Влияние свойств грунтов на методы производства работ

Влияние свойств грунтов на методы производства работ

По своему строению естественные грунты делят на сцементированные (или скальные) и несцементированные, состоящие из разрушенных горных пород и не имеющие жесткой связи. Несцементированные грунты в свою очередь делят на связные и несвязные. К связным принадлежат грунты, твердые частицы которых в сухом состоянии характеризуются сцеплением;

несвязные грунты по свойствам приближаются к сыпучим телам (песок, гравий и др.).

При строительстве сооружений чаще всего разрабатывают грунты: скальные, обломочные, гравелистые, песчаные (песок, супесь), глинистые (глина, суглинок), лёссовые, растительные, солончаки, торф и плывун.

По восприятию статической нагрузки несцементированные грунты можно разделить на сильно и мало сжимаемые. К первым относят глинистые, сжатие которых протекает медленно, но может достигать значительной величины. Ко вторым — песчаные, которые почти не сжимаются, и их осадка происходит немедленно вслед  за приложением нагрузки.

Показателями основных свойств грунтов, влияющих на методы производства работ, прочность и устойчивость сооружений, являются гранулометрический состав, удельный и объемный вес, плотность, прочность, пористость, естественная и относительная влажность, водопроницаемость, или фильтрационная способность (характеризующаяся коэффициентом фильтрации), коэффициент сопротивления сдвигу (угол внутреннего трения и сцепления), угол естественного откоса, сопротивление резанию и копанию, первоначальное и остаточное разрыхление грунта после его разработки. При разработке грунтов способом гидромеханизации учитывают ряд специфических показателей — размокание, набухание, усадку, естественную уплотняемость и сцементированность, а также минералогический состав, степень засоленности и засоренности валунами и другими включениями.

Влияние свойств грунтов на методы производства работПлотность грунтов характеризует сопротивляемость их резанию и копанию, несущую способность оснований сооружений, прочность насыпей и выемок.

Влияние влажности, влагоемкости, пористости на устойчивость и прочность земляных сооружений надо учитывать при выборе оснований для сооружений, возведении насыпей, их уплотнении и устройстве выемок; важно учитывать водопроницаемость грунтов, так как под воздействием воды одни грунты понижают прочность, а другие подвергаются размыву.

Устойчивость насыпей и выемок в значительной степени зависит от угла естественного откоса грунта, который образует с горизонтальной плоскостью боковая поверхность грунта, отсыпанного без сотрясений и колебаний. Величину угла естественного откоса определяют опытным путем. Угол естественного откоса несвязных, сыпучих грунтов зависит от силы внутреннего трения, на величину которой влияет крупность и влажность частиц.

В связных грунтах, в отличие от сыпучих, сила внутреннего трения суммируется с силой сцепления, обеспечивая равновесие частиц, находящихся под действием внешних сил. На практике крутизну откоса принято выражать отношением высоты откоса Н к его проекции на горизонтальную плоскость В — заложению откоса и т. д. откос будет соответственно половинный, одиночный, полуторный, двойной и т. д. Эти значения принято называть показателем крутизны откоса, определяющим, во сколько раз заложение больше или меньше высоты откоса, и обозначать буквой.

Трудность разработки грунтов в зависимости от их плотности и влажности характеризуется сопротивлением резанию и копанию, величину которого устанавливают опытным путем.

В ЕНиР принято следующее деление грунтов на группы по степени трудности разработки землеройными машинами. Грунты, разрабатываемые одноковшовыми экскаваторами, делят на шесть групп, многоковшовыми и скреперами — на две, бульдозерами — на три группы. При гидромеханическом способе в зависимости от гранулометрического состава грунты делят на шесть групп.

По трудности разработки вручную, а также взрывным способом все грунты, включая скальные, делят на одиннадцать групп, причем несцементированные грунты разбиты на пять групп, состав которых приведен в ЕНиР. Например, к первой группе отнесены грунты, разрабатываемые лопатами (песок, влажный лёсс, легкий суглинок), ко второй — лопатами с частичным применением кирки (мягкая глина, тяжелый суглинок и др.). Разрыхление грунтов после разработки различают первоначальное и остаточное, т. е. остающееся в грунте после его уплотнения. Показатели разрыхления в процентах увеличения объема грунтов по сравнению с объемом в естественном состоянии приведены в ЕНиР.