Грунты и их технологические свойства

Грунты - породы, залегающие в верхних слоях земной коры и представляющие собой рыхлые и скальные породы. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость переработки и стоимость работ. При выборе наиболее эффективного способа производства работ необходимо учитывать характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса трудность разработки.

Плотность - масса 1 м^З грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов: 1,6...2,1 т/м^З, а скальных, неразрыхленных грунтов - до 3,3 т/м^З.

Влажность характеризует степень 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 определяю усилием, необходимый для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин 0,05 МПа).

Разрыхляемость - способность грунта увеличиваться в объеме в процессе его разработки. При этом плотность грунта уменьшается - первоначальное разрыхление грунта и характеризуется коэффициентом разрыхляемости Кр - отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии (для песчаных = 1,08... 1,17; суглинистых = 1,14... 1,28 и для глинистых = 1,24…1,3).

Уложенный в насыпь разрыхленный грунт под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движения транспорта или смачивания дождем уплотняется. Однако грунт не занимает такого объема, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления Ко.р., значение которого для песчаных грунтов 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 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 их возводят с откосами. Крутизна которых определяется отношением высоты к заложению: h/а= 1/m, где m коэф-т откоса. Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.

Удельное сопротивление резанию зависит как от свойств и показателей разрабатываемого грунта. Так и от конструктивного 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). Так для одноковшовых экскаваторов грунты делят на 6, для многоковшовых экскаваторов и скреперов на 2, для бульдозеров и грейдеров на 3. При разработке грунтов в ручную их делят на 7 групп. В состав 1 группы входят легко разрабатываемые грунты, а в последнюю - трудно разрабатываемые.