К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, разрыхляемость.

Основными свойствами грунтов, влияющими на трудоёмкость и , являются: влажность, разрыхляемость и плотность (важно для ).

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.

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:

• Сцементированные, или скальные – каменные породы гор, разработка которых может быть только с использованием технологий взрыва или разделения;
• Несцементированные, выборка которых ведется ручным способом или при помощи экскаваторов, бульдозеров, иной специальной техники. К ним относятся пески, глины, смешанные виды грунтов.

На трудность ноу-хау и стоимость работ с землей воздействуют следующие свойства грунтов:

• Влажность – отношение массы воды, имеющейся в грунте, к массе твёрдых частиц;
• Сцепление – сопротивление сдвигу;
• Плотность, другими словами масса одного кубического метра грунта в природном состоянии;
• Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

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 %

Пример расчета коэффициента разрыхления грунта

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.

• Находим объем котлована, а, поэтому, и грунта в природном состоянии:

Vк = 40 · 1 · 1,5 = 60 м3.

• Используя показатель начального разрыхления грунта, находим его объем после ноу-хау:

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.

• Находим конечный объем гравийной подушки после трамбовки:

Vп = 40 · 1 · 0,3 = 12 м3.

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

Первый показатель разрыхления kр = 20% или 1,2; последний показатель разрыхления kор = 8% или 1,08.

• Вычисляем объем гравия для исполнения гравийной подушки конечным объемом 12 м3.

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

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.

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 %

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 м 3 .

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

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 .

• Находим конечный объем гравийной подушки после трамбовки:

V п = 40 · 1 · 0,3 = 12 м 3 .

• 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 м 3 .

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.