициент уплотнения грунта. Определение плотности грунта. Коэффициент уплотнения глины


Коэффициент уплотнения грунта. Определение плотности грунта :: BusinessMan.ru

Подготавливаясь к застройке, проводят специальные исследования и тесты, определяющие пригодность участка к предстоящей работе: берут пробы грунта, вычисляют уровень залегания подземных вод и исследуют другие особенности почвы, которые помогают определить возможность (или ее отсутствие) строительства.

Проведение таких мероприятий способствует повышению технических показателей, вследствие чего решается ряд проблем, возникающих в процессе строительства, например, проседание почвы под тяжестью конструкции со всеми вытекающими последствиями. Первое ее внешнее проявление выглядит как появление трещин на стенах, а в совокупности с другими факторами к частичному или полному разрушению объекта.

Коэффициент уплотнения: что это?

Под коэффициентом уплотнения грунта имеют в виду безразмерный показатель, который, по сути, является исчислением из отношения плотность грунта/плотность грунтаmax. Коэффициент уплотнения грунта рассчитывается с учетом геологических показателей. Любой из них, независимо от породы, пористый. Он пронизан микроскопическими пустотами, которые заполняются влагой или воздухом. При выработке почвы объем этих пустот увеличивается в разы, что приводит к повышению рыхлости породы.

Важно! Показатель плотности насыпной породы намного меньше, чем те же характеристики утрамбованного грунта.

Именно коэффициент уплотнения грунта определяет необходимость подготовки участка к строительству. Опираясь на эти показатели, подготавливают песчаные подушки под фундамент и его основание, дополнительно уплотняя грунт. Если эту деталь упустить, он может слеживаться и под весом конструкции начнет проседать.

Показатели уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта показывает уровень уплотненности почвы. Его значение варьируется в рамках от 0 до 1. Для основания бетонного ленточного фундамента нормой считается показатель в >0,98 балла.

Специфика определения коэффициента уплотнения

Плотность скелета грунта, когда земляное полотно поддают стандартному уплотнению, вычисляется в лабораторных условиях. Принципиальная схема исследования заключается в помещении образца почвы в стальной цилиндр, который сжимается под воздействием внешней грубой механической силы – ударов падающего груза.

Важно! Наивысшие показатели плотности грунта отмечаются у пород с влажностью чуть выше нормы. Эта зависимость изображена на графике ниже.

Каждое земляное полотно имеет свою оптимальную влажность, при которой и достигается максимальный уровень уплотнения. Этот показатель также исследуют в лабораторных условиях, придавая породе разную влажность и сравнивая показатели уплотнения.

Реальные данные – это конечный результат исследований, измеряющийся по окончании всех лабораторных работ.

Методы уплотнения и вычисления коэффициента

Географическое расположение определяет качественный состав грунтов, каждый из которых обладает своими характеристиками: плотностью, влажностью, способностью к проседанию. Потому так важно разработать комплекс мер, направленный на качественное улучшение характеристик для каждого типа почвы.

Вам уже известно понятие коэффициента уплотнения, предмет которого изучается строго в лабораторных условиях. Проводят такую работу соответственные службы. Показатель уплотнения почвы определяет методику воздействия на грунт, вследствие которой он получит новые прочностные характеристики. Проводя такие действия, важно учитывать процент усиления, прикладываемого для получения необходимого результата. Исходя из этого вычитывается коэффициент уплотнения грунтов (таблица ниже).

Типология методов уплотнения грунта

Существует условная система подразделения методов уплотнения, группы которых формируются исходя из способа достижения цели - процесса выведения кислорода из слоев почвы на определенной глубине. Так, различают поверхностное и глубинное исследование. Исходя из типа исследования, специалисты подбирают систему оборудования и определяют способ его применения. Методы исследования почвы бывают:

  • статическими;
  • вибрационными;
  • ударными;
  • комбинированными.

Каждый из типов оборудования отображает метод применения силы, например пневматический каток.

Частично такие методы применяются в малом частном строительстве, другие исключительно при построении крупномасштабных объектов, возведение которых согласовано с местной властью, так как некоторые из таких строений могут оказывать влияние не только на заданный участок, но и на окружающие объекты.

Коэффициенты уплотнения и нормы СНиП

Все операции, связанные со строительством, четко регламентируются законом, потому строго контролируются соответствующими организациями.

Коэффициенты уплотнения грунтов СНиП определяет пунктом 3.02.01-87 и СП 45.13330.2012. Действия, описанные в нормативных документах, были обновлены и актуализированы в 2013-2014 годах. В них описываются уплотнения для разного рода почвы и грунтовых подушек, использующихся при возведении фундамента и строений разного рода конфигураций, в том числе и подземных.

Как определяют коэффициент уплотнения?

Проще всего определить коэффициент уплотнения грунта по методу режущих колец: металлическое кольцо выбранного диаметра и определенной длины забивают в грунт, во время чего порода плотно фиксируется внутри стального цилиндра. После этого массу приспособления измеряют на весах, а по окончании взвешивания вычитывают вес кольца, получая чистую массу грунта. Это число делят на объем цилиндра и получают окончательную плотность грунта. После чего ее делят на показатель максимально возможной плотности и получают вычисляемое – коэффициент уплотнения для данного участка.

Примеры вычисления коэффициента уплотнения

Рассмотрим определение коэффициента уплотнения грунта на примере:

  • значение максимальной плотности грунта - 1,95 г/см3;
  • диаметр режущего кольца – 5 см;
  • высота режущего кольца – 3 см.

Необходимо определить коэффициент уплотнения почвы.

С такой практической задачей справиться намного легче, чем может показаться.

Для начала забивают цилиндр в грунт полностью, после чего извлекают его из почвы так, чтобы внутреннее пространство оставалось заполненным землей, но снаружи никакого скопления грунта не отмечалось.

При помощи ножа грунт извлекают из стального кольца и взвешивают.

К примеру, масса грунта составляет 450 грамм, объем цилиндра 235,5 см3. Рассчитав по формуле, получаем число 1,91г/см3 – плотность почвы, откуда коэффициент уплотнения почвы – 1,91/1,95 = 0,979.

Возведение любого здания или конструкции - ответственный процесс, которому предшествует еще более ответственный момент подготовки застраиваемого участка, проектирования предполагаемых построек, расчета общей нагрузки на грунт. Это касается всех без исключения построек, которые предназначены для длительной эксплуатации, срок которой измеряется десятками, а то и сотнями лет.

businessman.ru

Количество проходов и рациональный режим работы грунтоуплотняющих машин

Количество проходов и рациональный режим работы грунтоуплотняющих машин

При проектировании земляных сооружений в виде насыпей каждый отсыпаемый слой грунта уплотняется до заданного максимального значения. Максимальная плотность грунта соответствует определенному значению его влажности, которое называют оптимальной влажностью. Зная значения плотности грунта (p) и его влажности (W), плотность сухого грунта Pd находят из выражения Pd = p/(1+w) и для каждого значения влажности строят график. Затем из графика находят значение максимальной плотности сухого грунта и значение оптимальной влажности. Если естественная влажность ниже оптимальной, то грунт искусственно замачивается до оптимального значения влажности или высушивается в противном случае.

Определение оптимальной плотности – влажности выполняют в лаборатории, уплотняя образцы грунта в приборе стандартного уплотнения заданным количеством ударов падающего груза массой 2,5 кг.

СНиП 3.02.01-87 В проекте должны быть указаны типы и физико-механические характеристики грунтов, предназначенных для возведения насыпей и устройства обратных засыпок, и специальные требования к ним, требуемая степень уплотнения (плотность сухого грунта или коэффициент уплотнения), границы частей насыпи, возводимых из грунтов с разными физико-механическими характеристиками. По согласованию с заказчиком и проектной организацией грунты насыпей и обратных засыпок при необходимости могут быть заменены.

При использовании в одной насыпи грунтов разных типов необходимо выполнять следующие требования:

  • использовать в одном слое грунты разных типов не допускается, если это не предусмотрено проектом;
  • поверхность слоев из менее дренирующих грунтов, располагаемых под слоями из более дренирующих, должна иметь уклон в пределах 0,04-0,1 от оси насыпи к краям.

Опытное уплотнение грунтов насыпей и обратных засыпок следует производить при наличии указаний в проекте, а при отсутствии специальных указаний - при объеме поверхностного уплотнения на объекте 10 тыс. м3 и более. В результате опытного уплотнения должны быть установлены:

а) толщина отсыпаемых слоев, число проходов уплотняющих машин по одному следу, продолжительность воздействия вибрационных и других рабочих органов на грунт, число ударов и высота сбрасывания трамбовок и другие технологические параметры, обеспечивающие проектную плотность грунта;

б) величины косвенных показателей качества уплотнения, подлежащих операционному контролю («отказа» для уплотнения трамбованием, числа ударов динамического плотномера и др.).

Если опытное уплотнение предусмотрено проводить в пределах возводимой насыпи, места выполнения работ должны быть указаны в проекте. При уплотнении насыпей и обратных засыпок грунтовыми сваями, гидровиброуплотнением, пригрузом с вертикальными дренами, а также уплотнении грунтовых подушек опытное уплотнение следует производить в соответствии с указаниями обязательного приложения 4.

Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки (кроме собственного веса грунта), можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого следует определять с учетом последующей естественной осадки грунта. Наличие валика не должно препятствовать использованию территории в соответствии с ее назначением.

Насыпи, возводимые без уплотнения, следует отсыпать с запасом по высоте на осадку по указаниям проекта. При отсутствии в проекте указаний величину запаса следует принимать: при отсыпке из скальных грунтов - 6 %, из нескальных - 9 %.

При использовании грунтов повышенной влажности проектом должны быть предусмотрены зоны насыпей, отсыпаемых из дренирующего материала, обеспечивающего дренирование уложенного грунта повышенной влажности при его консолидации под действием собственного веса и возможность перемещения транспортных средств и механизмов по картам отсыпки.

Термины и определения основных понятий:

  • Оптимальная влажность — значение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта (ГОСТ 22733-2002). 
  • Стандартное уплотнение — послойное (в три слоя) уплотнение образца грунта с постоянной работой уплотнения (ГОСТ 22733-2002). 
  • Коэффициент уплотнения грунта - отношение плотности скелета грунта в конструкции к максимальной плотности скелета того же грунта при стандартном уплотнении по ГОСТ 22733-2002.

Вода в грунтах встречается в свободном и связанном состоянии:

  • Свободная вода это гравитационная вода, перемещающаяся за счет собственного веса и возникающего перепада давлений, а также капиллярная вода.
  • Связанная вода подразделяется на прочносвязанную воду (слой из 1–3 молекул, окружающих глинистую частицу и притягивающихся к ней с большой силой) и рыхлосвязанную воду, тонким слоем примыкающую к прочносвязанной воде. Рыхлосвязанная вода почти в тысячу раз слабее притягивается к частице, чем прочносвязанная. Прочносвязанную воду можно отделить от частиц только выпариванием, рыхлосвязанную – выдавливанием, создавая давление до нескольких мегапаскалей, или с помощью центрифуги. Капиллярная вода перемещается с помощью поверхностного натяжения менисков.

Для повышения производительности машин и снижения трудоемкости некоторых работ (уплотнение грунта во время обратной засыпки пазух котлованов, устройство насыпей, трамбование грунта и др.) грунты стремятся доводить до оптимальной влажности, определяемой гранулометрическим составом грунта, требуемой его плотностью, типом применяемых машин и другими факторами.

Природные дисперсные грунты имеют самое широкое распространение на поверхности земной коры, именно с ними практически постоянно связано строительство самых разнообразных объектов.

Грунт дисперсный - грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения (ГОСТ 25100-95 (2002))

Грунты с механическими структурными связями выделяют в подкласс несвязных (сыпучих) грунтов, а грунты с физическими и физико-химическими структурными связями - в подкласс связных грунтов:

  • несвязный грунт: Дисперсный грунт, обладающий механическими структурными связями и сыпучестью в сухом состоянии.
  • связный грунт: Дисперсный грунт с физическими и физико-химическими структурными связями.

Связные грунты характеризуются наличием сцепления между отдельными частицами; примером таких грунтов являются глины, суглинки, супеси.

Связные грунты, между частицами которых имеют место значительные силы связей, могут быть уплотнены вибрированием лишь после разрушения этих связей, что при обычном оборудовании практически невозможно

Глинистые, связные грунты состоят из очень мелких частиц размером менее 0 005 мм, скрепленных между собой силами сцепления. В зависимости от количества содержащихся в грунте глинистых частиц глинистые грунты разделяются на супеси, суглинки и глины.

Разработка связных грунтов более трудоемка, чем сыпучих. В земляных сооружениях ( выемки, насыпи) связные грунты более устойчивы, так как углы естественного откоса их больше по сравнению с сыпучими.

В строительной практике - для разных грунтов установлена различная крутизна откосов, которая принимается меньшей по сравнению с углами естественного откоса для устойчивости земляного сооружения.

В связных глинистых грунтах их прочность определяется двумя характеристиками – углом внутреннего трения и силами сцепления.

В несвязных (сыпучих) грунтах сцепление между частицами практически отсутствует. К несвязным грунтам относятся илы, пески (в том числе пылеватые), гравий, галька, булыжник.

В несвязных грунтах, подобных песчаным, гравийным и крупнообломочным, прочность характеризуется одной характеристикой – углом внутреннего трения.

Сейсмические колебания могут вызвать потерю устойчивости водонасыщенных несвязных грунтов и их переход в разжиженное состояние.

Относительно наименее опасными являются скальные, полускальные и крупнообломочные плотные грунты. Более опасны все виды песков ? плотные и средней плотности, маловлажные и влажные, а также глинистые грунты с малыми значениями показателя текучести и величиной коэффициента пористости. Наиболее опасными являются рыхлые пески независимо от их влажности и крупности, а также глинистые грунты с большой пористостью и водонасыщенностью.

Зависимость толщины отсыпаемых слоев грунта от его вида, типа машин и требуемого коэффициента уплотнения при применении пневмокатков массой 25 - 30 т
  Наибольшая толщина слоя в плотном теле, м   Необходимое число проходов
глины, суглинки супеси, пески глины, суглинки супеси, пески
Коэффициент уплотнения грунта
0,90 0,95 0,98 0,90 0,95 0,98 0,90 0,95 0,98 0,90 0,95 0,98
0,5 0,4 0,25 0,6 0,45 0,3 4 - 6 8 - 10 12 - 15 4 - 6 6 - 8 10 - 12

Первый и последний проходы катка на полосе укатки выполняют на малой скорости 2 - 2,5 км/ч, промежуточные проходы - на скорости 5 км/ч. Насыпные несвязные грунты уплотняют при давлении в шинах 2 - 4 кг/см2, а насыпные связные - при 5 - 6 кг/см2. После первых двух-трех проходов давление в шинах желательно увеличить в полтора-два раза

Требуемый коэффициент уплотнения грунта приведен в табл. ниже. При оптимальной влажности грунта для достижения коэффициента уплотнения 0,95 ориентировочно назначают 6 - 8 проходов катка для связных и 4 - 6 - для несвязных грунтов; для достижения коэффициента уплотнения 0,98 - 8 - 12 проходов для связных и 6 - 8 - для несвязных грунтов.

Необходимое количество проходов катка по одному следу уточняется пробной укаткой.

Элементыземляногополотна  Глубинарасположения слояот поверхностипокрытия, м Наименьший коэффициент уплотнения грунта при типе дорожных одежд
 капитальном облегченном и переходном
 в дорожно-климатических зонах
I II, III IV, V I II, III IV, V
Рабочий слой До 1,5 0,98 - 0,96 1,0 - 0,98 0,98 - 0,95 0,95 - 0,93 0,98 - 0,95 0,95

Для связных грунтов на начальном этапе уплотнения давление в шинах катка не должно превышать 0,2 - 0,3 МПа, на заключительном этапе - 0,6 - 0,8 МПа. При уплотнении песков давление в шинах на всех стадиях уплотнения не должно быть более 0,2 - 0,3 МПа.

Первый и последний проходы по полосе укатки выполняют на малой скорости пневмокатка (2 - 2,5 км/ч), промежуточные проходы - на большей (до 8 - 10 км/ч).

Тип грунта Контрольные значения коэффициентов уплотнения kcom при нагрузке на поверхность уплотненного грунта, МПа (кг/см2) при общей толщине отсыпки, м
0 0,05 – 0,2 (0,5 – 2) св. 0,2 (2)
до 2 2,01-4 4,01-6 св. 6 до 2 2,01-4 4,01-6 св. 6 до 2 2,01-4 4,01-6 св. 6
Глинистые 0,92 0,93 0,94 0,95 0,94 0,95 0,96 0,97 0,95 0,96 0,97 0,98
Песчаные 0,91 0,92 0,93 0,94 0,93 0,94 0,95 0,96 0,94 0,95 0,96 0,97

Полезные ссылки:

«Назад | Вперед »

Навигация и структура информации на сайте

sevak-world.web-box.ru

таблица снип, при трамбовке, при обратной засыпке и гост 7394 85

Коэффициент уплотнения необходимо определять и учитывать не только в узконаправленных сферах строительства. Специалисты и обычные рабочие, выполняющие стандартные процедуры использования песка, постоянно сталкиваются с необходимостью определения коэффициента.

Коэффициент уплотнения активно используется для определения объема сыпучих материалов, в частности песка,но тоже относится и к гравию, грунту. Самый точный метод определения уплотнения – это весовой способ.

Широкое практическое применение не обрел из-за труднодоступности оборудования для взвешивания больших объемов материала или отсутствия достаточно точных показателей. Альтернативный вариант вывода коэффициента – объемный учет.

Единственный его недостаток заключается в необходимости определения уплотнения на разных стадиях. Так рассчитывается коэффициент сразу после добычи, при складировании, при перевозке (актуально для автотранспортных доставок) и непосредственно у конечного потребителя.

Факторы и свойства

Коэффициент уплотнения – это зависимость плотности, то есть массы определенного объема, контролируемого образца к эталонному стандарту.

Эталонные показатели плотности выводятся в лабораторных условиях. Характеристика необходима для проведения оценочных работ о качестве выполненного заказа и соответствии требованиям.

Для определения качества материала используются нормативные документы, в которых прописано эталонные значения. Большинство предписаний можно найти в ГОСТ 8736-93, ГОСТ 7394-85 и 25100-95 и СНиП 2.05.02-85. Дополнительно может оговариваться в проектной документации.

В большинстве случаев коэффициент уплотнения составляет 0,95-0,98 от нормативного значения.

Вид работ Коэффициент уплотнения
Повторная засыпка котлованов 0,95
Заполнение пазух 0,98
Обратное наполнение траншей 0,98
Ремонт траншей вблизи дорог с инженерными сооружениями 0,98 — 1

«Скелет» — это твердая структура, которая имеет некоторые параметры рыхлости и влажности. Объемный вес обычно рассчитывается на основании взаимозависимости массы твердых частиц в песке, и той, которую бы приобрела смесь, если бы вода занимала всё пространство грунта.

Лучшим выходом для определения плотности карьерного, речного, строительного песка является проведение лабораторных исследований на основании нескольких проб взятых у песка. При обследовании грунт поэтапно уплотняют и добавляют влагу, это продолжается до достижения нормированного уровня влажности.

После достижения максимальной плотности определяется коэффициент.

Коэффициент относительного уплотнения

Выполняя многочисленные процедуры по добыванию, транспортировке, хранению, очевидно, что насыпная плотность несколько меняется. Это связано с трамбовкой песка при перевозке, длительное нахождение на складе, впитывание влаги, изменение уровня рыхлости материала, величины зерен.

В большинстве случаев проще обойтись относительным коэффициентом – это отношение между плотностью «скелета» после добычи или нахождения на складе к той, которую он приобретает доходя до конечного потребителя.

Зная норму какой характеризуется плотность при добыче, указывается производителем, можно без проведения постоянных обследований определять конечный коэффициент грунта.

Информация об этом параметре должна быть указана в технической, проектной документации. Определяется путем расчетов и соотношения начальных и конечных показателей.

Плотность

Плотность

Такой метод подразумевает регулярные поставки от одного производителя и отсутствие изменений в каких-либо переменных. То есть транспортировка происходит одинаковым методом, карьер не изменил свои качественные показатели, длительность пребывания на складе приблизительно одинаковая и т.д.

Для выполнения расчетов необходимо учитывать такие параметры:

  • характеристики песка, основными считаются прочность частиц на сжатие, величина зерна, слеживаемость;
  • определение максимальной плотности материала в лабораторных условиях при добавлении необходимого количества влаги;
  • насыпной вес материала, то есть плотность в естественной среде расположения;
  • тип и условия транспортировки. Наиболее сильная утряска у автомобильного и железнодорожного транспорта. Песок менее подвергается уплотнению при морских доставках;
  • погодные условия при перевозке грунта. Нужно учитывать влажности и вероятность воздействия со стороны минусовых температур.

Во время добычи

В зависимости от типа котлована, уровня добычи песка, его плотность также изменяется. При этом важное значение играет климатическая зона, в который проводятся работы по добыче ресурса. Документами определяется следующие коэффициенты в зависимости от слоя и региона добычи песка.

Уровень земляного полотна Глубина слоя, м С усовершенствованным покрытием Облегченные или переходные покрытия
Климатические зоны
I-III IV-V II-III IV-V
Верхний слой Менее 1,5 0,95-0,98 0,95 0,95 0,95
Нижний слой без воды Более 1,5 0,92-0,95 0,92 0,92 0,90-0,92
Подтапливаемая часть подстилающего слоя Более 1,5 0,95 0,95 0,95 0,95

В дальнейшем на этом основании можно рассчитать плотность, но нужно учесть все воздействия на грунт, которые меняют его плотность в одном или другом направлении.

При трамбовке и обратной засыпке

Обратная засыпка – это процесс заполнения котлована, предварительно вырытого, после возведения необходимых строений или проведения определенных работ. Обычно засыпается грунтом, но кварцевый песок используется также часто.

Трамбовка считается необходимым процессом при этом действии, так как позволяет вернуть прочность покрытию.

Для выполнения процедуры необходимо иметь специальное оборудование. Обычно используется ударные механизмы или те, что создают давление.

Обратная засыпка

Обратная засыпка

В строительстве активно применяются виброштамп и вибрационная плита различного веса и мощности.

Вибрационная плита

Вибрационная плита

Коэффициент уплотнения также зависит от трамбовки, она выражена в виде пропорции. Это необходимо учитывать, так как при увеличении уплотнения одновременно уменьшается объемная площадь песка.

Стоит учитывать, что все виды механического, наружного уплотнения способны воздействовать только на верхний слой материала.

Основные виды и способы уплотнения и их влияние на верхние слои грунта представлены в таблице.

Тип уплотнения Количество процедур по методу Проктора 93% Количество процедур по методу Проктора 88% Максимальная толщина обрабатываемого слоя, м
Ногами 3 0,15
Ручной штамп (15 кг) 3 1 0,15
Виброштамп (70 кг) 3 1 0,10
Виброплита — 50 кг 4 1 0,10
100 кг 4 1 0,15
200 кг 4 1 0,20
400 кг 4 1 0,30
600 кг 4 1 0,40

Для определения объема материала для засыпки необходимо учесть относительный коэффициент уплотнения. Это связано с изменением физических свойств котлована после вырывания песка.

При заливке фундамента необходимо знать правильные пропорции песка и цемента. Перейдя по ссылке ознакомитесь с пропорциями цемента и песка для фундамента.

Цемент является специальным сыпучим материалом, который по своему составу представляет минеральной порошок. Тут о различных марках цемента и их применении.

При помощи штукатурки увеличивают толщину стен, из за чего увеличивается их прочность. Здесь узнаете, сколько сохнет штукатурка.

Извлекая карьерный песок тело карьера становится более рыхлым и поэтапно плотность может несколько уменьшаться. Необходимо проводить периодические проверки плотности с помощью лаборатории, особенно при изменении состава или расположения песка.

Более подробно о уплотнении песка при обратной засыпке смотрите на видео:

При транспортировке

Транспортировка сыпучих материалов имеет некоторые особенности, так как вес достаточно большой и наблюдается изменение плотности ресурсов.

В основном песок транспортируют при помощи автомобильного и железнодорожного транспорта, а они вызывают встряхивание груза.

Перевозка

Перевозка автомобилем

Постоянные вибрационные удары на материалы воздействуют на него подобно уплотнению от виброплиты. Так постоянное встряхивание груза, возможное воздействие дождя, снега или минусовых температур, увеличенное давление на нижний слой песка – все это приводит к уплотнению материала.

Причем длина маршрута доставки имеет прямую пропорцию с уплотнением, пока песок не дойдет до максимально возможной плотности.

Морские доставки меньше подвержены влиянию вибраций, поэтому песок сохраняет больший уровень рыхлости, но некоторая, небольшая усадка все равно наблюдается.

Перевозка морским транспортом

Перевозка морским транспортом

Для расчета количества строительного материала необходимо относительный коэффициент уплотнения, который выводится индивидуально и зависит от плотности в начальной и конечной точке, умножить на требуемый объем, внесенный в проект.

В условиях лаборатории

Необходимо взять песок из аналитического запаса, порядка 30 г. Просеять сквозь сито с решеткой в 5 мм и высушить материал до приобретения постоянного значения веса. Приводят песок к комнатной температуре. Сухой песок следует перемешать и разделить на 2 равные части.

Далее необходимо взвесить пикнометр и заполнить 2 образца песком. Далее в таком же количестве добавить в отдельный пикнометр дисциллированной воды, приблизительно 2/3 всего объема и снова взвесить. Содержимое перемешивается и укладывается в песчаную ванну с небольшим наклоном.

Для удаления воздуха необходимо прокипятить содержимое 15-20 минут. Теперь необходимо охладить до комнатной температуры пикнометр и отереть. Далее доливают до отметки дисциллированной воды и взвешивают.

Далее переходят к расчетам, основная формула:

P = ((m – m1)*Pв) / m-m1+m2-m3, где:

  • m – масса пикнометра при заполнении песком, г;
  • m1 – вес пустого пикнометра, г;
  • m2 – масса с дисциллированной водой, г;
  • m3 – вес пикнометра с добавлением дисциллированной воды и песка, при этом после избавления от пузырьков воздуха
  • Pв – плотность воды

При этом проводится несколько замеров, исходя из количества предоставленных проб на проверку. Результаты не должны быть с расхождением более 0,02 г/см3. В случае большого расхода полученных данных выводится средне арифметическое число.

Смета и подсчеты материалов, их коэффициентов – это основная составляющая часть строительства любых объектов, так как помогает понять количество необходимого материала, а соответственно затраты.

Для правильного составления сметы необходимо знать плотность песка, для этого используется информация предоставленная производителем, на основании обследований и относительный коэффициент уплотнения при доставке.

Из-за чего изменяется уровень уплотнения

Песок проходит через трамбовку, не обязательно специальную, возможно в процессе перемещения. Посчитать количество материала полученного на выходе достаточно сложно, учитывая все переменные показатели. Для точного расчета необходимо знать все воздействия и манипуляции, проведенные с песком.

Конечный коэффициент уплотнения зависит от разнообразных факторов:

  • способ перевозки, чем больше механических соприкосновений с неровностями, тем сильнее уплотнение;
  • длительность маршрута, информация доступна для потребителя;
  • наличие повреждений со стороны механических воздействий;
  • количество примесей. В любом случае посторонние компоненты в песке придают ему больший или меньший вес. Чем чище песок, тем ближе значение плотности к эталонному;
  • количество попавшей влаги.

Сразу после приобретения партии песка, его следует проверить.

Нужно взять пробы:

  • для партии менее 350 т – 10 проб;
  • для партии 350-700 т – 10-15 проб;
  • при заказе выше 700 т – 20 проб.

Полученные пробы отнести в исследовательское учреждение для проведения обследований и сравнения качества с нормативными документами.

Заключение

Необходимая плотность сильно зависит от типа работ. В основном уплотнение необходимо для формирования фундамента, обратной засыпки траншей, создания подушки под дорожное полотно и т.д. Необходимо учитывать качество трамбовки, каждый вид работы имеет различные требования к уплотнению.

В строительстве автомобильных дорог часто используется каток, в труднодоступных для транспорта местах используется виброплита различной мощности.

Так для определения конечного количества материала нужно закладывать коэффициент уплотнения на поверхности при трамбовке, данное отношение указывается производителем трамбовочного оборудования.

Всегда учитывается относительный показатель коэффициента плотности, так как грунт и песок склонны менять свои показатели исходя из уровня влажности, типа песка, фракции и других показателей.

strmaterials.com

Коэффициент разрыхления грунта (таблица, снип)

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

таблица

  • 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

Свойства грунта

  • 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

 геометрические размеры

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

ecology-of.ru

Коэффициент относительного уплотнения грунта

Подготавливаясь к строительным или дорожным работам, осуществляются различные действия по выявлению характеристик почвы, грунта и важным параметром является коэффициент уплотнения грунта. Выполнение специальных задач для выявления характеристик земли позволяет точно определить технические данные и показатели территории обработки для выполнения соответствующих строительных и дорожных работ. Какой коэффициент уплотнения грунта должен быть для конкретного вида земельных работ? Для этих целей используются специальные расчётные нормативы, регламентные положения и стандарты надзорных ведомств.

Процесс уплотнения грунта

Процесс уплотнения грунта

Определение по техническим стандартам

Коэффициент уплотнения грунта является условным безразмерным показателем или величиной, который по своей сути ведёт отсчёт из реального соотношения данных плотности имеющегося вещества\ к плотности почвы max(условный показатель максимума грунта). Если мы посмотрим на землю, как на объективный тип материала, то заметим, что его структура имеет микроскопические видимые и невидимые поры, заполненные естественным воздухом или обработанный влагой. Учитывая закон уплотнения сжимаемости грунта, в процессе выработки пор становится очень много, и рыхлость является основным показателем, где общая насыпная характеристика плотности будет значительно меньшим показателем, чем коэффициент уплотнения грунта в утрамбованном виде. Этот важнейший параметр необходимо учитывать при возведении земляных подушек под основание фундамента объекта, а также при проведении дорожных работ. Если не производить трамбовку почвы, то в будущем имеет место появления риска усадки здания, дефектов на готовом дорожном полотне.

Ниже приведена таблица, исходя из которой, можно оперировать данными при расчёте коэффициента уплотнения грунта по таблице СНИП.

Тип земли\почвыОптимальные показатель влажностиПараметр максимальной плотности из расчёта т\м3
Песчаные0,08/0,121,80-1,88
Супесчаные0,09/0,151,85-2,08
Супесчано-пылевидные0,16/0,221,61-1,80
Суглинистые0,12/0,151,65-1,95
Тяжёлые, кат. суглинистые0,16/0,201,67-1,79
Пылевидные, кат. суглинистые0,18/0,211,65-1,74
Глиняные0,19/0,231,58-1,80

«При проведении расчёта и определения уплотнения коэффициента грунта, нужно помнить, что для насыпной категории плотность будет меньше, чем для аналогичных характеристик утрамбованной почвы.»

Методика расчёта

При проведении строительных работ не следует избегать данных параметров, особенно для подготовки песчаной или земляной подушки под основание строящегося объекта. Непосредственный параметр коэффициент уплотнения грунта будет фиксирован в диапазоне расчёта от 0 до коэффициента 1, например, для подготовки бетонного типа фундамента, показатель должен быть >0,98 коэффициентного балла от расчётной нагрузки.

Для каждой категории земляного полотна имеется свой уникальный показатель определения коэффициента уплотнения грунта по ГОСТ исходя из оптимальных характеристик влажности материала, в результате которого можно добиться максимальных характеристик уплотнения. Для более точных определений данных используется лабораторный метод расчёта, поэтому, каждая строительная или дорожная компания в обязательном порядке должны иметь собственную лабораторию.

Зависимость плотности грунта от влажности

Зависимость плотности грунта от влажности

Реальная методика, позволяющая ответить на вопрос как рассчитать коэффициент уплотнения грунта измеряется только после того, как будет произведена процедура трамбовки прямо на месте. Специалисты и эксперты в области строительства называют данный метод, как система режущих колец. Попробуем разобраться, как определить коэффициент уплотнения грунта по данному методу.

  • В землю забивается определённого диаметра лабораторное кольцо из металла и ведомой длины сердечник;
  • Внутри кольца фиксируется материал, который потом взвешивается на весах;
  • Далее высчитываем массу используемого кольца, и перед нами имеется масса готового материала для расчёта;
  • Далее имеющийся показатель разделим на известный объем металлического кольца — в результате имеем фиксированную плотность материала;
  • Делим фиксированную плотность вещества на табличный показатель максимальной плотности.
  • В итоге имеем готовый результат стандартного уплотнение грунта ГОСТ 22733-2002.

В принципе, это и есть стандартный метод расчёта, который используется строителями и дорожниками при выявлении коэффициента относительного уплотнения грунта согласно общепринятым нормам и стандартам по расчёту.

Технические регламенты и стандарты

Стандартный закон уплотнения грунта мы знаем еще со времён школьной парты, но данную методику используют только при проведении производственных работ в строительной и дорожной сфере. В 2013-2014 годах произошла актуализация данных расчёта по СНиП, где уплотнение грунта ЕНИР указано в соответствующих пунктах регламентного положения 3.02.01-87, а также в части методики применения для производственных целей СП 45.13330.2012.

Типологии определения характеристик материала

Коэффициент уплотнения грунта предусматривает применение нескольких типологий, главной целью которых является формирование окончательной процедуры технологического вывода кислорода из каждых слоёв почвы, учитывая соответствующую глубину трамбовки. Так, для выявления коэффициента уплотнения грунта при обратной засыпке используют как поверхностный метод расчёта, так и универсальную глубинную систему исследования. Эксперт при выборе методики расчёта должен определить первоначальный характер почвы, а также конечную цель трамбовки. Реальный коэффициент динамичности при ударном уплотнении грунтов может быть определён при помощи использования специальной техники, например — пневматический тип катка. Общая типология метода определения параметров вещества определяется следующими методами:

  • Статический;
  • Вибрационный вариант;
  • Технологически ударный метод;
  • Комбинированная система.

Некоторые категории почвы имеют сложную структуру, поэтому приходится исследовать характеристики разными методами, например, для определения коэффициента уплотнения скального грунта.

Зачем нужно определять коэффициент уплотнения почвы?

Частично некоторые из вышеперечисленных методик используется в частном домостроении, но как показывает практика, необходимо обратиться к специалистам, чтобы можно было избежать ошибок при возведении фундамента. Высокая нагрузка несущих конструкций на некачественную трамбовку материала может со временем вылиться в серьёзную проблему, например, усадка дома будет иметь существенный характер, что приведёт к неминуемому разрушению строения.

В промышленных масштабах трамбовка является обязательным условием, и лабораторная методика определения параметров коэффициентов для уплотнения вещества является необходимым условием соблюдения технического задания и паспорта объекта строительства или дорожного полотна. Помните одну простую вещь, если вы используете в производственном цикле земляной материал, то лучшим вариантом будет применение материала с наивысшими показателями максимальной плотности вещества.

Есть еще один существенный момент, который влияет на расчёты, это географическая привязка. В данном случае необходимо учитывать характер почвы местности исходя из данных геологии, а также рассматривая погодные и сезонные характеристики поведения почвы.

Марина

Дата публикации:

Сентябрь 12, 2017

Рейтинг статьи:

Загрузка...

Понравилась статья?

Поделиться статьей

похожие статьи

ospetstehniki.ru

Значения коэффициентов относительного уплотнения

Значения коэффициентов относительного уплотнения К1для грунтов

Требуемый коэффициент уплотнения грунта

пески, супеси, суглинки пылеватые

суглинки, глины

лесы и лесовидные грунты

скальные разрабатываемые грунты при объемной массе, г/см3

шлаки, отвалы перерабатывающей промышлен ности

1,9-2,2

2,4-2,4

2,4-2,7

1,00

0,95

0,90

1,10

1,05

1,00

1,05

1,00

0,95

1,30

1,15

1,10

0,95

0,90

0,85

0,89

0,85

0,80

0,84

0,80

0,76

1,26-1,47

1,20-1,40

1,13-1,33

Таблица 15

Классификация местности по подвижности песков

Степень закрепления растительностью

поверхности песков

Площадь, покрытая растительностью, %

Степень подвижности

песков

Незаросшая поверхность

Менее 5

Очень подвижные

Слабозаросшая поверхность

От 5 до 15

Подвижные

Полузаросшая поверхность

Свыше 15 до 35

Малоподвижные

Заросшая поверхность

Свыше 35

Неподвижные

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

Элементы земляного полотна

Верхняя часть земляного полотна (рабочий слой) - часть полотна, располагающаяся в пределах земляного полотна от низа дорожной одежды на 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия проезжей части.

Основание насыпи - массив грунта в условиях естественного залегания, располагающийся ниже насыпного слоя, а при низких насыпях - и ниже границы рабочего слоя.

Основание выемки - массив грунта ниже границы рабочего слоя.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

Коэффициент уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта - отношение плотности скелета грунта в конструкции к максимальной плотности скелета того же грунта при стандартном уплотнении по ГОСТ 22733-77.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Справочное

Типы болот

Следует различать три типа болот:

I - заполненные болотными грунтами, прочность которых в природном состоянии обеспечивает возможность возведения насыпи высотой до 3 м без возникновения процесса бокового выдавливания слабого грунта;

II - содержащие в пределах болотной толщи хотя бы один слой, который может выдавливаться при некоторой интенсивности возведения насыпи высотой до 3 м, но не выдавливается при меньшей интенсивности возведения насыпи;

III - содержание в пределах болотной толщи хотя бы один слой, который при возведении насыпи высотой до 3 м выдавливается независимо от интенсивности возведения насыпи.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Справочное

Стабильные и нестабильные слои насыпи

Стабильные слои насыпи- слои, сооружаемые из талых или сыпучемерзлых грунтов, плотность которых в насыпи соответствует нормам табл. 22.

Нестабильные слои насыпи- слои из мерзлых или талых переувлажненных грунтов, которые в насыпи имеют плотность, не отвечающую нормам табл. 22, вследствие чего при оттаивании или длительном действии нагрузок могут возникать деформации слоя.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Справочное

studfiles.net

Коэффициент уплотнения грунта | Требования к плотности грунтов

В настоящее время одной из основных задач дорожного строительства является повышение норм плотности, особенно в южных районах, где земляное полотно работает в благоприятных условиях увлажнения и где практически не наблюдается морозного пучения.

Максимальную плотность грунтов ρмакс можно определить расчетом или методом стандартного уплотнения. Для определения ее значения расчетом необходимо знать оптимальную влажность Wо, плотность сухого грунта рек и объем воздуха V, остающийся в его порах после уплотнения. При предварительных расчетах иногда пользуются следующими злачениями оптимальной влажности Wо (в долях от границы текучести Wт): Супеси легкие................. . 0,73 Суглинки пылеватые легкие............. 0, 2 Суглинки тяжелые пылеватые, пылеватые глины . . . 0,55 Глины....................... 0,55 Тяжелые суглинистые черноземы .......... 0,6

Пользуясь этими данными можно рассчитать плотность рек по методу стандартного уплотнения. Если в грунтах содержатся зерна крупнее 5 мм, то это учитывают путем умножения вычисленных значений ρск,макс на соответствующие коэффициенты. При содержании 5 % зерен поправочный коэффициент (по проф. Н. Н. Иванову) составляет 1,02, а при 20% — 1,08. Значения оптимальной влажности, наоборот, снижаются.

Коэффициент уплотнения грунта. Плотность грунта земляного полотна должна соответствовать действующим напряжениям. Анализ эпюры вертикальных составляющих напряжений (рис. 11.5) показывает, что максимальные напряжения от автомобильных нагрузок возникают в верхней части полотна; в нижней его части преобладают напряжения от массы грунта, которые при насыпях высотою до 10—12 м всегда меньше, чем в верхней их части. Поэтому при возведении насыпи, особенно высокой, нет необходимости уплотнять грунт на всю ее высоту до максимальной плотности ρmax. В СССР чаще всего ограничиваются меньшей плотностью, характеризуемой относительным коэффициентом уплотнения Ко = ρф/ ρmax, где ρф — фактическая плотность сухого грунта земляного полотна.

Рис. 11.5. Эпюра вертикального давления Р по глубине Z земляного полотна и рекомендуемое в СССР значение коэффициента уплотнения К0

В выемках и местах с. нулевыми отметками грунт следует уплотнять на глубину рабочего слоя, но не менее (3,5...4)D от низа одежды, где D — диаметр круга, равновеликого отпечатку колеса расчетного автомобиля до значения Ko≥1. Однако грунт ненарушенной структуры до этой плотности можно уплотнить на такую глубину лишь мощными вибраторами или трамбующими машинами.

Если земляное полотно проходит в насыпи, то требования к значению Ко снижают (табл. 11.1). Более низкие чем в других странах, требования к плотности обусловлены недостаточной изученностью влияния Ко на морозное пучение грунтов, что особенно важно для районов, расположенных севернее III дорожно-климатической зоны. В более южных районах с незначительным морозным пучением, где происходит разуплотнение грунтов, целесообразно добиваться плотности грунтов 1,05 Ко, и даже 1,1 Ко.

Исследованиями Ю. М. Васильева (Союздорнии) установлено, что при Ко>0,98 ровность дорожных одежд нежесткого типа удовлетворяет транспортно-эксплуатационным требованиям автомобильного движения (рис. 11.6).

Рис. 11.6. Влияние коэффициента уплотнения К0 связного грунта земляного полотна на ровность асфальтобетонных покрытий 1 — разрушенное покрытие; 2 — незначительные деформации; 3 — нет разрушений

Независимо от дорожно-климатической зоны и профиля земляного полотна в СССР рекомендуется уплотнять грунт на глубину 0,5 м (относительно дна корыта) до коэффициента Ко≥1. Этот слой, хорошо уплотненный и однородный по плотности, с коэффициентом вариации Cv по плотности не более 0,06, теперь рассматривают как конструктивный слой дорожной одежды.

www.stroitelstvo-new.ru