Грунты и их строительные свойства

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

Плотностью называют массу 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов составляет 1,6... 2,1 т/м3, а скальных неразрыхленных грунтов —до 3,3 т/м3.

Влажность характеризуют степенью насыщения грунта водой, которую определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта. При влажности более 30% грунты считают мокрыми, а при влажности до 5% — сухими.

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

Разрыхляемость — способность грунта увеличиваться в объеме в процессе его разработки. При этом плотность грунта уменьшается. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта и характеризуется коэффициентом разрыхления кр. Этот коэффициент представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объёму грунта в естественном состоянии (для песчаных кр = 1,08... 1,17, суглинистых кр — 1,14... 1,28 и глинистых фунтов кр = 1,24... 1,3).

Уложенный в насыпь разрыхленный грунт под влиянием массы вышележащих слоев фунта или механического уплотнения, движения транспорта, смачивания дождем и т. д. уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта ко.р, значение которого для песчаных грунтов находится в пределах 1,01... 1,025, суглинистых —1,015... 1,05, глинистых —1,04... 1,09.

Сцепление характеризуют начальным сопротивлением грунта 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.

Угол естественного откоса характеризуется физическими свойствами грунта, при котором он находится в состоянии предельного равновесия. Для обеспечения устойчивости земляных сооружений (насыпей, выемок) их возводят с откосами, крутизна которых определяется отношением высоты к заложению: h/а = 1/ т, где т — коэффициент откоса (рис.). Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.

Удельное сопротивление резанию зависит как от свойств и показателей разрабатываемого грунта, так и от конструктивного исполнения рабочего органа землеройного или землеройно-транспортного оборудования. С учетом этого в строительном производстве грунты по трудности их разработки классифицируют в группы (ЕНиР 2-1-1, табл. 1 и 2). Так, для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяют на шесть, для многоковшовых экскаваторов и скреперов — на две, для бульдозеров и грейдеров — на три группы. При разработке фунтов вручную их делят на семь групп. Как при механизированной, так и при ручной разработке в состав первой группы входят легко разрабатываемые грунты, а в последнюю — трудно разрабатываемые.