Значения и примеры расчета коэффициентов разрыхления грунта

Какое количество насыпи необходимо?

На этом рисунке схематично показаны объемы выемок, которые заключёны в призмы со стороной «а» и различными отметками по четырем углам h1,2,3,4.

При этом отметки, имеющие знак «-» относятся к выполнению насыпи, а «+» — котлована. Общий объём выбранного грунта устанавливают, как результат сложения объемов индивидуальных призм, расположенных на площадке.

Когда имеется неравномерное земельное покрытие с замкнутыми горизонтальными линиями, применяется метод трехгранных призм. В этом случае количество работы рассчитывают с помощью дробления прямоугольников либо квадратов по диагонали на треугольники. При таком способе получается достаточная точность обработки результатов.

После строительства котлована, имеются различные незаполненные пазухи в его стенах, а также въездные/выездные пути, которые должны быть засыпаны грунтом с объёмом засыпки V засып.

Его устанавливают с помощью формулы: разность объёма выемки грунта V общ и углублённой части V загл.

В том случае, когда сооружения выступают над плоскостью земли до 1 м с отсыпкой грунта вокруг, объём такой обсыпки V отсып.

Исчисляют, как объём пирамиды с усеченной вершиной V усеч. минус отсыпаемый объём V отсып. по высоте h отсып:

Над постройками, расположенными в котловане и имеющими перекрытия, например, подземные резервуары или баки для сжиженного газа, поверх их выполняется насыпь.

Ее объем рассчитывают как объём пирамиды, имеющей усеченную вершину V усеч. минус объём объекта, который будет засыпан. Общий объем слоя почвы, складываемого в запас на барме выемки, обязан содержать объем земли для возвратной засыпки пазух, подсыпки конструкций и выполнения насыпи над ними. Лишний слой земли вывозится за границы стройплощадки.

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 6×8 метров. Глубина котлована с условием установки пола и устройства подвального помещения равна двум метрам. Таким образом, перемножив полученные габариты, получаем объем грунта, равный 6×8х2=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:

Таблица разрыхления грунта.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Вся необходимая информация представлена далее в статье:

КР по СНИП.

Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:

• КР рыхлой супеси, влажного песка или суглинка при плотности 1.5 составляет 1,15 (категория первая).
• КР сухого неуплотненного песка при плотности 1,4 составляет 1,11 (категория первая).
• КР легкой глины или очень мелкого гравия при плотности 1,75 составляет 1,25 (третья вторая).
• КР плотного суглинка или обычной глины при плотности 1,7 составляет 1,25 (категория третья).
• КР сланцев или тяжелой глины при плотности 1,9 составляет 1,35. Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.

Рассчитываем самостоятельно.

Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.

Известны следующие данные:

1. ширина котлована — 1,1 м;
2. вид почвы — влажный песок;
3. глубина котлована — 1,4 м.

Вычисляем объем котлована (Xk):

Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.

Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:

Xr = 64*1,2 = 77 м3.

Таким образом, 77 кубов — это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.

Для чего определяют разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление.

В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида:

Первый вид — называют скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва.

Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

При некоторых строительных работах происходит разработка грунта для закладки фундамента.Для планирования работ, связанных с выемкой и вывозом земли, следует учитывать некоторые особенности: разрыхление, влажность, плотность.

Представленная ниже таблица коэффициента разрыхления грунта поможет вам определить увеличение объема почвы при ее выемке из котлована.

• Скальные, каменные, горные и сцементированные породы – разработка возможна лишь с применением дробления или с использованием технологии взрыва.
• Глина, песок, смешанные типы пород – выборка производится вручную или механизировано с помощью бульдозеров, экскаваторов или другой специализированной техники.

Понятие коэффициента разрыхления грунта

Максимально четкий вариант просчетов — взвесить землю после разработки. Воплотить эту процедуру можно на стройплощадке.

Для разных грунтовых пород строительными нормами и действующим СНиПом установлен стандартный норматив для коэффициента рыхления грунта, указывающий более или менее точное увеличение объема почвы после его извлечения из места залегания. Строительные нормативы на Украине определены в ДБН от Минрегионбуд.

Коэффициент разрыхления — отношение объема грунта в разрыхленном виде к его объему в «монолитном». Данная величина всегда больше единицы из-за образования пустот и трещин. Рассматриваемый коэффициент зависит от однородности, формы и расположения фрагментов породы.

Другими словами коэффициент разрыхления увеличивается вместе с увеличением плотности. Когда он раздроблен, то разрыхляется он гораздо хуже. От других физических свойств коэффициент зависит меньше.

Как посчитать объем песка с коэффициентом уплотнения — Спецтехника

Для чего нужен коэффициент уплотнения песка, и какое значение играет этот показатель в строительстве, знает, наверное, каждый строитель и те, кто непосредственно связан с этим нерудным материалом.

Физический параметр имеет специальное значение, которое выражается через значение Купл.

Параметр вычисления необходим для того, чтобы можно было прямо на месте сопоставить фактическую плотность материала на определённой площади участка с требуемыми значениями, которые прописаны в нормативных актах.

Таким образом, коэффициент уплотнения песка по ГОСТ 7394 85, это важнейший параметр, на основании которого оценивается требуемое качестве подготовки к работам на строительных объектах с использованием сыпучих не рудных веществ.

Уплотнение песка при строительстве

Что такое коэффициент уплотнения сыпучих материалов?

Сущность определения коэффициента уплотнения гравия, песка, щебня и керамзита можно кратко охарактеризовать следующим образом. Это величина, равная отношению плотности сыпучего стройматериала к его максимальной плотности.

Данный коэффициент для всех сыпучих тел различается. Его средняя величина для удобства пользования закреплена в нормативных актах, соблюдение которых обязательно для всех строительных работ.

Поэтому, если потребуется, например, узнать, какой коэффициент уплотнения песка, достаточно будет просто заглянуть в ГОСТ и найти требуемое значение.

Важное замечание: все величины, приведенные в нормативных актах, являются усредненными и могут изменяться в зависимости от условий транспортировки и хранения материала. Для того чтобы понять сущность этого явления, достаточно вспомнить, как ведет себя вскопанная земля. Поначалу она рыхлая и достаточно объемная

Поначалу она рыхлая и достаточно объемная

Для того чтобы понять сущность этого явления, достаточно вспомнить, как ведет себя вскопанная земля. Поначалу она рыхлая и достаточно объемная.

Но если на эту землю взглянуть через несколько дней, то уже станет заметно, что грунт «осел» и уплотнился.

Сначала они лежат у поставщика в утрамбованном собственным весом состоянии, затем при погрузке происходит «взрыхление» и увеличение объема, а потом, после выгрузки на объекте, снова происходит естественная трамбовка собственным весом. Помимо массы, на материал будет воздействовать атмосфера, а точнее, ее влажность. Все эти факторы учтены в соответствующих ГОСТах.

Строительные материалы при длительном хранении уплотняются под собственным весом

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.

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.

Общие указания

1.1. В настоящем cборнике содержатся нормы на разработку и перемещение грунтов и на сопутствующие работы в промышленном, жилищно-гражданском, транспортном и водохозяйственном строительстве, при сооружении линий электропередачи и связи, трубопроводов и др. Нормы на горно-вскрышные работы предусмотрены в сб. 2, на земляные конструкции гидротехнических сооружений — в сб. 36 элементных сметных норм на строительные конструкции и виды работ.

1.2. При пользовании сборником следует:

способы производства работ, дальность перемещения грунта, характеристики землеройных машин и транспортных средств принимать по проектным данным с учетом указаний и рекомендаций, приведенных ниже в настоящей технической части;

классификацию грунтов по трудности разработки производить, руководствуясь их краткой характеристикой, приведенной в табл. 1, 5 и 6. При этом среднюю плотность грунтов в естественном залегании, указанную в гр. 3 табл. 1, за определяющий показатель классификации принимать не следует.

1.3. В нормах, за исключением табл. 34-44 и 126, предусмотрена разработка грунтов естественной влажности и плотности, не находящихся во время разработки под непосредственным воздействием грунтовых вод.

При разработке траншей для магистральных трубопроводов в пустынных и безводных районах из норм табл. 34-41 исключаются водоотливные установки.

Затраты на разработку мокрых грунтов необходимо определять применением к нормам коэффициентов, приведенных в разд. 3 Технической части.

Стоимость водоотливных работ при разработке грунтов следует исчислять только на объем грунта, лежащего ниже проектного уровня грунтовых вод.

При водоотливе из котлованов площадью по дну до 30 м и траншей шириной по дну до 2 м, за исключением траншей для уличных и внеплощадочных коммуникаций, следует применять нормы, приведенные в табл. 88; при водоотливе из котлованов площадью по дну более 30 м , из траншей шириной по дну более 2 м, а также из траншей для внеплощадочных и уличных коммуникаций должны составляться калькуляции на основании проектных данных о силе притока воды, продолжительности производства водоотливных работ и применяемых водоотливных средств.

1.4. Нормирование разработки выемок, каналов, котлованов и траншей в послойно залегающих грунтах различных групп по трудности разработки следует производить по соответствующим нормам на отдельные группы.

Распределение грунтов на группы по трудности разработки

Типы грунта с точки зрения строительства

Определение грунта в строительных работах это очень важный этап, от которого зависит дальнейшая устойчивость постройки.

Виды:

• скальные — водоустойчивые и плохо деформирующиеся породы, залегающие сплошным массивом (возможно, с трещинами);
• нескальные — осадочные не жестко структурированные породы (раздробленные и дисперсные);
• крупнообломочные — несвязанные обломки горной породы: валуны, галька, гравий (хороший материал для дробления в щебеночный продукт и неплохое основание для стройки);
• песчаные, плохосжимаемые и состоящие из минеральных частиц + мизерного процента глины (чем больше крупицы в составе, тем лучше они выдерживают нагрузку);
• пылевато-глинистые состоят из пыли и глины, поэтому проседают даже под собственным весом и набухают;
• глинистые это тугопластичные и состоящие из микрочастиц грунты с водонаполненными порами (в зимний период глину из-за этого пучит) — способность выдержки веса зависит от увлажненности (при высокой глина выдерживать малую нагрузку);
• лессовые и лессовидные это разновидность глинистых грунтов с пылевыми частицами и известняком — в сухом виде очень пористые и прочные, а при увлажнении дают значительную осадку (непригодны для основания под постройки);
• плывуны образуются из пылеватых песков с илистыми и глинистыми примесями и имеют вязко-текучее подвижное тело (плохо пригодны в виде основания);
• биогенные почвы состоят из песка и пылевато-глинистых компонентов + много органики (характеризуются низкой несущей способностью из-за постепенного разложения органики и уменьшения грунтовой прослойки);
• насыпные искусственные и природные грунты — оба варианта неоднородны по структуре, поэтому их сложно использовать для основания под постройки (возможность использования насыпного варианта анализируется для каждого случая отдельно);
• намывные, образующиеся нечасто из-за очистки водоемов, имеют хорошее состояние для их использования в виде основания для построек.

После выявления разновидности почвы на участке строительства выстраивают последующий план действий. Допустимы и смеси, как песчано-гравийная смесь — природного или искусственного происхождения (последняя обогащенная).

Дополнительная информация! Транспортировка и обратная засыпка ям, траншей и канав в строительных работах с помощью ПГС это хороший вариант. ПГС + бетон используют для заливки фундамента.