Усадка грунта после земляных работ

Усадка грунта - sprosigeologa.ru

От чего зависит усадка грунта?

Чем выше содержание глинистых частиц в грунте, тем больше усадка. Более всего этот процесс характерен для монтмориллонитовых глин, менее всего – для каолинитовых. Гидрослюдистые глины занимают промежуточное положение. Глины, насыщенные ионом натрия или лития, дают наибольшую усадку.

При наличии в обменном комплексе кальция, а также трёхвалентных катионов усадка грунта будет меньше. Ее величина возрастает с увеличением влажности и уменьшением плотности. Она также зависит от степени ориентированности глинистых частиц, увеличиваясь с её возрастанием. Грунты с более прочными структурными связями имеют наименьшую усадку грунта, чем грунты со слабыми связями.

На характер развития процесса усадки грунта влияет режим сушки. Как правило, с ускорением сушки, усадка грунта уменьшается. Усадка происходит до достижения грунтом определенной влажности (предел усадки грунта), ниже которой уменьшение размера образца не происходит.

Расчет усадки

Приложение внешней нагрузки способствует развитию усадки. Она проявляется не только при сушке, но и при любом обезвоживании, например, при воздействии электроосмоса. Усадка может привести к понижению поверхности грунта. Ее величина характеризуется относительной линейной (b₁) и объёмной (b_v) усадкой, равными

b₁ = (l₁ – l₂)/l₁; b_v = (v₁ – v₂)/v₁,

где l₁ и v₁ – длина и объём образца до сушки; l₂ и v₂ – то же после сушки.

Кроме того, используется коэффициент объёмной усадки (β_v) β_v= b_v/[w₁ – w₂) – b_vw₁], где w₁ и w₂ – влажность грунта до и после сушки.

Главная -->Справочник геолога-->Усадка грунта

Что такое проседание грунта и как его предотвратить

Наверняка многим приходилось замечать, что уложенная тротуарная плитка местами опустилась, образуя характерные ямы в покрытии. Схожее с этим явление можно увидеть на фундаментах или стенах недавно построенных зданий. Оно проявляется в виде трещин. Причина в обоих случаях одна – проседание грунта.

Что такое проседание грунта

Проседание грунта иногда путают с осадкой. Между тем, это совершенно разные явления. Осадка заключается в вертикальном смещении грунта, происходящем в результате его уплотнения под действием нагрузки. Проседание почвы ‒ ее способность уменьшаться в объеме под собственным весом при смачивании. Сходные процессы могут происходить при оттаивании мерзлого грунта, а также сейсмическом или вибрационном воздействии на него.

Проседание грунта может быть опасно для жизни и здоровья людей

Виды просадочных грунтов

Существует несколько видов грунтов, склонных к проседанию:

• глины;
• суглинки;
• лессы;
• лессовидные супеси;
• пески.

Такими же свойствами обладают пепловые отложения и промышленные отходы (например, колосниковая пыль).

Отдельно следует отметить насыпные грунты, которые образуются при планировке сложного рельефа или засыпке котлованов и оврагов. Они имеют неоднородный состав и неравномерно сжимаются под действием собственного веса или нагрузок. Суммарное проседание различных видов грунта может варьироваться от нескольких сантиметров до 2 м.

От проседания грунта существенно страдают российские города. Порядка 3,5 млн. кв. км территории страны, или 20 % ее площади, составляют склонные к проседанию почвы. На них расположено более 500 городов, а каждое шестое здание построено на лессовом грунте.

Причины проседания

Проседание грунта может происходить по разным причинам:

• Для мерзлой почвы характерны термические просадки, возникающие при повышении температуры. Такие процессы происходят в многолетнемерзлых горных породах.
• Лессы и лессовидные грунты уменьшаются в объеме при замачивании. Причина кроется в недоуплотненном состоянии почвы. Она представляет собой пористую массу, частицы которой скреплены мельчайшими кристаллами соли. Прочность их связи резко уменьшается при повышении влажности, а поры способствуют легкому распространению воды в породе. Соль быстро растворяется и структура грунта рушится. В результате этого процесса образуются просадки. Такие почвы характерны для степных или полупустынных районов.
• Еще одной причиной являются динамические воздействия на грунт, они приводят к вибрационным просадкам.

Как предотвратить проседание грунта

Существует несколько способов предотвращения проседания грунта. Самым простым является его уплотнение с помощью различных транспортных средств, электрических или механических трамбовок, тяжелых катков или посредством вибрирования. Еще один метод – устройство подушки из грунта, не поддающегося проседанию.

При строительстве фундаментов эффективно проявила себя установка буронабивных свай по периметру или заглубление основания ниже уровня просадочной почвы. Иногда грунты искусственно замачиваются до начала строительных работ.

Для слабых и особо слабых почв хорошим выходом является их укрепление. Плывуны, мелкие и пылеватые пески подвергаются силикатизации. Для этого используются одно- или двухрастворные составы. Оба изготавливаются на основе жидкого стекла, но первый содержит еще алюминат натрия, а второй – хлористый кальций. Для укрепления грунта растворы под давлением нагнетаются в почву и после застывания надежно фиксируют ее в радиусе до 1 м. Процесс можно ускорить, пропуская через инъекторы постоянный ток. В таком случае он называется электросиликатизацией.

Цементация грунта позволяет безопасно проводить на нем строительные работы

Схожим образом выполняется цементация почвы. Она применяется для песчаных или глинистых грунтов. Под давлением закачивается смесь цемента и воды.

Для применения этих методов требуются специальные знания и техника, поэтому логичнее такие процедуры доверить хорошо зарекомендовавшим себя специалистам.

что это такое, таблица первоначального и остаточного на основании СНиП, порядок расчета и пример

Любое строительство начинается с разработки котлована под возведение фундамента. Прочное основание жилого дома является залогом его долговечности.

На это влияет множество факторов: качество используемых стройматериалов, грамотное проектирование, анализ геологических проб почвы на близость протекания грунтовых вод и прочее.

А при определении конструкции фундамента и глубины его залегания необходимо брать во внимание разновидность и свойства грунта.

Поэтому мало нанести разметку, надо еще знать особенности грунта. Базовой его характеристикой выступает коэффициент разрыхления. Он позволяет установить увеличение объема земли при извлечении из котлована. От этого будет зависеть стоимость земляных работ.

Какие есть типы почвы с точки зрения строительства?

Если подразделять грунт с точки зрения строительства, то он бывает следующих типов:

• Сцементированный (скальный) – камнеобразные горные породы, которые поддаются разработке только путем взрыва (по специальной технологии) либо дробления. Это обусловлено их повышенной плотностью и водостойкостью.
• Несцементированный – отличается меньшей дисперсностью и проще поддается обработке. Поэтому разработка может вестись с привлечением спецтехники (бульдозеров, экскаваторов) или вручную. К подобной категории грунта относятся чернозем, песок, суглинки, смешанные почвосмеси.

Грунты скального происхождения – это горные породы высокой плотности, выпучивающиеся на поверхность либо покрытые небольшим слоем почвы. К таким относят: гранит, известь, песчаник, доломит, базальт.

Благодаря высоким прочностным показателям, они устойчивы к негативным внешним факторам:

• температурным скачкам,
• воздействию влаги.

По сравнению с другими видами грунта, данный тип самый надежный в плане строительства оснований.

Крупнообломочный грунт – это результат раскола скальных пород. Он не подвержен сжатию, равномерно оседает и не пучнится. Благодаря своим природным свойствам он идеально подходит для оснований. Но рекомендуется поверх него укладывать песчаник и глину.

Стоит отметить еще один вид грунта – песчаный. Он включает жесткие частицы в виде зерен.

В зависимости от их величины, песок бывает:

• гравелистый;
• крупный;
• средний;
• мелкий;
• пылеобразный.

От крупности частиц зависит уровень проседания песка, следовательно, и фундамента. Крупнозернистый песок лучше всего. Он меньше подвергается уплотнению и не размывается водой, а также практически не подвержен вспучиванию.

Наиболее опасными считаются пылеобразные песчаники с гравийным включением. Их еще называют «плывунами», потому что они сильно подвижны и для основания мало подходят.

Глинистая почвосмесь состоит из мельчайших чешуйчатых частиц, за счет чего они крепко сцепляются между собой. Промежуточным видом грунта (между песком и глиной) считается супесчаник. В нем содержится до 10% глинистых частиц и до 30% суглинок. Свойства такой почвы зависят от места добычи, состава и влажности. Чем больше она насыщена влагой, тем выше текучесть.

Органогенные разновидности:

• растительная прослойка;
• органический ил;
• грунт с болот и торфяники.

Подобный вариант мало пригоден для возведения фундамента. Это потому, что в таком грунте имеются соли, которые разрушают строительный материал.

Свойства, влияющие на сложность работ по копке ямы

Сложность проведения работ по разработке котлована зависит от определенных свойств грунта:

• Влажность – пропорции масс воды, содержащейся в почве, и твердых включений. Выводится в процентном соотношении: меньше 5% — грунт сухой, свыше 30% — влажный, 5-30% — нормальный. Чем мокрее земля, тем труднее ее вынимать. Исключением из правил будет глина – ее проблематичней извлекать в сухом виде.
• Разрыхляемость – свойство грунта увеличиваться в объеме в процессе выемки и разработки.
• Плотность – масса одного кубометра в обычном состоянии. Наиболее плотный и тяжелый грунт – это скальный, легкий – песчаники и супеси.
• Сцепление – степень противодействия сдвигу. Супесчаный и песчаный грунт имеет показатель от 3 до 50 кПа, суглинки – от 5 до 200 кПа. Отсюда следует, что первый вид легче поддается разработке.

Что обозначает понятие коэффициент разрыхления?

С коэффициентом разрыхления грунта приходится иметь дело не только проектировщикам, но и строителям в ходе работы. Данную характеристику используют для сравнения действительной плотности почвы на стройплощадке с номинальной.

Разумеется, для учета надежнее было бы применить взвешивание материала, но это часто невозможно осуществить по ряду причин. Тогда приходится прибегать к объемному учету, где не требуется специальное оборудование.

Такой способ позволяет выявить разницу между количеством грунта добытого в карьере, имеющегося на складе и используемого на строительной площадке.

Поскольку объемы земли до и после извлечения различаются, то расчеты с участием коэф. придется перевозить грунта.

Коэффициент первоначального разрыхления (Кp) – это значение, обозначающее увеличение количества почвосмеси в результате разработки и складирования в насыпях, по сравнению с ее изначальным состоянием в уплотненном виде.

Характеристики почв представлены в таблице:

Из таблицы видно, что коэффициент первоначального рыхления напрямую зависит от плотности. Так что, чем тяжелее грунт в естественном состоянии, тем больше он займет места после выборки. Данный показатель учитывается при вывозке извлеченной земли.

Также существует коэф. остаточного разрыхления (Кop) – показатель степени усадки грунта, уложенного в насыпь, под воздействием определенных факторов:

1. слеживания,
2. контакта с влагой,
3. утрамбовки механизмами.

Данное значение учитывают при определении количества необходимого материала, который требуется доставить на стройплощадку, а также при ссыпании для хранения и уничтожения земли.

Чтобы подсчитать стоимость земляных работ, необходимо сделать соответствующие подсчеты. Зная размер планируемого котлована, высчитывают объем грунта. Его перемножают на коэффициент первоначального рыхления.

Полученное значение и будет фактически подвергнуто разработке с помощью спецтехники и потом вывезено со строительного объекта. Полученную цифру и надо умножить на стоимость разработки, погрузки и транспортировки для 1 м3 грунта.

Коэффициенты разрыхления до и после разработки грунта различны. Они приведены в таблице в процентах:

Таблица первоначального на основании СНиП

Согласно строительным нормам СНИП, коэффициент рыхления грунтовой спеси (первоначальный) и значение плотности по соответствующим категориям, будут следующими:

Таблица остаточного на основании СНиП

Коэффициенты остаточного разрыхления по СНИП для разного типа грунта, приведены в таблице:

Пример расчета

Если отталкиваться от школьного курса геометрии, то для подсчета количества рейсов грузового автомобиля, вывозимого извлеченный грунт, достаточно трех действий:

• рассчитать объем земли;
• рассчитать объем кузова самосвал;
• поделить первую величину на вторую.

Отсюда станет ясно, сколько по финансам придется потратиться на перевозку.

К примеру, проектируется дом с площадью основания 7х9 метров и двухметровой глубиной фундамента, с учетом настеленного пола и обустроенного подвала.

Тогда достаточно перемножить данные показатели, чтобы вывести количество почвы: 7х9х2 = 126 м3. Средний объем кузова машины составляет 12-13 м3. Исходя из этого определяется число рейсов: 126:12 = около 10.

Такие расчеты ошибочны, поскольку в реальности объем транспортируемого грунта явно отличен от расчетного. Это объясняется тем, что ему свойственно разрыхляться. За счет этого изначальный объем увеличивается. Вот для чего существует коэффициент разрыхления, которые учитывает подобные изменения.

Предположим, что требуется разработать определенный участок земли, отведенный под строительство какого-либо объекта. Стоит задача – выяснить, какой будет объем земли после завершения подготовительных мероприятий.

Известны следующие параметры:

• ширина ямы под фундамент – 1 метр;
• длина фундамента – 45 метров;
• углубление котлована – 1,5 метра;
• толщина подушки из гравия после уплотнения – 0,3 метра;
• тип почвы – влажный песчаник.

Принцип расчета будет следующим:

1. Сначала определяют объем котлована (Vк): Vк = 45х1х1,5 = 67,5 м3.
2. Теперь смотрят средний показатель первоначального разрыхления по влажному песку (в таблице). Он равен 1,2. Формула, по которой высчитывается количество грунта после его извлечения: V1 = 1,2х67,5 = 81 м3. Отсюда следует, что вывезти нужно 81 м3 выкопанной земли.
3. Потом выясняют конечный объем земляного пласта после трамбовки под подушку по формуле: Vп = 45х1х0,3 = 13,5 м3.
4. По таблице смотрят максимальный начальный и остаточный коэффициент рыхления гравия и гальки, переводят их в доли. Так, первый коэффициент kр = 20% или 1,2, а второй kор = 8% или 1,08. Считают объем гравия, который потребуется для укладки основания: V2 = Vп х kр/kор = 13,5х1,2/1,8 = 15 м3. Значит, понадобится для отсыпки такое количество гравия.

Подобный расчет приблизительный, но дает ориентировочное представление о том, что такое коэффициент разрыхления и для чего он нужен в строительстве. При составлении проекта возведения жилого строения задействуется более усложненная методика. А при строительстве небольшого объекта (например, гаража), подобная схема подойдет.

Заключение

Из всего изложенного материала ясно, что при разработке котлована под фундамент возводимого здания извлекаемый грунт меняется в объеме за счет формирования пустоты между кусками. Под этим подразумевается увеличение количества земли по отношению к той, что была вначале.

Такое явление характеризуется первичным коэффициентом разрыхления. Его значение варьируется в зависимости от типа грунта. А после укладки почвы в отвалы и после принудительной утрамбовки она вновь становится плотнее. Здесь уже имеет место остаточный коэффициент разрыхления.

Эти значения нужны для составления строительной сметы при подсчете земляных работ. А именно, во сколько обойдется аренда грузового автотранспорта и спецтехники. Если предварительная смета будет неверной, встанет необходимость в сверхурочном задействовании ТС, что обойдется дороже, поскольку услуга будет считаться сверхурочной.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА И УПЛОТНЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

То, что земляное полотно автомобильной дороги является несущей основой или фундаментом всей дорожной одежды, хорошо известно. И нет особой нужды показывать влияние его прочности и устойчивости на эксплуатационное состояние и долговечность дороги в целом. Многие дорожники могли убедиться в этом на собственном опыте, особенно те из них, кому довелось исправлять дефекты покрытия по «вине» земляного полотна.

Как все начиналось

До 30-х годов истекшего столетия земляное полотно автомобильных дорог возводили только в теплое время года и только стадийным способом, предусматривающим значительный разрыв во времени между устройством самого земляного полотна и дорожного основания с покрытием. Обусловлено это было отсутствием приемлемых и эффективных механизированных средств и технологических приемов разработки (в том числе зимой), транспортировки, укладки, профилировки и, главное, быстрого и эффективного уплотнения грунтов.

Прочность и устойчивость возведенных насыпей обеспечивалась в основном за счет естественной консолидации (осадки) грунта во времени. Поэтому укладку основания и покрытия разрешалось выполнять только спустя определенный промежуток времени, составляющий, в зависимости от типа и состояния грунта, иногда 2–3 года.

Такое положение вошло в противоречие с развернувшимся после 1930 г. массовым дорожным строительством в США, Германии и других странах. Необходимо было исключить сезонность и стадийность устройства земляного полотна, а для этого нужны были, прежде всего, соответствующие грунтоуплотняющие средства и технологические методы уплотнения различных грунтов, в том числе и в зимний период ведения работ. Особенно актуальной такая задача была (и остается сейчас) для многих мест и регионов России, где зимний период, в отличие от многих европейских стран, составляет не менее 5–7 месяцев в году и где около 6% территории страны вообще находится в зоне вечной мерзлоты.

С потребностями массового дорожного строительства связаны зарождение искусственного уплотнения насыпных грунтов, первое появление и практическое использование трамбующих плит на экскаваторах, специальной трамбующей машины «Элефант» («Слон») на гусеничном ходу немецкой фирмы «Менк-Гамброк», разных по весу (90, 200, 500 и 1000 кг) взрывтрамбовок – «лягушек», фирмы «Дельмаг» (Германия), крупной виброплиты «Вибромакс» на гусеничном ходу (вес 25 т) немецкой фирмы «Лозенгаузен», нескольких усовершенствований кулачкового катка (впервые изобретен в 1905 г. американским инженером Фицджеральдом) и ряда других грунтоуплотняющих средств.

В этот же период практические решения по проблеме уплотнения грунтов все чаще и больше стали опираться на научные достижения и разработки, в частности механики грунтов. Был внедрен метод стандартного уплотнения грунтов Проктора (США), введено понятие об оптимальной влажности грунта и выявлено ее влияние на результат уплотнения. Появились предложения по искусственному увлажнению уплотняемых грунтов. Началась разработка общих положений и элементов самой теории уплотнения. Впервые появилось понятие о предварительном и основном этапах уплотнения, связанных с необходимостью постепенного повышения уплотняющего давления (нагрузки) на грунт. Была показана и доказана малая эффективность и практическая несостоятельность обычного гладковальцового статического катка (самоходного или прицепного) на уплотнении грунтов, особенно мелкозернистых связных и несвязных.

Виброкаток фирмы HAMM

Одновременно с решением проблемы стадийности возведения земляного полотна за счет искусственного уплотнения решалась также задача ликвидации сезонного характера выполнения земляных работ. Постепенно были разработаны научно-технические основы, практические правила и рекомендации устройства зимой бездефектного земляного полотна. Они включают в себя комплекс специальных мер по предварительной подготовке карьера к зимней разработке (главное – снижение возможной глубины промерзания грунта до приемлемой для экскаватора или тракторного рыхлителя величины, а в некоторых условиях и полная его защита от воздействия мороза), по выбору надлежащих и эффективных машин и механизмов разработки карьера, по подготовке автотранспортных средств доставки грунта к месту его укладки в насыпь (обогрев кузова выхлопными газами и укрытие грунта брезентовым пологом), по выбору средств и технологии отсыпки, разравнивания и уплотнения грунта в условиях возможного быстрого его смерзания в насыпи; по обязательному соблюдению ограничений на количество и размеры мерзлых комьев, допускаемых к попаданию в насыпь, и, наконец, по методам и средствам контроля качества уплотнения грунта.

Российские подрядчики с успехом освоили науку и практику зимних земляных работ не только в дорожной, но и в железнодорожной, гидротехнической, промышленной и гражданской отраслях строительства. По статистике российские дорожники выполняют зимой до 40–50% годового объема земляных работ, а в отдельных северных регионах даже до 65–70%. Сегодня в России единственным видом дорожных работ, разрешенных для выполнения зимой в полном объеме, являются работы по возведению земляного полотна, что позволяет хотя бы частично решать задачу по сохранению дорожных кадров и более полной загрузке техники.

Принципы работы не в сезон

Главный принцип качественного устройства дорожных насыпей зимой состоит в том, что грунт в карьере следует разрабатывать («брать»), транспортировать, укладывать в насыпь и уплотнять только в талом виде, не допуская его смерзания ни на одной из рабочих стадий (операций). В противном случае необходимого качества насыпей не обеспечить, о чем свидетельствует многолетний опыт вынужденного устройства на тюменском севере и в других местах автодорожных и железнодорожных насыпей из взрываемых в карьере кусков вечномерзлого грунта.

При отрицательных температурах воздуха такие насыпи ведут себя устойчиво подобно земляным сооружениям из прочного скально-крупнообломочного грунта. Однако с наступлением короткого северного лета с почти круглосуточным сиянием солнца начинается интенсивное оттаивание мерзлых комьев в верхней зоне грунтовой отсыпки, что, естественно, влечет за собой значительные и очень часто неравномерные общие и локальные просадки насыпей, а заодно и опасные деформации железнодорожных путей и автодорожных покрытий.

Выбор грунтоуплотняющего средства для зимних земляных работ должен производиться по несколько более скорректированным принципам и критериям, чем для летних условий производства работ. С целью некоторого снижения скорости смерзания грунта и обеспечения возможности быстрого его уплотнения возведение насыпки целесообразно вести более толстыми слоями (не менее 40–50 см) и более узкими по ширине захватками (не более 3–4 полос, каждая из которых равна ширине уплотнения катка). Длину захваток тоже следует сокращать до разумного минимума, составляющего (при морозе -20… -30 гр. С) примерно 20–30 м.

При работе в таких условиях помимо способности уплотнять слои толщиной не менее 40–50 см дорожный каток или иного типа грунтоуплотняющая машина обязаны иметь более высокую производительность (минимум на 25–30%), чем производительность самой укладки грунта в насыпь. Кроме того, такая машина или каток должны иметь возможность вести уплотнение челночным способом, т. е. без разворотов в конце захватки, на которые, как правило, затрачивается определенное время из незначительного его резерва на всю операцию зимнего уплотнения (табл. 1).

Таблица 1

Примечание.
При ветре более 5–6 м/с указанное время уменьшают до 2 раз.

Качественное уплотнение грунта и минимальные осадки зимнего земляного полотна при его последующей эксплуатации возможны только при попадании в насыпь ограниченного количества мерзлых комьев (табл. 2), так как при большом их объеме грунт насыпи быстрее смерзается и хуже уплотняется.

Таблица 2

Крупность мерзлых комьев также регламентируется способностью грунтоуплотняющего средства раздавливать большую часть из них на более мелкие куски (не более 80–100 мм). При использовании на уплотнении пневмоколесных катков(нагрузка на шину не ниже 4,5–5 т) размеры мерзлых комьев не должны превышать 150–200 мм, прицепных и самоходных шарнирно-сочлененных виброкатков с гладкими или лучше кулачковыми (пэд-фут) вальцами и весом вибровальцового модуля не менее 7–8 т – не более 200–250 мм и, наконец, при наличии трамбующих машин или плит на экскаваторах, а также решетчатых или ребристых тяжелых катков – не более 250–300 мм.

Крупные нераздавленные мерзлые куски служат, как правило, концентраторами преждевременного смерзания грунта и появления в насыпи мест и зон с плохим уплотнением. По той же причине попадание снега и льда в тело насыпи категорически не допускается.

Соблюдение этих ограничений, правил и рекомендаций позволит возводить зимой добротное земляное полотно, отвечающее всем требованиям дорожных СНиПов.

Подбор техники для выполнения задачи

Что же из имеющихся сегодня грунтоуплотняющих средств у дорожных подрядчиков и на рынке дорожной техники пригодно и может эффективно использоваться для устройства насыпей в специфических зимних условиях?

Наибольшее распространение и применение сейчас в мире получили самоходные шарнирно-сочлененные виброкатки с гладкими или кулачковыми вальцами. Как показал практический опыт, в том числе российский, наиболее подходящими для зимних земляных работ следует признать те из них, которые имеют вибровальцовый модуль весом не ниже 7–8 т (общий вес вместе с тракторным модулем около 12,5–13 т), так как только при таком или большем весе вибромодуля современного катка толщина уплотняемого слоя, его производительность и способность дробить мерзлые комья своими кулачками будут соответствовать зимним потребностям и ограничениям.

Примерно 30 моделей подобных виброкатков, часть из которых с успехом работает на объектах России, выпускают 8–10 известных европейских и американских фирм (Dynapac, Caterpillar, Hamm, Bomag, Ingersoll-Rand, Vibromax, Stavostroj, Protec и др.). Самые крупные из них общим весом около 20–26 т (соответственно вес вибровальцового модуля примерно 13–17 т) с шириной вальца до 2,2–2,5 м имеют достаточно мощные вибраторы, возбуждающие центробежные силы до 35–40 тс, а у одного из них, общим весом 25,5 т (SSVV 2500D фирмы Stavostroj) – даже до 47 тс, что обеспечивает ему чрезмерно высокий конструктивный показатель динамической уплотняющей способности (6,5 кгс/кв. см), пригодный для уплотнения в основном прочных скально-крупнообломочных и маловлажных связных грунтов.

Каток кулачковый
фирмы BOMAG

Если у этого крупного и слишком динамичного виброкатка превышение реальной апмлитуды колебаний вальца над номинальной или расчетной, а последняя составляет 2,1 мм, достигнет 1,7–2,0 раза (измерения реальных амплитуд у известных в России прицепных виброкатков А-8 и А-12 показали, что такое превышение доходит до 2,0–2,5 раз), то это обеспечит динамическое кратковременное воздействие его вальца на грунт с силой около 50–60 тс.

У большинства же других тяжелых и крупных виброкатков, применяемых на обычных песчано-гравийных, щебенистых, малосвязных и даже связных грунтах, динамический показатель уплотняющей способности составляет в среднем 4,0–5,0 кгс/кв. см. Для сравнения уместно напомнить, что у sвибрационных гладковальцовых катков, хорошо укатывающих асфальтобетонные смеси в покрытии за укладчиками этот показатель находится в пределах 1,7–2,0 кгс/кв. см (статический режим работы) и примерно 2,0–2,6 кгс/кв. см (вибрационный режим). Для уплотнения этими же виброкатками щебеночных оснований (слои 15–30 см) указанный показатель, или критерий, целесообразно повышать до 3,0–3,6 кгс/кв. см, что и предусмотрено конструкцией таких катков путем смены слабого режима вибрации (для асфальтобетона) на сильный (щебень).

В России подобный крупный виброкаток К-701М-ВК общим весом 25 т (вес вибровальцового модуля около 14 т) был разработан по заказу гидротехников и выпускается Кировским заводом в Санкт-Петербурге. Базой машины послужил колесный трактор К-701М, на место задней колесной пары которого установлен кулачковый (рис. 1) или гладкий (рис. 2) вибровалец шириной 2850 мм и диаметром соответственно 1950 и 1728 мм. Вибровозбудитель вальца развивает центробежную силу 36 тс при частоте колебаний 27–29 Гц, что с учетом размеров вальца обеспечивает показатель динамической уплотняющей способности до 4,5 кгс/кв. см (такой же показатель в статике – 2,4 кгс/кв. см).

Рис. 1.
Виброкаток К-701-ВК
с кулачковым вальцом,
Кировский завод
(Санкт-Петербург)

При испытаниях К-701М-ВК на возведении грунтовой плотины Ирганайской ГЭС в Дагестане плотность гравийно-галечникового грунта в слое 100 см оказалась 0,99–1,01 (6 проходов) и 1,03–1,04 (10–12 проходов). Укатка кулачковым вальцом супесчано-суглинистого грунта с включениями щебенистых частиц слоем 60 см обеспечила коэффициент уплотнения 0,99–1,0 за 8–10 проходов на скорости 2,5–3 км/час.

Рис. 2.
Виброкаток К-701-ВК
с гладким вальцом,
Кировский завод
(Санкт-Петербург)

Конечно, такой большой каток будет полезен и рентабелен при быстром или скоростном возведении крупных дорожных объектов со значительными объемами земляных работ. Это было подтверждено на скоростном возведении насыпи железнодорожной ветки из Дагестана в обход территории Чечни. Для других условий подобных работ, в том числе в не очень морозное зимнее время, можно использовать меньшие виброкатки, в частности, выпускаемый Рыбинским заводом «Раскат» ДУ-85 (вес 13 т, вибровальцовый модуль около 6,5 т). Другие модели грунтовых катков (шарнирно-сочлененный ДУ-74, прицепной ДУ-94) этого же завода или меньше по размерам и весу, или хуже подходят для возведения насыпей зимой, особенно когда последняя сурова.

Виброкаток ДУ-85
фирмы Раскат

Прежний российский опыт показал, что достаточно хорошо и эффективно можно вести уплотнение грунта с включениями мерзлых комьев простым и дешевым прицепным решетчатым катком весом 25 т (рис. 3), выпускавшимся в свое время дорожниками Латвии и двумя заводами бывшего Минтрансстроя в городах Ростове-на-Дону и Угличе.

Рис. 3.
Прицепной решетчатый каток
весом 25 т

Каток прекрасно себя зарекомендовал на многих автодорожных, портовых, железнодорожных и аэродромных стройках Прибалтики, Дальнего Востока, Сибири (БАМ), Средней Азии, Кавказа, Армении, Крыма, Заполярья и Северо-Западного региона. При этом он с успехом укатывал также трудноуплотняемые одноразмерные пески (толщина укатываемого слоя зимой доходила до 45–55 см), скально-крупнообломочные грунты и щебеночные основания.

Помимо прицепного варианта этого катка дорожники Латвии по разработке Ленфилиала СоюздорНИИ выпускали и использовали также небольшие партии прицепных и полуприцепных комбинированных пневморешетчатых статических катков общим весом 15–25 т с блоком пневмошин и решетчатым вальцом (рис. 4), которые поочередно могли опускаться на поверхность укатки и создавать необходимое силовое воздействие, в том числе и за счет переставляемого на катке балласта.

Рис. 4.
Комбинированный
пневморешетчатый
статический каток
с блоком пневмошин
и решетчатым вальцом

Приходится только сожалеть, что такие неприхотливые в эксплуатации, очень нужные и полезные, как для обычных, так и специфических (одноразмерные пески, комковатые грунты, зима и т. п.) российских условий, теперь уже не выпускаются не только в России, но и за рубежом.

Правда, в США для подобных работ фирма «Constraction-Machinery» предлагает дорожным подрядчикам так называемый ребристый каток (рис. 5). Его валец, как и кулачкового катка, по эффективности уплотнения с одновременным дроблением прочных комковатых грунтов сродни решетчатому. В отличие от последнего на ребристом и кулачковом катках возникает потребность в очистке специальными скребками поверхности их вальцов от застревающих между ребрами или кулачками кусков. Решетчатый же валец работает по принципу самоочистки путем продавливания застрявших кусков сквозь решетку при последующем наезде вальца на поверхность укатки.

Рис. 5.
Ребристый каток фирмы
«Constraction-Machinery»,
США

Заметно повышаются результаты уплотнения, дробления и даже очистки вальцов при увеличении до 10–15 км/час и более рабочей скорости решетчатых, ребристых и кулачковых катков. Фирма Caterpillar (США) разработала даже специальную технологию скоростной укатки связных грунтов, правда, не очень толстыми слоями, самоходным статическим катком с особой (эвольвентной) формой башмака-кулачка, который на скорости от 10–11 до 30–35 км/час создает определенный динамический или трамбующий эффект.

Для такой технологии Caterpillar уже длительное время производит две модели достаточно энергоемких катков. Аналогичный тип катка выпускает также шведская фирмаDynapac (рис. 6). Основные их технические параметры приведены в таблице 3.

Рис. 6.
Каток кулачковый
с трамбующим эффектом
CT 260 Dynapac

Таблица 3

Единственным препятствием успешного использования скоростной технологии динамического уплотнения на устройстве насыпей зимой является большая длина рабочей захватки, необходимая для работы указанных катков на высоких скоростях, что в российских зимних условиях невозможно обеспечить из-за быстрой смерзаемости тонких слоев грунта.

Вообще высокая эффективность и широкие технологические возможности универсального ударного уплотнения грунтов всегда привлекали и дорожников, и разработчиков машин. Правда, до сих пор в дорожной отрасли нет пока ни одной модели высокопроизводительной, технологичной и надежной трамбующей машины. Хотя можно назвать не менее полутора десятков различных зарубежных и отечественных реально существовавших образцов таких машин – российский каток с падающими грузами Д-390А, дизельтрамбующая машина ЦНИИС-РРМЗ, трамбующая машина Д-471Б (ДУ-12) с двумя поочередно и свободно падающими плитами сзади гусеничного трактора, южноафриканский трамбующий каток с квадратным вальцом и др.

В этом отношении дорожных подрядчиков может обрадовать и даже породить у них некоторые надежды обнародованная в рекламных проспектах рыбинского завода «Раскат» подготовка к выпуску новой самоходной грунтотрамбующей машины МГТ(выставка в Санкт-Петербурге «Дороги XXI века», октябрь 2001 г.). Она представляет собой шарнирно-сочлененный аналог виброкатка ДУ-85, на котором вместо жесткого гладкого вальца установлены 4 крупные протекторные пневматические шины, т. е. декларируется создание грунтоуплотняющего пневмовиброкатка, который, по мысли разработчиков, должен будет работать в частоударном или трамбующем режиме.

Вообще пневмовиброкатки уже пытались создать в свое время в СССР (Саратов), США и Чехословакии. Но изначально эта идея была обречена на неудачу, о чем неоднократно и публично высказывался Ленфилиал СоюздорНИИ, что и подтвердили опытно-экспериментальные данные в этих странах и последующий отказ от дальнейших таких работ.

Дело в том, что на поверхности контакта ударяющей или вибрирующей автодорожной пневматической шины с грунтом давление никак не может быть больше допускаемых 7–8 кгс/кв. см (у авиационных шин оно выше, но не более 10–12 кгс/кв. см), иначе возникнут перегрузки шины и она быстро разрушится. Но даже таких предельных для шин давлений явно мало для эффективного динамического уплотнения грунтов, особенно мелкозернистых пылеватых и связных (на несвязных, для которых важно само вибрирование или шевеление частиц, успешно работают обычные гладковальцовые катки). Это первое.

Второе состоит в том, что вследствие «мягкости» или эластичности шины, даже при высокой ее прочности, не получить значительных контактных давлений, близких к давлениям трамбующих плит и виброударных гладковальцовых катков и достигающих 15–20 кгс/кв. см, а порой и больше. Податливость шины будет работать как обычный амортизатор или гаситель удара и вибрации, то есть не будет необходимой остроты удара и высоких давлений.

И, в-третьих, шина на статическом пневмокатке даже при указанных не очень высоких контактных давлениях хороша и полезна тем, что время действия ее давления на грунт относительно велико (0,30–0,40 сек. на рабочей скорости 3–4 км/час). При вибрировании же пневмоколесного «вальца» с частотой 30 Гц оно снижается до 0,015–0,20 сек, т. е. уменьшается в 20 раз, что существенным и, главное, негативным образом отразится на уплотняющей способности анализируемой грунтотрамбующей машины МГТ. Поэтому ожидать значительного эффекта от нее нет оснований.

Иногда при устройстве насыпей зимой возникают ситуации, при которых сложно, а порой и невозможно выполнить качественное уплотнение грунта. Так, например, случилось в свое время на зимней отсыпке земляного полотна через болото на участке Медвежьегорск – Сегежа автомобильной дороги «Кола» (Санкт-Петербург – Мурманск).

Фронт работ был настолько узким, что в зоне их выполнения мог разместиться только экскаватор, выполнявший выторфовку, бульдозер и один самосвал, доставлявший песок и увозивший торф. Дорожному катку в зоне работ места попросту не оказалось. Поэтому была предложена и реализована технология весеннего (после оттаивания грунта) доуплотнения сразу всей толщи насыпи высотой до 2,5–3,0 метров (вместе с ее подводной частью).

Использовались для этого тяжелые прицепные виброкатки весом 8 и 12 т, а также специально изготовленная трамбующая плита (вес 7 т, диаметр основания – 2 метра), подвешиваемая на экскаватор-драглайн.

Выполненное уплотнение грунта и последовавшее за этим устройство щебеночного основания и асфальтобетонного покрытия показали, что такой технологический прием гарантировал требуемое качество работ по уплотнению, выразившееся в отсутствии на этом участке не только просадок насыпи и разрушений оснований и покрытия, но и сколь-нибудь заметных деформаций, проявляющихся на несвязных грунтах, как правило, в течение первого же года эксплуатации дороги.

Выводы

При организации земляных работ, разработке ППР и смет следует иметь в виду, что стоимость процесса уплотнения зимой несколько возрастает в основном за счет некоторого снижения производительности грунтоуплотняющей машины и удорожания ее зимней эксплуатации. И это не должно вызывать возражений, так как экономить на столь важной и ответственной операции не только нецелесообразно, но и недопустимо. Тем более, что она вообще очень дешевая и в сметах составляет всего несколько процентов от общей стоимости земляных работ.

В этом и состоит парадоксальность ситуации в России с уплотнением грунтов, щебеночных материалов и асфальтобетонных смесей. Влияние качественных показателей этой операции на прочность, устойчивость и долговечность дороги в целом не адекватно нормируемым затратам на нее, что следовало бы поправить, если дорожная отрасль действительно хочет добиться существенных и реальных результатов в резком повышении качества ремонтируемых и строящихся дорог.

Автор: Костельов М. П.
Источник: Дорожная техника 

ТР 73-98 «Технические рекомендации по технологии уплотнения грунта при обратной засыпке котлованов, траншей, пазух»

СТО НОСТРОЙ 2.25.25-2011 СТО 030 НОСТРОЙ 2.25.25-2012 Автомобильные дороги. Строительство земляного полотна автомобильных дорог. Часть 3. Работы земляные при отрицательной температуре воздуха (зимнее время) / 2 25 25 2011 2 25 25 2012

Калькулятор выемки грунта

Земляные работы

Процесс земляных работ заключается в выемке существующей земли до подходящего уровня, чтобы можно было начать строительство дороги. Земляные работы могут принимать форму выемки грунта в виде выемок или сооружения насыпей для строительства эстакады. Обычно в проекте строительства дороги необходимы и то, и другое, а также перемещение земли из одной части участка в другую. Это должно быть сделано с минимальным количеством отходов или с минимальным количеством дополнительных материалов, так как их удаление или сбор являются дорогостоящими.

Также в тему земляных работ входит уплотнение дорожных материалов до соответствующего уровня. Однако это не рассматривается, поскольку больше касается фактического строительства дороги, чем ее проектирования.

Эта страница посвящена исключительно проекту земляных работ, а не фактическому проекту насыпей или выемок. Если вы хотите узнать об этом больше, то ссылки на соответствующие страницы содержатся в геотехническом разделе страницы ссылок.Ссылку на это можно найти напротив.

Из тем, затронутых на этой странице, их можно разделить на проектирование земляных работ и установку, используемую в строительстве.

Раскопки

Самая важная особенность раскопок - это материал, с которым вы работаете. Об этом станет известно из расследования на месте. Плохая информация может привести к техническим проблемам и перерасходу средств.

Есть много способов классифицировать грунт по простоте раскопок, включая сейсмические методы.Однако в настоящее время наиболее распространенной в Соединенном Королевстве является шкала легкости копания или удобство копания. Это относит почву к одной из четырех категорий:

E

Легкая копка - рыхлые свободно бегущие почвы, например, песок, мелкий гравий.

M

Средне - более плотные связные почвы, например, глинистый гравий, глины с низким значением PI

M-H

От средней до твердой - например, битые породы, влажная тяжелая глина, гравий с валунами

H

Твердый материал, требующий взрывных работ и твердые глины с высоким значением PI.

Типичные коэффициенты копаемости можно увидеть в таблице 1 ниже.

Еще одна важная особенность породы - это количество трещин. Есть два метода оценки этого: метод процентных данных о качестве породы и метод расстояния между стыками. Каждый из них приводит непосредственно к оценке прочности на одноосное сжатие и, таким образом, к указанию метода выемки грунта. Оба они можно найти в Руководстве по контрактам, серия 600 ¹ .

Земляные работы увеличивают объем материала. Поэтому необходимо использовать коэффициент увеличения объема, чтобы определить объем материала, который будет создан при выемке грунта.Коэффициент заполнения определяется как:

Коэффициент заполнения = ^{Объем после выемки} / _{Объем до выемки}

Аналогичным образом определяется коэффициент усадки для уплотнения грунта в месте его конечного назначения:

Коэффициент усадки = ^{Объем после уплотнения} / _{Объем до выемки грунта}

Типичные значения можно найти в Таблице 1 ниже.

В дополнение к указанным выше свойствам важно иметь некоторое представление о проходимости почвы. Это связано с тем, что землеройной установке необходимо будет проезжать по почве, не увязая.Проходимость почв связана с их дренажными свойствами.

Пески / гравий

Свободный дренаж. У меня мало проблем.

Глины с высоким PI

Низкая проницаемость предотвращает проникновение воды, поэтому поверхность становится опасной, но не в долгосрочной перспективе.

Ил / глины с низким значением PI

Они вызывают наибольшее количество проблем. Проницаемость позволяет проникать внутрь, что смягчает почвы и ослабляет их.

Весы для земляных работ

Чтобы свести к минимуму отходы или заимствования материалов, необходимо составить так называемую диаграмму массовых перевозок.По сути, это график зависимости совокупного объема почвы от расстояния вдоль дороги, часто называемый цепной передачей. Объемы выемки считаются положительными, а объемы заполнения - отрицательными.

Расчет площади поперечного сечения

Первым этапом построения диаграммы массовых перевозок является расчет площадей поперечного сечения выемки или насыпи в различных точках вдоль дороги.

Для выемки или насыпи на горизонтальной поверхности.

Предполагая разрез, такой как показанный выше, площадь поперечного сечения определяется как:
Площадь = h.2b + 2nh & sup2 / 2 = h (2b + nh)

Для выемки или насыпи на наклонной поверхности

Предполагая разрез, такой как приведенный выше, площадь поперечного сечения сначала определяется путем расчета W _L и W _G :
W _L = S (b + nh) / (S + n)
W _G = S (b + nh) / (Sn)
Таким образом, Площадь = & frac12 (h + b / n) (W _L + W _G ) - b & sup2 / n

Для более сложных поперечных сечений просто комбинируйте вышеуказанное.Следует отметить, что это НЕ является частью процесса проектирования устойчивости откоса.

Кумулятивные объемы

Если известны площади поперечного сечения в различных точках вдоль дороги, можно рассчитать совокупный объем вдоль выемки путем интерполяции между различными точками.

Самый простой способ сделать это - предположить изменение прямой линии и использовать призматическое правило. Другие немного более сложные методы включают использование правила Симпсона или аналогичного.Не забудьте принять во внимание коэффициент увеличения или коэффициент усадки, хотя следует проявлять осторожность, чтобы не использовать их оба, поскольку это приведет к неверным результатам. Если вы используете коэффициент усадки, изменения объема из-за выемки грунта учитываются автоматически. То же самое и с фактором увеличения объема.

Диаграмма массовых перевозок теперь представляет собой просто график зависимости совокупного объема от цепной передачи. Области под линией соответствуют чистому заполнению, а области над линией - чистым отходам.Следует отметить следующие моменты:

• Возрастающая кривая указывает на увеличение объема (сокращение).
• Максимальная точка на кривой представляет конец реза.
• Спадающая кривая представляет собой убывающий объем (заполнение).
• Точка минимума соответствует концу заливки.
• Области в конце диаграммы представляют собой потери или дефицит.

Землеройное оборудование

В этом разделе рассматриваются некоторые основные землеройные машины и области их применения.

• Бульдозер - Используется в основном для проталкивания почвы. Транспортные средства, как правило, отслеживаются и требуют большого тягового усилия. Многие бульдозеры имеют в задней части гидравлическое навесное оборудование для измельчения почвы и камней. Самый известный из автомобилей.
• Drag Line - Это транспортное средство позволяет проводить раскопки ниже своего уровня. По сути, это ковш на конце стрелы, который используется исключительно для выемки грунта, поскольку он относительно неконтролируемый.
• Самосвал - Это колесные транспортные средства, которые могут двигаться намного быстрее.Это компенсируется отсутствием тяги, а самосвалы всегда первыми застревают. Они используются для переноса материала из одной части сайта в другую.

• Лопаты - это опять же обычно колесные транспортные средства, которые используются для заправки самосвалов. Обычно на заправку среднего самосвала уходит 2-3 груза.
• Гидравлические экскаваторы - Они могут быть колесными или гусеничными и снова используются для выемки грунта ниже уровня грузовика.У них очень маленькая емкость и они очень гибкие.
• Грейдер - Используется для выравнивания отложенной насыпи, готовой к уплотнению.

• Катки - Есть много разных типов катков, и они используются для уплотнения. К разным типам относятся вибрационные, овчинные и сеточные. Вибраторы являются наиболее распространенными, поскольку они имеют двойной эффект.

Вопрос 1

В таблице ниже показаны уровни земли и уровни строения для предполагаемого строительства дороги.Насыпи строить с уклонами 1: 2,5 и вырубками с уклонами 1: 3,0. Ширина гребня насыпи и ширина вырубки 13 м. Можно предположить, что земля горизонтальна по разрезу.

1. Постройте диаграмму массовых перевозок для проекта, учитывая следующий коэффициент заполнения
   • = 1.1
   • Коэффициент усадки = 0,8
2. Река разбивает проект на участке цепи 1160м. Подсчитайте объемы отходов и заимствуйте их для двух сценариев:
   1. Материал Невозможно перебросить через реку
   2. Построен мост Бейли, позволяющий транспортировать материалы через реку.

ОТВЕТЫ

1. Кредит = 68 000 м ³ Отходы = 89 500 м ³
2. Заем = 0 м ³ Отходы = 21 500 м ³

Рабочий раствор 9100003 905

1) Департамент транспорта, Руководство по контрактной документации на дорожные работы , том 1, Спецификация дорожных работ, серия 600 - Земляные работы.1993

электронная почта: [email protected]

Последнее обновление: 25 февраля 1997 г.

Усадка и набухание почвы - инженерно-геологические вопросы и ответы

• Дом
• разветвленных MCQ
  • Программирование
  • CS - IT - IS
    • CS
    • IT
    • IS
  • ECE - EEE - EE
    • ECE
    • EEE
    • EE
  • Гражданский
  • Механический
  • Химическая промышленность
  • Металлургия
  • Горное дело
  • Приборы
  • Аэрокосмическая промышленность
  • Авиационная
  • Биотехнологии
  • Сельское хозяйство
  • Морской
  • MCA
  • BCA
• Тест и звание
  • Sanfoundry Tests
  • Сертификационные испытания
  • Тесты для стажировки
  • Занявшие первые позиции
• Конкурсы
• Стажировка
• Обучение

Определение предела усадки измененного грунта

Предел усадки грунта - это содержание воды в почве, когда воды достаточно, чтобы заполнить все поры почвы, а почва только что пропиталась. Объем почвы не уменьшается, когда содержание воды уменьшается ниже предела усадки.

Предел усадки можно определить из соотношения

Где M1 = начальная влажная масса,

V1 = начальный объем

Ms = сухая масса почвы

V2 = объем после высыхания.

Определение предела усадки извлеченного грунта

Оборудование для испытания на предел усадки

1. Чаша усадочная с плоским дном, диаметром 45 мм и высотой 15 мм
2. Две большие чашки для выпаривания диаметром около 120 мм с выливом и плоским дном.
3. Одна маленькая ртутная чашка диаметром 60 мм
4. Две стеклянные пластины, одна гладкая и одна с зубцами, размером 75 мм x 75 мм x 3 мм.
5. Стеклянная чашка диаметром 50 мм и высотой 25 мм
6. IS сито 425 мкм
7. Духовка
8. Эксикатор
9. Точность весов 0.01 г.
10. Шпатель
11. Прямая кромка
12. Меркурий

Методика испытания предела усадки

1. Возьмите образец массой около 100 г из тщательно перемешанной почвы через сито 425 микрон.

2. Возьмите около 30 г образца почвы в большую чашу для выпаривания. Смешайте его с дистиллированной водой, чтобы получилась кремообразная паста, с которой можно легко работать, не задерживая пузырьков воздуха.

3. Возьмите усадочную форму. Очистите его и определите его массу.

4. Залейте ртуть в усадочную форму. Удалите излишки ртути, прижав плоскую стеклянную пластину поверх усадочной формы. Тарелка должна быть заподлицо с верхом блюда. И воздух не должен задерживаться.

5. Перенести ртуть из усадочной чашки в ртутную чашу для взвешивания и определить массу ртути с точностью до 0,1 г. объем усадочной чашки равен массе ртути в граммах, деленной на удельный вес ртути (т.е.е. 13,6)

6. Смажьте внутреннюю часть усадочной чашки тонким слоем силиконовой смазки или вазелина. Поместите образец грунта в центр усадочной чашки, равный примерно одной трети объема усадочной чашки. Постучите усадочной чашкой по твердой мягкой поверхности и дайте пасте стечь к краям.

7. Добавьте еще почвы и продолжайте нарезание до тех пор, пока усадочная чаша не будет полностью заполнена и излишки грунтовой пасты не выступят вокруг ее края. Зачеркните верхнюю поверхность тарелки прямым краем.Вытрите всю грязь, приставшую к внешней стороне усадочной чашки. Определите массу почвы (M1).

8. Просушите почву в усадочной чаше на воздухе до тех пор, пока цвет патока не изменится с темного на светлый. Затем высушите лепешку в духовке при температуре от 105 до 110 ⁰ C до постоянной массы.

9. Охладите сухую ткань в эксикаторе. После охлаждения выньте сухую подушечку из эксикатора и взвесьте усадочную чашку с сухой подушкой, чтобы определить сухую массу почвы (Ms).

10.Поставьте стеклянную чашку в большую емкость для испарения и наполните ее ртутью. Удалите излишки ртути, плотно прижав стеклянную пластину зубцами к верхней части чашки. Вытрите ртуть, приставшую к внешней стороне чашки. Снимите стеклянный стакан, полный ртути, и поместите его в другую емкость для выпаривания, стараясь не пролить ртуть из стакана.

11. Достаньте сухой кусок почвы из усадочной чашки и погрузите его в стеклянный стакан, наполненный ртутью. Следите за тем, чтобы воздух не попал под ткань.Плотно прижмите пластину с зубцами к верхней части чашки.

12. Соберите ртуть, вытесненную сухой тканью, в чашку для испарения и перенесите ее в чашку для взвешивания ртути. Определите массу ртути с точностью до 0,1 г. Объем сухой пленки (V2) равен массе ртути, деленной на удельный вес ртути.

13. Повторите тест как минимум 3 раза.

Рис. Этапы определения предела усадки

Рис: Определение объема сухой ткани

Лист данных для испытания на предельную усадку

Результаты испытаний на предельную усадку

Предел усадки = _____%.

Геотехническое руководство: интерпретация данных о почвах

Раздел 2: Интерпретация данных о почве

Обзор

Критическим этапом проектирования фундамента является определение пластов и разумные сильные стороны, которые должны быть присвоены каждой страте. Делить подземные материалы в пласты на основе описания материала и тестовые значения.Просмотрите все тесты в каждой страте, чтобы оценить изменчивость данных. Если единичная, необычайно высокая прочность тест присутствует среди группы с явно более низкими значениями теста, игнорируя аномальное тестовое значение. Может быть назначена средняя сила весь слой, если тестовые значения достаточно похожи.

Избегайте определения очень толстых пластов с помощью теста с широкими вариациями значения.Разделите толстые слои с тестовыми значениями, варьирующимися от мягких ближе к верху, чтобы заметно труднее к низу на два или больше слоев с совместимыми ценностями. Неспособность подразделить может привести при применении к фундаменту неконсервативной средней прочности которые заканчиваются в верхней зоне этого слоя.

Приемлемый вариант получения средних удельных значений для страты должны рассчитываться на более строгой основе по каждому тесту.

Disregard Depth

Не учитывать поверхностный грунт при проектировании просверленных валов и свайные фундаменты. Неучтенная глубина - это количество поверхности грунт, не входящий в конструкцию фундамента из-за потенциальная эрозия из-за размыва, будущих выемок, сезонной влажности почвы вариация (усадка и набухание), боковая миграция водных путей, и другие факторы.Не обращайте внимания на минимальное расстояние 5 футов над водой. переходы и переходы через ручьи на 10 футов. Для абатментов игнорировать часть фундамента, проходящая через насыпь, заполняется.

Важно отметить, что для проектов, где существующие линия земли находится на высоте значительно выше предлагаемой линия уклона (проезжая часть должна быть понижена) размягчение почвы, набухание при проектировании откосов насыпи, проезжей части, подпорные стены и элементы фундамента.Почвы в этих условиях реагировать на снятие вскрыши (разгрузку). Этот ответ может существенно повлиять на выбранный подход к проектированию.

Доступна дополнительная информация о неучтенной глубине. онлайн.

Texas Cone Penetration Test

Используйте следующие таблицы для определения поверхностного трения и точечного подшипника. пропускная способность на основе данных по проницаемости конуса Texas для пробуренного вала и свайные конструкции.Используйте Рисунок 5-1, чтобы определить допустимое трение кожи. для почвы мягче, чем 100 ударов / 12 дюймов. Выберите кривую на основе описание типа почвы.

Использовать кривую CH в глинистом грунте с высокой пластичностью, или жирная глина. Используйте кривую CL в глинистом грунте, который определяется как низкопластичный, или постная глина. В глинистой почве используйте кривую CL, если нет конкретной идентификации. дано относительно пластичности.Используйте кривую SC для описанной почвы. в виде песчаной глины или глинистого песка. Используйте кривую OTHER для почв. описывается как ил, песок, гравий или любые не подходящие слои в одно из предыдущих обозначений.

Для валов с просверленным отверстием умножьте допустимое расчетное напряжение с коэффициентом уменьшения 0,7. Коэффициент уменьшения используется для учета для нарушения почвы при бурении.Применение сокращения фактор к конструкции забивной сваи не нужен.

Якорь: #RYYXLKQOgrtop

Рисунок 5-1. Допустимое трение кожи (значения TCP ниже чем 100 ударов / 12 дюймов)

Используйте Рисунок 5-2 для определения допустимого точечного подшипника для почвы. мягче, чем 100 ударов / 12 дюймовВыберите кривую на основе описания типа почвы, используя критерии, указанные в предыдущей таблице.

Якорь: #XBHKLDNEgrtop

Рисунок 5-2. Допустимый подшипник (значения TCP ниже чем 100 ударов / 12 дюймов)

Используйте рисунок 5-3 для определения допустимого поверхностного трения для почвы или пласты породы тверже, чем 100 ударов / 12 дюймов.Верхний предел 3,25 тонны / фут ² применяется для всего Техаса Проникновение конуса менее 2 дюймов / 100 ударов. Не наносите кожу коэффициент уменьшения трения до значений, полученных из этого рисунка, потому что эта цифра получена только для использования в конструкции вала с просверленным отверстием. Сваи обычно нельзя загнать в грунт такой прочности, поэтому эта цифра обычно не используется при проектировании свай.

Якорь: #MQRXBWAGgrtop

Рисунок 5-3. Допустимое трение кожи (значения TCP выше чем 100 ударов / 12 дюймов)

Используйте Рисунок 5-4 для определения допустимого точечного подшипника для почвы или пласты породы тверже, чем 100 ударов / 12 дюймов.Верхний предел 31 тонна / фут ² применяется для всего Техаса Проникновение конуса менее 2 дюймов / 100 ударов.

Якорь: #DMQDIDSNgrtop

Рисунок 5-4. Допустимый подшипник (значения TCP выше чем 100 ударов / 12 дюймов)

Лабораторный тест

Если доступны дополнительные данные о прочности по трехосному или прямое испытание на сдвиг, используйте эти данные с данными TCP в проекте фундаментов.Определите предельную прочность на сдвиг для каждого слоя с помощью кулоновского формула (Прочность на сдвиг = τ = c ’+ σ _y ’ (тангенс φ ’). Определите допустимое трение кожи, нанеся коэффициент запаса прочности не менее 2,0 к пределу прочности на сдвиг. Для конструкции вала с просверленным отверстием уменьшите допустимое значение поверхностного трения. на дополнительный коэффициент уменьшения 0,7 для учета нарушения почвы.Определите допустимый точечный подшипник путем умножения предельного усилия сдвига. прочность на коэффициент несущей способности 9, а затем деление на запас прочности не менее 2,0.

Предел усадки почвы | Строительство Гражданское

Предел усадки - это предельное содержание влаги, выраженное в процентах от сухого веса почвы, при котором дальнейшее уменьшение влажности (за счет испарения) не вызовет дальнейшего уменьшения объема массы почвы, но при котором увеличение влажности вызовет увеличение объема почвенной массы. Испарение воды вызывает усадку почвы до определенной степени, за которой уменьшение объема не происходит; на этом этапе почва достигла предела усадки.SL представляет собой содержание влаги в точке, в которой почва переходит из полутвердого в твердое состояние, и является средством описания порового пространства, присутствующего в почве после того, как ему позволили уплотнить себя до максимальной плотности, достижимой с помощью усадка.

SL, рассматриваемый по отношению к естественному содержанию влаги в почве в поле, указывает, произойдет ли дальнейшая усадка, если почве дать высохнуть. Чем ниже SL почвы, тем больше возможное изменение объема, соответствующее данному изменению влажности почвы.Для рыхлых почв SL может находиться в пределах от LL до 50 процентов от LL, а для слабопластичных почв - от 25 до 30 процентов; для среднего пластика от 20 до 25 процентов; для очень пластичных - от 15 до 20%. Нет определенной связи между пределом пластичности и пределом усадки.

Смотрите также

• 
  Красно фиолетовый цвет как получить
• 
  Каталитический обогреватель газовый для дачи
• 
  Диагональ 27 дюйма в см
• 
  Как выровнять стены с помощью лазерного уровня
• 
  Как легко отклеить обои от стены
• 
  Погреб вентиляция погреба
• 
  Булава на цепи
• 
  Как к гаражу пристроить дом
• 
  Чем кормить кур несушек для лучшей яйценоскости в домашних условиях
• 
  Прессованная бумага в строительстве
• 
  Профлист с10 размеры профиля чертеж