Какой коэффициент разрыхления грунта

Измеряемые характеристики грунтов

Для вычисления несущих характеристик грунта нам нужны измеряемые характеристики грунта. Вот некоторые из них.

Удельный вес грунта

Удельным весом грунта g называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м?.

Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:

r - плотность грунта, т/м?;g - ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с?.

Плотность сухого (скелета) грунта

Плотность сухого (скелета) грунта r_d - природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см? или т/м?.

Устанавливается расчетом:

где W - природная (естественная) весовая влажность грунта, %;r - природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см? (т/м?)

Коэффициент пористости грунта

Коэффициент пористости — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:

где r_s и r_d — соответственно плотность частиц и плотность сухого (скелета) грунта, г/см? (т/м?).

Принимаемая плотность частиц r_s (г/см?) для грунтов

песчаные грунты	2,66
супеси	2,7
суглинки	2,71
глины	2,74

Коэффициент пористости е, для песчаных грунтов разной плотности

Песок	Гравелистый, крупный и средней крупности	Мелкий	Пылеватый
Плотный	e <= 0,55	е <= 0,6	е <= 0,6
Средней плотности	0,55 < е <= 0,7	0,6 < е <= 0,75	0,6 < е <= 0,8
Рыхлый	е > 0,7	е > 0,75	е > 0,8

Степени влажности грунта

Степень влажности грунта S_r — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):

где r_s — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см? (т/м?);е — коэффициент пористости грунта;r_w — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см? (т/м?);W — природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.

Грунты по степени влажности

Грунт	Степень влажности
Маловлажный	0 < S_r <= 0,5
Влажный	0,5 < S_r <= 0,8
Насыщенный водой	0,8 < S_r <= 1

Пластичность грунта

Пластичность грунта — его способность деформироваться под действием внешнего давления без разрыва сплошности массы и сохранять приданную форму после прекращения деформирующего усилия.

Для установления способности грунта принимать пластичное состояние определяют влажность, характеризующую границы пластичного состояния грунта текучести и раскатывания.

Граница текучести W_L характеризует влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в полужидкое — текучее. При этой влажности связь между частицами нарушается благодаря наличию свободной воды, вследствие чего частицы грунта легко смещаются и разъединяются. В результате этого сцепление между частицами становится незначительным и грунт теряет свою устойчивость.

Граница раскатывания W_P соответствует влажности, при которой грунт находится на границе перехода из твердого состояния в пластичное. При дальнейшем увеличении влажности (W > W_P) грунт становится пластичным и начинает терять свою устойчивость под нагрузкой. Границу текучести и границу раскатывания называют также верхним и нижним пределами пластичности.

Определив влажность на границе текучести и границе раскатывания, вычисляют число пластичности грунта I_Р. Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии, и определяется как разность между границей текучести и границей раскатывания грунта:

Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт. Минеральный и зерновой составы грунта, форма частиц и содержание глинистых минералов существенно влияют на границы пластичности и число пластичности.

Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице.

Грунт	Число пластичности I_p	Содержание песчаных частиц (2-0,5мм) % по массе
Супесь
песчанистая	1 — 7	>= 50
пылеватая	1 — 7	< 50
Суглинок
лёгкий песчанистый	7 -12	>= 40
лёгкий пылеватый	7 -12	< 40
тяжёлый песчанистый	12- 17	>= 40
тяжёлый пылеватый	12- 17	< 40
Глина
лёгкая песчанистая	17 — 27	>= 40
лёгкая пылеватая	17 — 27	< 40
тяжёлая	> 27	не регламентируется

Текучесть глинистых грунтов

Показать текучести I_L выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов.

Определяется расчетом из формулы:

где W — природная (естественная) влажность грунта;W_p — влажность на границе пластичности, в долях единицы;I_p — число пластичности.

Показатель текучести для грунтов разной плотности

Грунты	Показатель текучести I_L
Супесь
твердая	I_L <= 0
пластичная	0 <= I_L <=1
текучая	I_L >1
Суглинок и глина
твердые	I_L <= 0
полутвердые	0 <= I_L <=0,25
тугопластичные	0,25 < I_L <=0,5
мягкопластичные	0,5 < I_L <=0,75
текучепластичные	0,75 < I_L <=1
текучие	I_L > 1

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.

Гранитный 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.

Плотность

Затем проведите замеры рулеткой. После чего применяется следующая формула:

Коэффициент уплотнения = масса щебня / на объем.

Фракции

Шебень – это крайне востребованный материал. Благодаря ему удается возвести очень прочные и надежные конструкции. Но по своей неопытности многие люди не учитывают при строительстве такой параметр, как коэффиицент уплотнения.

Именно он играет особую роль во время усадки дома. Если процесс измерения этого параметра прошел неверно, то это скажется на долговечности возводимого здания. В результате произойдет усадка и на поверхности дома пойдут трещины.

О том чем отличается щебень от гравия, можно узнать из данной статьи.

Коэффициент уплотнения – это безмерное число, которое указывает на степень снижения внешнего объема сыпучего компонента при его транспортировке или трамбовки. Применяют коэффициент уплотнения к песчано-гравийным смесям, песку и щебню.

Как использовать щебень гост 8267 93 технические характеристики и иные данные которых указаны в данной статье.

Отсев

Отсев – зерна могут принимать размер до 5 мм. Такое изделие активно используется при проведении декоративных отделочных работ, для отсыпки дорожек на даче, спортивных участков.

Мелкая

Мелкая – включает в себя две фракции 5-10 и 10-20. Такой материал пользуется особым спросом в области строительства. Применяют при изготовлении бетона, монтаже мостовых и дорожных полотен.

Сверхкрупная

К сверхкрупному материалу стоит отнести размеры фракции 7-120 и 120 -150 мм. Но, как показывает практика, такой материал очень реко используют в строительстве. Производство такого материала осуществляется толок по индивидуальному заказу с учетом пожеланий заказчика.

Теперь стоит поговорить непосредственно о самом коэффициенте утрамбовки. Согласно ГОСТ 9757-90 для щебня этот показатель может составлять 1,1. Таким образом, при расчете с учетом доставки материала, необходимо определить длину и ширину кузова машины, а затем полученные значения умножить на коэффициент уплотнения.

Вес щебня по фракциям можно увидеть в данной таблице.

и его расчет при проектировании дома

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:

Vк = 40 · 1 · 1,5 = 60 м3.

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

V1 = kр · Vк = 1,2 · 60 = 72 м3;

где kр= 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:

Vп = 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 kр = 20% или 1,2; остаточный коэффициент разрыхления kор = 8% или 1,08.

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

V2 = Vп ·kр/kор=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.

Расчет объема вынимаемого грунта

Вспомнив школьный курс геометрии можно предположить, что достаточно рассчитать объем грунта, который находится в месте будущего котлована, определить объем кузова самосвала и, разделив первую величину на вторую, получить необходимое количество рейсов грузового автотранспорта, а, следовательно и стоимость его аренды. Например, предполагаемая по проекту площадь основания дома 6x8 метров. Глубина котлована с условием установки пола и устройства подвального помещения равна двум метрам. Таким образом, перемножив полученные габариты, получаем объем грунта, равный 6x8х2=96 м3. Принимая в расчет средний объем кузова грузового автомобиля в 12 м3 рассчитаем количество необходимых рейсов автотранспорта: 96:12=8.

На самом деле наши расчеты не верны, и в реальной ситуации количество вывозимого грунта может несколько отличаться от расчетного. Дело в том, что при выемке грунт частично разрыхляется, перемешивается, отдельные части его смещаются относительно друг друга. В связи с этим, в зависимости от вида грунта, его объем может значительно вырасти. Для характеристики этого показателя введен специальный коэффициент, имеющий название коэффициента разрыхления грунта, и обозначаемый Кр. Для его расчета необходимо найти отношение разницы между объемами разрыхленного грунта, полученного при извлечении (Vр), и его объема в естественном состоянии (Vе) к последней величине. Кр= Vр-Vе/Vе*100%. Всегда данный коэффициент больше единицы, что показывает увеличение объема грунта после его извлечения.

Как уже отмечалось, данный показатель зависит от вида грунта. Так, для сухих песчаных почв он составляет примерно 1,05 – 1,15, для увлажненных песков, супесчанников и суглинков 1,1 – 1,25, для глины показатель равен 1,2 – 1,35, для тяжелых глин, сланцев, легких скальных грунтов 1,35 – 1,5.

Таким образом, в зависимости от почвенных условий, характерных для местности, где осуществляется строительство, объем перевозимого грунта может значительно отличаться от геометрически рассчитанного. То есть, если на вашем участке легкие песчаные почвы, объем перевозимого грунта при указанных выше объемах котлована будет равен 96*1,15=110,4 м3. В том случае, если уровень залегания подземных вод достаточно высок, что оказывает влияние на повышенное содержание в почве влаги, а так же при наличии в песчаных почвах примеси глинистых частиц, количество вывозимого грунта будет равно 96*1,25=120 м3. Если же ваш участок расположен на почвах, в которых изобилует глина, количество перевозимого грунта будет: 96*1,35=129,6 м3.

Конечно, на первый взгляд разница кажется не очень большой, и, по мнению многих, возможно, не окажет большого влияния на удорожания процесса строительства дома. При этом, от количества извлекаемого и перевозимого грунта напрямую зависит стоимость аренды тяжелой техники – экскаватора, грузовых автомобилей. При выполнении неверных предварительных расчетов, возможно, вы будете поставлены перед необходимостью сверхурочного использования транспортных средств, что значительно дороже предварительно оговоренного рабочего времени.

В случае нескольких предварительно неверно рассчитанных позиций по различным направлениям осуществления строительных работ, общие расходы могут вырасти очень значительно и оказать существенное влияние на окончательную цену будущего дома. Во избежание подобных казусов начало выполнения строительство должно предваряться всесторонним изучением всех нюансов, с которыми можно столкнуться в этой сфере. Не стоит полностью полагаться на профессионализм нанятых вами строительных фирм или «диких» работников. Лишь ориентированность заказчика во всех, или многих вопросах способна значительно снизить его затраты на новый загородный коттедж или дачный дом.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации – нам интересно ваше мнение ?

Статьи, которые Вам будут интересны:

Остаточное разрыхление

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.

и его расчет при проектировании дома

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.

Образец влажного грунта

Таблица — различные категории грунта

Таблица — наименование грунта и его остаточное разрыхление %

Пример расчета коэффициента разрыхления грунта

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

Vк = 40 · 1 · 1,5 = 60 м3.

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

V1 = kр · Vк = 1,2 · 60 = 72 м3;

Следовательно, объем вывоза грунта составит 72м3.

Находим конечный объем гравийной подушки после трамбовки:

Vп = 40 · 1 · 0,3 = 12 м3.

Первоначальный коэффициент разрыхления kр = 20% или 1,2; остаточный коэффициент разрыхления kор = 8% или 1,08.

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

V2 = Vп ·kр/kор=12 · 1,2/1,08 = 13,33 м3.

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

Экономическая составляющая и сроки выполнения работ

Все перечисленные выше особенности и проблемы в той или иной степени влияют на стоимость предстоящих затрат, а также на скорость выполнения работ. Любой некачественно проработанный этап проектирования грозится вылиться исполнителю в круглую сумму и далеко отодвинуть сроки сдачи объекта.

Анализируя всё вышесказанное не трудно сделать вывод: подходить к выбору команды специалистов, выполняющих , мостов, зданий и вообще любых объектов, нужно с умом, опираясь на их опыт и квалификацию.

Специалисты ООО «ТРАНССТРОЙПРОЕКТ» не только знают обо всех проблемах и особенностях разработки проектной документации, но и умеют находить пути их решения и обходить подводные камни.

Типы грунта с точки зрения строительства

Грунт в строительстве — породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Выделяют две основные группы: скальные и рыхлые. Виды:

скальные — водоустойчивые, несжимаемые, залегают в виде сплошного массива;
песчаные (супесь) – непластичные, в сухом состоянии сыпучие. При увеличении влажности меняется объем и плотность песка. Водопроницаемы, подвержены размыванию. Несколько видов: пылеватый, средний, гравелистый. Наиболее подходящим считается гравелистый вид;
глинистые (суглинок) – пластичные, связные. Водопроницаемы, при увеличении влажности сильно увеличивается объем. При замерзании влаги сильно пучатся, при высыхании плохо отдают воду, подвержены растрескиванию. Легко размываются проточной водой;
лессовидные – в сухом состоянии прочные и твердые, при увеличении влажности расплываются. Увеличение влажности приводит к резкому снижению несущей способности и просадке;
торфяники — неравномерное сжатие, быстро насыщается влагой, вспучиваются. Не подходят для строительства;
плывуны — подвижны, быстро насыщаются водой, что приводит к разжижению;
растительные или биогенные — плодородные грунты. Имеют низкую несущую способность, поскольку плодородный слой со временем разлагается, неравномерно уменьшаясь.

После определения типа почвы определяют количество дополнительных строительных работ. При необходимости тип заменяют на более подходящий.

Как рассчитать коэффициент разрыхления грунта – Обзор