38 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные строительные свойства и качества грунтов

Основные строительные свойства и качества грунтов

К основным строительным свойствам грунтов относятся: плотность, разрыхляемость, уплотняемость, влагоемкость, водоудерживающая способность, водопроницаемость, способность сохранять вертикальные или естественные откосы, размываемость.

Плотность. Грунты при естественном залегании находятся в плотном состоянии, т. е. в состоянии с ненарушенной естественной структурой.

Разрыхляемость. При разработке землеройными машинами естественно залегающий грунт разрыхляется; увеличение его объема в результате этого процесса носит название первоначального разрыхления. Разрыхленный грунт, уложенный в насыпь или в отвал, с течением времени под давлением вышерасположенных слоев или после трамбования может значительно уменьшиться в объеме. Таким образом, разрыхленность грунта после осадки уменьшается и носит название остаточного разрыхления.

Числовые значения величин первоначального и остаточного разрыхления очень важны для подсчета осадок земляных сооружений, которые определяются геодезическими методами, а также для подсчета объемов земляных работ.

Размеры приращения объемов при разрыхлении устанавливаются, в процентах от объема грунта в плотном состоянии. Приближенные данные о разрыхлении грунта приведены в табл. 2.

Таблица 2 – Величины разрыхления грунта

Определение количества земляных масс и производительности землеройных машин, а также оплату за выполненные работы производят по объему грунта в плотном состоянии.

Из табл. 2 следует, что степень разрыхления тем больше, чем выше категория грунта.

Уплотняемость. Процесс естественного уплотнения грунта в насыпи происходит неравномерно, вследствие чего могут образоваться местные просадки. Поэтому при возведении насыпей стремятся достичь с помощью специальных машин максимального уплотнения отсыпаемых грунтов.

Влагоемкость. Влагоемкостью называют способность грунта поглощать воду.
По насыщенности водой различают:

Наибольшей влагоемкостью отличаются торф, черноземные и глинистые грунты. Последние обладают также наибольшей водоудерживающей способностью.

Водопроницаемость. Водопроницаемостью называется способность грунта пропускать воду. Чем крупнее частицы, составляющие грунт, тем больше водопроницаемость. Водопроницаемость грунтов характеризуется значениями коэффициентов фильтрации, приведенными в табл. 3.

Таблица 3 — Значения коэффициентов фильтрации для некоторых грунтов

Крутизна и коэффициенты откоса. Крутизна откосов насыпей и выемок зависит от угла естественного откоса сыпучих грунтов, сцепления частиц связных грунтов, от величины давления вышележащих слоев, влажности и пр. Крутизна характеризуется коэффициентом откоса. Наибольшая допустимая ТУ крутизна откосов котлованов и траншей, разрабатываемых без креплений, приводится в табл. 4.

Таблица 4 – Крутизна откосов

Размываемость. Размываемостью называют унос частиц грунта водой. Это свойство учитывают при устройстве кюветов, канав и русел, а также при разработке грунтов методом гидромеханизации.

Чтобы не было уноса частиц из земляного сооружения, необходимо проектировать допустимые скорости течения воды. Чем меньше плотность грунта, тем меньше должна быть эта скорость.

Основные строительные свойства и качества грунтов

Выбирая участок под строительство, на физические свойства грунтов внимание обращается в первую очередь.

Если грунт насыпной, наносной, торфяной или растительный, от возведения здания на этом участке следует отказаться.

Для фундаментов они являются абсолютно непригодными. Самые высокие строительные свойства грунтов на тех участках, где почва давно и плотно слежалась, высоко содержание крупнозернистого песка и глины.

Физические свойства грунтов для строительства

Каковы различия в физических свойствах таких грунтов, как песок и глина?

Прежде всего, основные строительные свойства этих грунтов сводятся к следующему. Пески в чистом виде имеют ничтожную связь, глины обладают значительной связностью. Пески не пластичны, глины — пластичны. Пески почти немедленно после приложения силы сжимаются, глины же под действием внешней нагрузки сжимаются очень медленно. В то нее время степень сжимаемости песков ничтожна, глины сжимаются сильно.

Что называется материком, и какими должны быть качества этого грунта для строительства фундаментов?

Всякий грунт, способный по своим свойствам служить естественным основанием для возведения на нем необходимого сооружения, называется материком. От материка требуется: достаточная прочность; малая и равномерная сжимаемость; нерйзмываемость; достаточная мощность; невыветриваемость. Достаточная прочность определяется соотношением между весом сооружения, приходящимся на 1 см площади основания, и допустимым на такую же площадь данного грунта давлением. Также следует учитывать характер нагрузки и глубину заложения фундамента.

Что означает понятие «легкий — тяжелый» дом?

Тяжелый — это дом, на строительной площадке которого касательные силы пучения, способные действовать по боковой поверхности заглубленных ниже расчетной глубины промерзания фундаментов, меньше веса дома. Легкий — это дом, на площадке которого касательные силы пучения больше веса дома. Из данных определений следует, что один и тот же дом может быть легким или тяжелым в зависимости: от климатической зоны, где он строится; от степени пучинистости грунтов; от теплового режима дома; от конструктивных особенностей цокольной части дома. Например, неотапливаемый дом в Московской области может относиться к категории тяжелых, а на строительных площадках Новосибирска при тех же характеристиках грунтов, но где нормативная глубина промерзания равна 2,2 м и суммарные силы пучения больше, к категории легких домов. Для получения показателей по другим регионам России надо приведенный параметр по Московской области разделить на 1,4 и помножить на нормативную глубину промерзания рассматриваемого региона. Тогда расчетная глубина промерзания основания неотапливаемого дома для Новосибирской области составит 1,54×2,2-1,4=2,42 м.

Какой грунт для фундамента дома лучше

Какие грунты лучше для фундамента будущего здания?

Лучшими грунтами для фундаментов являются скалистые сплошные и слоистые, а также плотно слежавшиеся, скалистые обломочные, песчаные крупнозернистые и плотные глинистые. Совершенно непригодны — растительная земля, торф, а также всякого рода наносные и насыпные грунты.

Насколько песчаный грунт является надежным в средней полосе России?

Прочность песчаных оснований возрастает с увеличением размера частиц песка. Незначительные деформации при воздействии нагрузки испытывают пески средней крупности. На прочности крупных и средних песков обводнение почти не сказывается. Мелкие же пески при увеличении влажности заметно теряют в этом показателе. Однако самыми надежными являются основания, сложенные крупнообломочными грунтами, в которых большая часть массы приходится на частицы диаметром свыше 2 мм; если таких частиц меньше 50% — грунт песчаный. На их несущую способность не оказывает отрицательного воздействия наличие воды или песчаного заполнителя.

Почему нельзя возводить фундаменты на супесях, суглинках, лессовидных грунтах и торфе?

Пылевато-глинистые грунты в зависимости от содержания глинистых частиц делятся на супеси (3-10%), суглинки (10-30%) и глины (более 30%). Все они отличаются нестабильными механическими показателями, определяемыми пористостью и влажностью. С увеличением последних, несущая способность таких грунтов снижается.

С большими трудностями сопряжено устройство фундаментов на илистых грунтах, поскольку такие грунты обладают значительными пористостью и анизотропией.

Лессы и лессовидные грунты в сухом состоянии достаточно устойчивы в силу наличия прочных структурных связей. Однако при увлажнении эти связи нарушаются, и под нагрузкой такой грунт проседает.

Торф, представляющий собой смесь глинистых или песчаных грунтов с растительными остатками, характеризуется медленным развитием осадок, большой сжимаемостью и анизотропией. Кроме того, в торфе зачастую возникают среды, агрессивные по отношению к материалам, из которых устроены подземные конструкции здания.

Глубина промерзания грунта в Московской области и как её уменьшить

Дома могут быть регулярно отапливаемые в зимний период и неотапливаемые (эпизодически отапливаемые или с отложенным периодом регулярного отопления).

Как это влияет на расчетную глубину промерзания грунта в Московской области при возведении зданий?

В неотапливаемых домах расчетная глубина промерзания грунтов увеличивается по сравнению с нормативной в 1,1 раза. В Московской области глубина промерзания грунта считается 1,6 м. Если дома отапливаемые, то расчетная глубина промерзания меньше или равна нормативной (в зависимости от особенностей конструкции цокольной части и температуры в доме).

Читать еще:  Посадка и уход за томатами в теплице и открытом грунте

Например, при температуре в бесподвальном доме не ниже +15°С и устройстве утепленных полов по цокольному перекрытию расчетная глубина промерзания грунтов у наружных фундаментов составляет 1,1м, при температуре не ниже +10°С — 1,26 м, при температуре 0 … +5°С — 1,4 м. В отапливаемом доме с теплым подвалом или техническим подпольем при температуре в нем не ниже + 15°С расчетная глубина промерзания грунтов у наружных стен подвала или фундаментов составит 0,7 м.

Равномерно ли промерзает грунт по периметру дома?

За зимний период с одной стороны дома может намести снега больше, чем с другой. Там, где снега больше, промерзание и пучение меньше. У крыльца, гаража и между ними, если в доме проживают, снег по дорожкам убирается регулярно, а если не проживают — периодически. В этих местах промерзание грунта может быть наибольшее. В отапливаемых домах с цокольным этажом внизу могут находиться топочная, сауна. В местах их расположения примыкающий грунт вообще может не промерзать. Под внутренними фундаментами неотапливаемых домов грунт может промерзать на большую глубину, чем под наружными фундаментами при наличии снега. Под внутренними фундаментами в отапливаемых домах грунт может совсем не промерзать. Если в отапливаемых домах имеются примыкающие веранда, деревянная терраса и гараж, то промерзание под ними значительно больше, чем под наружными фундаментами отапливаемой части дома.

Каким должен быть фундамент, если грунт промерзает неравномерно?

В легких домах повышаются требования к пространственной жесткости фундаментов. Чем выше степень пучинистости грунтов, тем большие требования предъявляются к пространственной жесткости и прочности фундаментов. Здесь фундаменты из сборных блоков, имеющие низкие жесткостные характеристики, непригодны для применения. В средне- и сильнопучинистых грунтах необходимо устройство сборно-монолитных или монолитных железобетонных ленточных фундаментов в виде единой пространственной, жесткой рамы с включением в нее всех фундаментов, в том числе внутренних. Такая рама совместно с противопучинной подушкой нивелирует неравномерность деформаций пучения.

Как уменьшить глубину промерзания грунта, если в силу тех или иных причин строительство дома намечено зимой?

Для этого рекомендуется осуществлять: предварительное рыхление земли путем вспахивания, боронования; засоление грунта; покрытие поверхности теплоизоляционными материалами; удержание снегового покрова

Как разморозить грунт?

Есть два способа оттаивания мерзлого грунта: использование солнечного тепла или тепла воды; сжигание твердого, жидкого или газообразного топлива. Самый дешевый — сжигание твердого топлива (дрова) с последующей засыпкой костров древесными опилками. Под воздушным покрытием дрова и опилки тлеют сутками, «отпуская» тепло вниз и прогревая землю в глубину. При разработке мерзлых грунтов применяют машины ударного действия — отбойные молотки. Разработанные в зимнее время траншеи следует засыпать немедленно.

Основание под фундамент

Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Целью инженерно-геологических работ при строительстве является определение особенностей и свойств используемых грунтов под основание будущего здания или сооружения. Для упрощения данных работ составлена строительная классификация грунтов. Каковы основные виды грунтов и их строительные свойства?

Строительная классификация грунтов и виды грунтов

Грунты разнообразны по своему составу, структуре и характеру залегания. Строительная классификация грунтов и виды грунтов определяются согласно СНиП II-15-74 ч.2.

Грунты подразделяются на два класса: скальные — грунты с жесткими (кристаллизационными или цементационными) структурными связями и нескальные — грунты без жестких структурных связей.

1. Скальные грунты

Скальные – грунты с жесткими структурными связями залегают в виде сплошного массива или в виде трещиноватого слоя. К ним относятся магматические (граниты, диориты и др.), метаморфические (гнейсы, кварциты, сланцы и др.), осадочные сцементированные (песчаники, конгломераты и др.) и искусственные.

Они водоустойчивы, несжимаемы, имеют значительную прочность на сжатие и не промерзают и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.

Скальные грунты разделяют по пределу прочности, растворимости, размягчаемости и засоленности.

2. Нескальные грунты

Нескальные грунты – это осадочные породы без жестких структурных связей. По крупности частиц и их содержанию делят на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы. Характерной особенностью этих грунтов является их раздробленность и дисперсность, отличающие их от скальных весьма прочных пород.

2.1. Крупнообломочные грунты

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты подразделяют на: валунный d>200 мм (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый), галечниковый d>10 мм (при неокатанных гранях – щебенистый) и гравийный d>2 мм (при неокатанных гранях – дресвяный). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву.

Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой. Они сжимаются незначительно и являются надежными основаниями.

При наличии более 40% песчаного заполнителя или более 30% пылевато-глинистого от общей массы учитывается только мелкая составляющая грунта, так как именно она будет определять несущую способность.

Крупнообломочный грунт может быть пучинистым, если мелкая составляющая — пылеватый песок или глина.

2.2. Песчаные грунты

Песчаные – состоят из частиц зерен кварца и других минералов крупностью от 0,1 до 2 мм, содержащие глины не более 3% и не обладают свойством пластичности. Пески разделяют по зерновому составу и размеру преобладающих фракций на гравелистые лески d>2 мм, крупные d>0,5 мм, средней крупности d>0,25 мм, мелкие d>0,1 мм и пылеватые d=0,05 — 0,005 мм.

Частицы грунта крупностью от d=0,05 — 0,005 мм называют пылеватыми . Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых . Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым .

Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Сжимаемость плотного песка невелика, но скорость уплотнения под нагрузкой значительна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластичности.

Гравелистые, крупные и средней крупности пески значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают.

Тип крупнообломочных и песчаных грунтов устанавливается по гранулометрическому составу, разновидность – по степени влажности.

2.3. Пылевато-глинистые грунты

Пылевато-глинистые грунты содержат пылеватые (размером 0,05 – 0,005 мм) и глинистые (размером менее 0,005 мм) частицы. Среди пылевато-глинистых грунтов выделяют грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании, – просадочные и набухающие . К просадочным относятся грунты, которые под действием внешних факторов и собственного веса при замачивании водой дают значительную осадку, называемую просадкой. Набухающие грунты увеличиваются в объеме при увлажнении и уменьшаются в объеме при высыхании.

2.3.1. Глинистые грунты

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму, с небольшой примесью мелких песчаных частиц. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение.

Глинистые грунты делятся в зависимости от числа пластичности на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10. 30%) и супеси (З. 10%).

Читать еще:  Нарушен температурный режим воздуха и почвы

Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности, которая определяет консистенцию глинистых грунтов. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.

Тип глинистого грунта зависит от числа пластичности, разновидность – от показателя текучести.

2.3.2. Лёссовые и лёссовидные грунты

Лёссовые и лёссовидные – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц (содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном содержании глинистых и известковых частиц) и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии имеют значительную пористость — до 40% и обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам (под действием внешних факторов и собственного веса дают значительную просадку) и при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от увлажнения. С органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный торф) неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной сжимаемостью.

В качестве естественных оснований под здания непригодны (при увлажнении полностью теряют прочность и возникают большие, часто неравномерные, деформации — просадки). При использовании лёсса в качестве основания необходимо принимать меры, устраняющие возможность его замачивания.

2.3.3. Плывуны

Плывуны – это грунты, которые при вскрытии приходят в движение подобно вязко-текучему телу, образуются мелкозернистыми пылеватыми песками с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. При разжижении становятся сильно подвижными, фактически, превращаются в жидкообразное состояние.

Различают плывуны истинные и псевдоплывуны. Истинные плывуны характеризуются присутствием пылевато-глинистых и коллоидных частиц, большой пористостью (> 40%), низкими водоотдачей и коэффициентом фильтрации, особенностью к тиксотропным превращениям, оплыванием при влажности 6 — 9% и переходом в текучее состояние при 15 — 17%. Псевдоплывуны – пески, не содержащие тонких глинистых частиц, полностью водонасыщенные, легко отдающие воду, водопроницаемые, переходящие в плывунное состояние при определенном гидравлическом градиенте.

Они малопригодны в качестве естественных оснований.

2.4. Биогенные грунты

Биогенные грунты характеризуются значительным содержанием органических веществ. К ним относятся заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным грунтам следует отнести песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие 10 — 50% (по массе) органических веществ. Если их больше 50%, то это торф. Сапропели — это пресноводные илы.

2.5. Почвы

Почвы – это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием.

Почвы и биогенные грунты служить основанием для здания или сооружения не могут. Первые — срезают и используют для целей земледелия, вторые — требуют специальных мер по подготовке основания.

2.6. Насыпные грунты

Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. или грунты природного происхождения с нарушенной структурой в результате перемещения грунта. Свойства таких грунтов очень различны и зависят от многих факторов (вид исходного материала, степень уплотнения, однородность и т. д.). Обладают свойством неравномерной сжимаемости, и в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. Насыпные грунты весьма неоднородны; кроме того, различные органические и неорганические материалы существенно ухудшают его механические свойства. Даже при отсутствии органических примесей, в некоторых случаях, они остаются слабыми на протяжении многих десятилетий.

В качестве основания для зданий и сооружений насыпной грунт рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Например, слежавшиеся более трёх лет, особенно пески, могут служить основанием под фундамент небольших строений, при условии, что в нем отсутствуют растительные останки и бытовой мусор.

В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами . Они являются хорошим основанием для зданий.

Вы смотрели: Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Поделиться ссылкой в социальных сетях

Строительные свойства грунтов

Технология переработки грунта

Переработку грунта ведут с целью подготовки основания под здания, изменения рельефа местности, устройство полотна дорог, устройство подземных выемок и т.д. Результатом переработки грунта являются земляные сооружения: выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки.

Выемку, имеющую ширину до 3м и длину, значительно превышающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой не превышает десятикратной её ширины, называют котлованом. Выемки, закрытые с поверхности называют подземными выработками. После устройства подземных сооружений грунт укладывают в так называемые «пазухи» — этот процесс называют обратной засыпкой. Основными процессами переработки грунта являются разработка грунта, его перемещение и укладка. В ряде случаев этим процессам сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы. Весь этот комплекс процессов называют земляными работами.

Земляные работы относят к наиболее тяжёлым и трудоёмким видам строительных работ. На 1 м3 объёма промышленного сооружения в среднем перерабатывается 1,5 … 2 м3 грунта, а на 1 м3 объёма гражданского строительства – до 0,5 м3. Переработку грунта ведут различными методами, которые делятся на 4-ре группы: механический, гидравлический, взрывной и ручной. В современном строительстве механическим методом перерабатывается около 95%, гидравлическим – около 2%, взрывным – до 1% всего объёма, ручной труд с применением специализированного инструмента – 2% всего объёма работ. Производство работ вручную влияет на общие затраты т.к. производительность ручного труда в 20 … 30 раз ниже механизированного.

Строительные свойства грунтов

Плотность – масса 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов – 1,6 … 2,1 т/м3, скальных неразрыхлённых грунтов – 3,3 т/м3.

Влажность – степень насыщения грунта водой. При влажности более 30% грунты – мокрые, при влажности до 5% — сухие.

Липкость – способность грунта при определённой влажности прилипать к поверхности различных предметов. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин до 0,05 МПа).

Разрыхляемость – способность грунта увеличиваться о объёме в процессе его разработки. При этом плотность грунта уменьшается. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта и характеризуется коэффициентом разрыхления кр. Этот коэффициент представляет собой отношение объёма разрыхлённого грунта к объёму грунта в естественном состоянии (для песчаных кр = 1,08 … 1,17 , суглинистых кр = 1,14 … 1,28 и глинистых грунтов кр = 1,24 … 1,3).

Уложенный в насыпь разрыхлённый грунт под влиянием массы вышележащих слоёв грунта или механического уплотнения уплотняется. Однако грунт не занимает того объёма, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта ко.р., для песчаных грунтов ко.р = 1,01 … 1,025, для суглинистых – 1,015 … 1,05, для глинистых – 1,04 … 1,09.

Сцепление характеризуют начальным сопротивлением грунта сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности. Сила сцепления для песчаных грунтов – 0,03 … 0,05 МПа, для глинистых – 0,05 … 0,3 МПа.

Угол естественного откоса характеризуется физическими свойствами грунта, при котором он находится в состоянии предельного равновесия. Крутизна откосов определяется отношением высоты к заложению: h/a = 1/m, где m – коэффициент откоса. Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.

Удельное сопротивление резанию зависит как от свойств разрабатываемого грунта, так и от конструктивного исполнения рабочего органа землеройного оборудования. С учётом этого грунты по трудности их разработки классифицируют в группы (ЕНиР 2-1-1, табл. 1 и 2). Для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяют на 6, для многоковшовых экскаваторов и скреперов – на две, для бульдозеров и грейдеров – на три группы. При разработке грунтов вручную их делят на семь групп. В состав первой группы входят легко разрабатываемые грунты, в последнюю – трудно разрабатываемые.

Читать еще:  Подкормка огурцов народными средствами 5 работающих рецептов

Подготовительные и вспомогательные процессы

Должны обеспечивать качественное и безопасное производство работ и включают: разбивку земляных сооружений, водоотлив и понижение уровня грунтовых вод, временное крепление стенок выемок, искусственное закрепление грунтов.

Разбивка земляных сооружений. Состоит в установлении и закреплении их положения на местности.

Водоотлив и понижение уровня грунтовых вод. При устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод, необходимо: осушать водонасыщенный грунт; предотвращать попадание грунтовой воды в выемки.

Открытый водоотлив предусматривает откачку воды непосредственно из выемки. Водосборные канавы устраивают шириной по дну 0,3 … 0,6 и глубиной 1 … 2 м с уклоном 0,01 … 0,02 в сторону приямков. Недостаток метода – потоки грунтовой воды разжижают грунт и выносят из него на поверхность мелкие частицы (суффозия грунта), в результате несущая способность в основаниях может снизится.

Грунтовый водоотлив обеспечивает снижение УГВ ниже дна будущей выемки. УГВ понижается благодаря непрерывной откачки воды водопонизительными установками из систем колодцев и скважин, расположенных вокруг выемки. Основные способы – иглофильтровой, вакуумный и электроосмотический. Иглофильтровой способ – иглофильтровая установка, водосборный коллектор и насос. Вакуумный способ водопонижения – используют вакуумные водопонизительные установки для понижения УГВ в мелкозернистых грунтах с коэффициентом фильтрации 0,02 … 1 м/сут, в которых применять иглофильтровые установки нецелесообразно. Явление электроосмоса используют для расширения области применения иглофильтровых установок в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут. В этом случае наряду с иглофильтрами в грунт погружают стальные стержни. Иглофильтры подключают к отрицательному (катод), а стержни – к положительному полюсу постоянного тока (анод). Под действием электрического тока вода освобождается и перемещается в сторону иглофильтров. Коэффициент фильтрации грунта увеличивается в 5 … 25 раз.

Временное крепление стенок. Временная крепь может быть выполнена в виде деревянного или металлического шпунта, деревянных щитов с опорными стойками, щитов с распорными и других конструкций.

Искусственное закрепление грунтов. В зависимости от физико-механических свойств грунта, его состояния, требуемой степени закрепления применяют замораживание, цементацию, битумизацию, химический, термический, электрический, электрохимический и другие способы искусственного закрепления грунтов.

Разработка грунта механическим методом

Основан на применении для разработки, перемещения и укладки грунта машин и механизмов. Ведущим процессом является разработка грунта – на грунт действует усилие резания (скалывания) рабочего органа различных машин. В результате определённые порции грунта отделяются от массива и могут быть перемещены и уложены в насыпь. Если машина только разрабатывает грунт, то она носит название землеройной. Если машина разрабатывает и перемещает грунт, то она носит название землеройно-транспортной.

Разработка грунта землеройными машинами. К землеройным машинам относят одноковшовые экскаваторы цикличного и непрерывного действия. Наибольшее применение имеют одноковшовые экскаваторы (45% всего объёма землеройных работ). Используются экскаваторы с ковшом вместимостью 0,15 … 2 м3, реже до 4 м3. Цикл операций: резание грунта и заполнение ковша, подъём ковша с грунтом, поворот экскаватора вокруг оси к месту выгрузки, выгрузка грунта из ковша, обратный поворот экскаватора, опускание ковша и подача его в исходное положение.

Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов: максимальная высота копания, глубина копания, наибольший и наименьший радиус копания, радиус выгрузки, высота выгрузки. Зону, в которой действует экскаватор называют забоем. Средняя величина угла поворота экскаватора от места заполнения до места выгрузки должна быть минимальной, т.к. на поворот стрелы расходуется до 70% рабочего времени цикла экскаватора.

Экскаватор с прямой лопатой используется для разработки грунтов, расположенных выше уровня стоянки экскаватора, преимущественно с погрузкой в транспорт. Процесс выемки грунта осуществляется лобовыми и боковыми забоями.

Экскаватор с обратной лопатой используется при разработке грунтов, которые находятся ниже уровня стоянки экскаватора лобовым или боковым забоем. Отрывку котлована шириной 12 … 14 м осуществляют лобовой проходкой при перемещении экскаватора по зигзагу, а при большой ширине – поперечно-торцевой.

Экскаватор-драглайн применяют для разработки грунтов, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора: для рытья глубоких котлованов, широких траншей, рытья грунта из под воды и т.д. Их применяют для отделочных земляных работ при планировке площадей и зачистке откосов. Преимуществами драглайна являются большие радиусы действия (до 10 м) и глубина копания (до 12 м). Разработку грунта осуществляют лобовыми и боковыми проходками аналогично экскаватору «обратная лопата». Драглайн обычно передвигается между очередными стоянками на 1/5 длины стрелы.

Экскаватор-грейфер применяют для рытья колодцев, узких глубоких котлованов, траншей, особенно в условиях разработки грунтов ниже уровня грунтовых вод.

Многоковшовые экскаваторы непрерывного действия. Рабочим органом является ковшовая цепь или ковшовый ротор. Цепь – траншеи глубиной до 3,0 м с вертикальными стенками, роторные – глубиной до 2,5 м с откосами.

Разработка грунта землеройно-транспортными машинами. Основные виды – скреперы и бульдозеры, которые за один цикл разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и возвращаются в забой порожняком.

Скреперы – применяют прицепные (с объёмом ковша 3,7,8 м3), полуприцепные (с объёмом ковша 4,5 м3) и самоходные (с объёмом ковша 8,15,25 м3). Прицепные и полуприцепные скреперы наиболее эффективно применять при транспортировке грунта на расстояние до 1000 м, а самоходные до 3000м. Скреперами ведут разработку, транспортирование и укладку грунтов I и II групп по трудности разработки (песчаные, супесчаные и др.). Применяют следующие траектории движения скреперов: Эллиптическую, спиральную, «восьмёркой», зигзагообразную, челночно-поперечную и челночно-продольную.

Бульдозерами разрабатывают грунт в неглубоких и протяжённых выемках для перемещения его в насыпи на расстояние до 100 м, для обратной засыпки, зачистки, разравнивания и планировки грунта. Разработку выемок ведут ярусами. Планировка площадок выполняется двумя способами: траншейным и послойным. При перемещении грунта на расстояние свыше 40 м применяют способ разработки с промежуточным валом, а также спаренную работу двух бульдозеров.

Укладка и уплотнение грунта. Выполняют при планировочных работах, возведении насыпей, обратных засыпках. Наибольшее распространение получило уплотнение грунта катками статического действия: гладкими, кулачковыми, пневмошинными. Обычно необходимое число проходов по одному месту 6 … 8. Толщина слоёв 0,2 … 0,4 м в рыхло состоянии. Уплотнение грунта ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путём последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причём каждая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2 … 0,3 м. Закончив укатку свей площади за один раз, приступают ко второй проходке.

Вытрамбование грунта — новый метод устройства выемок под фундаменты. Осуществляют посредством приложения на грунт ударной нагрузки путём сбрасывания с высоты 3 … 8 м тяжёлой трамбовки в одно и то же место до образования котлована небольшой глубины. В результате под котлованом и вокруг него образуется уплотнённая зона. В плане трамбовки могут иметь форму квадрата, прямоугольника, шестиугольника или круга шириной понизу 0,4 … 1,4 м, а поверху 0,7 … 2,0 м. Высота трамбовки составляет 1 … 3,5 м с конусностью боковых стенок от 1:20 до 1:5. Масса трамбовки находится в пределах 2 … 10 т.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector