Технология строительных процессов

Лекции № 3,4

Технология переработки грунта

1. Технологические свойства грунтов.

Производство земляных работ на объекте связано с переработкой грунта. В строительном производстве грунтаминазывают породы , залегающие в верхних слоях земной коры и представляющие собой рыхлые и скальные породы. Различают следующие основные виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты.

Песчаные грунты – сыпучие в сухом состоянии, не обладают свойствами пластичности. Наибольший объем имеет песок во влажном состоянии, наименьший – песок насыщенный водой (песок осел, а вода поднялась), промежуточное положение занимает песок в сухом состоянии.

Глинистые грунты – связные и обладающие свойствами пластичности.Глины сильно впитывает воду и при этом сильно разбухают. При замерзании она сильно пучится, при высыхании – трескается.

Суглинок имеет свойства глины, супесь – песка, но в меньшей мере.В глинистых грунтах особо выделены лессовые грунты. В сухом состоянии лесс обладает значительной прочностью и твердостью, но при соприкосновении с водой легко ее впитывает, расплывается, сильно уменьшается в объеме и становится просадочным.

От строительных свойств грунтов зависит прочность и устойчивость возводимых сооружений, методы производства, трудоемкость и стоимость работ. При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхляемость, сцепление, угол естественного откоса, сложность разработки.

Плотностью называют массу 1м³ грунта в естественном состоянии. Плотность песчаных и глинистых грунтов составляет от 1,6…2,2 т/м³, а скальных неразрыхленныхгрунтов до 3,3 т/м³ .

Влажность характеризуют степенью насыщения грунта водой, которую определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта. При влажности более 30% грунты считают мокрыми, а привлажности до 50% - сухими.

Липкость – способность грунта при определенной влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая липкость усложняет выгрузку грунта из ковша машины или кузова.

Разрыхляемость – способность грунта увеличиваться в объеме в процессе его разработки. При этом плотность грунта уменьшается. Это явление называют первоначальным разрыхлением грунта и характеризуется коэффициентом разрыхления к_р. Этот коэффициент представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии (для песчаных к_р= 1,08…1,17, суглинистых к_р= 1,14…1,28 и глинистых грунтов к_р= 1,24…1,3). Уложенный в насыпь разрыхленный грунт уплотняется под воздействием атмосферных и механических воздействий. Однако он не занимает того объема ,который но занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление.

Сцепление характеризуют начальным сопротивлением грунта сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности. Так, сила сцепления для песчаных грунтов составляет 0,03…0,05Мпа, для глинистых – 0,05…0,3 МПА.

Угол естественного откоса характеризуется физическими свойствами грунта, при котором он находится в состоянии предельного равновесия. Для обеспечения устойчивости земляных сооружений (насыпей, выемок) их возводят с откосами, крутизна которых определяется отношением высоты к заложению:h/a = 1/m,где m – коэффициент откоса. Крутизна зависит от угла естественного откоса.

Удельное сопротивление резанию (классификация грунтов по трудности их разработки). Классификация приводится в ЕНиР 2 – 1 – 1 «Земляные работы, табл.1 и2). Она учитывает свойства различных грунтов и конструктивные особенности землеройных и землеройно – транспортных машин, которые применяются для разработки грунта. Для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяются на 6 групп,для многоковшовых экскаваторов и скреперов – на 2гр., для бульдозеров и грейдеров – на 3гр. Для разработки грунта вручную принято 7гр., а именно: песок, суглинок, супесок, глина, лесс –гр.1 – 4 ; крупнообломочные грунты – гр.5; скальныегрунты – гр.6 и 7. Грунты 1…4.гр. легко разрабатываются ручным и механизированными способами, последующие группы – грунты требуют предварительного рыхления, в т. ч. и взрывным способом.