ГРУНТЫ И ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

В строительном производстве грунтами называют йороды, зале­гающие в верхних слоях земной коры.

Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для вы­бора наиболее эффективного способа производства работ необходи­мо учитывать следующие основные характеристики грунтов; плот­ность, влажность, сцепление, разрыхляемость и угол естественного откоса.

Плотностью называется масса 1 м3 грунта в естественном состоя­нии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов 1,6…2,1 т/и3, а скальных неразрыхленных грунтов до 3,3 т/м3.

Влажность характеризуется степенью насыщения грунта водой, которую определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта и выражают в процентах. При влажности более 30% грунты считаются мокрыми, а при влажности до 5% —’ сухими.

Сцепление определяется начальным сопротивлением грунта сдвигу. Так, сцепление для песчаных грунтов равно 3…50 кПа, для ^глинистых — 5…200 кПа.

От плотности и сцепления между частицами грунта в основном зависит производительность землеройных машин. Классификация грунтов по трудности их разработки в зависимости от конструктив­ных особенностей используемых землеройных’ машин и свойств грунта приводятся в ЕНиР (Сб. 2, вып. 1, разд. I техническая часть, табл. 1 и 2). Так, для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяются на шесть групп, для многоковшовых экскаваторов и скреперов — на две и для бульдозеров и грейдеров — на три груп­пы. При разработке грунтов вручную их делят на семь групп.

Как при механизированной, так и при ручной разработке в сос­тав первой группы входят легкоразрабатываемые грунты, а в пос­леднюю группу — трудноразрабатываемые.

Грунт, находящийся в естественном состоянии, разрыхляется в процессе его разработки. При этом объем грунта увеличивается, а плотность уменьшается. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта и характеризуется коэффициентом разрыхле­ния /Ср. Этот коэффициент представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии (для песчаных грунтов Кр= 1,08,.. 1,17, суглинистых Кр= 1,14…1,28 и глинистых грунтов Кр= 1,24… 1,3).

Уложенный в насыпь разрыхленный грунт под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движе­ния транспорта, смачивания дождем и т. д. уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта /С0.р, значение кото­рого для песчаных грунтов находится в пределах 1,01… 1,025, сугли­нистых— 1,015…1,05’и глинистых —и 1,04..:ї,09.

Для обеспечения устойчивости земляных сооружений (насыпей, выемок) их возводят С откосами, крутизна которых характеризует­ся отношением высоты к заложению: h/a=l/m, где m — коэффи­циент откоса. Крутизна откоса зависит от угла естественного от­коса, при котором грунт находится в состоянии предельного равно­весия. На угол естественного откоса влияют угол внутреннего тре — . ния, сцепления и давление вышележащих слоев грунта. При-отсут­ствии сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения. В грунтах, имеющих сцепление, угол естествен­ного откоса изменяется от максимальной величины в верхней части выемки или насыпн до минимальной — в нижней, приближаясь к углу внутреннего трения. В связи с этим откосы высоких насыпей и глубоких выемок устраивают с переменной крутизной, с более по­логим очертанием внизу.

Строительными нормами и правилами (СНиП III-8-76) уста­новлены значения крутизны откосов для постоянных и временных’ , земляных сооружений в зависимости от их глубины. или высоты. Откосы насыпей постоянных сооружений делают более пологими, чем откосы выемок. Более крутые откосы допускаются при устрой­стве временных котлованов и траншей. Например, при суглинистых — грунтах и глубине выемок до ‘3 м в постоянных сооружениях кру­тизна откоса принимается 1:1,25, в постоянных насыпях—1:1,5, в котлованах и траншеях—1:0,67.

Из-за того, что некоторые процессы, выполняемые при произ­водстве земляных работ, связаны с пропусканием через грунт электрического тока (осушение электроосмосом, оттаивание током), имеет практическое значение также и электропроводность грунта. Так как минеральные частицы, входящие в состав грунта, обычно не являются проводниками, электропроводность грунта зависит от степени насыщения его влагой.

В процессе производства землйных работ приходится сталки­ваться с явлениями замерзания и оттаивания грунта, причем эти процессы могут быть естественными и искусственными. Поэтому имеют значение и теплофизические характеристики грунтов — их теплоемкость и теплопроводность. Они также в большей степени зависят от влажности грунта, так как соответствующие значения для воды значительно выше, че, м для минеральных частиц.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *