Коэффициент разрыхления грунтов

Зачем нужно определять разрыхление грунта

В комплексе при строительстве должно быть обеспечено следующее:

• определен тип фундамента, его размеры и глубина закладки;
• выбраны методы улучшения состава;
• установлен вид и объем инженерных мероприятий по освоению участка под строительство;
• выбраны способы воспроизводства запланированных работ по благоустройству оснований.

Предварительный анализ грунтового разрыхления и трамбовки помогает понять дальнейшую последовательность действий. Грунт всегда уплотняется по мере естественного или механического влияния на него.

Значит его итоговый объем уменьшается. Это нужно учитывать при возведении на участке здания. Но при освобождении почвы работает обратная схема. Параметр рыхления зависит от состава, влажности, плотности и сцепления

Коэффициент позволяет выявить возможное увеличение объема земли после ее извлечения из котлована, что важно для перевозки

Разрыхлять специально грунт не приходится. Это естественный процесс, который происходит из-за разрыва связей между грунтовыми частичками. Стоимость земляных работ в соответствии с этим увеличивается. Коэффициент разрыхления суглинка, горных пород, песка и т.д. разный.

Коэффициент — разрыхление

В — ширина грохота, м; w — относительная скорость движения материала, м / сек; d — размер наиболее крупных кусков материала, м; ц0 6 — 0 7 — коэффициент разрыхления движущегося материала.
 

В — ширина грохота, м; ш — относительная скорость движения материала, м / с; d — размер наиболее крупных кусков материала, м; ц 0 6 — 0 7 — коэффициент разрыхления движущегося материала.
 

Так как в действительности материал из дробилки выпадает не сплошной призмой, а в виде отдельных раздробленных кусков, то фактическая производительность будет меньше, что учитывается коэффициентом разрыхления л 0 25 — — 0 6, причем нижний предел коэффициента разрыхления относится к большей степени измельчения.
 

Вт; г — коэффициент полезного действия привода рабочего органа ( при выемке цепными экскаваторами величиной т ] учитывают потери мощности, связанные с трением ковшовой цепи по направляющим); К3ч г — допустимый коэффициент загрузки привода рабочего органа по условию достижения требуемого срока его работы; KPiii — коэффициент разрыхления породы в ковшах; На — высота подъема экскавируемой породы рабочим органом, м; уга — плотность породы в массиве, т / ма.
 

При определении объемов грунтов, необходимых для возведения насыпей и поденной, следует учитывать такой показатель, как разрыхляемость. Коэффициент разрыхления определяется отношением объема разрыхленной породы к объему ее в массиве естественного залегания. Используется также понятие остаточная разрыхляемость ( табл. 4.36), которая показывает, на сколько процентов объем слежавшейся насыпи больше объема грунта в естественном массиве. Усредненные коэффициенты фильтрации грунтов даны в табл. 4.37. В табл, 4.38 приводятся ориентировочные значения модуля деформации для крупнообломочных, песчаных и глинистых груптов.
 

Коэффициент kp характеризует отношение объема разрыхленного грунта к объему, который он занимал в естественном залегании. Коэффициент разрыхления принимают по единым нормам и расценкам на земляные работы.
 

После обратной засыпки грунт под действием собственного веса, климатических факторов либо механического воздействия ( укатки, трамбования) уплотняется, но первоначальной своей плотности все равно не достигает. Последнее характеризуется коэффициентом остаточного разрыхления, который определяется отношением объема уплотненного и слежавшегося грунта к объему этого же грунта в плотном теле.
 

При разработке грунты разрыхляются, что приводит к увеличению их объема. Это свойство характеризуется коэффициентом разрыхления, который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к тому объему, который грунт занимал в естественном залегании. При этом чем большей связностью обладает грунт, тем выше коэффициент разрыхления.
 

В частности, высота отвальной консоли должна обеспечить с учетом коэффициента разрыхления размещение пород вскрыши в отвалах. Поэтому транспортно-отвальные мосты являются индивидуальным оборудованием, проектируемым применительно к конкретным карьерам.
 

Разрыхляемостью грунта называется способность его увеличивать объем при разработке. Отношение объема разрыхленного грунта к объему в плотном теле называется коэффициентом разрыхления.
 

Угол естественного откоса для различных грунтов.

Способность грунта увеличиваться в объеме при разработке называется разрыхляемостью. Увеличение объема, зависящее от вида грунта, температуры и влажности, определяется коэффициентом разрыхления, который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта природного сложения, выраженное в процентах. Наибольшее разрыхление имеют скальные и мерзлые грунты, наименьшее — пески.
 

При разработке любым рабочим органом грунт разрыхляется и увеличивает свой первоначальный объем. Отношение объема разрыхленного грунта к его объему, занимаемому в плотном теле, называется коэффициентом разрыхления.
 

Способы уменьшения потерь породы при транспортировании бульдозером.

Высота развала при бульдозерной выемке по условиям безопасности не должна превышать 5 — 7 и. Вследствие увеличения времена выемки взорванной породы и уменьшения объема призмы волочения ( за счет увеличения коэффициента разрыхления и угла естественного откоса пород) производительность бульдозера снижается в 1 5 — 2 раза по сравнению с разработкой мягких пород.
 

Необходимое количество техники

Определив вес мусора, переходят к следующему этапу – заказу техники. Если правильно установить, какую машину заказать, можно серьёзно сэкономить, избежав лишних расходов. Нужно учитывать именно объём отходов (а не вес) и тип утилизированных материалов: для лёгкого мусора вполне подойдут контейнеры. К нему относят бруски, дерево любого вида, брёвна. При использовании контейнера первоначально определяют, какой ёмкостью он должен обладать, чтобы утилизация прошла максимально выгодно. Производят контейнеры вместимостью ,20 м 3 , 27 м 3 , 30 м 3 , 32 м 3 . Остаётся соизмерить объём полученных отходов и выбрать более подходящий вариант.

Вес строительного мусора в 1 м3 — таблица

Выполняя ремонтные работы, человек всегда озадачивается вопросом, куда девать строительный мусор. Зачастую мешками его не вынесешь. Приходиться заказывать грузчиков и машину.

Чтобы сэкономить на транспорте, необходимо высчитать, сколько кубов отходов нужно убрать. Поможет правильно определить вес строительного мусора в 1 м3 таблица с показателями для каждого вида материала.

С её помощью можно высчитать вес по объёму и наоборот.

Плотность строительных отходов

Мусор мусору рознь. Если взять одинаковый объём бетона и дерева, то вес их будет абсолютно разный. Поэтому, планируя большую уборку, нужно знать удельный вес строительного мусора в 1м3. Естественно, бетон будет значительно тяжелее дерева.

Представляем средние показатели, которые соизмеряют вес и объём материалов. Данные представлены в тоннах на 1 м3:

• обычный бетон – 2,4 т;
• армированный бетон – 2,5 т;
• битый кирпич и камень, осколки кафеля и наружной плитки, штукатурный мусор – 1,8 т;
• деревянные обломки, конструкции с элементами засыпки – 0,6 т;
• разный сыпучий мусор без содержания деревянных и металлических обломков – 1,2 т.

Все перечисленные данные касаются материалов, которые состоят из крупных обломков или старых конструкций. Если говорить о разобранных и мелких частях, то вес/куб отличается:

• отходы строительные, смешанные из разных материалов, полученные в результате демонтажа – 1,6 т;
• мусор строительный после проведения ремонтных работ -0,16 т;
• асбестовые куски – 0,7 т;
• кусочки битого кирпича – 1,9 т;
• керамический мусор – 1,7 т;
• песок – 1,65 т;
• отходы от минеральной ваты – 0,2 т;
• кусочки стальных изделий – 0,8 т;
• частицы чугунных элементов – 0,9 т;
• штукатурка – 1,8 т;
• щебёнка – 2 т;
• древесные плиты – 0,65 т;
• деревянные изделия типа плинтуса, рам и прочее – 0,6 т;
• обрезной линолеумовый материал – 1,8т;
• рубероидные кусочки – 0,6.

Рекомендуем: Способы утилизации отработанного машинного масла

Соотношение веса и объёма

Определить объёмный вес мусора строительного для смет, а также для расчётов на бытовом уровне можно, использовав таблицу, представленную ниже.

Отходы	Способ сбора	Объёмный вес, кг/м3	Вес удельный, кг/т
Мусор из стройматериалов	насыпью	1200	0,83
Мусор бытового плана	насыпью	550	1,82
Обрезные деревянные отходы	насыпью	400	2,86 – 1,82
Лоскуты ткани	насыпью	350	2,86
Опилки древесного происхождения	насыпью	250	4
Мокрый снег	насыпью	800	1,25
Слегка влажный снег	насыпью	450	2,22
Сухой снег	насыпью	120	8,33
Шлак из котельной	насыпью	750	1,33
Щебень из кирпича	насыпью	1270	0,79
Древесные щепки	насыпью	250	4
Электрические провода	насыпью	500	2
Битумные отходы, гудрон и асфальт	насыпью	1300	0,77
Стеклянный и фарфоровый бой	насыпью	2500	0,4
Бумага	в рулонах	500	2
Бумага	кипа	530	1,43
Бумага	связка	550	1,82
Бумага прессованная	кипа	530	1.89
Пустые бутылки	насыпью	400	2,5
Тряпки, ветошь	кипа	180	5,56
Крупные части металла, куски труб	600	1,67
Отходы из пластмассы	без упаковки	500	2
Отходы изделий из стекла не листового	400	3,85 – 2
Картонные отходы	кипа	700	1,43
Картон	связка	430	2,33
Металлические обломки из стали, чугуна, меди и латуни	насыпью	2100	0,48
Металлические обломки из алюминия	насыпью	700	1,43
Отходы металлические бытовые негабаритные	насыпью	400	2,5
Части мелкие автомобильные	насыпью	500	2
Отходы мебельные разные	300	3,33

Необходимое количество техники

Определив вес мусора, переходят к следующему этапу – заказу техники. Если правильно установить, какую машину заказать, можно серьёзно сэкономить, избежав лишних расходов. Нужно учитывать именно объём отходов (а не вес) и тип утилизированных материалов: для лёгкого мусора вполне подойдут контейнеры. К нему относят бруски, дерево любого вида, брёвна.

Тяжёлые отходы требуют закрытых бункеров. Сюда после сортировки пойдут бетонные обломки, битый кирпич, грунт.

При использовании контейнера первоначально определяют, какой ёмкостью он должен обладать, чтобы утилизация прошла максимально выгодно. Производят контейнеры вместимостью 8 м3,20 м3, 27 м3, 30 м3, 32 м3. Остаётся соизмерить объём полученных отходов и выбрать более подходящий вариант.

Аналогичные действия производятся и для вывоза тяжёлых отходов. При заказе самосвалов нужно уточнять объём, который можно поместить на машину за один раз, затем легко подсчитать, сколько ходок необходимо выполнить.

Казалось бы, такой несерьёзный момент, как мусор, требует довольно ответственного подхода. Главным фактором решения проблем с утилизацией отходов является умение правильно определить их объём и вес.

Измерение коэффициента уплотнения в лабораторных условиях

Для определения коэффициента уплотнения при трамбовке в лабораторных условиях применяют специальный вибрационный прибор, который состоит из:

• вибростола;
• измерительного контейнера (обычно емкостью 50 литров);
• крышки контейнера, с вмонтированным в нее трамбовочным вибропоршнем.

Методика расчета:

• Измерительный контейнер заполняют материалом в разрыхленном состоянии.
• Поверхность насыпанного материала выравнивают по верхней кромке контейнера.
• Прикручивают крышку с вибропоршнем.
• Включают виброприбор и выполняют виброуплотнение (обычно не более 2÷3 минут).

После выключения прибора с помощью линейки измеряют высоту свободной части контейнера, рассчитывают объем свободной части, и по соотношению полного контейнера с рыхлым материалом к объему утрамбованного щебня рассчитывают коэффициент при трамбовании.

Например, объем измерительного контейнера V₁ = 50 литров. Объем свободной части после окончания трамбования V₀ = 14 литров. Объем утрамбованного материала V₂ = V₁ — V₀ = 50 — 14 = 36 литров.

Тогда Ктр = V₁ : V₂ = 50 : 36 = 1,3888 ≈ 1,39.

Понятие коэффициента разрыхления грунта

Максимально четкий вариант просчетов — взвесить землю после разработки. Воплотить эту процедуру можно на стройплощадке.

Для разных грунтовых пород строительными нормами и действующим СНиПом установлен стандартный норматив для коэффициента рыхления грунта, указывающий более или менее точное увеличение объема почвы после его извлечения из места залегания. Строительные нормативы на Украине определены в ДБН от Минрегионбуд.

Коэффициент разрыхления — отношение объема грунта в разрыхленном виде к его объему в «монолитном». Данная величина всегда больше единицы из-за образования пустот и трещин. Рассматриваемый коэффициент зависит от однородности, формы и расположения фрагментов породы.

Другими словами коэффициент разрыхления увеличивается вместе с увеличением плотности. Когда он раздроблен, то разрыхляется он гораздо хуже. От других физических свойств коэффициент зависит меньше.

Для чего определяют коэффициент разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление. В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида:

• сцементированный;
• несцементированный.

Первый вид называют еще скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва. Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

Коэффициент разрыхления грунта: пример расчета при использовании и его в строительстве

Строительные работы начинаются с разметки участка и разработки грунта под фундамент. Земляные работы занимают также первую строчку в строительной смете, и немалая сумма приходится на оплату техники, производящей выемку и вывоз грунта с участка. Для составления сметы и оценки стоимости работ мало знать габариты котлована, необходимо также учитывать особенности грунта. Одной из таких характеристик является коэффициент разрыхления грунта, позволяющий определить увеличение объема при выемке его из котлована

Коэффициент разрыхления грунта

Все грунты с точки зрения строительства можно разделить на две группы:

• Сцементированные, или скальные – каменные горные породы, разработка которых возможна только с применением технологий взрыва или дробления;
• Несцементированные, выборка которых проводится вручную или с помощью экскаваторов, бульдозеров, другой спецтехники. К ним относятся пески, глины, смешанные типы грунтов.

На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:

• Влажность – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе твердых частиц;
• Сцепление – сопротивление сдвигу;
• Плотность, то есть масса одного кубического метра грунта в естественном состоянии;
• Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

Влажность грунт – это мера его насыщения водой, выраженная в процентах. Нормальная влажность лежит в пределах 5-25%,а грунты, имеющие влажность более 30%, считаются мокрыми. При влажности до 5% грунты принято называть сухими.

Образец влажного грунта

Сцепление влияет на сопротивление грунта сдвигу, у песков и супесей этот показатель лежит в диапазоне 3-50 кПа, у глин и суглинков – в пределах 5-200 кПа.

Плотность зависит от качественного и количественного состава грунта, а также от его влажности. Самыми плотными, и, соответственно, тяжелыми являются скальные грунты, наиболее легкие категории грунта – пески и супеси. Характеристики грунтов приведены в таблице:

Таблица — различные категории грунта

Как видно из таблицы, коэффициент первоначального разрыхления грунта прямо пропорционален плотности грунта, иными словами, чем плотнее и тяжелее грунт в естественных условиях, тем больше объема он займет в выбранном состоянии. Этот параметр влияет на объемы вывозки грунта после его разработки.

Существует также такой показатель, как остаточное разрыхление грунта, он показывает, насколько грунт поддается осадке в процессе слеживания, при контакте с водой, при трамбовке механизмами. Для частного строительства этот показатель имеет значение при заказе гравия для выполнения подушки под фундамент и других работ, связанных с расчетом привозного грунта. Также он важен для складирования и утилизации грунтов.

Таблица — наименование грунта и его остаточное разрыхление %

Пример расчета коэффициента разрыхления грунта

Применение коэффициентов первоначального и остаточного разрыхления грунтов на практике можно рассмотреть на примере расчета. Предположим, что есть необходимость выполнить разработку грунта под котлован заглубленного ленточного фундамента с последующей отсыпкой гравийной подушки. Грунт на участке – влажный песок. Ширина котлована – 1 метр, общая длина ленты фундамента 40 метров, глубина котлована – 1,5 метров, толщина гравийной подушки после трамбовки – 0,3 метра.

Находим объем котлована, а, следовательно, и грунта в естественном состоянии:

V_к = 40 · 1 · 1,5 = 60 м3.

Применяя коэффициент первоначального разрыхления грунта, определяем его объем после разработки:

V₁ = k_р · Vк = 1,2 · 60 = 72 м3;

где k_р= 1,2 – коэффициент первоначального разрыхления грунта для влажного песка, принятый по среднему значению (таблица 1).

Следовательно, объем вывоза грунта составит 72м3.

Находим конечный объем гравийной подушки после трамбовки:

V_п = 40 · 1 · 0,3 = 12 м3.

Находим по таблице 2 максимальные значения первоначального и остаточного коэффициента разрыхления для гравийных и галечных грунтов и выражаем их в долях.

Первоначальный коэффициент разрыхления k_р = 20% или 1,2; остаточный коэффициент разрыхления k_ор = 8% или 1,08.

Вычисляем объем гравия для выполнения гравийной подушки конечным объемом 12 м3.

V₂ = V_п ·k_р/k_ор=12 · 1,2/1,08 = 13,33 м3.

Следовательно, объем необходимого для отсыпки гравия составит 13,3м3.

Конечно, такой расчет является весьма приблизительным, но он даст вам представление о том, что такое коэффициент разрыхления грунта, и для чего он используется. При проектировании коттеджа или жилого дома применяется более сложная методика, но для предварительного расчета стройматериалов и трудозатрат на строительство гаража или дачного домика вы можете ее использовать.

Показатель уплотнения

Во время перевозки

Сложно точно определить степень утрамбовки щебня во время приобретения материала, так как стандартного значения нет. Сам поставщик может указать его в документах сопровождаемых товар, но обязательного его внесения не требуется.

Разумеется, при приобретении и перевозке больших объемов товара, часто выявляется серьезная разница в объеме между погрузкой и получении щебня на склад.

Песок по праву является самым распространенным и популярным строительным материалом благодаря своим прекрасным свойствам и качествам. Тут узнаете, сколько весит куб песка.

Цемент представляет собой минеральный материал, который при соединении с водой становится сначала пластичным, а потом и очень твердым. Здесь плотность цемента М400.

Для таких случаев в договор, о поставке заключаемый между поставщиком и строительной компанией, вносится дополнительный пункт, где прописан поправочный коэффициент, на который ссылаются в пункте приема товара.

Согласно Госту поправочный показатель не может быть выше 1,1. Поэтому поставщики учитывают это при погрузке и делают небольшой запас, чтобы товар не вернули обратно.

Измеряют привезенный щебень в момент доставки, пока его не выгрузили. Причина тому заказ производится не в тоннах, а кубометрах. Как только транспорт пришел на строй площадку, груженный кузов замеряется рулеткой изнутри.

Так вычисляется объем привезенного щебня, а после его умножают на коэффициент 1,1. Таким образом переводится вес из м3 в тонны.

Этот расчет помогает приблизительно рассчитать тот объем, который был загружен в машину до отправления. Если в машину не догрузили материала, то об этом сообщается поставщику. Так коэффициент уплотнения щебня 5 20 при трамбовке составляет 1,3.

На строительной площадке

Естественная трамбовка щебня значительно отличается от механической, которую проводят на строительной площадке. Поэтому коэффициент уплотнения щебня 20 40 может достигать параметра в 1,52. А рабочим, которые будут производить работы, требуется знать показания уплотнения наверняка.

Необходимое цифровое значение указывается в строительном проекте. Но если не обозначена конкретная цифра, то используется приблизительное значение.

Так для фракций с параметром 5 20, 20 40 показатель не устанавливается. Потому что эти виды щебня чаще всего используют для расклинцовки несущего слоя наверху, где применяются зерна фракции 40 70.

Лабораторный показатель

Самыми точными считаются лабораторные замеры, потому что для их вычислений используются различные способы трамбовки. А проверка осуществляется при использовании разных приспособлений.

Вот некоторые из часто используемых методов:

• объемозамещение согласно ГОСТу 28514 – 90;
• послойное уплотнение щебня согласно стандарту ГоСТ 22733 — 2002

Применяются быстрые варианты исчислений плотномера:

• статического типа;
• водобаллонный;
• динамического вида.

Результаты предоставляются в течение четырех дней, может раньше. Это зависит от конкретного исследования. Стоимость стандартной пробы обойдется в 2500 рублей, а всего их понадобится, как минимум пять.

Использование экспресс-методов помогают получить данные в течение дня, но стоимость, разумеется, выше.

При этом потребуется проба с десяти мест, и каждая обойдется в 3000 рублей. Подобные исследования необходимы при застройке крупных объектов, для соблюдения всех формальностей и документального заключения.

Во время домашнего строительства

Самому дома можно определить значение. Это очень удобно и нет необходимости вызывать специалистов, ведь это довольно дорого. Прежде всего потенциальному строителю следует точно знать насыпную плотность выбранного материала. Она обычно указывается в документации, которую вы можете попросить у поставщика.

Стоит помнить, что на показатель влияет состав щебня и количество посторонних примесей, а еще размер гранул.

Когда вам известна насыпная плотность, можно переходить к расчету коэффициента уплотнения. Для этого укатайте щебень до того состояния, которое вам необходимо при постройке.

Затем проведите замеры рулеткой. После чего применяется следующая формула:

Коэффициент уплотнения = масса щебня / на объем.

Учитываем строительные нормы

Влажность грунта фиксируется в процентах. Нормой считается 6-24%. Соответственно, 5% и ниже — сухие грунты, а 25% и выше — мокрые. Знание показателей сцепления позволяет предупредить сдвиг пласта при работах. Индекс супесей обычно не выходит за пределы 3-50 кПа. Для глин он гораздо выше и может достигать 200 кПа. Плотность регулируется составом земли и ее влажностью. В самых легких категориях числятся супески, пески; в самых плотных — скальные грунты, породы

Важно: данные первоначального разрыхления точно пропорциональны плотности: чем грунт тяжелее, плотнее и крепче, тем больше места он будет занимать после выемки, в подобранном виде

Свойства, влияющие на сложность работ по копке ямы

Сложность проведения работ по разработке котлована зависит от определенных свойств грунта:

• Влажность – пропорции масс воды, содержащейся в почве, и твердых включений. Выводится в процентном соотношении: меньше 5% — грунт сухой, свыше 30% — влажный, 5-30% — нормальный. Чем мокрее земля, тем труднее ее вынимать. Исключением из правил будет глина – ее проблематичней извлекать в сухом виде.
• Разрыхляемость – свойство грунта увеличиваться в объеме в процессе выемки и разработки.
• Плотность – масса одного кубометра в обычном состоянии. Наиболее плотный и тяжелый грунт – это скальный, легкий – песчаники и супеси.
• Сцепление – степень противодействия сдвигу. Супесчаный и песчаный грунт имеет показатель от 3 до 50 кПа, суглинки – от 5 до 200 кПа. Отсюда следует, что первый вид легче поддается разработке.