Основной текст

У

Т

Н

Б

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

й

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

р

Допущено Министерством образован я Республики Беларусь

в качестве учебного пособ я для студентов специальности

гражданское

ст о тельство» учреждений,

«Промышленное и

обеспечивающих п лучениеивысшего образования

т

и

з

о

п

е

Р

Минск 2005

Т 38

Авторы:

С.Н. Леонович, И.Н. Громов, И.В. Коваль, Л.М. Парфенова

У

Рецензенты:

кафедра «Технология строительного производства» БГ

,

зав. кафедрой, канд. техн. наук, доцент В.Н. Черноиван,

кафедра «Строительное производство» БГУ ,

зав. кафедрой, канд. техн. наук, доцент О.Е. Пантюхов

Леонович С.Н.

Т

Т38

Технология строительного производства. Лабораторный практи-

кум: Учебное пособие / С.Н. Леонович, И.Н. Громов, И.В. Коваль,

Л.М. Парфенова. – Мн.: БНТУ, 2005. – 124 с.

Н

Б

ISBN 985-479-182-3.

Лабораторный практикум

для студентов специальности «Про-

й

мышленное и гражданское ст о тельство» разработан в качестве

учебного пособия для обеспечен я тео ет ческой и методической ба-

зы при подготовке и пр веденииилабо аторных работ по дисциплине

«Технология

го п

изводства».

Тематика раб

предусматривает получение студентами практиче-

р

ских знаний и умений в бласти строительного производства по основ-

ным разделам

й дисциплины: «Земляные работы», «Каменные

работы», «Бе онныерабоы», «Монтаж строительных конструкций».

строительн

УДК 69 (075.8)

изучаем

ББК 38 я 7

з

о

п

е

Леонович С.Н., Громов И.Н.,

Р

ISBN 985-479-182-3

Коваль И.В., Парфенова Л.М., 2005

В в е д е н и е

Лабораторный практикум разработан в соответствии с типовой

программой дисциплины «Технология строительного производст-

ва» и предусматривает выполнение комплекса лабораторных работ

по основным разделам дисциплины.

Целью проведения лабораторных работ является закрепление

теоретических знаний студентов и приобретение ими практических

навыков при выполнении отдельных видов строительных работ.

Применительно к каждой лабораторной работе приведена по-

требность в материалах, оборудовании и приспособлениях дляУвы-

полнения работы; изложены основные положения по теме (теорети-

ческий материал) и методика выполнения работы; определенТпере-

чень контрольных вопросов для оценки степени знания студентами

содержания выполненной работы.

Н

Теоретический материал по тематике лабораторных работ со-

держит основные сведения по изучаемому вопросу в виде текста,

таблиц и рисунков.

Б

Методика практического выполнен я работ включает графиче-

ские и математические завис

для выполнения расчетов, а

также справочный материал.

й

В приложениях приведены об азцы оформления журналов вы-

мости

полнения отдельных вид в аб т в качестве примера производст-

венной документации, к

в обязательном порядке ведется на

рая

каждом объекте с р и ельс ва.

Количество учебных

для изучения отдельных вопросов в

часов

рамках практ кума определяется рабочим учебным планом специ-

т

альности.

иЛабораторная работа № 1

з

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УПЛОТНЕНИЯ

ГРУНТОВ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ

о

п

1.1. Материалы, оборудование и приспособления

для выполнения работы

е

1. Динамический плотномер Д-51А – 1 шт.

Р

2. Статический пенетрометр с набором колец – 1 шт.

3

й

вечность сооружения в целом. Поэтому эффективный контроль за

свойствами грунтов в строительстве имеет важное значение.

и

Минеральные грунты подразделяются на скальныеБ, конгломера-

ты и нескальные.

грунтам

К скальным однородным

относят массивы извержен-

малой

влагоемкостью.

ся значительной плотностью и

К скальным слоистым

тносят породы, сложенные из

т

песчаников, доломитов и глинистых сланцев.

Конгломераты – э

бл м чные породы, сцементированные

2) несвя ные –пески.

минеральными цемен ами.

з

Наиболее часто вс речающиеся нескальные грунты обычно де-

лят на:

о

Таблица 1.1

Методика определения вида несвязного грунта

У

Вид грунта

Ощущения при

Через лупу или невооруженным

растирании

глазом

Галька, щебень

Галька имеет окатан-

Зерна размером в 10…20 мм

ную форму, щебень –

составляют более половины

остроугольную

образца, между ними – мелкое

Б

Т

заполнение

Гравий, дресва

Гравий имеет частично

Зерна размером от 5 до 10 мм

окатанную форму;

составляют (по массе) более

дресва – острые края

половины пробыН, между ними –

мелкое заполнение

Песок крупный

Глинистых частиц не

Масса частиц крупнее 0,5 мм –

чувствуется

более 50%

Песок средней

то же

Масса частиц крупнее 0,25 мм –

крупности

р

йболее 50%; в лупу видны только

песчаные частицы

и

Песок мелкий

т

же

Зерна трудно различить невоо-

о

уженным глазом; масса частиц

крупнее 0,1 мм –более 75%;

и

в лупу видны только песчаные

частицы

з

жесткую

Мелкая мучнистая смесь; от-

Песок пылева-

Напом

тый

наетпыль

дельные частицы трудно разли-

о

чить невооруженным глазом;

п

масса частиц крупнее 0,1 мм –

менее 75%

е

Грунт насыпи имеет разрыхленную неуплотненную структуру; в

связи с этим его уплотнение проводят при помощи различных ме-

Р

ханизмов и устройств.

Для уплотнения используют машины статического и динами-

К машинам динамического действия относят трамбовочные ма-

шины, вибрационные самоходные (прицепные) катки, вибрацион-

ные плиты, пневматические трамбовки и др.

Продолжительность их работы определяется достижением опре-

деленной (заранее заданной) величины степени уплотнения кон-

кретного вида грунта, которая указана в проектной документации.

У

После отрывки котлована и зачистки его дна проверяют степень

уплотнения грунта перед устройством фундамента под сооружение.

Кроме того, в процессе обратной засыпки пазух грунт подлежит

обязательному уплотнению до достижения определенной (задан-

ной) степени уплотнения (коэффициента уплотнения Ку).

Важнейшим показателем грунта является его влажность.

На практике различают следующие виды влажности грунтовТ:

1) естественная (природная) влажность;

Н

2) влажность на границе текучести;

3) относительная влажность;

Б

4) оптимальная влажность;

5) влажность на границе раскатывания.

Влажность значительно влияет на

зменен е физико-механиче-

ских свойств грунта. Некоторые в

ды

актуальны только

для определенных видов грунта (нап

й

мер, понятие влажность на

границе раскатывания используется только для связанных грунтов).

влажности

Естественная влажн сть ха акте изует текущую (природ-

ную) влажность грун а. Данный

может существенно из-

меняться в зависимос

п г

параметр

-климатических условий среды.

Например, естественная влажность песка может колебаться от

5…7 % (по массе) после

дно

н енсивных дождей до 1 % в сухой за-

т

сушливый летн й пер од года.

Указанная влажность в процентах по массе определяется путем

и

взвешивания навески испытуемого грунта на весах сначала в его

природн й влажнзсти, а затем – после интенсивного высушивания

(обычно – в сушильном шкафу до постоянной массы).

Влажностьона границе текучести определяет влажность, при

которой грунт переходит в текучее неустойчивое, т.е. в несвязное

со п. Данный вид влажности зависит от химико-минералоги-

ч ского става грунта.

стояние

Р

6

допонижающих мероприятий на строительной площадке.

Величина относительной влажности грунта Wот представляет

собой отношение естественной

(природной) влажности грунта к

влажности на границе текучести Wт:

У

Т

Wот = W/ Wт ,

(1.1)

где W – естественная (природная) влажность грунта, %;

Н

Wт – влажность грунта на границе текучести определяемая по

данным лаборатории или (при отсутствии данных) по табл. 1.2.

Б

Важнейшее место в технологии земляных работ занимает вели-

чина оптимальной влажности грунта.

й– это влажность, при которой

Оптимальная влажность

можно достичь максималь плотной упаковки частиц грунта, т.е.

наиболее высокого к эффициентаиуплотнения. Во многих видах

грунтов при влажн сти, значительно отличающейся от оптималь-

ной, практически за руднигрунтаельно получить требуемые коэффици-

енты уплотнения. П э

му важнейшее место при производстве зем-

ляных работ зан

но

получение оптимальной влажности грунта и

дальнейшая работа с грунтом оптимальной влажности.

мает

и

Таблица 1.2

зВлажность грунта на границе текучести

о

Вид грунта

Влажность на границе

е

п

текучести грунта, %

1

2

Супесь четвертичная

19…28

Суглинок четвертичный лессовидный

28…34

Р

Суглинок четвертичный аллювиальный

19…31

7

Глина четвертичная аллювиальная

37…64

Глина коренная юрская

61…88

Глина мергелистая

38…53

Лесс

20…24

Для определения оптимальной влажности грунта используется

У

прибор cтандартного уплотнения конструкции Дор ИИ,

который

позволяет получить зависимость коэффициента уплотнения испы-

Т

туемого грунта при изменении его влажности. Зная оптимальную

влажность грунта и его относительную влажность, можно прогно-

зировать достижение требуемого коэффициента уплотненияНили

принимать решение о дополнительном увлажнении (поливе) грунта.

Влажность на границе раскатывания является одним из ус-

ловных показателей механики грунтов

Б

оценивает пластичность

испытуемого грунта.

Методика определения влажности на гранйце раскатывания ос-

нована на определении количества воды, необходимой для получе-

и

ния определенной толщины раскатываемого шнура из испытуемого

грунта (материала) без нарушения его связности, – так называемой

границы раскатывания.

р

Другой важный

час

исп льзуемый

технологический

показа-

о

тель в связанном грун е – ч сло пластичности Jp.

т

Методика определен

я величины числа пластичности Jp основа-

на на исполь ован

влажности и величины глубины погружения

балансирн го к нусаВасильева в зависимости от влажности грунта.

Число пластичнзсти устанавливается по результатам испытаний;

в зависим сти т его величины можно с достаточной точностью

характ риз вать тот или иной вид связного грунта.

о

Связные грунты по величине числа пластичности Jp делят на:

п

< 7);

1) суп сь (1 < Jp

е2) суглинок (7 < Jp < 17);

Р

3) глину (Jp > 17).

8

В практических условиях большое значение имеет выбор обос-

нованных

размеров котлованов

и схем размещения

механизмов

(экскаваторов, кранов, и т.д.) вблизи выемок. На выбор расстояний

привязки кранов и механизмов при работе вблизи котлованов и вы-

емок оказывает влияние связность грунта.

Связанность грунтов изменяется в зависимости от их относитель-

ной влажности и характеризуется углом естественного откоса ( )

(углом, который образуется откосом свободно насыпанного грунта и

Т

горизонтальной плоскостью). Параметр определяет угол откоса в

котлованах и траншеях (их размеры) и расстояние допустимого при-

ближения машин и механизмов к краю откоса котлованов.

У

Величины угловестественногооткоса грунтовприведенывтабл. 1.3.

Б

Таблица 1.3

Величины углов естественного откосаН

й

Угол естественного откоса грунта

Вид грунта

и

в зависимости от состояния грунта, град

сухое

влажное

мокрое

Песок мелкий

25

р

30

20

Песок средний

28

35

25

Песок крупный

30

32

27

Гравий

40

40

35

Суглинок

т

40

30

50

Глина

45

25

15

о

Торф

40

25

14

Наиболее важным технологическим понятием при производстве

его

устройстве оснований является величина коэф-

земляных работ

фициента уплотнениягрунта.

К эффициентз

уплотнения грунта Ку представляет собой отно-

шение л тн сти уплотненного грунта к плотности неуплотненного.

Для

определения используют различные методы и приборы:

Р

рибор стандартного уплотнения ДорНИИ, статические пенетро-

пм тры, динамические плотномеры. В практических условиях наи-

бол е часто используются пенетрометры и плотномеры.

еПолучаемые по результатам

статического или динамического

Таблица 1.4

У

Ориентировочные величины коэффициентов уплотнения

Вид сооружений,

Величина коэффициента

коммуникаций и работ

Н

уплотнения грунта Ку

Основания под фундаменты зданий,

Т

сооружений для тяжелого технологи-

0,98 0,94

ческого оборудования и полы с рав-

номерной нагрузкой более 0,2 МПа

То же для легкого оборудования, по-

й

лов с нагрузкой менее 0,05 МПа, от-

0,95 0,91

мостков зданий, дорожек и тротуаров

Б

Обратные засыпки пазух котлованов

0,91 0,97

при устройстве зданий и сооружен й

Незастраиваемые участки

р

у

0,92 0,90

1.2.2. Определение коэффициента уплотнен я грунта методом

статическ й пенетации

т

Для определения коэффициента уплотнения К методом статиче-

ской пенетрации

ся приб р пенетрометр, представлен-

следования фи ическихиспользуемеханических свойств грунтов путем оп-

ный на рис. 1.1.

о

Пенетрометр предназначен для оперативного послойного контро-

ля плотности насыпных

намывных грунтов в полевых условиях.

омощью

Принцип и мерен я плотности основан на известном методе ис-

п

зпр тивления грунтов проникновению конических на-

ределения с

конечник в ( енетрации).

песчаные

и глинистые,

содержащие частиц крупнее 10 мм более

С

пенетрометра измеряют коэффициент уплотнения

Ку различных грунтов.

Р

Иссл дованию с помощью пенетрометра не подлежат грунты