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.
Исходя из строительных норм и правил (СНИП), коэффициент разрыхления грунта (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:
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 |
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
Строительные работы начинаются с места разметки и раскопок для фундамента. Выемка почвы занимает важное место в оценках стоимости строительства, и значительная сумма денег необходима для оплаты технологий, которые производят удаление грунта. Для составления бюджета и оценить стоимости недостаточно знать только размер ямы — необходимо также учитывать особенности почвы. Одной из таких характеристик является скорость разрыхления почвы, позволяющая определить увеличение объема после удаления грунта.
Какими бы ни были строительные работы, все они должны начинаться с разметки (планировки) участка и подготовки фундамента. В сметах, которые предоставляют заказчику строительные фирмы или собственник, земляные работы всегда занимают первое место. Обычный потребитель уверен, что в оценку подготовительных работ включаются только выемка земли и ее вывоз. Однако такие работы нельзя проводить без учета особенностей грунта. Важной характеристикой можно считать коэффициент разрыхления грунта (КРГ). Хотите разобраться, о чем конкретно идет речь и подсчитать затраты на строительство самостоятельно? Это возможно. Рассмотрим вопрос детальнее.
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:
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, чернозем, смешанные грунтовые смеси.
Что нужно учитывать при подсчетах? Сложность разработки и, соответственно, стоимость работ зависит от четырех показателей:
Коэффициент разрыхления грунта - таблица (см. ниже).
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.
Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:
Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.
Этот показатель отражает состояние слежавшегося грунта. Известно, что пласты, разрыхленные в процессе разработки участка, со временем слеживаются. Происходит их уплотнение, осадка. Естественный процесс ускоряет действие воды (дожди, искусственное орошение), повышенная влажность, трамбовка механизмами.
В данном случае рассчитывать этот показатель нет необходимости - он уже известен и его можно посмотреть в таблице, размещенной выше.
Цифры, отражающие остаточное разрыхления, имеют значение как в крупном (промышленном), так и частном строительстве. Они позволяют вычислить объемы гравия, который уйдет под фундамент. Кроме того, показатели важны для складирования выбранного грунта или его утилизации.
Допустим, вы хотите разработать участок. Задача - узнать какой получится после проведенных подготовительных работ. Известны следующие данные:
Вычисляем объем котлована (Xk):
Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.
Теперь смотрим первоначальное разрыхление (коэффициент разрыхления грунта по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:
Xr = 64*1,2 = 77 м3
Таким образом, 77 кубов - это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.
Земляные работы.
Производство земляных работ на объекте связано с переработкой грунта,
результатами которых являются различного вида земляные сооружения.
В нашем проекте земляные сооружения будут следующих классификаций:
по отношению к поверхности грунта- выемка (котлован), насыпь (грунт в отвал), подземная выработка (под инженерные коммуникации);
по функциональному назначению- котлован, отвал, дорожные полотна, планировочные площадки, выработки;
по сроку службы- постоянные (котлованы, подземные выработки) и временные (насыпи, отвалы, планировочные площадки, дорожные полотна для строительства объекта)
по геометрическим параметрам и пространственной форме- будет считаться неглубоким (h к =3,25м), небольшой протяжённости (длина здания 132м) и простое по геометрической форме (прямоугольник).
Процессы по переработки грунта можно разделить на три группы: основные, подготовительные и вспомогательные. Основными процессами переработки, в результате которых создаются земляные сооружения проектных параметров, являются: разработка грунта выемках, укладка грунта в насыпи, погрузка и его перемещение в пределах стройплощадки, транспортировка грунта за её пределы, послойное разравнивание и уплотнение грунта, рыхление мёрзлых и трудно разрабатываемых грунтов, обратная засыпка пазух земляного сооружения. Подготовительные процессы осуществляются до начала основных процессов разработки грунта, а вспомогательные-до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называют земляными работами .
Подготовительные процесс . В состав работ по подготовке строительной площадки под новое строительство входят: ограждение участка; расчистка территории и снос существующих строений; пере трассировка мешающих инженерных сетей; защита территории от стока поверхностных вод; прокладка временных коммуникаций и дорог; устройство временных бытовых, складских,
культурно-административных и других помещений.
После расчистки территории выполняют работы по созданию опорной геодезической сети, устанавливают обноску и производят геодезическую разбивку зданий и сооружений.
Вертикальную планировка выполняют для выравнивания естественного
рельефа площадок, отведенных под строительство различных зданий и сооружений, а также для благоустройства территорий. Земляные работы по вертикальной планировке включают выемку грунта на одних участках площадки, перемещение, отсыпку и уплотнение его на других участках (в зоне насыпи).
Вертикальную планировку площадок на участке выемок осуществляют до устройства на них коммуникаций и фундаментов, а на участках насыпей - после устройства этих сооружений.
От тщательности выполнения заданий подготовительного периода в большой степени зависит успех проведения всех основных строительно-монтажных работ по возведению или реконструкции зданий и сооружений, инженерных сетей и пусковых комплексов. Объем работ подготовительного периода определяется в ПОС и уточняется в ППР.
До начала работ по отрывке котлована (траншей) следует производить срезку растительного грунта в пределах размеров котлована или траншей, обычно на глубину 0,1-0,2 м с помощью бульдозера или скрепера и перемещают в специально выделенные места-бурты, а затем используют в местах озеленения или отвозят в другие места для рекультивации земли.
Для возведения подземной части зданий производят разработку котлованов под фундаменты каркаса здания и под оборудование, засыпку не просадочными грунтами пазух фундаментов и их уплотнение, а также отрывку траншей для устройства вводов инженерных и различных внутренних подземных коммуникаций.
Земляные работы относят к наиболее тяжёлым и трудоёмким видам строительных работ, поэтому для повышения производительности труда внедряется механизированность земляных работ, которая в современном строительстве достигла 98%, повысив тем самым производительность труда в 20-30 раз от ручного труда. Для выполнения значительных объёмов земляных работ используют разнообразную строительную технику-экскаваторы, бульдозеры, скреперы, средства гидромеханизации, взрывную технику.
Процессы при земляных работах:
1. Снятие растительного слоя.
2. Подготовка и рыхление грунта (в зимний период).
3. Вертикальная планировка территории.
4. Разработка грунта экскаватором.
5. Выгрузка грунта в отвал или в транспортное средство.
6. Транспортирование грунта автосамосвалами.
7. Разработка недобора грунта.
8. Обратная засыпка в пазухи выемки (после возведения подземной части объекта).
9. Уплотнение грунта.
Характеристика грунтов, в зависимости от группы приводится в ЕНиР . Супесь- группа грунта I для разработки экскаватором, II группа для разработки бульдозером. Свойство грунта увеличиваться в объеме при его разработке вследствие нарушения связанности между частицами грунта называется разрыхлением грунта . Это свойство характеризуется двумя коэффициентами: К п.р. - коэффициент первоначального разрыхления; К о.р. - коэффициент остаточного разрыхления. Эти показатели принимаются по ЕНиР, в которых они приведены в процентах. Например, для грунта-супесь коэффициент первоначального разрыхления будет равен К пр = 1+ (12-17%)=1+0,14=1,14, а коэффициент остаточного разрыхления К ор = 1+ (3-5%)=1+0,04=1,04.
Первоначальное увеличение объема грунта после разработки, % |
Остаточное разрыхление грунта, % |
||
Ломовая и сланцевая | |||
Мягкая и жирная | |||
Гравийно-галечный | |||
Растительный | |||
Скальный | |||
Отвердевший | |||
Суглинок: | |||
Легкий и лессовидный | |||
Чернозем и каштановый грунт |
Для обеспечения устойчивости земляных сооружений их возводят с откосами, крутизна которых характеризуется отношением высоты к заложению (рис.2):
Где: т - коэффициент заложения.
Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса α, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия.
Рис.2. Крутизна откоса
В нашем случае m=0,85 для супеси из таблицы «Допустимая крутизна откосов»,
где Н – высота откоса; а - заложение откоса или проекция откоса на горизонт;
m -коэффициент откоса.
Рытье котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов согласно нижеследующей таблице. В таблице приведены углы естественного откоса и наибольшая допустимая крутизна. В нашем случае- супесь от 3до 5 м глубина- 1:0,85.
Подсчет объемов земляных масс, подлежащих разработке, сводится к определению объемов различных геометрических фигур, на которые земляное сооружение может быть разбито. При этом, прежде всего, необходимо установить размеры земляного сооружения с учетом допустимой крутизны откосов котлована (траншей). Для этого нужно построить поперечные и продольные профили земляного сооружения. По заданному виду грунта принимается допустимая крутизна откоса.
Объем котлована, имеющего постоянные по всему периметру откосы и прямоугольное основание, можно определить по формуле:
V k =h k /6
a к в =а к н +2mh к а к н =а 1 +2×0,1+2×0,6=4,2+0,2+1,2=5,6м
b к в =b к н +2mh к b к н =b 1 +2×0,1+2×0,6+L зд -1м=2,7+0,2+1,2+132-1=135,1м
m =0, 85 h к =3,15+0,1=3,25м
а к в =а к н +2mh к =5,6+2×0,85×3,25=11,125м
b к в =b к н +2mh к =135,1+2×0,85×3,25=140,625м
V к =3,25 /6 =3755,12м 3
Полный объём грунта под котлован, нашего строящегося здания будет состоять
из трёх таких котлованов по исходным данным: 3×3755,12м 3 =11265,36м 3 = V к,
подбираем объём ковша экскаватора от объёма грунта по таблице, это будет 1,0 м 3 ковш с режущей кромкой для грунта-супесь.
Работы связанные со строительством начинаются с маркировки надела и ноу-хау грунта под фундамент. Работы связанные с землей занимают также первую строку в ремонтной смете, и большая сумма доводится на оплату техники, производящей углубление и вывоз грунта с надела. Для составления сметы и оценки цены работ мало знать размеры котлована, нужно также предусматривать отличительные характеристики грунта. Одной из подобных характеристик считается показатель разрыхления грунта, дающий возможность установить повышение объема при выемке его из котлована
Показатель разрыхления грунта
Все грунты с точки зрения строительства можно поделить на 2 группы:
На трудность ноу-хау и стоимость работ с землей воздействуют следующие свойства грунтов:
Влажность грунт – это мера его насыщения водой, выраженная в процентах. Обычная влажность лежит в пределах 5-25%,а грунты, имеющие влажность более 30%, считаются влажными. При влаги до 5% грунты называют сухими.
Пример влажненького грунта
Сцепление действует на сопротивление грунта сдвигу, у песков и супесей данный показатель находится в диапазоне 3-50 кПа, у глин и суглинков – в пределах 5-200 кПа.
Плотность находится в зависимости от хорошего и количественного почвенного состава, а еще от его влажности. Самыми крепкими, и, поэтому, тяжёлыми считаются скальные грунты, особенно лёгкие категории грунта – пески и супеси. Свойства грунтов показаны в таблице:
Как заметно из таблицы, показатель первоначального разрыхления грунта прямиком пропорционален плотности грунта, другими словами, чем крепче и тяжелее грунт в природных ситуациях, тем больше объема он занимает в подобранном состоянии. Этот показатель действует на объемы вывозки грунта после его ноу-хау.
Существует также подобный показатель, как остаточное разрыхление грунта, он демонстрирует, насколько грунт подчиняется осадке в процедуре слеживания, при контакте с водой, при трамбовке механизмами. Для приватного строительства данный показатель имеет большое значение при заказе гравия для исполнения подушки под фундамент и прочих работ, связанных из расчета привозного грунта. Также он очень принципиален для складирования и утилизации грунтов.
Таблица — название грунта и его остаточное разрыхление %
Использование коэффициентов начального и остаточного разрыхления грунтов в действительности можно посмотреть на примере расчета. Представим, что имеется потребность сделать разработку грунта под котлован заглубленного фундамента ленточного типа с дальнейшей отсыпкой гравийной подушки. Грунт на участке – мокрый песок. Ширина котлована – 1 метр, вся длина ленты фундамента 40 метров, глубина котлована – 1,5 метров, толщина гравийной подушки после трамбовки – 0,3 метра.
Vк = 40 · 1 · 1,5 = 60 м3.
V1 = kр · Vк = 1,2 · 60 = 72 м3;
где kр= 1,2 – показатель начального разрыхления грунта для влажненького песка, принятый по среднему значению (таблица 1).
Стало быть, объем вывоза грунта будет составлять 72м3.
Vп = 40 · 1 · 0,3 = 12 м3.
Первый показатель разрыхления kр = 20% или 1,2; последний показатель разрыхления kор = 8% или 1,08.
V2 = Vп ·kр/kор=12 · 1,2/1,08 = 13,33 м3.
Стало быть, объем нужного для отсыпки гравия будет составлять 13,3м3.
Разумеется, подобный расчет считается очень примерным, но он даст вам представление про то, что такое показатель разрыхления грунта, и для чего он применяется. При проектировке коттеджа или дома для жилья используется более сложная методика, но для подготовительного расчета строительных материалов и трудозатрат на гаражное строительство или домика на даче можно ее применять.
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:
На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:
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:
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 %
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.
V к = 40 · 1 · 1,5 = 60 м 3 .
V 1 = k р · Vк = 1,2 · 60 = 72 м 3 ;
где k р = 1,2 – коэффициент первоначального разрыхления грунта для влажного песка, принятый по среднему значению (таблица 1).
Следовательно, объем вывоза грунта составит 72м 3 .
V п = 40 · 1 · 0,3 = 12 м 3 .
Первоначальный коэффициент разрыхления k р = 20% или 1,2; остаточный коэффициент разрыхления k ор = 8% или 1,08.
V 2 = V п ·k р /k ор =12 · 1,2/1,08 = 13,33 м 3 .
Следовательно, объем необходимого для отсыпки гравия составит 13,3м 3 .
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.
Похожие статьи
abisgroup.ru
Основными свойствами грунтов, влияющими на трудоёмкость и стоимость земляных работ, являются: влажность, разрыхляемость и плотность (важно для устройства оснований).
Влажность грунта — это степень насыщения его водой. Её определяют как отношение массы воды в самом грунте к массе его твёрдых частиц. Выражается влажность в процентах. При влажности менее 5% грунты считаются сухими, при более чем 30% — мокрыми. Трудоёмкость разработки грунта повышается с увеличением его влажности. Но исключением является только глина: сухую её разрабатывать сложнее. Но при порядочной влажности глинистые грунты обретают липкость, что значительно усложняет их разработку.
Плотность — это масса одного кубического метра грунта в плотном теле (естественном состоянии). Несцементированные грунты обладают плотностью от 1,2 до 2,1 тонн/м3, скальные — до 3,3 тонн/м3.
При разработке грунт разрыхляется, увеличиваясь при этом в объёме. Именно данное количество грунта и транспортируется самосвалами к месту утилизации или складирования. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта, при этом характеризуясь коэффициентом первоначального рыхления (Кр), представляющего собой отношение объёма уже разрыхленного грунта к его объёму в естественном состоянии.
В насыпи разрыхлённый грунт уплотняется воздействием массы вышележащих грунтов или с помощью механического уплотнения, смачивания дождём, движения транспорта и т. д. Только грунт не занимает объёма, занимавшего до разработки длительное время. Он сохраняет остаточное разрыхление, которое измеряется коэффициентом остаточного разрыхления (Кор).
Коэффициент первоначального разрыхления грунтов, а также показатели плотности приведены по категориям в таблице.
Из вышеизложенного следует, что, рассчитывая общую стоимость выполнения работ, необходимо знать геометрические размеры будущего котлована. При этом коэффициент первоначального разрыхления нужно умножить на объём грунта в будущем карьере. Именно это количество грунта будет разработано и вывезено со строительного объекта для складирования или утилизации. И именно эта цифра умножается на цену разработки, погрузки и транспортировки одного кубического метра грунта.
ekoartstroi.ru
К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, разрыхляемость.
Плотностью называется масса 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность несцементированных грунтов 1,2…2,1 тонн/м3 , скальных — до 3,3 тонн/м3.
Влажность характеризуется степенью насыщения грунта водой и определяется отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта, выражается в процентах. При влажности более 30 % грунты считаются мокрыми, а при влажности до 5 % — сухими. Чем выше влажность грунта, тем выше трудоемкость его разработки. Исключение составляет глина — сухую глину разрабатывать труднее. Однако при значительной влажности у глинистых грунтов появляется липкость, которая усложняет их разработку.
Грунт при разработке разрыхляется и увеличивается в объеме. Именно это количество грунта и перевозится с объекта к месту складирования либо утилизации самосвалами. Это явление, называемое первоначальным разрыхлением грунта, характеризуется коэффициентом первоначального рыхления Кp, который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии.
Уложенный в насыпь разрыхленный грунт уплотняется под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движения транспорта, смачивания дождем и т.д.Однако грунт длительное время не занимает того объема, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта Кop.
Показатели плотности, а также коэффициент первоначального разрыхления грунтов по категориям приведена в таблице:
Исходя из вышеизложенного, необходимо отметить, что при расчете общей стоимости выполнения работ Заказчику следует учитывать тот факт, что зная геометрические размеры будущего котлована нужно объем грунта в материке умножить на коэффициент первоначального разрыхления. Именно такое количество грунта фактически будет разработано спецтехникой и вывезено с объекта строительства для утилизации либо складирования. И именно эту цифру следует умножать на стоимость разработки, погрузки и вывоза одного мерта кубического грунта.