Dessadecor-nn.ru

Журнал Dessadecor-NN
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Естественный откос для глины

Естественный откос для глины

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТАХ

§ 28. Основные понятия о грунтах

Основной строительный материал для земляных сооружений — это грунт естественного залегания. Он представляет собой сложное соединение из минеральных частиц и органических примесей, образованное из горных пород, разрушенных под действием солнца, воздуха, воды и микроорганизмов.

Свойства грунтов зависят в основном от размеров и количественного соотношения содержащихся в них частиц, а также воды.

Главные свойства грунтов — связность, водопоглощение, водопроницаемость, разрыхляемость, способность держаться на откосах, определяемая углом естественного откоса, и уплотняемость.

Связность грунта характеризуется усилием, необходимым для разъединения частиц. Наибольшей связностью обладают скальные и глинистые грунты.

Водопоглощение грунта — это способность впитывать воду, не пропуская ее. Такими свойствами обладает глина. Грунты, содержащие до 5% воды, относятся к сухим, до 30% — к влажным и более 30 % — мокрым.

Водопроницаемостью называется свойство грунтов, например песчаных, пропускать воду.

Разрыхляемость представляет собой способность грунта увеличивать объем при разработке. Отношение объема разрыхленного грунта к объему в плотном теле называется коэффициентом разрыхления. Наибольшей разрыхляемостью обладают глины и суглинки (26. . 32%), наименьшей — пески (10. 15%).

Угол естественного откоса разрыхленного грунта, уложенного в насыпь, определяют для каждого вида грунта и его влажности. Например, для песчаных грунтов угол естественного откоса составляет 15. 30е, для суглинков — 25. 50°, причем меньшие значения углов соответствуют более мокрым грунтам.

Уплотняемость грунтов характеризуется их способностью плотно укладываться в насыпи и зависит от средней плотности грунта. Средняя плотность — это физическая величина, определяемая отношением массы вещества ко всему занимаемому объему. Выражают плотность грунта в т/м3.

От перечисленных свойств зависят пригодность грунта для возведения земляных сооружений, их устойчивость, прочность оснований под сооружения, способ разработки.

Гравий ные, песчаные и супесчаные грунты целесообразно применять при строительстве земляных сооружений, так как они достаточно устойчивы, хорошо противостоят размоканию. К менее благоприятным относят пылеватые и мелкие супесчаные грунты. Эти малосвязные грунты в водонасыщенном состоянии переходят в плывуны, теряя несущую способность. Откосы насыпей из таких грунтов размываются водой.

Суглинистые грунты более надежны, чем пылеватые, и обладают сравнительно высокой связностью и водопроницаемостью, хорошо уплотняются.

Глинистые грунты малопригодны, так как при разработке и укладке в насыпь комкуются, образуя много пустот, и поэтому неустойчивы, особенно во влажном состоянии, плохо поддаются уплотнению.

Лёссовые грунты при условии качественного уплотнения позволяют возводить прочные и водоустойчивые сооружения.

Торф, а Также грунты, содержащие более 8. 10 % по массе органических примесей, непригодны для возведения земляных сооружений — с изменением влажности они значительно изменяют объем и плотность.

Тип и свойства грунта, содержание различных примесей перед земляными работами определяют по пробам в лабораториях. Известны определенные навыки для предварительной оценки грунта по общему виду и на ощупь. Так, например, шар из влажного песчаного или супесчаного грунта при легком давлении рассыпается, из суглинистого грунта превращается в лепешку с трещинами по краям, а из глины сдавливается в лепешку без трещин.

Все грунты по трудоемкости разработки разделены на три группы: I (песок, торф, растительный слой); II (галька, гравий, суглинок, супе-си); III (глина, отвердевший солончак). Чем больше номер группы грунта, тем выше трудоемкость земляных работ.

Грунты и их технологические свойства

Грунтами в строительстве называют горные породы и почвы, представляющие собой сложное тело, состоящее из минеральных частиц и органических примесей. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. При выборе наиболее эффективного способа производства работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, сцепление, размываемость, разрыхляемость и угол естественного откоса. Важными показателями являются также влагоемкость, водопроницаемость, водоудерживающая способность и размываемость грунтов.

Плотностью (или объемной массой) называется масса 1 м3 грунта в естественном состоянии в плотном теле. Средняя или насыпная плотность песчаных грунтов составляет 1,6-1,7 т/м3, глинистых — до 2,1 т/м3, скальных — до 3,3 т/м3.

Влажностью называется степень насыщения пор грунта водой, которую определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта и выражают в процентах. При содержании воды до 5% грунты относятся к сухим, влажные грунты содержат до 30% воды, в мокрых содержится более 30% воды.

Сцепление определяют начальным сопротивлением грунта сдвигу; сцепление зависит от вида грунта и его влажности. Сила сцепления для песчаных грунтов составляет 0,003-0,05 МПа, для глинистых — 0,005-0,2 МПа. От плотности и сцепления в основном зависит производительность землеройных машин.

Читать еще:  Многолетние травы для укрепления откосов

Размываемость грунта обусловливается уносом его частиц текучей водой из земляных сооружений. Скорость движения воды по песчаному грунту допускается для мелких песков 0,15 м/с, для крупных — 0,8 м/с, по плотным глинистым грунтам — до 1,8 м/с.

Разрыхляемость грунта — нарушение естественной структуры при его разработке, сопровождаемое увеличением в объеме. Степень разрыхления грунта определяется коэффициентом первоначального разрыхления, представляющим собой отношение объемов грунта в разрыхленном и естественном состояниях. Для глинистых грунтов коэффициент первоначального разрыхления составляет 1,24-1,32, для песков — 1,08-1,28, суглинков и супесков — 1,08—1,32. Более плотные грунты, включая скальные, дают большее увеличение объема — до 50%. При расчете транспортных средств для перевозки грунта, определении производительности землеройных машин, проектировании кавальеров и т. д. необходимо учитывать коэффициент первоначального разрыхления. Принято все подсчеты, связанные с земляными работами, выполнять для грунта естественной (природной) плотности — «в плотном теле».

Разрыхленный грунт, длительное время пролежавший в насыпи, подвержен самоуплотнению за счет действия веса верхних слоев на нижние и от действия атмосферных осадков. Плотность грунта, пролежавшего в насыпи более четырех месяцев, а также грунта, подвергавшегося механическому уплотнению, определяется лабораторным путем. Если объем грунта на объекте не превышает 1000 м3, при расчетах пользуются коэффициентом остаточного разрыхления, приводимым в справочниках (например, для песчаных грунтов он составляет 1,01-1,025, глин — 1,04-1,09, суглинков — 1,015-1,05).

В зависимости от трудности и трудоемкости разработки грунтов механизированным способом мерзлые и не мерзлые грунты делят на группы. Грунты минерального происхождения по своему составу, прочности и трудности разработки делятся на скальные, конгломераты и нескальные.

Устойчивостью земляных сооружений называется их способность сохранять проектную форму и размеры и обусловливается равновесием масс под воздействием внешних и внутренних сил. Устойчивость зависит от угла естественного откоса грунта, который образуется плоскостью откоса с горизонтальной плоскостью поверхности грунта (величина угла естественного откоса определяется опытным путем). Связность грунтов изменяется в зависимости от их влажности и характеризуется углом естественного откоса, т. е. углом, который образуется откосом свободно насыпанного грунта и горизонтальной плоскостью. В зависимости от числа пластичности связные грунты делятся на супесь, суглинок и глину.


Рис. 5. Элементы откоса:
а — насыпи; б — выемки; Н — высота откоса; l — проекция откоса на горизонтальную плоскость; α — крутизна откоса

Крутизна откосов насыпи или выемки характеризуется отношением высоты откоса Н к его заложению или тангенсом угла наклона откоса к горизонту (рис. 5). Наибольшая крутизна откосов зависит от высоты насыпи или глубины выемки, характеристики грунтов (угла внутреннего трения, сцепления, влажности) и условий производства работ.

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Грунты, их строительные свойства, классификация по трудности разработки

Грунт представляет собой естественную среду, в которой размещается подземная часть зданий и сооружений.

Грунтами в строительстве называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры и представляющие собой главным образом рыхлые и скальные породы.

Виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты.

При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, сложность (трудоемкость) разработки.

В зависимости от этих характеристик грунты в строительстве рассматривают с точки зрения:

— пригодности в качестве оснований различных зданий и сооружений и размера допускаемой на них нагрузки;

— возможности их использования в качестве постоянных сооружений, т. е. как материала для устройства насыпей и выемок;

— целесообразности или возможности применения того или иного метода разработки грунтов.

Песчаные грунты — сыпучие в сухом состоянии, не обладают свойством пластичности. Они водопроницаемы, при определенной скорости течения воды размываются, с изменением влажности меняется и объем песка. Наибольший объем имеет песок во влажном состоянии (все пространство между частицами заполнено водой), наименьший объем имеет песок насыщенный водой (более тяжелый песок осел на дно, вода выдавила из пор воздух и сама поднялась в верхние слои), промежуточное положение занимает песок в сухом состоянии (свободное пространство между частицами заполнено воздухом).

Глинистые грунты — связные и обладающие свойством пластичности. Глины сильно впитывают воду и при этом сильно разбухают. При замерзании вода увеличивается в объеме до 9%, благодаря чему глинистые грунты сильно пучатся, при высыхании грунты, наоборот, с трудом отдают влагу, уменьшаются в объеме и трескаются. Во влажном состоянии глина пластична и почти водонепроницаема, с увеличением влажности сцепление частиц глины уменьшается, и глина легко размывается проточной водой.

Читать еще:  Отделка балконов пластиковые откосы

Суглинок имеет свойства глины, супесь песка, но в значительно меньшей степени.

В глинистых грунтах особо выделены лессовидные грунты. В сухом состоянии лесс обладает значительными прочностью и твердостью, но при соприкосновении с водой легко ее впитывает, при этом расплывается, сильно уменьшается в объеме, резко теряет несущую способность, становится просадочным.

Гранулометрический состав грунта.

В зависимости от среднего размера частиц, мм, составляющих грунт, их подразделяют на:

Пески, в свою очередь, подразделяют на:

— мелкий — более 50% объема составляют частицы размером 0,1. 0,25 мм;

— средний — то же, частицы 0,25 . 0,5;

— крупный — 0,5. 3 мм.

Важным компонентом большинства грунтов является наличие в них глинистых частиц. Грунты, в зависимости от содержания в их объеме глинистых частиц подразделяются:

Влажность грунта характеризуют степенью насыщения грунта водой и определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта. В зависимости от влажности, грунты подразделяют на:

— маловлажные (до 5%),

— насыщенные водой (> 30%).

Воду, находящуюся в порах влажных и насыщенных водой грунтов, называют грунтовой.

Коэффициент фильтрации грунта. Скорость движения грунтовых вод зависит от пористости грунта; она различна для разных грунтов и пород и поэтому характеризует водопроницаемость этих грунтов. Скорость движения грунтовой воды, (м/сут) называют коэффициентом фильтрации грунта. Чем меньше размер частиц грунта, тем меньше и поры между этими частицами, а значит и скорость фильтрации воды между ними и наоборот.

Коэффициенты фильтрации для различных грунтов, м/сут:

— суглинок — 3 грунта в естественном состоянии, т. е. в плотном теле. От плотности и силы сцепления частиц грунта между собой зависит производительность строительных машин. Плотность различных видов грунта изменяется в значительных пределах. Так, плотность илистых грунтов в среднем составляет 0,6 т/м 3 , песчаных грунтов — 1,6. 1,7 т/м 3 , скальных грунтов — 2,6. 3,3 т/м 3 .

Сцепление грунта характеризуют начальным сопротивлением сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности. Так, сила сцепления для песчаных грунтов составляет 0,03. 0,05 МПа, для глинистых -0,05. 0,3 МПа.

Разрыхляемость. При разработке грунт разрыхляется и его объем по сравнению с первоначальным увеличивается. По этой причине различают объем грунта в естественном и разрыхленном состоянии. Увеличение объема грунта при разрыхлении сильно отличается для различных грунтов и называется первоначальным разрыхлением. Со временем этот разрыхленный грунт под воздействием нагрузки от вышележащих слоев, под влиянием атмосферных осадков или механического воздействия постепенно уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки. Степень разрыхления грунта после его осадки и уплотнения называют остаточным разрыхлением. Величины первоначального и остаточного разрыхления выражают в % по отношению к объему грунта в плотном состоянии. Коэффициенты, учитывающие эти приращения объема грунта, называют коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления

Для ускорения уплотнения грунтов, отсыпанных в насыпь, применяют искусственное уплотнение катками, трамбованием, вибрацией, а для песчаных грунтов удобнее активный пролив водой.

Липкость — способность грунта при определенной его влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая прилипаемость грунта усложняет выгрузку грунта из ковша механизма или кузова, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин липкость достигает 0,05 МПа).

Классификация грунтов по трудности их разработки (удельное сопротивление резанию). Классификация приводится в ЕНиР 2-1-1 «Земляные работы». Она учитывает свойства различных грунтов и конструктивные особенности землеройных и землеройно-транспортных машин, которые применяют для разработки грунтов. Для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяют на 6 групп, для многоковшовых экскаваторов и скреперов — на 2 группы, для бульдозеров и грейдеров — на 3 группы.

Для разработки грунта вручную принято 7 групп, а именно: песок, супесок, суглинок, глина, лесс — группы 1. 4; крупнообломочные грунты — группа 5; скальные грунты — группы 6 и 7.

Грунты 1. 4 групп легко разрабатываются ручным и механизированным способами, последующие группы — грунты требуют предварительного рыхления, в том числе и взрывным способом.

Крутизна откосов. По условиям техники безопасности рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без их крепления допускается только в грунтах естественной влажности на глубину, не превышающую следующих значений:

— в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах — 1 м;

— в супесях — 1,25 м;

— в суглинках и глинах — 1,5 м;

— в особо плотных нескальных грунтах — 2,0 м.

Допускается рытье траншей глубиной до 3 м без креплений в особо плотных нескальных породах при условии, что они будут разрабатываться с помощью механизмов и без спуска рабочих в эти траншеи.

Читать еще:  Бизнес план по откосам

При глубине больше указанной котлованы и траншеи разрабатывают с откосами или с креплением стенок

Допустимая крутизна откосов в грунтах естественной влажности из условий безопасного производства работ зависит от глубины разрабатываемой выемки или высоты насыпи и принимается по таблице

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Угол — внутреннее трение

Ранее было показано, что угол внутреннего трения пород в основном определяется гранулометрическим, составом коллектора, поэтому с течением времени он не изменяется. Следовательно, можно заключить, что причина уменьшения прочности коллектора — снижение в нем нормальных напряжений. [46]

Параметры уравнения (1.7) — ф — угол внутреннего трения и с — удельное сцепление ( сокращенно сцепление) — являются количественными характеристиками прочности грунта. Название характеристик несколько условно и не вполне отражает действительную природу сил сопротивления грунтов сдвигу. [48]

Учитывая, что в данном случае угол внутреннего трения грунта р — 30, коэффициент А 26 9 и коэффициент В 1 6 5, находим предельное сопротивление анкера по формуле ( 15): / ( Л — с. [49]

Из перечисленных углов наиболее крутым обычно является угол внутреннего трения , несколько меньшим — угол обрушивания к наиболее пологим — угол естественного откоса. [50]

Далее, по мере перенасыщения грунта водой угол внутреннего трения приобретает ясно выраженную тенденцию к резкому уменьшению — до 14 и ниже. [52]

Для связных пород, например глины, угол внутреннего трения характеризует сцепление частиц породы и определяется по сопротивлению сдвига. Его величина равна 13 — 25 и зависит от влажности и состава пород. Для твердых пород угол внутреннего трения определяет зависимость между касательными и нормальными напряжениями в каждой точке массива, находящегося в сложнонапряженном состоянии, и определяется графически с использованием теории прочности Мора. Его величина равна 45 — 87 и возрастает с повышением крепости пород. [53]

При температуре, близкой к 0, угол внутреннего трения мерзлых грунтов практически будет равен углу внутреннего трения грунтов немерзлых, — сцепление же мерзлых грунтов имеет значительно большую величину по сравнению со сцеплением грунтов немерзлых. [54]

Тем не менее в расчетной практике нередко принимают угол внутреннего трения равным углу естественного откоса, что идет в запас устойчивости. Влажные массы пылеватого песка и в особенности глины могут сохранять откосы значительной крутизны — так называемые углы стояния, что объясняется наличием сцепления. Угол естественного откоса ( так же как и угол внутреннего трения) при встряхивании песка несколько уменьшается; он зависит от напряженного состояния и от добавочного давления грунтовой воды. Однако при полном погружении песка в стоячую воду угол pj тот же, что и для песка в сухом состоянии. При действии же текущей воды параллельно начальному откосу его наклон уменьшается. [55]

Тем не менее в расчетной практике нередко принимают угол внутреннего трения равным углу естественного откоса, что идет в запас устойчивости. Влажные массы пылеватого песка и в особенности глины могут сохранять откосы значительной крутизны — так называемые углы стояния, что объясняется наличием сцепления. Угол естественного откоса ( так же как и угол внутреннего трения) при встряхивании песка несколько уменьшается; он зависит от напряженного состояния и от добавочного давления грунтовой воды. Однако при полном погружении песка в стоячую воду угол р1 тот же, что и для песка в сухом состоянии. При действии же текущей воды параллельно начальному откосу его наклон уменьшается. [56]

Механические свойства глинистых пород характеризуются следующими показателями; угол внутреннего трения 19 — 26; сцепление 0 38 — 105 — 0 88 — 105 Па; модуль общей деформации при давлениях от О ДО 2 — Ю5 Па колеблется от 75 — 105 до 120 — 105 Па. Эти данные позволяют отнести глины палеогена к слабо — и среднесжимаемым породам. [57]

Пуассона; ylp — удельный вес; фф — угол внутреннего трения ; с — сцепление; сх — коэффициент касательного сопротивления; R — несущая способность грунта. [58]

С увеличением крепости пород увеличиваются их упругие свойства и угол внутреннего трения . [59]

Показателями сил трения, действующих в грунте, считают угол внутреннего трения и удельное сцепление. Эти две характеристики определяют прочностные свойства грунтов и необходимы для расчета устойчивости оснований и откосов, расчета давления грунтов на подпорные стенки и других расчетов. [60]

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector