Строительные свойства и классификация грунтов
Грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры:
песок, супеси, глины и суглинки, торфянистые и скальные грунты, а
также плывуны.
К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию производства,
трудоемкость и стоимость земельных работ, относятся:
- плотность;
- влажность;
- сцепление;
- разрыхленность;
- угол естественного откоса;
- размываемость.
Плотностью принято считать массу 1 м3 в естественном
состоянии. Плотность песчаных и глинистых грунтов - 1,5 ... 2 т/м3,
скальных неразрыхленных до 3 т/м3.
Влажность характеризуется степенью насыщенности пор грунта водой.
Грунты, имеющие влажность до 5 %, считают сухими, свыше 30 % -
мокрыми.
Разрыхленность - это увеличение объема грунта в процессе его
разработки. Различают первоначальное разрыхление, т.е. увеличение
объема по сравнению с естественным состоянием сразу после разработки
грунта, и остаточное разрыхление, наблюдаемое после его уплотнения.
Уплотненный грунт практически никогда не принимает первоначального
объема.
Первоначальное и остаточное разрыхления имеют соответствующие
коэффициенты: коэффициент первоначального разрыхления (Кр)
составляет для песчаных грунтов 1,08 ... 1,17, суглинистых и
глинистых грунтов - 1,14 ... 1,3; коэффициент остаточного
разрыхления (Кор) принимают равным для
песчаных грунтов 1,01 ... 1,025, суглинистых и глинистых - 1,015 ...
1,09. Первоначальное разрыхление грунта позволяет эффективнее
использовать земельно-транспортные машины.
Сцепление характеризуется начальным сопротивлением грунта сдвигу и
зависит от вида грунта и его влажности. Сцепление определяется на
специальных приборах. Сила сцепления для песчаных грунтов составляет
0,003 ... 0,05 МПа, для глинистых - 0,005 ... 0,2 МПа. В мерзлых
грунтах сила сцепления значительно возрастает. От сцепления грунта
во многом зависит производительность машин, поэтому при нормировании
земляных работ пользуются классификацией, составленной по признаку
трудности разработки грунтов. Эта классификация приведена в ЕНиР сб.
2 "Земляные работы".
Категория трудности определяется видом грунта и зависит от метода
его разработки. Грунты, разрабатываемые экскаватором, имеют шесть
категорий трудности: скреперами - I ...
II, бульдозерами - I
... III, разрабатываемые вручную -
I ... VI.
Угол естественного откоса грунта характеризуется его физическими
свойствами: силой сцепления, давлением вышележащих слоев, углом
внутреннего трения и другими свойствами, при которых грунт находится
в состоянии предельного равновесия. Величину угла естественного
откоса необходимо знать при устройстве крутизны откосов выемок и
насыпей. Например, при суглинистых грунтах и глубине выемок до 3 м в
постоянных сооружениях крутизну откосов принимают 1 : 1,25, в
постоянных насыпях - 1 : 1,5, в котлованах и траншеях - 0,5 : 1.
Размываемость грунта характеризуется скоростью движения воды,
уносящей его частицы. Для мелких песков наибольшая скорость движения
воды не должна превышать 0,5 ... 0,6 м/с, для крупных песков - 1 ...
2 и для глинистых плотных грунтов - 1,5 м/с.
Основные свойства грунтов и детальная их классификация приведены в
СНиП. В приложениях к СНиП и пособиях приведены методы определения
объемов земляных работ, а также все расчетные формулы (насыпи,
выемки, переходные треугольники, элементы откосов, пирамиды,
котлованы, траншеи и т.д.).
