Коэффициент разрыхления грунта: пример расчета для строительства. Коэффициент разрыхления грунта: и его расчет при проектировании дома Объемный вес разрыхленного грунта
Работы связанные со строительством начинаются с маркировки надела и ноу-хау грунта под фундамент. Работы связанные с землей занимают также первую строку в ремонтной смете, и большая сумма доводится на оплату техники, производящей углубление и вывоз грунта с надела. Для составления сметы и оценки цены работ мало знать размеры котлована, нужно также предусматривать отличительные характеристики грунта. Одной из подобных характеристик считается показатель разрыхления грунта, дающий возможность установить повышение объема при выемке его из котлована
Показатель разрыхления грунта
Все грунты с точки зрения строительства можно поделить на 2 группы:
- Сцементированные, или скальные – каменные породы гор, разработка которых может быть только с использованием технологий взрыва или разделения;
- Несцементированные, выборка которых ведется ручным способом или при помощи экскаваторов, бульдозеров, иной специальной техники. К ним относятся пески, глины, смешанные виды грунтов.
На трудность ноу-хау и стоимость работ с землей воздействуют следующие свойства грунтов:
- Влажность – отношение массы воды, имеющейся в грунте, к массе твёрдых частиц;
- Сцепление – сопротивление сдвигу;
- Плотность, другими словами масса одного кубического метра грунта в природном состоянии;
- Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.
Влажность грунт – это мера его насыщения водой, выраженная в процентах. Обычная влажность лежит в пределах 5-25%,а грунты, имеющие влажность более 30%, считаются влажными. При влаги до 5% грунты называют сухими.
Пример влажненького грунта
Сцепление действует на сопротивление грунта сдвигу, у песков и супесей данный показатель находится в диапазоне 3-50 кПа, у глин и суглинков – в пределах 5-200 кПа.
Плотность находится в зависимости от хорошего и количественного почвенного состава, а еще от его влажности. Самыми крепкими, и, поэтому, тяжёлыми считаются скальные грунты, особенно лёгкие категории грунта – пески и супеси. Свойства грунтов показаны в таблице:
Как заметно из таблицы, показатель первоначального разрыхления грунта прямиком пропорционален плотности грунта, другими словами, чем крепче и тяжелее грунт в природных ситуациях, тем больше объема он занимает в подобранном состоянии. Этот показатель действует на объемы вывозки грунта после его ноу-хау.
Существует также подобный показатель, как остаточное разрыхление грунта, он демонстрирует, насколько грунт подчиняется осадке в процедуре слеживания, при контакте с водой, при трамбовке механизмами. Для приватного строительства данный показатель имеет большое значение при заказе гравия для исполнения подушки под фундамент и прочих работ, связанных из расчета привозного грунта. Также он очень принципиален для складирования и утилизации грунтов.
Таблица — название грунта и его остаточное разрыхление %
Пример расчета коэффициента разрыхления грунта
Использование коэффициентов начального и остаточного разрыхления грунтов в действительности можно посмотреть на примере расчета. Представим, что имеется потребность сделать разработку грунта под котлован заглубленного фундамента ленточного типа с дальнейшей отсыпкой гравийной подушки. Грунт на участке – мокрый песок. Ширина котлована – 1 метр, вся длина ленты фундамента 40 метров, глубина котлована – 1,5 метров, толщина гравийной подушки после трамбовки – 0,3 метра.
- Находим объем котлована, а, поэтому, и грунта в природном состоянии:
Vк = 40 · 1 · 1,5 = 60 м3.
- Используя показатель начального разрыхления грунта, находим его объем после ноу-хау:
V1 = kр · Vк = 1,2 · 60 = 72 м3;
где kр= 1,2 – показатель начального разрыхления грунта для влажненького песка, принятый по среднему значению (таблица 1).
Стало быть, объем вывоза грунта будет составлять 72м3.
- Находим конечный объем гравийной подушки после трамбовки:
Vп = 40 · 1 · 0,3 = 12 м3.
- Находим по таблице 2 предельные значения первоначального и остаточного коэффициента разрыхления для гравийных и галечных грунтов и выражаем их в долях.
Первый показатель разрыхления kр = 20% или 1,2; последний показатель разрыхления kор = 8% или 1,08.
- Вычисляем объем гравия для исполнения гравийной подушки конечным объемом 12 м3.
V2 = Vп ·kр/kор=12 · 1,2/1,08 = 13,33 м3.
Стало быть, объем нужного для отсыпки гравия будет составлять 13,3м3.
Разумеется, подобный расчет считается очень примерным, но он даст вам представление про то, что такое показатель разрыхления грунта, и для чего он применяется. При проектировке коттеджа или дома для жилья используется более сложная методика, но для подготовительного расчета строительных материалов и трудозатрат на гаражное строительство или домика на даче можно ее применять.
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.
Виды
- 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.
Свойства
- Разрыхление – увеличение объема земли при выемке и разработке.
- Влажность – соотношение массы воды, которая содержится в земле, к массе твердых частиц. Определяется в процентах: грунт считается сухим при влажности менее 5%, превышающий отметку 30% – мокрый, в диапазоне от 5 до 30% – нормальная влажность. Чем более влажный состав, тем более трудоемкий процесс его выемки, исключением является глина (чем более сухая – тем сложнее ее разрабатывать, слишком влажная – приобретает вязкость, липкость).
- Плотность – масса 1 м3 грунта в плотном (естественном) состоянии. Самые плотные и тяжелые скальные породы, наиболее легкие – песчаные, супесчаные почвы.
- Сцепление – величина сопротивления к сдвигу, песчаные и супесчаные почвы имеют показатель – 3–50 кПа , глины, суглинки — 5–200 кПа .
Исходя из строительных норм и правил (СНИП), коэффициент разрыхления грунта (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:
Проанализировав таблицу, можно сказать, что первоначальный коэффициент разрыхления грунта прямо пропорционален диапазону плотности, проще говоря, чем более плотная и тяжелая почва в природных условиях, тем больший ее объем при разработке.
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.
Наименование | Первоначальное увеличение объема после разработки, % | Остаточное разрыхление, % |
Глина ломовая | 28 –32 | 6 –9 |
Гравийно-галечные | 16 –20 | 5 –8 |
Растительный | 20 –25 | 3 –4 |
Лесс мягкий | 18 –24 | 3 –6 |
Лесс твердый | 24 –30 | 4 –7 |
Песок | 10 –15 | 2 –5 |
Скальные | 45 –50 | 20 –30 |
Солончак, солонец | ||
мягкий | 20 –26 | 3 –6 |
твердый | 28 –32 | 5 –9 |
Суглинок | ||
легкий, лессовидный | 18 –24 | 3 –6 |
тяжелый | 24-30 | 5-8 |
Супесь | 12-17 | 3-5 |
Торф | 24-30 | 8-10 |
Чернозем, каштановый | 22-28 | 5-7 |
Как рассчитать проведение необходимых работ
Для расчета необходимых работ следует знать геометрические размеры планируемого котлована. Далее умножьте коэффициент первоначального разрыхления на объем земли в природном состоянии.
В результате вы получите объем, который будет изъят из строительного карьера. Теперь очень просто рассчитать количество изъятой земли для складирования, погрузки, транспортировки для утилизации.
Посмотрите видео : ВИДЫ ГРУНТА. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЧАСТКА
При оценке стоимости работ при разработке грунтов значительную роль играют их влажность, плотность и разрыхляемость. Рассмотрим эти три категории.
Влажностью грунта, как это понятно из названия, именуется степень его насыщенности водой. Исчисляется она в процентном соотношении. Так, скажем, при влажности менее 5 процентов грунты относятся к сухим, в промежутке до 30 процентов – средне мокрыми, а выше – мокрыми.
Естественно, что трудоемкость, следовательно, и затраты повышаются при работе с мокрыми грунтами. Правда, исключением является глина – в мокром виде ее разрабатывать легче, но только до определенной степени, ведь со временем она становится липкой.
Масса кубического объема грунта в естественном состоянии (в так называемом плотном теле) называется плотностью и измеряется в тоннах на кубический метр. Так, скажем, у несцементированных грунтов плотность составляет от 1,2 тонны на кубический метр до 2,1, у скальных же – порядка 3,3 тонны на кубометр.
Разрыхляясь, грунты соответственно увеличиваются в объеме, и именно этот показатель учитывается при их транспортировке. Вычислить его помогает коэффициент разрыхления грунта (КР)– соотношение объема разрыхленного грунта к его объему в плотной массе.
Но после транспортировки на новом месте грунт уже не занимает того объема, которым обладал до разработки. Он дает усадку, которая называется коэффициент остаточного разрыхления (КОР).
Ниже наводятся показатели плотности и коэффициент разрыхления грунта для основных пород.
У песка рыхлого, сухого : плотность 1,2-1,6, коэффициент разрыхления (КР) – 1,05-1,15.
У песка влажного, супеси, суглинка разрыхленного : плотность 1,4-1,7, КР – 1,1-1,25.
У суглинка среднего, мелкого гравия и легкой глины : плотность 1,5-1,8, КР – 1,2-1,27.
У глины и плотного суглинка : плотность 1,6-1,9, КР – 1,2-1,35.
У тяжелой глины, сланцев, суглинка со щебнем и гравием, легкого скального грунта : плотность 1,9-2, КР – 1,35-1,5.
Исходя из этих показателей, и оценивается стоимость услуг по разработке, погрузке и транспортировке грунта: общий объем грунта умножается на коэффициент его разрыхления.
Коэффициент первоначального разрыхления грунтов, а также показатели плотности приведены по категориям в таблице.
К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, разрыхляемость.
Основными свойствами грунтов, влияющими на трудоёмкость их разработки и технологии, являются влажность, разрыхляемость и плотность.
Влажность грунта – это степень насыщения его водой. Её определяют как отношение массы воды в самом грунте к массе его твёрдых частиц. Выражается влажность в процентах. При влажности менее 5% грунты считаются сухими, при более чем 30% — мокрыми. Трудоёмкость разработки грунта повышается с увеличением его влажности. Но исключением является только глина: сухую её разрабатывать сложнее. Но при порядочной влажности глинистые грунты обретают липкость, что значительно усложняет их разработку.
Плотность – это масса одного кубического метра грунта в плотном теле (естественном состоянии). Несцементированные грунты обладают плотностью от 1,2 до 2,1 тонн/м3, скальные – до 3,3 тонн/м3.
Цены на разработку грунта за 1м3 механизированным способом
Разработка грунта механизированным способом |
Цена |
Разбивка и планировка основания, м2 |
|
Механизированная разработка грунта экскаватором в отвал, м3 |
|
Срезка растительного слоя (толщиной до 250 мм) бульдозером, м3 |
|
Механизированная разработка грунта, м3 |
|
Вывоз разработанного грунта механизированными средствами с погрузкой на автотранспорт, м3 |
|
Вывоз разработанного грунта автотранспортом |
|
Уплотнение грунта, м3 |
|
Механизированная разработка грунта экскаватором с погрузкой в самосвалы, м3 |
договорная |
Обратная засыпка грунта механизированными средствами, м3 |
|
Обратная засыпка грунта в пазухи траншей и котлованы с тромбованием и поливкой водой, м3 |
|
Разработка грунта механизированным способом на проектные отметки с погрузкой и вывозом грунта до 1 км. |
от 110 руб. |
Разработка котлована механизированным способом на проектные отметки с погрузкой и вывозом грунта до 1 км. и содержанием отвала |
от 200 руб. |
Разработка котлована механизированным способом на проектные отметки с погрузкой и вывозом грунта до 20 км. |
от 350 руб. |
Разработка котлована механизированным способом на проектные отметки с погрузкой и вывозом с подтверждением ИНТУС (талоны) грунта до 20 км. |
от 400 руб. |
Выезд специалиста для составления сметы и консультации |
Бесплатно |
Разработка генплана проведения земляных работ |
От 70000 руб. |
Разработка Плана Производства (ППР) земляных работ |
Договорная |
Очистка территории, подготовка территории к строительству, м2 |
От 45000 руб. |
Перемещение грунта вручную по территории с разравниванием и уплотнением, т |
От 130 руб. |
Обратная засыпка грунта с послойным трамбованием, м3 |
От 300 руб. |
Песчаная подсыпка (подушка 100-150 мм) , м3 |
От 700 руб. |
Перемещение грунта механизированным способом, м3 |
От 750 руб. |
Зачистка дна и стенок траншей и котлованов вручную, м2 |
От 180 руб. |
Погружение опор, труб, шпунта до 20 м, пог.м. |
От 750 руб. |
От 270 руб. |
При разработке грунт разрыхляется, увеличиваясь при этом в объёме. Именно данное количество грунта и транспортируется самосвалами к месту утилизации или складирования. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта, при этом характеризуясь коэффициентом первоначального рыхления (Кр), представляющего собой отношение объёма уже разрыхленного грунта к его объёму в естественном состоянии.
В насыпи разрыхлённый грунт уплотняется воздействием массы вышележащих грунтов или с помощью механического уплотнения, смачивания дождём, движения транспорта и т. д. Только грунт не занимает объёма, занимавшего до разработки длительное время. Он сохраняет остаточное разрыхление, которое измеряется коэффициентом остаточного разрыхления (Кор).
Из вышеизложенного следует, что, рассчитывая общую стоимость выполнения работ, необходимо знать геометрические размеры будущего котлована. При этом коэффициент первоначального разрыхления нужно умножить на объём грунта в будущем карьере. Именно это количество грунта будет разработано и вывезено со строительного объекта для складирования или утилизации. И именно эта цифра умножается на цену разработки, погрузки и транспортировки одного кубического метра грунта.