Срубы и бани по всей России
Вот уже 10 лет на рынке

Формула коэффициент уплотнения грунта: Определение коэффициента уплотнения грунта в «Гектар Групп»

• alexxlab
• 21.06.202109.06.2021
• 0

Определение коэффициента уплотнения грунта | Геологические изыскания

Результаты работ

Коэффициент уплотнения, полученный в ходе исследований, является основной для выявления несущей способности почвы. Таким образом, с помощью данного показателя производится оценка пригодности участка для возведения проектируемого сооружения. Полученный результат сравнивают с допустимыми нормативами и требованиями проекта.

Важно знать!

Для масштабных проектов, которые оказывают существенную нагрузку на грунт, наряду с определением несущей способности, обязательно осуществляют расчет значений по предельным деформациям.

Норма коэффициента уплотнения

Норма коэффициента уплотнения задается проектировщиками, в соответствии с задачами, целями и особенностями конкретного проекта. Задача изыскателей — определить, соответствуют ли фактические показатели заявленным требованиям.

Допустимые коэффициенты уплотнения почвы определяет нормативная база СНиП (пункты 3. 02.01-87 и СП 45.13330.2012), обновленная в 2013-2014 гг.

Здесь можно найти конкретные данные касательно допустимого уплотнения для определенных видов грунта и грунтовых подушек, которые используются при строительстве разных видов фундамента и строений, в том числе и подземных.

Коэффициент уплотнения варьируется в пределах от 0 до 1. Фактически он отражает уровень уплотненности почвы.

Для закладки основания бетонного ленточного фундамента нормой считается параметр уплотненности в >0,95 балла.

Стоимость работ

Наши эксперты проведут необходимые исследования и предоставят достоверные данные, которые исключат необходимость переделок на этапах проектирования и строительства.

Стоимость определения коэффициента уплотнения грунтового покрытия рассчитывается индивидуально в каждом конкретном случае.

Оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами любым удобным способом, чтобы получить бесплатную консультацию инженера-геолога. Мы оперативно рассчитаем стоимость проверки уплотнения почвы на вашем объекте.

Геотехконтроль: определение коэффициента уплотнения грунта

Одной из самых важных физических характеристик грунта является его плотность. В промышленном, гражданском, а так же дорожном строительстве её значение выражается через величину коэффициента уплотнения k_com(К_у) — безразмерного коэффициента, определяемого как отношение плотности сухого грунта в конструкции к максимальной плотности сухого грунта, полученной методом стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-2002.

Как же правильно и грамотно определить этот показатель? Именно об этом я постараюсь рассказать доступно.

Для определения коэффициента уплотнения грунта в настоящее время существует немало приборов, основанных на различных принципах действия. Посмотрите на их многообразие:

Но решающее слово остаётся за ним — кольцом-пробоотборником, поскольку только метод режущего кольца регламентируется — ГОСТ 5180-84 (мы не рассматриваем радиоизотопный метод, т. к. он не нашёл широкого применения после аварии на Чернобыльской АЭС).

Итак, перед нами стоит задача: определить коэффициент уплотнения грунта на определённом участке.

1) Выберем и обозначим на данной площади точки опробования: которые можно отметить как на плане, с последующим переносом на фотографию:

так и непосредственно на участке с помощью маркеров.

2) Затем в каждой точке подготовим площадки для работы: снимем верхние 5-10 см грунта, сохраняя целостность проверяемого слоя.

При необходимости обследования нижележащих слоёв отроем шурф на нужную глубину.

3) Теперь проверим уплотнение грунта в каждой точке экспресс-методом, применив один из приборов вышеобозначенных приборов.

Проанализируем полученные результаты и выберем несколько точек (их количество будет зависеть от площади обследуемого участка, но не менее 2-х — 3-х) с минимальными и, для верности, максимальными показаниями прибора.

4) Отберём в выбранных точках пробы грунта:

4.1) — ненарушенного сложения методом режущего кольца — в каждой точке по 2 кольца для получения среднего значения по двум параллельным определениям (достоверным будет считаться результат, в котором плотность грунта в каждом кольце не будет отличаться более, чем на 0,02 г/см³).

Пробы упакуем для сохранения влажности и замаркируем, соблюдая требования ГОСТ 12071-2000.

4.2) — нарушенного сложения, выбирая грунт вокруг режущих колец, для дальнейших испытаний в стационарных условиях в лаборатории.

5) После доставки проб в лабораторию взвесим грунт, извлечённый из каждого кольца

и определим плотность грунта ρ, поделив массу грунта m на объём кольца v:

ρ = m/v, (г/см³)

Затем тару с грунтом поставим в сушильный шкаф для определения влажности w, %.

6) После того, как грунт высохнет при температуре 105+5⁰C, рассчитаем значение плотности сухого грунта ρ_d в каждой точке отбора пробы по формуле

ρ_{d= ρ/(1+0,01· w), (г/см³).}

7) Из пробы грунта нарушенного сложения подготовим навеску и испытаем грунт в приборе стандартного уплотнения. Этот прибор может быть как ручным, так и полуавтоматическим, что удобнее

8) По результатам проведённых испытаний построим график зависимости плотности грунта от влажности:

По наивысшей точке графика определим значения максимальной плотности сухого грунта ρdmax (в данном случае 1,87 г/см³) и соответствующее ей значение оптимальной влажности wopt 9,9 %.

9) Вот теперь мы можем определить коэффициент уплотнения грунта в каждой точке отбора по формуле:

k_com=ρ_d/ρ_dmax.

10) Остаётся только сравнить данные экспресс-метода с результатами, полученными методом режущего кольца, и оценить степень уплотнения грунта на всём участке опробования.

что такое и как рассчитать

Главная > Часто задаваемые вопросы > Коэффициент уплотнения грунтов и строительных материалов

Коэффициент уплотнения – это показатель, демонстрирующий, насколько изменяется объем сыпучего материала после трамбовки или перевозки. Определяется он по соотношению общей и максимальной плотности.

Любой сыпучий материал состоит из отдельных элементов – зерен. Между ними всегда есть пустоты, или поры. Чем выше процент этих пустот, тем больший объем будет занимать вещество.

Попробуем объяснить это простым языком: вспомните детскую игру в снежки. Чтобы получить хороший снежок, нужно зачерпнуть из сугроба горсть побольше и посильнее ее сжать. Таким образом мы сокращаем количество пустот между снежинками, то есть уплотняем их. При этом уменьшается и объем.

То же самое будет, если насыпать в стакан немного крупы, а затем встряхнуть ее или утрамбовать пальцами. Произойдет уплотнение зерен.

Иными словами, коэффициент уплотнения – это и есть разница между материалом в его обычном состоянии и утрамбованном.

Для чего нужно знать коэффициент уплотнения

Знать коэффициент уплотнения для сыпучих материалов необходимо, чтобы:

• Проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанное количество материала
• Купить правильное количество песка, щебня, отсева для засыпки котлованов, ям или канав
• Рассчитать вероятную усадку грунта при закладке фундамента, прокладке дороги или тротуарной плитки
• Правильно рассчитать количество бетонной смеси для заливки фундаментов или перекрытий

Дальше мы подробнее расскажем обо всех этих случаях.

Коэффициент уплотнения при транспортировке

Представьте, что самосвал везет 6 м³ щебня с карьера на объект заказчика. В пути ему попадаются ямы и выбоины. Под воздействием вибрации зерна щебня уплотняются, объем сокращается до 5,45 м³. Это называется утряской материала.

Как же убедиться в том, что на объект привезли то количество товара, которое указано в документах? Для этого нужно знать конечный объем материала (5,45 м³) и коэффициент уплотнения (для щебня он равен 1,1). Эти две цифры перемножаются, и получается начальный объем – 6 кубов. Если он не совпадает с тем, что написано в документах, значит мы имеем дело не с утряской щебня, а с недобросовестным продавцом.

Коэффициент уплотнения при засыпке ям

В строительстве есть такое понятие как усадка. Грунт или любой другой сыпучий материал уплотняется и уменьшается в объеме под действием собственного веса или давлением различных конструкций (фундамента, тротуарных плит). Процесс усадки нужно обязательно учитывать при засыпке канав, котлованов. Если этого не сделать, через некоторое время образуется новая яма.

Чтобы заказать необходимое количество материала для засыпки, нужно знать объем ямы. Если вам известна ее форма, глубина и ширина, можете воспользоваться для расчета нашим калькулятором. После этого полученную цифру нужно умножить на насыпную плотность материала и его коэффициент уплотнения.

При засыпке правильно рассчитанного материала в яму может получиться холмик. Дело в том, что в естественных условиях усадка происходит за определенный промежуток времени. Ускорить процесс можно с помощью трамбовки. Ее проводят вручную или с помощью специальных механизмов.

Коэффициент уплотнения в строительстве

Наверное, вам известны случаи, когда в зданиях сразу после постройки появлялись трещины. А ямы на новых дорогах или провалившаяся тротуарная плитка на дорожках и во дворах? Это случается, если неправильно рассчитать усадку грунта и не предпринять соответствующие меры по ее устранению.

Чтобы знать усадку, используется коэффициент уплотнения. Он помогает понять, насколько утрамбуется тот или иной грунт в определенных условиях. Например, под давлением веса здания, плитки или асфальта.

Некоторые грунты имеют настолько сильную усадку, что их приходится замещать. Другие виды перед строительством специально трамбуют.

Как узнать коэффициент уплотнения

Легче всего взять данные о коэффициенте уплотнения из ГОСТов. Они рассчитаны для разных видов материала.

В лабораторных условиях коэффициент уплотнения определяют следующим образом:

• Измеряют общую или насыпную плотность материала. Для этого измеряют массу и объем образца, вычисляют их соотношение
• Затем пробу встряхивают или прессуют, измеряют массу и объем, после чего определяют максимальную плотность
• По соотношению двух показателей вычисляют коэффициент

Документы указывают усредненные значения коэффициента уплотнения. Показатель может меняться в зависимости от различных факторов. Приведенные в таблице цифры достаточно условные, но они позволяют рассчитать усадку больших объемов материала.

На значение коэффициента уплотнения влияют:

• Особенности транспорта и способа перевозки
  Если материал транспортируют по выбоинам или железной дороге, он уплотняется сильнее, чем при перевозке по ровной трассе или морю
• Гранулометрический состав (размеры, формы зерен, их соотношение)
  При неоднородном составе материала и наличии лещадных частиц (плоской или игловидной форм) коэффициент будет ниже. А при наличии большого количества мелких частиц – выше
• Влажность
  Чем больше влажность, тем меньше коэффициент уплотнения
• Способ трамбовки
  Если материал утрамбовывают вручную, он уплотняется хуже, чем после применения вибрирующих механизмов
• Насыпная плотность
  Коэффициент уплотнения напрямую связан с показателем насыпной плотности. Как мы уже сказали, в процессе трамбовки или транспортировки плотность материала меняется, так как становится меньше пустот между частицами. Поэтому насыпная плотность во время отгрузки в автомобиль на карьере и после прибытия к заказчику разная. Эту разницу можно высчитать и проверить как раз благодаря коэффициенту уплотнения.
  Подробнее об этом вы можете прочитать на странице Насыпная плотность сыпучих материалов

Также вы можете посмотреть конкретные показатели для следующих материалов:

Коэффициент уплотнения – это важный показатель, помогающий узнать, сколько сыпучего материала заказывать. Он дает возможность проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанный объем. Показатель нужно знать строителям при возведении зданий, чтобы правильно рассчитать нагрузку на основание.

Коэффициент относительного уплотнения грунта

Подготавливаясь к строительным или дорожным работам, осуществляются различные действия по выявлению характеристик почвы, грунта и важным параметром является коэффициент уплотнения грунта. Выполнение специальных задач для выявления характеристик земли позволяет точно определить технические данные и показатели территории обработки для выполнения соответствующих строительных и дорожных работ. Какой коэффициент уплотнения грунта должен быть для конкретного вида земельных работ? Для этих целей используются специальные расчётные нормативы, регламентные положения и стандарты надзорных ведомств.

Процесс уплотнения грунта

Определение по техническим стандартам

Коэффициент уплотнения грунта является условным безразмерным показателем или величиной, который по своей сути ведёт отсчёт из реального соотношения данных плотности имеющегося вещества\ к плотности почвы max(условный показатель максимума грунта). Если мы посмотрим на землю, как на объективный тип материала, то заметим, что его структура имеет микроскопические видимые и невидимые поры, заполненные естественным воздухом или обработанный влагой. Учитывая закон уплотнения сжимаемости грунта, в процессе выработки пор становится очень много, и рыхлость является основным показателем, где общая насыпная характеристика плотности будет значительно меньшим показателем, чем коэффициент уплотнения грунта в утрамбованном виде. Этот важнейший параметр необходимо учитывать при возведении земляных подушек под основание фундамента объекта, а также при проведении дорожных работ. Если не производить трамбовку почвы, то в будущем имеет место появления риска усадки здания, дефектов на готовом дорожном полотне.

Ниже приведена таблица, исходя из которой, можно оперировать данными при расчёте коэффициента уплотнения грунта по таблице СНИП.

Тип земли\почвы	Оптимальные показатель влажности	Параметр максимальной плотности из расчёта т\м3
Песчаные	0,08/0,12	1,80-1,88
Супесчаные	0,09/0,15	1,85-2,08
Супесчано-пылевидные	0,16/0,22	1,61-1,80
Суглинистые	0,12/0,15	1,65-1,95
Тяжёлые, кат. суглинистые	0,16/0,20	1,67-1,79
Пылевидные, кат. суглинистые	0,18/0,21	1,65-1,74
Глиняные	0,19/0,23	1,58-1,80

«При проведении расчёта и определения уплотнения коэффициента грунта, нужно помнить, что для насыпной категории плотность будет меньше, чем для аналогичных характеристик утрамбованной почвы.»

Методика расчёта

При проведении строительных работ не следует избегать данных параметров, особенно для подготовки песчаной или земляной подушки под основание строящегося объекта. Непосредственный параметр коэффициент уплотнения грунта будет фиксирован в диапазоне расчёта от 0 до коэффициента 1, например, для подготовки бетонного типа фундамента, показатель должен быть >0,98 коэффициентного балла от расчётной нагрузки.

Для каждой категории земляного полотна имеется свой уникальный показатель определения коэффициента уплотнения грунта по ГОСТ исходя из оптимальных характеристик влажности материала, в результате которого можно добиться максимальных характеристик уплотнения. Для более точных определений данных используется лабораторный метод расчёта, поэтому, каждая строительная или дорожная компания в обязательном порядке должны иметь собственную лабораторию.

Зависимость плотности грунта от влажности

Реальная методика, позволяющая ответить на вопрос как рассчитать коэффициент уплотнения грунта измеряется только после того, как будет произведена процедура трамбовки прямо на месте. Специалисты и эксперты в области строительства называют данный метод, как система режущих колец. Попробуем разобраться, как определить коэффициент уплотнения грунта по данному методу.

• В землю забивается определённого диаметра лабораторное кольцо из металла и ведомой длины сердечник;
• Внутри кольца фиксируется материал, который потом взвешивается на весах;
• Далее высчитываем массу используемого кольца, и перед нами имеется масса готового материала для расчёта;
• Далее имеющийся показатель разделим на известный объем металлического кольца — в результате имеем фиксированную плотность материала;
• Делим фиксированную плотность вещества на табличный показатель максимальной плотности.
• В итоге имеем готовый результат стандартного уплотнение грунта ГОСТ 22733-2002.

В принципе, это и есть стандартный метод расчёта, который используется строителями и дорожниками при выявлении коэффициента относительного уплотнения грунта согласно общепринятым нормам и стандартам по расчёту.

Технические регламенты и стандарты

Стандартный закон уплотнения грунта мы знаем еще со времён школьной парты, но данную методику используют только при проведении производственных работ в строительной и дорожной сфере. В 2013-2014 годах произошла актуализация данных расчёта по СНиП, где уплотнение грунта ЕНИР указано в соответствующих пунктах регламентного положения 3.02.01-87, а также в части методики применения для производственных целей СП 45.13330.2012.

Типологии определения характеристик материала

Коэффициент уплотнения грунта предусматривает применение нескольких типологий, главной целью которых является формирование окончательной процедуры технологического вывода кислорода из каждых слоёв почвы, учитывая соответствующую глубину трамбовки. Так, для выявления коэффициента уплотнения грунта при обратной засыпке используют как поверхностный метод расчёта, так и универсальную глубинную систему исследования. Эксперт при выборе методики расчёта должен определить первоначальный характер почвы, а также конечную цель трамбовки. Реальный коэффициент динамичности при ударном уплотнении грунтов может быть определён при помощи использования специальной техники, например — пневматический тип катка. Общая типология метода определения параметров вещества определяется следующими методами:

• Статический;
• Вибрационный вариант;
• Технологически ударный метод;
• Комбинированная система.

Некоторые категории почвы имеют сложную структуру, поэтому приходится исследовать характеристики разными методами, например, для определения коэффициента уплотнения скального грунта.

Зачем нужно определять коэффициент уплотнения почвы?

Частично некоторые из вышеперечисленных методик используется в частном домостроении, но как показывает практика, необходимо обратиться к специалистам, чтобы можно было избежать ошибок при возведении фундамента. Высокая нагрузка несущих конструкций на некачественную трамбовку материала может со временем вылиться в серьёзную проблему, например, усадка дома будет иметь существенный характер, что приведёт к неминуемому разрушению строения.

В промышленных масштабах трамбовка является обязательным условием, и лабораторная методика определения параметров коэффициентов для уплотнения вещества является необходимым условием соблюдения технического задания и паспорта объекта строительства или дорожного полотна. Помните одну простую вещь, если вы используете в производственном цикле земляной материал, то лучшим вариантом будет применение материала с наивысшими показателями максимальной плотности вещества.

Есть еще один существенный момент, который влияет на расчёты, это географическая привязка. В данном случае необходимо учитывать характер почвы местности исходя из данных геологии, а также рассматривая погодные и сезонные характеристики поведения почвы.

Марина

Дата публикации:

Сентябрь 12, 2017

Рейтинг статьи:

Загрузка. ..

Понравилась статья?

Поделиться статьей

похожие статьи

Коэффициент уплотнения грунта. Определение плотности грунта :: BusinessMan.ru

Подготавливаясь к застройке, проводят специальные исследования и тесты, определяющие пригодность участка к предстоящей работе: берут пробы грунта, вычисляют уровень залегания подземных вод и исследуют другие особенности почвы, которые помогают определить возможность (или ее отсутствие) строительства.

Проведение таких мероприятий способствует повышению технических показателей, вследствие чего решается ряд проблем, возникающих в процессе строительства, например, проседание почвы под тяжестью конструкции со всеми вытекающими последствиями. Первое ее внешнее проявление выглядит как появление трещин на стенах, а в совокупности с другими факторами к частичному или полному разрушению объекта.

Коэффициент уплотнения: что это?

Под коэффициентом уплотнения грунта имеют в виду безразмерный показатель, который, по сути, является исчислением из отношения плотность грунта/плотность грунта_max. Коэффициент уплотнения грунта рассчитывается с учетом геологических показателей. Любой из них, независимо от породы, пористый. Он пронизан микроскопическими пустотами, которые заполняются влагой или воздухом. При выработке почвы объем этих пустот увеличивается в разы, что приводит к повышению рыхлости породы.

Важно! Показатель плотности насыпной породы намного меньше, чем те же характеристики утрамбованного грунта.

Именно коэффициент уплотнения грунта определяет необходимость подготовки участка к строительству. Опираясь на эти показатели, подготавливают песчаные подушки под фундамент и его основание, дополнительно уплотняя грунт. Если эту деталь упустить, он может слеживаться и под весом конструкции начнет проседать.

Показатели уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта показывает уровень уплотненности почвы. Его значение варьируется в рамках от 0 до 1. Для основания бетонного ленточного фундамента нормой считается показатель в >0,98 балла.

Специфика определения коэффициента уплотнения

Плотность скелета грунта, когда земляное полотно поддают стандартному уплотнению, вычисляется в лабораторных условиях. Принципиальная схема исследования заключается в помещении образца почвы в стальной цилиндр, который сжимается под воздействием внешней грубой механической силы – ударов падающего груза.

Важно! Наивысшие показатели плотности грунта отмечаются у пород с влажностью чуть выше нормы. Эта зависимость изображена на графике ниже.

Каждое земляное полотно имеет свою оптимальную влажность, при которой и достигается максимальный уровень уплотнения. Этот показатель также исследуют в лабораторных условиях, придавая породе разную влажность и сравнивая показатели уплотнения.

Реальные данные – это конечный результат исследований, измеряющийся по окончании всех лабораторных работ.

Методы уплотнения и вычисления коэффициента

Географическое расположение определяет качественный состав грунтов, каждый из которых обладает своими характеристиками: плотностью, влажностью, способностью к проседанию. Потому так важно разработать комплекс мер, направленный на качественное улучшение характеристик для каждого типа почвы.

Вам уже известно понятие коэффициента уплотнения, предмет которого изучается строго в лабораторных условиях. Проводят такую работу соответственные службы. Показатель уплотнения почвы определяет методику воздействия на грунт, вследствие которой он получит новые прочностные характеристики. Проводя такие действия, важно учитывать процент усиления, прикладываемого для получения необходимого результата. Исходя из этого вычитывается коэффициент уплотнения грунтов (таблица ниже).

Типология методов уплотнения грунта

Существует условная система подразделения методов уплотнения, группы которых формируются исходя из способа достижения цели — процесса выведения кислорода из слоев почвы на определенной глубине. Так, различают поверхностное и глубинное исследование. Исходя из типа исследования, специалисты подбирают систему оборудования и определяют способ его применения. Методы исследования почвы бывают:

• статическими;
• вибрационными;
• ударными;
• комбинированными.

Каждый из типов оборудования отображает метод применения силы, например пневматический каток.

Частично такие методы применяются в малом частном строительстве, другие исключительно при построении крупномасштабных объектов, возведение которых согласовано с местной властью, так как некоторые из таких строений могут оказывать влияние не только на заданный участок, но и на окружающие объекты.

Коэффициенты уплотнения и нормы СНиП

Все операции, связанные со строительством, четко регламентируются законом, потому строго контролируются соответствующими организациями.

Коэффициенты уплотнения грунтов СНиП определяет пунктом 3.02.01-87 и СП 45.13330.2012. Действия, описанные в нормативных документах, были обновлены и актуализированы в 2013-2014 годах. В них описываются уплотнения для разного рода почвы и грунтовых подушек, использующихся при возведении фундамента и строений разного рода конфигураций, в том числе и подземных.

Как определяют коэффициент уплотнения?

Проще всего определить коэффициент уплотнения грунта по методу режущих колец: металлическое кольцо выбранного диаметра и определенной длины забивают в грунт, во время чего порода плотно фиксируется внутри стального цилиндра. После этого массу приспособления измеряют на весах, а по окончании взвешивания вычитывают вес кольца, получая чистую массу грунта. Это число делят на объем цилиндра и получают окончательную плотность грунта. После чего ее делят на показатель максимально возможной плотности и получают вычисляемое – коэффициент уплотнения для данного участка.

Примеры вычисления коэффициента уплотнения

Рассмотрим определение коэффициента уплотнения грунта на примере:

• значение максимальной плотности грунта — 1,95 г/см³;
• диаметр режущего кольца – 5 см;
• высота режущего кольца – 3 см.

Необходимо определить коэффициент уплотнения почвы.

С такой практической задачей справиться намного легче, чем может показаться.

Для начала забивают цилиндр в грунт полностью, после чего извлекают его из почвы так, чтобы внутреннее пространство оставалось заполненным землей, но снаружи никакого скопления грунта не отмечалось.

При помощи ножа грунт извлекают из стального кольца и взвешивают.

К примеру, масса грунта составляет 450 грамм, объем цилиндра 235,5 см³. Рассчитав по формуле, получаем число 1,91г/см³ – плотность почвы, откуда коэффициент уплотнения почвы – 1,91/1,95 = 0,979.

Возведение любого здания или конструкции — ответственный процесс, которому предшествует еще более ответственный момент подготовки застраиваемого участка, проектирования предполагаемых построек, расчета общей нагрузки на грунт. Это касается всех без исключения построек, которые предназначены для длительной эксплуатации, срок которой измеряется десятками, а то и сотнями лет.

при трамбовке, обратной засыпке, строительстве дороги

Что такое коэффициент уплотнения песка (К_упл) знают не только специалисты, работающие в проектных организациях, но и эксплуатационники, основным видом деятельности которых является строительство. Его рассчитывают для того, чтобы сопоставить фактическую плотность на определенном участке, со значением, прописанном нормативных актах. Коэффициент уплотнения сыпучих материалов – это важный критерий, по которому оценивается качество выполнения подготовки к основным видам работ на строительных площадках.

Что это такое?

К_упл характеризует плотность, которую имеет грунт на конкретном участке, относится к тому же показателю материала, который перенес стандартное уплотнение в условиях лаборатории. Именно эта цифра применяется при оценке качества проведенных работ. Такой коэффициент определяет, насколько грунт на площадке соответствует требованиям ГОСТ 8736-93 и 25100-95.

При различных работах песок может иметь разный показатель плотности. Все эти нормы прописаны в СНиП 2.05.02-85, таблица 22. Еще их обычно указывают в проектных документах, в большинстве случаев этот показатель составляет от 0,95 до 0,98.

От чего изменяется коэффициент плотности

Если не понимать, что такое трамбовка песка, то посчитать правильно количество материала при строительстве практически не возможно. Ведь нужно четко знать, как повлияли на грунт различные манипуляции. То, какой коэффициент относительного уплотнения песка мы получим в конечном итоге, может зависеть от множества факторов:

• от способа перевозки;
• насколько длинным был маршрут;
• не появились ли повреждения механического характера;
• наличие посторонних вкраплений;
• попадание влаги.

Естественно, если вы заказали песок, то просто обязаны проверить его на месте, потому как поздние претензии будут совершенно неуместны.

Зачем учитывать относительный коэффициент при строительстве дорог

Этот показатель для песчаной подушки необходимо просчитать, и объясняется это обычным физическим явлением, которое знакомо любому человеку. Чтобы это понять, вспомните, как ведет себя взрыхленный грунт. Поначалу он рыхлый и объемный. Но уже спустя пару дней осядет и станет намного плотнее.

Такая же участь ждет и любой другой сыпучий материал. Ведь его плотность увеличивается на складе под давлением собственного веса. Затем во время погрузки его взрыхляют, а уже непосредственно на стройплощадке опять происходит трамбовка песка своим весом. Кроме этого на грунт воздействует влажность. Песчаная подушка уплотнится при любых видах работ, будь то это строительство дорожного полотна, или обратная засыпка фундамента. Для всех этих факторов просчитаны соответствующие ГОСТ (8736-93 и 25100-95).

Как использовать относительный показатель

При любых строительных работах, одним из важнейших этапов считается составление сметы и подсчеты коэффициентов. Это нужно для того, чтобы правильно составить проект. Если важно узнать, как сильно уплотнится песок при транспортировке в самосвале или железнодорожном вагоне, достаточно найти в ГОСТ 8735-88 нужный показатель, и разделить на него требуемый объем.

Необходимо учитывать и то, какие именно работы предстоят. То ли вы собираетесь делать песчаную подушку под дорожное полотно, или обратную засыпку фундамента. В каждой ситуации трамбовка будет проходить по-своему.

Например, при обратной засыпке песка наполняется вырытый котлован. Трамбовку делают при помощи различного оборудования. Иногда производят уплотнение виброплитой, но в некоторых случаях требуется каток. Соответственно и показатели будут разными. Учитывайте то, что грунт меняет свои свойства во время выемки. Так что количество засыпки нужно считать с учетом относительного показателя.

Таблица величин коэффициентов уплотнения в зависимости от назначения песка.

Коэффициенты уплотнения сыпучих материалов для строительства

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.

Необходимость учета коэффициента уплотнения обусловлена простым физическим явлением, знакомым практически каждому из нас. 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.

То же самое происходит и со строительными материалами. 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

Щебень, доставляемый автомобильным или железнодорожным транспортом, взвешивают на весах. При поставке водными видами транспорта вес высчитывается по осадке судна.

Как правильно пользоваться коэффициентом

Важным этапом любых строительных работ становится составление всех смет с обязательным учетом коэффициентов уплотнения сыпучих материалов. Это необходимо делать для того, чтобы заложить в проект правильное и необходимое количество стройматериалов и избежать их переизбытка или нехватки.

Как же правильно воспользоваться коэффициентом? Нет ничего проще. Например, для того, чтобы узнать, какой объем материала получится после утряски в кузове самосвала или в вагоне, необходимо найти в таблице требуемый коэффициент уплотнения грунта, песка или щебня и разделить на него закупленный объем продукции. А если требуется узнать объем материалов до перевозки, то надо будет произвести не деление, а умножение на соответствующий коэффициент. Допустим, если куплено у поставщика 40 кубометров щебня, то, значит, в процессе транспортировки это количество превратится в следующее: 40 / 1,15 = 34,4 кубометра.

Работы, связанные с полной цепочкой перемещения песчаных масс со дна карьера до строительной площадки, должны производиться с учетом относительного коэффициента запаса песка и грунта на уплотнение. Это величина, показывающая отношение весовой плотности твердой структуры песка к его весовой плотности на участке отгрузки поставщика. Чтобы определить необходимое количество песка, обеспечивающее запланированный объем, нужно этот объем умножить на коэффициент относительного уплотнения.

Помимо знания относительного коэффициента, приведенного в таблице, правильное использование ГОСТа подразумевает обязательный учет следующих факторов доставки песка на строительную площадку:

• физические свойства и химический состав материала, присущие определенной местности;
• условия перевозки;
• учет климатических факторов в период доставки;
• получение в лабораторных условиях величин максимальной плотности и оптимальной влажности.

Уплотнение песчаных оснований

Данный вид работ необходим при обратной засыпке. Например, это нужно после того, как установлен фундамент и теперь требуется заполнить грунтом или песком образовавшийся промежуток между внешним контуром конструкции и стенками котлована. Процесс производится с помощью специальных трамбовочных устройств. Коэффициент уплотнения песчаного основания равняется примерно 0,98.

Процесс уплотнения грунта трамбовочным устройством

Коэффициент для бетонных смесей

Бетонная смесь, как и любой другой строительный материал, монтируемый методом засыпания или заливки, требует дальнейшего уплотнения для получения необходимой плотности, а значит, и надежности конструкции. Бетон уплотняют вибраторами. Коэффициент уплотнения бетонной смеси при этом берется в пределах от 0,98 до 1.

Как рассчитать отчет об испытаниях на уплотнение

Это продолжение предыдущей статьи, которую я опубликовал, Как провести испытание на уплотнение или испытание плотности на месте, о расчете отчета об испытании на уплотнение . Здесь мы собираемся вычислить насыпную плотность песка до степени уплотнения грунта.

Я действительно хотел бы продолжить эту статью, чтобы полностью показать полный процесс получения результатов теста от использования образцов в расчетах.Таким образом, каждый инженер участка , инженер проекта, консультант, инспектор, а также студенты инженерных специальностей должны знать, как это делается. Это будет руководство и поможет им изучить процедуры.

Вот шаги расчетов для определения теста на уплотнение или отчета об испытании плотности на месте.

1. Вычислите объемную плотность песка

Расчет насыпной плотности песка должен быть произведен в лаборатории перед переходом на площадку.Вот значения, указанные в таблице ниже.

Затем рассчитайте массу песка Ms, для заполнения контейнера.Из формулы в статье, указанной выше.

Ms = 17, 050 — 3, 420 — 2, 192

Следовательно, Ms = 11, 438 г.

Насыпная плотность песка, ρs = 11, 438 г / 0,00785 м³

Следовательно, ρs = 1,457,07 кгм / м³.

2. Рассчитайте объемную плотность почвы

После получения всех значений фактического испытания на уплотнение на месте. Перейдем непосредственно к расчетам, потому что нас действительно волнует, «как получить степень уплотнения?» и как это вычисляется? Так что, если у вас есть прямо сейчас отчет об испытаниях из сторонней лаборатории , вы можете попробовать использовать решения, которые мы сделали здесь, чтобы знать, как рассчитывается отчет об испытаниях.

Ниже приводится параметр для расчета объемной плотности грунта, который был получен в результате фактического испытания на уплотнение на месте. Из пункта , п. 5 «Как провести испытание на уплотнение или определение плотности на месте», извлеченный из ямы грунт следует поместить в чистый контейнер или пластиковый контейнер. Он будет взвешен как масса вынутого грунта (Me).

Mf = 17, 050 — 3, 425 — 5, 155

Следовательно, Mf = 8, 470 г

Насыпная плотность грунта, ρso = (10, 345 г / 8, 470 г) x 1.45 мг / м³ = 1,78 мг / м³

3. Расчет влажности.

Ниже представлен лабораторный анализ того же образца, взятого с сайта.

Wc = 177,5 г. — Масса контейнера в граммах.

W1 = 1045,7 г. — Контейнер для массы и влажный образец в граммах.

W2 = 975,6 г. — Масса контейнера и высушенного в печи образца в граммах.

Масса воды

Ww = W1 — W2 = 1, 045,7 — 975,6 = 70,1 г.

Масса твердой частицы

Ws = W2 — Wc = 975.6 — 177,5 = 798,1 г.

Содержание влаги

MC = (Ww / Ws) x 100 = (70,1 / 798,1) x 100

Следовательно, MC = 8,78%

4. Расчет сухой плотности почвы

После получения результата содержания влаги вы можете рассчитать ρd по формуле, написанной в разделе «Как провести испытание на уплотнение или испытание плотности на месте».

ρd = (100 x 1,78) / (100 + 8,78)

Следовательно, ρd = 1,64 Мг / м³

5.Рассчитайте степень уплотнения

Степень уплотнения является основой или окончательной приемкой после ее прохождения. В спецификации обычно говорится: «Степень уплотнения должна быть не менее 95 процентов от максимальной плотности в сухом состоянии (MDD)».

Обратите внимание, что сначала вы должны взять образец почвы, где вы собираетесь провести испытание на уплотнение, и протестировать его на «Тест Проктора» , где вы получите максимальную плотность в сухом состоянии или MDD, которая будет использоваться при расчете степени уплотнения. Уплотнение.

MDD, например, который будет использоваться в этом расчете, составляет 1,7 Mg / m3, но MDD может варьироваться в зависимости от типа вашего грунта . Ниже приведен расчет степени уплотнения .

DOC = (1,64 / 1,7) x 100

Следовательно,

Степень уплотнения, DOC = 96,5%

Испытание на уплотнение пройдено и является удовлетворительным, поскольку 96,5 процента выше предела в 95 процентов. Теперь можно продолжить последующее действие.

Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею в своей любимой социальной сети над этой статьей.

Спасибо!

Об авторе

Ноэль

Привет! Добро пожаловать на мой блог. Меня зовут Ноэль Мадес, и я автор сайта qualityengineersguide.com. По профессии я инженер-строитель, но я специализировался и прошел путь в области инженерии качества. Я проработал инженером по качеству в известных компаниях Объединенных Арабских Эмиратов почти одиннадцать лет.

Уплотнение, земляные и земляные работы на веб-сайте геотехнической информации

В разделе «Техническое руководство» на этой странице представлены
уравнения и расчеты для задач уплотнения, земляных и земляных работ.

ИЗДАНИЯ

Geotechnical Info .Com предоставляет бесплатные загрузки из списка публикаций ниже,
относится к Уплотнение, земляные и земляные работы . Пожалуйста, посмотрите информацию
и соответствующие источники для уплотнения, земляных работ и земляных работ в
техническое руководство раздел ниже. Или разместите вопрос в
Геотехнический форум .

Публикации по уплотнению, земляным работам и земляным работам доступны для загрузки

NAVFAC 7.02 —
Фундаменты и земляные сооружения . Основные темы включают раскопки, уплотнение /
земляные работы / гидравлические засыпки, анализ стен / подпорных конструкций, фундаментов мелкого заложения и
глубокие основы. Это руководство включает инструкции по раскопкам с опорой, раскопкам
стабилизация, уплотнение насыпи, подводные насыпи, коффердамы, сопротивление поднятию,
гидроизоляция фундамента и допустимая боковая нагрузка на глубокие фундаменты.

NAVFAC 7.03
— Динамика почвы и особые аспекты проектирования .Основные темы включают динамику почвы,
сейсмическая инженерия и специальные аспекты проектирования. Информация по этим темам
включают фундамент машин, ударные нагрузки, динамические свойства грунта, устойчивость откосов,
несущая способность, осадка, виброуплотнение, анализ забивки свай и полевые испытания,
анкерные системы грунта, расчетные параметры сейсмостойкости, разжижение, шпунтовые стены и лаборатория
тестирование.

USACE
TM 5-852-4 — Строительство в Арктике и Субарктике — Фундаменты для сооружений .Основными темами являются исследования площадки, проектирование фундамента, особенности строительства и
мониторинг конструкций в холодную погоду. Включает в себя материальные аспекты, раскопки,
засыпка, осмотр, устойчивость откосов, подпорные стены, ползучесть и несущая способность.

USACE TM 5-818-4
— Засыпка для подземных сооружений

USACE EM 1110-2-2906- Расчет сваи
Фонды . Примечание: к данной публикации нет приложения. Ссылка на приложение:
кликните сюда.

USACE ETL 1110-1-185 — Рекомендации по улучшению грунта для
Сооружения и сооружения

USACE TM 5-822-5 — Проектирование дорожных покрытий для автомобильных дорог,
Улицы, прогулки и открытые складские помещения

USACE EM 1110-2-2502
— Подпорные стены и стены от наводнения . Примечание: к данной публикации нет приложения. Ссылка на приложение:
кликните сюда.

USACE EM 1110-1-2908- Рок
Фундамент

USACE TM 5-822-14-
Стабилизация грунта для тротуаров

USACE TM 5-818-1- Почвы и геологические процедуры
на проектирование фундаментов зданий и иных сооружений (кроме гидротехнических)

Ссылки на уплотнение, земляные работы и земляные работы в других публикациях

Канадское общество гражданского строительства, Руководство по коммунальным предприятиям в холодном климате , Канадское общество гражданского строительства,
Монреаль, 1986 год.Подробная публикация о водных объектах. Также есть отличная информация
относящиеся к фундаментам, проездам, взлетно-посадочным полосам, плотинам, земляным работам и свойствам почвы.

Teng, W.C., Foundation Design , Prentice Hall International, 1962.

Джонсон, С. and Kavanaugh, T.C., Проект фундамента для зданий ,
McGraw Hill Book Company, 1968.

Пек, Р. Б., Хэнсон, У. Э. и Торнберн, Т. Х., Организация Фонда ,
John Wiley and Sons, Inc., 1974.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

Подробные технические характеристики и инструкции можно найти в вашем местном штате
Департамент транспортных спецификаций дорог и мостов. Некоторые из этих принципов
может применяться к строительным конструкциям, подпорным стенам и устойчивости откосов. Большинство государственных департаментов имеют
огромное количество информации в режиме онлайн. См. Расчеты на уплотнение, земляные работы
и фазовые диаграммы ниже:

УПЛОТНЕНИЕ

Пример №1: Для проекта требуется заливка.
уплотнен до 95% относительной плотности по отношению к стандартному Проктору
(ASTM D698).Лабораторные результаты стандартного проктора показали, что
максимальная плотность грунта в сухом состоянии составляет 19,0 кН / м ³ (121 фунт / фут ³ ),
и оптимальная влажность 8,9%.

После уплотнения насыпных грунтов виброкатком, поле
тестирование с помощью песочного конуса, ядерного плотномера или другого подходящего метода
указали, что уплотненный грунт насыпи имеет удельный вес на месте
18,76 кН / м ³ (124,4 фунт / фут ³ ), а влажность
7.5%. Рассчитайте относительное уплотнение и превышает ли уплотненный заполнитель
требования к проекту?

Дано

г _м = 19,0 кН / м ³ (121 фунт / фут ³ )
максимальная плотность в сухом состоянии
м _o = 8,9%
оптимальная влажность
г = 19,54 кН / м ³ (124,4 фунта / фут ³ )
Плотность на месте
м = 7,5%
влажность на месте
R _d = 95%
требуемое относительное уплотнение согласно спецификации проекта

Решение

Проверить, соответствует ли уплотненный заполнитель требованиям к уплотнению или превышает их,

R _d > 95%

R _d = gd
gm

г _г =
г — г (м) сухая плотность
естественный грунт
100

г _г = 19.54 кН / м ³ —
19,54 кН / м ³ (7,5%) = 18,07 кН / м ³
метрическая
100
г _d = 124,4 фунт / фут ³ —
124,4 фунт / фут ³ (7,5%) = 115,1 фунт / фут ³
стандартный
100

R _d = 18,07 кН / м ³ =
95.1%> 95% в порядке
метрическая
19,0 кН / м ³

R _d = 115,1 фунт / фут ³ =
95,1%> 95% в порядке

стандартный
121 фунт / фут ³

Заключение

Уплотненный заполнитель превышает проектные требования не менее чем на 95% относительного
плотность.

*****************************

Пример № 2: Для проекта требуется заливка.
уплотнен до 100% относительной плотности по отношению к стандартному Проктору
(ASTM D698). Заливка была сильно уплотнена до относительной плотности
96,9%. Последующее уплотнение не увеличивает относительную плотность. Какие
может быть проблема?

Решение

1) Проверьте влажность уплотненного наполнителя.В зависимости от
тип почвы, влажность на месте, отклоняющаяся от 2% до 4% от оптимальной
содержание влаги, определенное с помощью теста Проктора, может создать невозможное
условия для достижения необходимого уплотнения. Если это так, скарифицировать
почву и добавьте влаги (или дайте высохнуть) и повторно уплотните при оптимальной влажности
содержание. Иногда требуется полное удаление и замена почвы.
нужно.

2) Проверьте максимальную плотность в сухом состоянии, определенную с помощью теста Проктора.
все еще верно для «неуплотняемых» почв.Иногда максимальная сухая плотность изменяется при выемке разных грунтов.
из карьера. В этом случае используйте новую максимальную плотность в сухом состоянии.
значение при определении относительной плотности.

3) Проверить методы уплотнения. Тип оборудования, используемого для уплотнения и
Глубина уплотненных подъемников влияет на относительное уплотнение.

4) Проверьте наличие недостаточного уплотнения нижележащих лифтов. Иногда
достижение адекватной относительной плотности невозможно при уплотнении грунтов на
верх рыхлых или рыхлых почв.

*******************************

ЗЕМЛЯ / УПЛОТНЕНИЕ / ФАЗНАЯ СХЕМА

Пример № 3: Частично это
фазовая диаграмма
проблема. Проект требует уплотнения засыпки до относительной плотности 95%.
по отношению к стандарту Проктора (ASTM D698). Лабораторные результаты для
стандартный Проктор указал, что максимальная плотность почвы в сухом состоянии составляет
19,49 кН / м ³ (124 фунт / фут ³ ) и оптимальная влажность
содержание 9.5%. Заимствовать почву из другого места, которое будет использоваться в качестве
уплотненный заполнитель для этого проекта имеет влажность 12%, коэффициент пустотности
0,6 и удельный вес 2,65.

Если предположить, что во время транспортировки влага не теряется, каков объем
необходимого займа, необходимого для 28,32 м ³ (1000 футов ³ )
уплотненной заливки?

Дано

г _м = 19,49 кН / м ³ (124 фунт / фут ³ )
максимальная плотность в сухом состоянии
м _o = 8.Оптимальная влажность 9%
e = 0,6
коэффициент пустотности заемного грунта
G _s = 2,65
удельный вес грунта
м = 12,0% влажности
почвы
R _d = 95%
требуемое относительное уплотнение в соответствии с техническими условиями проекта
V _T = 28,32 м ³ (1000 футов ³ ) всего
объем грунта необходимого заполнения
г _w = 9.81 кН / м ³ (62,4 фунта / фут ³ )
удельный вес воды (постоянный)

Решение

Найдите массу сухой единицы,
г _г , грунта требуется для 95% уплотнения.

г _г =
Rd
г _м
100
= 0,95 (19,49 кН / м ³ ) = 18,52 кН / м ³
метрическая
= 0,95 (124,0 фунт / фут ³ ) = 117.8 фунт / фут ³
стандартный

Рассчитать вес твердых частиц почвы, W _s , требуется
на 95% уплотнение. Вес твердых частиц почвы будет одинаковым для обоих
заполнить и заимствовать материал, потому что только объем изменяется из-за уплотнения.

Вт _с =
г _г (V _T )
* см. примечания в заключении
= 18.52 кН / м ³ (28,32 м ³ ) = 524,5
кН
метрическая
= 117,8 фунт / фут ³ (1000 футов ³ ) =
117 800 фунтов
стандартный

Определить объем твердых частиц почвы, V _s , необходимый для 95%
уплотнение.

В _с = Вт

G _s (g _w )
= 524.5 кН
= 20,18 м ³ метрическая
2,65 (9,81 кН / м ³ )
= 117,800 фунтов
= 712,4 фута ³ стандартный
2,65 (62,4 фунт / фут ³ )

Найдите объем пустот V _v для заимствованного материала

V _v = e (Vs)

= 0,6 (20,18 м ³ ) = 12.11 м ³
метрическая
= 0,6 (712,4 фута ³ ) = 427,4 фута ³
стандартный

Рассчитайте общий объем заемного грунта V _T

V _T = V _v + V _s

= 12,11 м ³ + 20,18 м ³ =
32,3 м ³
метрическая
= 427.4 фута ³ + 712,4 фута ³ = 1140
фут ³
стандартный

Заключение

Объем грунта карьера 32,3 м ³
(1140 футов ³ ). Уравнения, используемые для этой задачи, являются стандартными фазовыми.
диаграмма отношений, показанных здесь. Другой
В зависимости от ситуации могут потребоваться уравнения фазовой диаграммы.

УПЛОТНЕНИЕ

Ниже приведены несколько презентаций PowerPoint, которые вы можете скачать.Первоначальный автор
эти powerpoints неизвестны. Оригинальные версии впоследствии были немного отредактированы.

Расчеты выемки и насыпи для земляных работ

Я потратил некоторое время на изучение разделов земляных работ, которые появятся в частях теста по ширине и глубине строительства, и понял, что в книгах приводятся формулы в некотором смысле запутанно. Я придумал способ, который помогает мне легко запоминать формулы, и эти проблемы должны быть простыми бесплатными точками на реальном тесте.

Во-первых, несколько определений (у них много разных имен, которые означают одно и то же).

На месте, береговая мера: почва, как сейчас на площадке. Это почва, которая предположительно некоторое время находилась в состоянии покоя. Даже если он изначально был уплотнен, он постепенно расширился до текущего состояния покоя.

Насыпной размер, вздутие, транспортный размер, рыхлый, расширенный, выкопанный: Это рыхлый грунт, который был выкопан.Это используется для расчета объема, используемого при транспортировке или при свободном размещении в куче.

Уплотненный, усадка: Это окончательный объем грунта после его размещения и уплотнения. Его объем меньше, чем в условиях на месте, из-за того, что он более уплотнен, чем в состоянии покоя, и намного меньше объема на месте.

Запросы

о проблемах для них всегда будут давать коэффициент сжатия и коэффициент объемного .

Мне не нравится, как в книгах показано, как использовать эти коэффициенты, уравнения, которые я видел, имеют коэффициент с одной стороны и дробь с другой.Кажется, я никогда не могу вспомнить, что входит в дробь, и не понимаю, что входит в числитель и знаменатель.

По этой причине я даже не помню уравнение деления. Мне легче запомнить уравнения как умножение, например:

Попробуй. Коэффициент (объемная ИЛИ усадка) всегда применяется к объему на месте . На выходе всегда получается окончательный объем, в зависимости от того, какой коэффициент вы использовали .

Помните, что коэффициент объемности увеличит объем на месте, поэтому он будет на больше, чем 1. Если вам задан коэффициент объемности 0,15, используйте 1,15 в уравнении, чтобы почва стала больше на 15%.

Коэффициент усадки сделает объем на месте меньше, поэтому он будет на меньше, чем 1. Если вам дан коэффициент усадки 0,20, используйте 0,80 в уравнении, чтобы почва стала меньше на 20%.

Это намного легче запомнить, и это может сэкономить драгоценное время на решении этих простых задач, которое будет лучше использовано для решения более сложных и длительных задач.

Я расскажу об объемных расчетах и ​​работе с транспортировкой вынутого грунта в другом отчете. Эти темы идут рука об руку, и их также нужно быстро запомнить и использовать на тесте.

Что вы видите (не всегда) То, что вы получаете

Поскольку нам не хватает рентгеновского зрения, мы не можем сказать, просто глядя на поверхность, что находится под ним. А то, что скрывается под ними, определяет легкость или сложность земляных работ. Типы геологических пластов, а также вся информация, относящаяся к их физическим характеристикам и местоположению, определяют, как вы будете выкапывать и повторно использовать их, сколько времени у вас уйдет на выемку или уплотнение почвы и сколько вам будет стоить это сделать. .

Подрядчики полагаются на инженеров или гидрогеологов в предоставлении максимально точной информации. Это постоянное яблоко раздора между ними, поскольку подрядчик часто оставляет мешок в руках, если инженерные планы либо полностью неверны, либо частично неадекватны в результате плохой гидрогеологической информации. Большинство участков имеют несколько слоев геологических пластов с широким диапазоном физических характеристик. Эти пласты часто объединяются временем, случайностью и природными силами в сложные образования, состоящие из переменной толщины, прерывистых границ и переменных уклонов.Каждый из них имеет уникальное влияние на баланс почвы и рельеф местности (как существующий, так и созданный в результате земляных работ). Это, в свою очередь, влияет на работу оборудования и транспортных средств, что влияет на чистую прибыль любого проекта.

Факторы усадки, нагрузки и набухания
Первыми физическими характеристиками, влияющими на усилия и конечный результат проекта земляных работ, являются объемные отношения, связывающие естественные объемы грунта в грунте с расширением, возникающим в результате выемки грунта и последующего повторного уплотнения грунта. почва, используемая во время строительства.

Объемы почвы измеряются тремя способами: кубическими ярдами берега, кубическими ярдами рыхлой и уплотненными кубическими ярдами. Каждый связан либо с коэффициентом набухания, либо с коэффициентом усадки почвы. Эти факторы зависят от физических характеристик почвы и должны быть точно определены до начала земляных работ, чтобы оценить усилия, необходимые для транспортировки, складирования и уплотнения на месте. Использование этих факторов предполагает однородный материал, поскольку каждый тип почвы будет иметь уникальные факторы.При столкновении с несколькими типами почвы, необходимыми для земляных работ или используемых для земляных работ, подрядчик должен будет применять индивидуальные коэффициенты для каждого типа.

Коэффициент набухания почвы отражает реальность того, что объем почвы, заложенной природой в землю, не совпадает с объемом такой же массы грязи, выкопанной подрядчиком и помещенной в самосвал. Одна и та же масса почвы занимает больше объема в грузовике (кубические ярды рыхлого материала), чем в земле (кубические ярды берега).Коэффициент набухания — это корректировка, отражающая это увеличение объема. Однако коэффициент набухания не играет никакой роли в расчете баланса земляных работ. Что он делает, так это определяет последующие требования к вывозу и складированию.

Набухание — это процентное увеличение объема, вызванное выемкой почвы. Физически в процессе земляных работ почва разбивается на частицы и комья различного размера. Это создает больше воздушных карманов и приводит к эффективному увеличению объема пустот в почве.Увеличение объема также приводит к снижению плотности. Это уменьшение плотности и увеличение объема варьируется в зависимости от типа почвы и не пропорционально первоначальному естественному пустотному объему берегового грунта. Коэффициент набухания рассчитывается следующим образом:

Например, если объем рыхлой почвы равен 1.Фактор набухания грунта в 25 раз превышает объем берега, который он занимал до выемки, составляет 25%. Коэффициент нагрузки является обратной величиной коэффициента набухания и может быть рассчитан следующим образом:

Это эквивалент:

В приведенном выше примере грунт с коэффициентом набухания 25% будет иметь коэффициент нагрузки 80%.Коэффициент нагрузки можно использовать для отображения зависимости между кубическими ярдами насыпной и насыпной насыпи путем деления свободного объема на коэффициент нагрузки.

Помимо коэффициента набухания и связанного с ним коэффициента нагрузки, грунт также имеет коэффициент усадки. В то время как первые два соотносят объем равной массы берегового грунта в земле с рыхлой массой, отложенной в отвалы или самосвалы в результате выемки грунта, коэффициент усадки связывает исходный береговой грунт с объемом, полученным в результате последующего размещения и уплотнения рыхлой грунт в земляные конструкции.Часто это соотношение является результатом не столько природных характеристик, сколько технических характеристик конструкции. Например, глинистые грунты, используемые для создания защитного слоя с высокой плотностью / низкой проницаемостью для свалок или лагун, обычно строятся в контролируемых подъемах определенной толщины распространения, которые затем уплотняются до конечной желаемой толщины. Обычно почва разбрасывается по рабочей зоне рыхлыми подъемниками толщиной около 8 дюймов. Затем выполняются несколько проходов с помощью овчинного валика для уплотнения и замешивания рыхлой глины в плотный слой толщиной около 6 дюймов.Это приводит к тому, что объем после уплотнения на 25% меньше, чем объем начального свободного укладки. Результирующий коэффициент усадки рассчитывается следующим образом:

Предположим, оператор земляных работ выкапывает влажную глину. Предположим, что его начальная плотность насыпи составляет 3500 фунтов на кубический ярд, а плотность вскрытого грунта — 2800 фунтов.Одна тонна этой почвы (2000 фунтов) будет занимать 0,57 кубического ярда банка в земле, в то время как ее извлеченный или складированный объем будет составлять 0,71 кубического ярда рыхлой. В результате коэффициент набухания составляет 24%. Соответствующий коэффициент нагрузки будет равен 0,80. Предположим далее, что эта глина используется для изготовления облицовки лагуны описанным выше способом с уменьшением ее объема до 0,53 кубических ярдов путем уплотнения. Тогда коэффициент усадки составит 0,93.

Таким образом, для целей планирования подрядчик по земляным работам должен будет предположить, что на каждые 100 кубических ярдов, которые он выкопает, ему нужно будет вытащить 124 кубических ярда, чтобы он мог разместить 93 кубических ярда.Все эти цифры влияют на его чистую прибыль. Первый определяет объем работ по выемке грунта, второй определяет потребности в транспортировке, а третий определяет общую стоимость готового проекта.

Но предположим, что геологическая информация неверна, и вместо того, чтобы встретить 100 кубических ярдов влажной глины, подрядчик выкапывает 100 кубических ярдов рыхлого песка и глины с плотностью насыпи 3400 фунтов на кубический ярд и сыпучей плотностью 2700 фунтов на куб. площадка.Две тысячи фунтов этого материала займут 0,59 куб. Ярда в земле и 0,74 куб. Ярда в грузовике. Это приводит к коэффициенту набухания 26%. Таким образом, подрядчику придется перевозить 126 кубических ярдов этого материала на каждые 100 кубических ярдов земли. (Скорее всего, этот материал не будет подходить для конструкции хвостовика из-за несоответствия требованиям по проницаемости, поэтому фактор усадки не имеет значения.) Дополнительные 2 кубических ярда перетяжки могут показаться не такими уж большими, но дополнительные расходы могут привести к увеличению или нарушить бюджеты крупномасштабных высококонкурентных проектов земляных работ с низкой рентабельностью.

Взрывные работы, рыхление и обезвоживание
Однако настоящий бюджетный сбой — это непредвиденное столкновение с твердым покрытием или коренной породой. Недостаточное гидрогеологическое исследование участка может не дать адекватного картирования глубин и уклонов подстилающей коренной породы. Даже обычно при достаточных гидрогеологических исследованиях могут быть пропущены значительные изменения поверхности коренных пород из-за наличия антиклиналей между участками исследований. Антиклинали определяются как складки с более старыми породами по направлению к центру кривизны, или складки, которые выпуклые вверх или которые имели такое положение в какой-то момент своей геологической истории.Некоторые антиклинали настолько сложны, что их трудно или невозможно определить. Когда встречаются эти неприятные сюрпризы, у подрядчика есть только два выбора: разрыв или взрыв.

По определению, коренная порода и твердый слой имеют практически нулевой объем пустот. Объем банка максимально уплотнен, насколько это возможно для этого материала. Взрыв горных пород, измеряемых в кубических метрах берега, необходим для того, чтобы массивные горные образования превратились в куски и осколки, достаточно маленькие, чтобы их можно было загрузить в самосвалы. Как и в случае менее агрессивных земляных работ, к взорванной породе применяются коэффициенты набухания, чтобы отразить увеличение объема после взрывных работ.Скала при дроблении и разрушении взрывчаткой расширяется в 35%. Следовательно, на каждые 100 кубических ярдов насыпи или твердого каркаса взрывные работы увеличивают объем, удаляемый с площадки, до 135 кубических ярдов. Если взорванный материал должен быть дополнительно измельчен для использования в качестве материала дорожного полотна, конечный объем может составить более 140 кубических ярдов.

Помимо увеличения объема из-за фактора набухания, взрыв горных пород может также привести к чрезмерному разрушению. Перерыв возникает, когда взрывные работы разрушают породу ниже запланированных пределов выемки.Эти грунты необходимо удалить и заменить устойчивой насыпью, чтобы обеспечить структурно прочную основу для последующих земляных работ. Обратная засыпка, уплотнение и плавное выравнивание новой нижней поверхности обычно выполняется за счет подрядчика, и эти суммы обычно не включаются в оценку объемов земляных работ.

Рыхление выполняется с помощью специального рыхлителя, закрепленного на задней части большого тракторного бульдозера. Рыхление и бульдозерные работы с твердыми породами — самые трудные работы для гусеничных тракторов и требуют самых высоких затрат на ремонт.Помимо других проблем, рыхление приводит к более быстрому износу компонентов ходовой части, чем при толкании или бульдозере. Геологические характеристики — трещины, плоскости ослабления, линии разломов или хрупкие, выветренные пласты — определяют, какие типы твердого материала подходят для разрыва. Пласты, содержащие массивные однородные образования с некристаллической структурой, обычно подлежат взрыву.

Ни взрывные работы, ни рыхление не обходятся дешево. Самый распространенный метод взрывных работ — буровзрывные.В зависимости от природы и степени образования горной породы в пласт будет пробурена группа относительно небольших отверстий на глубину, предназначенную для обеспечения полного разрушения пластов, подлежащих удалению (при минимизации возможности чрезмерного разрушения). В эти отверстия устанавливаются заряды (либо по отдельности на разной глубине) и устанавливаются электрические предохранители. Стоимость взрывных работ на кубический метр банка составляет от 40 центов до 1,50 доллара США, в зависимости от местоположения и условий площадки. Из расчета на кубический ярд копирование может стоить еще дороже.Это касается не только эксплуатационных расходов бульдозеров, оснащенных рыхлителем, но и затрат на техническое обслуживание и ремонт. Рыхлители очень быстро изнашиваются в экстремальных условиях, а «срок службы» рыхлителей часто составляет всего от 10 до 12 часов непрерывной работы. Стоимость ремонта, превышающая стоимость амортизации оборудования, является обычным явлением.

Обезвоживание требуется для любых земляных работ, в которых наблюдается значительный приток грунтовых вод в котлован. В зависимости от размера котлована и его глубины относительно уровня местного уровня грунтовых вод, насосы, необходимые для осушения котлована, чтобы обеспечить возможность дальнейшей выемки, варьируются от десятков галлонов в минуту до сотен галлонов в минуту.Для большинства крупномасштабных земляных работ потребуется несколько насосов большой мощности. Эта операция напоминает выгрузку очень дырявой и очень большой лодки. Альтернативные варианты включают окружение зоны раскопок горизонтальными перехватывающими дренажами для отвода воды вокруг участка и установку кольца колодцев, предназначенных для понижения уровня грунтовых вод и обеспечения возможности сухой раскопки. Так или иначе, обезвоживание приводит к значительным непредвиденным расходам.

Теперь, когда мы увидели, что некоторые вещи могут пойти не так, проблема становится одним из способов минимизировать их вероятность возникновения (или, если они возникнут, как минимизировать их негативное влияние на планирование земляных работ).

Бревна и схемы ограждений
Предпочтительным методом является тщательное гидрогеологическое исследование участка. Как правило, гидрогеологические исследования соответствуют всем требованиям к испытаниям, измерениям или бурению, необходимым для соблюдения экологических норм или научных исследований. Однако даже этих стандартов может быть недостаточно для адекватного планирования земляных работ, особенно на участках со сложной геологией. Фактически, нормативные требования к количеству отверстий на акр следует рассматривать как минимальное количество для целей планирования проекта.

В любом случае, пробные скважины необходимы, если проектировщик хочет иметь достойное представление о том, что скрывается в подземной геологии. Обычно буровые скважины следует пробурить на глубину, по крайней мере, на 10 футов ниже запланированного дна выемки. Буровые скважины по периметру участка можно использовать в качестве колодцев для наблюдения за подземными водами.

Места, глубина и результаты этих бурений должны быть четко определены геодезистом, который запишет их северное, восточное и высотное положения (как существующего грунта, так и верхней части обсадной трубы).Описания журналов должны быть подготовлены с использованием Единой системы классификации почв (USCS) для описания подповерхностных слоев почвы. В журнал следует записывать отметки верха и низа каждого отдельного слоя почвы, а также описание типов и содержания каждого слоя.

Кроме того, для определения местных условий грунтовых вод необходимо регистрировать высоту воды в скважине, которая вводится после завершения бурения.

Каждое скучное место должно быть указано на топографической карте.Трассы, созданные путем соединения соседних мест бурения, должны быть нанесены для создания геологических разрезов площадки. Такие трассы следует располагать по всей длине площадки и под прямым углом к ​​этим первым трассам. Эти поперечные сечения создаются процессом «соединения точек», когда совпадающие границы пластов соединяются интерполированными прямыми линиями, проведенными от отверстия к отверстию. Могут быть случаи, когда пласт в одной скважине не имеет соответствующего пласта в соседней скважине (например, прерывистая линза песка изолирована в пределах всего пласта глины).В этом случае линии интерполяции рисуются только на полпути к следующему отверстию и сужаются, чтобы показать, что они не продолжаются.

Несмотря на свое двухмерное название, диаграммы ограждений на самом деле представляют собой трехмерные изображения связанных геологических разрезов. Трехмерный эффект достигается за счет чередования скучных локаций (представленных вершинами каждого из скучных бревен) на изометрической проекции топографии площадки. Каждое бревно идет вниз от поверхности до максимальной глубины сверления.Поверхности совпадающих пластов связаны как по основным трассам, так и по вторичным трассам, ориентированным по первичным геологическим разрезам. Результатом является псевдотрехмерное отображение гидрогеологии нижележащего участка на одном листе плана.

В дополнение к схемам ограждений данные из отверстий могут использоваться для создания поверхностей слоев для контуров вида в плане. Отметки совпадающих поверхностей (например, отметки грунтовых вод) при каждом бурении регистрируются в местах бурения.Эти отметки и расстояния между соседними местами бурения могут быть использованы для создания горизонтальных высотных линий, очерчивающих отметки поверхности пласта. Большинство компьютерных систем AutoCAD делают это для планировщика проекта, создавая нерегулярную триангулированную сеть (TIN). Это треугольники, которые представляют собой небольшие непрерывные участки поверхности (например, грани драгоценного камня). Каждый угол каждого треугольника представляет собой точку полевой или гидрогеологической съемки с координатами северного, восточного и высотного положения.Модель TIN представляет собой серию этих соединенных треугольников и может представлять поверхность слоя почвы, образуя серию смежных неправильных треугольников, покрывающих всю поверхность.

TIN используются в качестве основы для цифрового моделирования местности (DTM). Поверхности ЦМР используются для создания линий высот контура путем интерполяции согласованных отметок, пересекающих стороны каждого треугольника TIN. Наложение поверхностей ЦМР может использоваться для определения вертикальных размеров и результирующих глубин и толщин слоев, ограниченных этими поверхностями.Это позволяет получить другое представление о поверхности пласта — изоповерхности. Эти линии могут использоваться, чтобы показать относительную глубину от поверхности земли до поверхности пласта или показать толщину пласта на участке. Это позволяет производить более точную разбивку по выемке и насыпи на месторождении и оценивать объем пласта на месте.

Поверхности и слои, реальность и AutoCAD
Эта информация бесценна как для планировщика, так и для оператора. Объем используется для определения цены проекта на стадии планирования, в то время как ставки используются для руководства проектом на местах.Существует довольно много AutoCAD и подобных программ, которые предоставляют эту информацию проектировщику земляных работ.

Scientific Software Group предоставляет программное обеспечение как для буровых журналов, так и для диаграмм забора. Программное обеспечение компании gINT представляет собой систему управления базой данных по скважинам и инженерно-геологическим исследованиям, в которой используется программное обеспечение реляционной базы данных, созданное специально для геотехнических и геоэкологических приложений. Он создает полностью настраиваемые структуры базы данных и определяемые пользователем отчеты, скучные журналы, 2D и 3D диаграммы ограждений, гистограммы, графики и таблицы.Hydrogeo Analyst от Scientific Software позволяет управлять данными о грунтовых водах и скважинах наряду с технологией визуализации. Модуль QuickCross / Fence позволяет пользователю создавать 2D-поперечные сечения и 3D-схемы ограждений, а его инструменты рисования могут редактировать чертежи прямо на экране предварительного просмотра.

LAgEQ (LANGAN gINT EQuIS) — это приложение, разработанное Langan Engineering and Environmental Services Inc., объединяющее Microsoft Excel, gINT, EQuIS Geology, Microsoft Access и AutoCAD для быстрого запуска проектов баз данных с использованием приложений gINT и EQuIS Geology.Этот программный пакет может ускорить создание сложных баз гидрогеологических данных, не требуя от оператора большего, чем базовое понимание Microsoft Excel. Интерфейс представляет собой форму Excel, имитирующую типичный утомительный журнал. После ввода данных LAgEQ позволяет выводить данные с помощью gINT для создания готовых журналов сверления и диаграмм ограждений.

Integrated Geologic Modeling Ltd., Соединенное Королевство, разрабатывает программное обеспечение для визуализации геологических, геохимических, геофизических и скважинных данных.Его программное обеспечение Geoexpress объединяет гидрогеологические и скважинные данные в трехмерном пространстве, обеспечивая полноцветное представление данных в графическом формате. GeoExpress также может выполнять интерактивный анализ, что делает этот продукт мощным инструментом для интерпретации данных науки о Земле. GeoExpress, основанный на ПК, может использоваться в полевых условиях для помощи в интеграции и интерпретации наборов данных, обычно используемых при разведке. Присущая ему универсальность позволяет импортировать данные из источников ASCII и ODBC в дополнение к ряду форматов из других основных пакетов программного обеспечения для исследования.

Программное обеспечение Well Logger компании

Porpoise Media предоставляет простые средства для составления буровых каротажей и диаграмм ограждений. Разработанный для простоты использования, он имеет простой пользовательский интерфейс с удобной электронной таблицей с раскрывающимися списками для упрощения ввода данных по каждой скважине. Ввод данных позволяет вводить информацию о литологии скважины, собранных пробах, конструкции скважины или деталях засыпки скважины, а также общую информацию о проекте и бурении. Макеты, определяемые пользователем или предопределенные макеты, позволяют быстро создавать графические изображения.

Boring-Log.Com (дочерняя компания Scientific Software Group) предоставляет программное обеспечение для каротажа скважин, построения диаграмм ограждений и описания участков. Его gINT — это мощный программный пакет для реляционных баз данных, адаптированный для нужд управления геотехническими данными, позволяющий пользователям создавать полностью настраиваемые структуры баз данных, определяемые пользователем форматы отчетов или утомительные журналы. Его QuickGIS систематизирует литологические данные для набора скважин в таблицу с координатами X-Y-Z и геологическими слоями.Затем эти данные можно экспортировать в ArcView, другие системы ГИС или QuickCross / Fence.

Geosoft выпускает программный пакет для отображения геологии Target, который позволяет быстро и эффективно визуализировать данные о подземном бурении и скважинах. Как планировщики проекта земляных работ, так и специалисты по разведочному бурению могут использовать эту программу для оценки гидрогеологии участка. Он может быстро создавать секции в любой ориентации, обрабатывая данные из тысяч отверстий. Его возможности отображения данных делают возможными быстрый анализ и обработку.Он также совместим с другими пакетами геотехнического программного обеспечения, такими как Acquire.

Сведение к минимуму неизвестных
Стоимость рытья ямы или строительства земляной дамбы зависит от нескольких факторов: вздутие, увеличивающее затраты на транспортировку, усадка, увеличивающая затраты на уплотнение, необходимость взрывных работ или разрывов, увеличивающие затраты на земляные работы, или стоимость обезвоживания, влияющая на общий бюджет. Естественно, чем больше известно о сайте, тем меньше вероятность сюрпризов, сокращающих бюджет. Обычно это означает увеличение количества и глубины бурения скважин и испытательных карьеров, выполняемых на участке для создания модели местной гидрогеологии.

Тем не менее, ничейный бюджет на расследование участков не ограничен. И даже если буровые скважины будут проводиться через каждые 100 футов в узкой сетке на всем участке, подрядчик все равно не будет знать всего, что ему нужно знать; сюрпризы еще возможны. Неизвестные никогда не могут быть полностью устранены, а только сведены к минимуму.

Все эти программные системы и аналитические методы, описанные выше, могут значительно сократить время, необходимое для анализа участка и предоставить информацию, которая необходима подрядчику по земляным работам для оценки и оценки стоимости работы.Помимо точности, они обеспечивают скорость анализа. Время всегда играет важную роль в постоянно развивающемся деловом мире. Это подводит нас к высказыванию, противоположному тому, с которого началась эта статья, но в равной степени верным: «Кто колеблется, тот погиб».

Коэффициент уплотнения грунта (значения)

Коэффициент уплотнения грунта — отношение фактической плотности грунта (каркаса грунта) в насыпи к максимальной плотности грунта (каркаса грунта).

Пример:

Что означает коэффициент уплотнения почвы 95%?

Коэффициент уплотнения почвы 95% означает, что фактическая плотность почвы составляет 95% от максимально возможной плотности почвы (почва определяется в лаборатории).

Этот коэффициент определяется следующими методами:

1. Метод врезного кольца — образцы грунта отбираются из уплотненного слоя и испытываются в грунтовой лаборатории в соответствии с ГОСТ 5180-2015 «Грунты.Методы лабораторного определения физических характеристик ». Основной недостаток метода: длительные испытания (транспортировка и лабораторные испытания) [Российский стандарт]

2. Динамический плотномер грунта (ДПГ) — принцип действия основан на методе падающей нагрузки, при котором измеряются сила удара и деформация грунта. Он используется вместе с методом врезного кольца для ускорения определения коэффициента уплотнения почвы.

На начальном этапе ДПГ калибруется на нескольких участках отбора проб по данным испытаний методом врезного кольца (ГОСТ 5180-2015) [Российский стандарт]

Затем по данным калибровки определяется коэффициент уплотнения в оставшихся точках, что позволяет получить результат сразу на месте.

Требуемый коэффициент уплотнения грунта (согласно СНиП 3.02.01-87) для засыпки или насыпи представлен в таблице 1.

Таблица 1. Коэффициент уплотнения грунта

Например, значение коэффициента уплотнения грунта обратной засыпки из песка, вместимость засыпки 2.5 м и нагрузка на насыпь 0,3 МПа 95%

Оборудование для уплотнения грунта с различными типами грунта

Перед уплотнением почвы на объекте необходимо учитывать несколько факторов.

1. ТИП ПОЧВЫ

Тип почвы имеет большое влияние на характеристики ее уплотнения. Обычно тяжелые глины, глины и илы обладают более высоким сопротивлением уплотнению, тогда как песчаные почвы и крупнозернистые или гравийные почвы легко уплотняются.

Хорошо гранулированные зернистые почвы имеют высокую степень сухой плотности и обычно легче уплотняются. Крупнозернистые почвы дают более высокую плотность по сравнению с глинами. Хорошо гранулированный грунт можно уплотнить до более высокой плотности.

Связные грунты содержат большое количество воздушных пустот. Эта группа почв требует больше воды, чтобы минимизировать воздушные пустоты, и поэтому оптимальное содержание влаги является высоким. Добавление воды делает эту почву пластичной и требует больших усилий по уплотнению.

2.ТИП КОМПАКТОРА

Выбор типа уплотняющего оборудования в основном зависит от типа грунта, который необходимо уплотнять. Приведенную ниже таблицу можно использовать в качестве справочной при выборе типа оборудования для различных типов почв.

3.ТОЛЩИНА СЛОЯ / ТОЛЩИНА ЛИФТА

Степень уплотнения обратно пропорциональна толщине слоя. При заданной энергии уплотнения более толстый слой будет менее уплотнен по сравнению с тонким слоем. Причина в том, что для более толстых почв потребление энергии на единицу веса меньше.

Поэтому очень важно выбрать правильную толщину каждого слоя для достижения желаемой плотности. Толщина слоя зависит от нескольких других факторов, таких как:

• Тип почвы
• Тип катка
• Вес катка
• Контактное давление барабана

Обычно в полевых условиях используется слой толщиной от 200 до 300 мм для достижения однородного уплотнения.

4. КОЛИЧЕСТВО РОЛИКОВЫХ ПРОХОДОВ

Очевидно, что плотность увеличивается с увеличением количества проходов ролика. Однако следует помнить о двух важных вещах.

• Во-первых, после определенного количества проходов ролика дальнейшего увеличения плотности не происходит.
• Увеличение проходов роликов означает увеличение затрат на проект.

Очень важно определить количество проходов катком для любого типа почвы при оптимальной влажности.Полевые испытания на уплотнение проводятся для экономии аспекта уплотнения земляных работ при достижении желаемого уровня плотности.

5. СОДЕРЖАНИЕ ВЛАГИ

Правильный контроль влажности почвы необходим для достижения желаемой плотности. Максимальная плотность при минимальном усилии уплотнения может быть достигнута путем уплотнения почвы с близкой к оптимальной влажности.

Если содержание влаги в почве ниже оптимального, необходимо добавить расчетное количество воды в почву с помощью разбрызгивателя, прикрепленного к цистерне с водой, и смешать с почвой с помощью автогрейдера для обеспечения равномерного содержания влаги.

Если в почве слишком много влаги, рекомендуется высушить ее путем аэрации для достижения оптимального содержания влаги.

6. КОНТАКТНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Контактное давление зависит от веса роликового колеса и площади контакта. В случае пневматических катков давление в шинах также определяет контактное давление в дополнение к нагрузке на колесо. Более высокое контактное давление увеличивает сухую плотность и снижает оптимальное содержание влаги.

7. СКОРОСТЬ ПРОКАТКИ

Скорость прокатки очень важна для выхода ролика. Следует учитывать два важных момента.

• Во-первых, чем больше скорость прокатки, тем большую протяженность насыпи можно утрамбовать за один день.
• Во-вторых, при более высокой скорости, вероятно, будет недостаточно времени для того, чтобы произошли желаемые деформации, и может потребоваться больше проходов для достижения требуемого уплотнения.

Между этими двумя соображениями должен быть баланс. Обычно скорость всех катков ограничена примерно 5 км / час.

В случае вибрационных катков скорость оказалась важным фактором, поскольку количество его колебаний в минуту не связано с его поступательной скоростью.

Следовательно, чем ниже скорость движения, тем больше вибраций в данной точке и меньшее количество проходов требуется для достижения заданной плотности.

Земляные работы

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 насыпи для строительства эстакады. Обычно при проектировании дороги необходимы и то, и другое, а также перемещение земли с одной части участка на другую. Это должно быть сделано с минимальным количеством отходов или с минимальными затратами дополнительных материалов, поскольку 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 проект земляных работ и установку, используемую при строительстве.

Раскопки

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

Есть много способов классифицировать грунт с точки зрения простоты выемки, включая сейсмические методы. Однако в настоящее время наиболее распространенной в Соединенном Королевстве является шкала легкости копания или удобство копания. Это классифицирует почву по 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 PI

M-H

От средней до твердой — например, битая порода, 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 земляных работ} / _{Объем до выемки}

Аналогичным образом определяется коэффициент усадки для уплотнения почвы в ее конечном пункте назначения.:

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

Типичные значения можно найти в Таблице 1 ниже.

Помимо перечисленных выше свойств, важно иметь некоторое представление о проходимости почв. 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.Как правило, у вас мало проблем.

Глины с высоким PI

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

Илы / глины с низким значением PI

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

Баланс 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, подобный показанному выше, площадь поперечного сечения сначала определяется путем вычисления 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 объедините вышеуказанное.Следует отметить, что это НЕ является частью процесса проектирования устойчивости откоса.

Суммарные объемы

Когда 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 объема 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.

Схема массовых перевозок

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 будут рассмотрены некоторые основные землеройные машины и области их применения.

• Бульдозер — Используется в основном для проталкивания почвы. Транспортные средства обычно гусеничные 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 земляные работы ниже своего уровня. По сути, это ковш на конце стрелы, который используется исключительно для выемки грунта в больших объемах, 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, овчарки и решетки. Вибраторы являются наиболее распространенными, поскольку они эффективно удваивают эффект.

Вопрос 1

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

1938

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 займитесь для двух сценариев:
   1. Материал Невозможно переправить через реку
   2. Построен мост Бейли, позволяющий транспортировать материалы через реку.

ОТВЕТЫ

1. Заем = 68000 м ³ Отходы = 89,500 м ³
2. Заем = 0 м ³ Отходы = 21,500 м ³

Референц-решение7

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

Вернитесь к началу страницы.

, электронная почта: [email protected].

Последнее обновление: 25 февраля 1997 г.

.