Строительные свойства грунтов: Классификация и строительные свойства грунтов

Автор

Содержание

4. Грунты. Строительные свойства грунтов-Энциклопедия

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. Раз­личают следующие основные виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты. От строительных свойств грунтов за­висит прочность и устойчивость возводимых сооружений, методы про­изводства, трудоемкость и стоимость работ.

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.

Классификация (виды) 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.

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:

глинистые — < 0,005; пылеватые - 0,005.. .0,05; пески-0,03... 3; гравий-3... 40; галька- 40-200; камни, валуны - > 200

    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: пески - < 3%; супеси -3-10%; суглинки - 10...30%; песчаные глины - 30...60%; тяжелые глины - > 60%.

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%), влажные (до 30%), насыщенные водой (> 30%). Воду, находящуюся в порах влажных и насыщенных водой грунтов, называют грунтовой.

Коэффициент фильтрации грунтаСкорость 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: глина - 0; суглинок - < 0,05; мелкозерни­стый песок - 1...5; гравий - 50... 150.

Плотность грунта - это масса 1 м3 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/м3, песчаных грунтов - 1,6...1,7 т/м , скальных грунтов - 2,6...3,3 т/м3.

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 разрыхлен-ности 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 (табл. 2.1).

Таблица2.1

Коэффициенты разрыхления для различных грунтов

Наименование фунтов

 

 

Коэффициенты разрыхления

первоначального

остаточного

Глина

Суглинок

Торф

Песок и супесь

1,26...1,32

1,14...1,28

1,2—1.3

1,08...1,17

1,04... 1,09

1,02... 1,05

1,03—1,04

1.01 — 1,03

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 машины 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.

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 табл. 2.2.

Таблица 2.2

Допустимая крутизна откосов

Грунты

Крутизна откосов при глубине выемки, м

 

 

до 1,5

от 1,5 до 3

от 3 до 5

Насыпной, естественной влажности

1:0,25

1: 1

1: 1,25

Песчаный и гравелистый влажный

1:0,5

1: 1

1: 1

Супесь

1:0,25

1:0,67

1:0,85

Суглинок

1:0

1:0,5

1:0,75

Глина

1:0

1:0,25

1:0,5

Лессовый грунт сухой

1:0

1:0,5

          1:0,5

Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса, при кото­ром грунт находится в состоянии предельного равновесия, определяю­щими факторами которого являются угол внутреннего трения грунта, силы внутреннего сцепления и давление вышележащих слоев грунта.

 

 

Классификация (виды) грунтов

 

Грунты разделяют на три класса: скальные, дисперсионные и мерзлые (ГОСТ 25100-2011).

  • Скальные грунты — магматические, метаморфические, осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы обладающие жесткими кристаллизационными и цементационными структурными связями.
  • Дисперсионные грунты — осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы с водноколлоидными и механическими структурными связями. Эти грунты делятся на связные и несвязные (сыпучие).
  • Мерзлые грунты — это те же скальные и дисперсионные грунты, дополнительно обладающие криогенными (ледяными) связями. Грунты в которых присутствуют только криогенные связи называются ледяными.

Скальный грунт обладает достаточной несущей способностью для строительства сооружений без фундамента. Этот грунт сам выступает в роли фундамента.

На мерзлых грунтах строительство бессмысленно, так как это сезонный фактор. Вечномерзлые грунты обладают несущей способностью скальных грунтов и могут быть использованы в качестве фундаментов.

Класс дисперсионных грунтов подразделяют на группы:

  • минеральные — крупнообломочные и мелкообломочные грунты, пылеватые и глинистые грунты;
  • органоминеральные
     — заторфованные пески, илы, сапропели, заторфованные глины;
  • органические — торфы, сапропели.

Органика со временем имеют свойство разлагаться и переходить в другое состояние с уменьшением объема и плотности, поэтому строительные сооружения на органических и органоминеральных грунтах делают путем прохода сквозь толщу их наслоений конструкциями фундаментов либо замещением этих грунтов на минеральные. Поэтому в качестве оснований под фундаменты зданий и сооружений далее будем рассматривать первую группу дисперсионных грунтов — минеральные грунты.

Минеральный дисперсионный грунт состоит из геологических элементов различного происхождения и определяется по физико-химическим свойствам и геометрическим размерам частиц его составляющим. Прежде чем перейти к дальнейшей классификации грунтов нужно оговорить, что будет называться песком, что пылью, а что гравием или щебнем.

По российскому стандарту (ГОСТ 12536) классификация названий элементов идет по размеру слагающих грунт частиц (рис. 4).

рис. 4. Слагающие грунт элементы

Обратите внимание, что крупные обломки одинаковых размеров имеют разные названия. Если их грани окатаны, то это валуны, галька, гравий. Если не окатаны — глыбы, щебень, дресва.

Дальнейшая классификация грунтов зависит от преобладающих в нем частиц. В условиях реальной строительной площадки грунт может быть встречен в чистом виде и как смесь нескольких видов грунтов (рис. 5).

рис. 5. Классификация минерального дисперсионного грунта

Крупнообломочные частицы формируют так называемые крупнообломочные грунты, которые очень хорошо водопроницаемы, мало сжимаемы, мало чувствительны к воде (маловлажные или насыщенные водой сжимаются одинаково, набухание не происходит).

Мелкообломочные частицы образуют песчаные грунты, которые хорошо водопроницаемы, мало сжимаемы, не набухают. За исключением мелких, пески не пучат при промерзании. Свойства частиц зависят не от того, из каких минералов состоит песок (кварц, полевой шпат, глауконит) а от крупности.

Таблица 1

Крупнообломочные грунты и пески
Раз­но­вид­ность грун­тов Раз­мер ча­стиц d, мм Со­дер­жа­ние ча­стиц, % по массе
Круп­но­об­ло­моч­ные
Ва­лун­ный (при пре­об­ла­да­нии не­ока­тан­ных ча­стиц — глы­бо­вый) бо­лее 200 бо­лее 50
Га­леч­ни­ко­вый (при не­ока­тан­ных гра­нях — ще­бе­ни­стый) бо­лее 10 бо­лее 50
Гра­вий­ный (при не­ока­тан­ных гра­нях — дре­свя­ный) бо­лее 2 бо­лее 50
Пес­ки
Гра­ве­ли­стый бо­лее 2 бо­лее 25
Круп­ный бо­лее 0,50 бо­лее 50
Сред­ней круп­но­сти бо­лее 0,25 бо­лее 50
Мел­кий бо­лее 0,10 75 и бо­лее
Пы­ле­ва­тый бо­лее 0,10 ме­нее 75

При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40% или глинистого заполнителя более 30% от общей массы воздушно-сухого грунта в наименовании крупнообломочного грунта добавляют наименование вида заполнителя, и указывают характеристики его состояния. Вид заполнителя устанавливают после удаления из крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм. Если обломочный материал представлен ракушкой в количестве ≥ 50%, грунт называют ракушечным, если от 30 до 50% — к наименованию грунта прибавляют с ракушкой.

 

Пылеватые частицы (взвеси) — продукты механического и химического выветриваний. При их наличии более 25% образуются пылеватые грунты. Минералогический состав частиц в некоторой степени влияет на свойства этих грунтов. Наличие зерен окислов обусловливает связность. Пылеватые пески малопрочны, неустойчивы по отношению к воде, а при замачивании теряют связность и оплывают (потеря устойчивости). Некоторые виды пылеватых грунтов набухаемы и сильно пучинисты.

Глинистые частицы (коллоиды) — чрезвычайно активны. По химическому составу существенно отличаются от остальных (форма их чешуйчатая и игольчатая). Даже 3% глинистых фракций достаточно, чтобы грунт приобрел глинистые свойства: связность, пластичность, набухаемость, липкость, водонепроницаемость.

Самые мелкие частицы (взвеси и коллоиды) являются определяющими в формировании строительных свойств грунтов, но пылеватые свойства хуже глинистых.

В зависимости от процентного содержания в глине песка глинистые грунты делятся на супесь, суглинок, глину.

Таблица 2

Классификация грунта
предложенная Охотиным В.В.
На­име­но­ва­ние грун­тов Со­дер­жа­ние ча­стиц
гли­ни­стых (ме­нее 0,005 мм) пы­ле­ва­тых (ме­нее 0,005–0,25 мм) пес­ча­ных (0,25–2 мм)
Гли­на тя­же­лая бо­лее 60%    
Глина 60–30%   боль­ше, чем фрак­ция пы­ле­ва­тых ча­стиц
Гли­на пы­ле­ва­тая бо­лее 30% боль­ше, чем каж­дая из двух дру­гих фрак­ций по­рознь  
Су­гли­нок тя­же­лый 30–20%   боль­ше, чем фрак­ция пы­ле­ва­тых ча­стиц
Су­гли­нок тя­же­лый пы­ле­ва­тый 30–20% боль­ше, чем фрак­ция пес­ча­ных ча­стиц  
Су­гли­нок сред­ний 20–15%   боль­ше, чем фрак­ция пы­ле­ва­тых ча­стиц
Су­гли­нок сред­ний пы­ле­ва­тый 20–15% боль­ше, чем фрак­ция пес­ча­ных ча­стиц  
Су­гли­нок лег­кий 15–10%   боль­ше, чем фрак­ция пы­ле­ва­тых ча­стиц
Су­гли­нок лег­кий пы­ле­ва­тый 15–10% боль­ше, чем фрак­ция пес­ча­ных ча­стиц  
Су­песь тя­же­лая 10–6%   боль­ше, чем фрак­ция пы­ле­ва­тых ча­стиц
Су­песь тя­же­лая пы­ле­ва­тая 10–6% боль­ше, чем фрак­ция пес­ча­ных ча­стиц  
Су­песь лег­кая 6–3%   боль­ше, чем фрак­ция пы­ле­ва­тых ча­стиц
Су­песь лег­кая пы­ле­ва­тая 6–3% больше, чем фракция песчаных частиц  
Пе­сок ме­нее 3% ме­нее 20%  
Пе­сок пы­ле­ва­тый ме­нее 3% 20–50%  
Пыль ме­нее 3% бо­лее 50%  

 

Если в глинистом грунте содержится пылеватых частиц больше чем песчаных, то к его наименованию добавляют слово «пылеватый(ая)». Что говорит о возможности резкого снижения прочности и увеличению сжимаемости грунта при намокании, сильного пучения при промерзании, снижения прочностных характеристик при динамических воздействиях.

Глинистые грунты различного химического сотстава различаются своими свойствами по отношению к воде. Так, например, каолинитовые глинистые грунты (белые, светло-серые, серые, черные глины) и полимиктовые (бурые глины) при замачивании набухают мало, а бентониттовые (белые или светло-серые, с желтоватым или зеленоватым оттенком) — набухают очень сильно.

В естественном состоянии грунты находятся в разной степени влажности. Увеличение или уменьшение влажности грунтов изменяет связность частиц грунта. По мере увеличения влажности глинистые грунты проходят три состояния: твердое, пластичное и текучее. Песчаные — два: сыпучее и текучее. При намокании глинистые грунты ухудшают свои свойства медленно, оставляя некоторое время для спасения сооружений от аварии. В песках ухудшение свойств наступает мгновенно. По мере высыхания глинистый грунт уменьшается в объеме и трескается (дает усадку), а пески не изменяют своего объема. Влажные глинистые грунты под действием статической нагрузки дают значительные осадки, а песчаные сжимаются меньше. Сильновлажные глинистые грунты под нагрузкой дают медленно затухающую во времени осадку (вековая осадка), а пески деформируются сразу после приложения нагрузки. В течение строительного периода в песках происходит до 85–90% осадки, в глинистых грунтах — до 50%, а остальные доли в процессе эксплуатации. Песчаные грунты водопроницаемы во всех состояниях, а твердые и пластичные глинистые практически непроницаемы (пески — дренажи, глины — водоупор).

Таблица 3

Глинистые грунты
Раз­но­вид­ность грун­тов Раз­мер пес­ча­ных ча­стиц d, мм Со­дер­жа­ние пес­ча­ных ча­стиц, % по мас­се
Су­песь, чис­ло пла­стич­но­сти 1 ≤ Ip < 7
Пес­ча­ни­стая 2–0,05 50 и бо­лее
Пы­ле­ва­тая 2–0,05 не бо­лее 50
Су­гли­нок, чис­ло пла­стич­но­сти 7 ≤ Ip < 12
Лег­кий пес­ча­ни­стый 2–0,05 40 и бо­лее
Лег­кий пы­ле­ва­тый 2–0,05 не бо­лее 40
Су­гли­нок, чис­ло пла­стич­но­сти 12 ≤ Ip < 17
Тя­же­лый пес­ча­ни­стый 2–0,05 40 и бо­лее
Тя­же­лый пы­ле­ва­тый 2–0,05 не бо­лее 40
Гли­на, чис­ло пла­стич­но­сти 17 ≤ Ip < 27
Лег­кая пес­ча­ни­стая 2–0,05 40 и бо­лее
Лег­кая пы­ле­ва­тая 2–0,05 не бо­лее 40
Гли­на, чис­ло пла­стич­но­сти Ip ≥ 27
Тя­же­лая 2–0,05 Не ре­гла­мен­ти­ру­ет­ся

 

Грунты и их строительные свойства

Технология строительных процессов.

Лекция 5.2

Грунты и их строительные свойства.

Грунты – это любой вид горной породы или почвы, а также твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека.

Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для выбора наиболее эффективного способа производства работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, сцепление, разрыхленность, угол естественного откоса и трудность разработки.

Плотностью называется масса 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов 1,6...2,1 т/м3, а скальных не разрыхленных грунтов до 3,3 т/м3.

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

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

Сцепление определяется начальным сопротивлением грунта сдвигу. Так, сцепление для песчаных грунтов равно 3...50 кПа, для глинистых — 5...200 кПа.

Разрыхляемость – способность грунта увеличиваться в объеме в процессе его выработки. При этом плотность грунта уменьшается. Это явление называется первоначаль-

ным разрыхлением грунта и характеризуется коэффициентом разрыхления Кр. Этот коэф-

фициент представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии (для песчаных грунтов Кр=1,08,.. 1,17, суглинистых Кр= 1,14..1,28 и глинистых грунтов Кр—1,24... 1,3).

Уложенный в насыпь разрыхленный грунт под влиянием массы вышележащих слоев грунта 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 и глинистых —и 1,04..:1,09.

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 характеризуется отношением высоты к заложению: h/a=l/m, где m — коэффициент откоса. На угол естественного откоса влияют угол внутреннего трения, сцепления и давление вышележащих слоев грунта. При отсутствии сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения. В грунтах, имеющих сцепление, угол естественного откоса изменяется от максимальной величины в верхней части выемки или насыпи до минимальной — в нижней, приближаясь к углу внутреннего трения. В связи с этим откосы высоких насыпей и глубоких выемок устраивают с переменной, крутизной, с более пологим очертанием внизу.

Откосы насыпей постоянных сооружений делают более пологими, чем откосы выемок. Более крутые откосы допускаются при устройстве временных котлованов и траншей. Например, при суглинистых грунтах и глубине выемок до 3 м в постоянных сооружениях крутизна откоса принимается 1:1,25, в постоянных насыпях—1:1,5, в котлованах и траншеях—1:0,67.

- 1 -

Технология строительных процессов.

Лекция 5.2

Удельное сопротивление резанию зависит как т свойств и показателей разрабатываемого грунта, так и от конструктивного исполнения рабочего органа землеройного или землеройно-транспортного оборудования. Классификация грунтов по трудности их разработки, в зависимости от конструктивных особенностей используемых землеройных машин и свойств грунта, приводятся в ЕНиР (Сб. 2, вып. 1, разд. I техническая часть, табл. 1 и 2). Так, для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяются на шесть групп, для многоковшовых экскаваторов и скреперов — на две и для бульдозеров и грейдеров — на три группы. При разработке грунтов 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 группу — трудно разрабатываемые.

- 2 -

Строительные свойства и классификация грунтов

Грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры: песок, супеси, глины и суглинки, торфянистые и скальные грунты, а также плывуны.

К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию производства, трудоемкость и стоимость земельных работ, относятся:
- плотность;
- влажность;
- сцепление;
- разрыхленность;
- угол естественного откоса;
- размываемость.

Плотностью принято считать массу 1 м3 в естественном состоянии. Плотность песчаных и глинистых грунтов - 1,5 ... 2 т/м3, скальных неразрыхленных до 3 т/м3.

Влажность характеризуется степенью насыщенности пор грунта водой. Грунты, имеющие влажность до 5 %, считают сухими, свыше 30 % - мокрыми.

Разрыхленность - это увеличение объема грунта в процессе его разработки. Различают первоначальное разрыхление, т.е. увеличение объема по сравнению с естественным состоянием сразу после разработки грунта, и остаточное разрыхление, наблюдаемое после его уплотнения. Уплотненный грунт практически никогда не принимает первоначального объема.

Первоначальное и остаточное разрыхления имеют соответствующие коэффициенты: коэффициент первоначального разрыхления (Кр) составляет для песчаных грунтов 1,08 ... 1,17, суглинистых и глинистых грунтов - 1,14 ... 1,3; коэффициент остаточного разрыхления (Кор) принимают равным для песчаных грунтов 1,01 ... 1,025, суглинистых и глинистых - 1,015 ... 1,09. Первоначальное разрыхление грунта позволяет эффективнее использовать земельно-транспортные машины.

Сцепление характеризуется начальным сопротивлением грунта сдвигу и зависит от вида грунта и его влажности. Сцепление определяется на специальных приборах. Сила сцепления для песчаных грунтов составляет 0,003 ... 0,05 МПа, для глинистых - 0,005 ... 0,2 МПа. В мерзлых грунтах сила сцепления значительно возрастает. От сцепления грунта во многом зависит производительность машин, поэтому при нормировании земляных работ пользуются классификацией, составленной по признаку трудности разработки грунтов. Эта классификация приведена в ЕНиР сб. 2 "Земляные работы".

Категория трудности определяется видом грунта и зависит от метода его разработки. Грунты, разрабатываемые экскаватором, имеют шесть категорий трудности: скреперами - I ... II, бульдозерами - I ... III, разрабатываемые вручную - I ... VI.

Угол естественного откоса грунта характеризуется его физическими свойствами: силой сцепления, давлением вышележащих слоев, углом внутреннего трения и другими свойствами, при которых грунт находится в состоянии предельного равновесия. Величину угла естественного откоса необходимо знать при устройстве крутизны откосов выемок и насыпей. Например, при суглинистых грунтах и глубине выемок до 3 м в постоянных сооружениях крутизну откосов принимают 1 : 1,25, в постоянных насыпях - 1 : 1,5, в котлованах и траншеях - 0,5 : 1.

Размываемость грунта характеризуется скоростью движения воды, уносящей его частицы. Для мелких песков наибольшая скорость движения воды не должна превышать 0,5 ... 0,6 м/с, для крупных песков - 1 ... 2 и для глинистых плотных грунтов - 1,5 м/с.

Основные свойства грунтов и детальная их классификация приведены в СНиП. В приложениях к СНиП и пособиях приведены методы определения объемов земляных работ, а также все расчетные формулы (насыпи, выемки, переходные треугольники, элементы откосов, пирамиды, котлованы, траншеи и т.д.).

Грунты и их строительные свойства

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

Свойства и качество фунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость переработки и стоимость работ. При выборе наиболее эффективного способа производства работ необходимо учитывать следующие основные характеристики фунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, а также трудность разработки.

Плотностью называют массу 1 м3 фунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых фунтовсоставляет 1,6... 2,1 т/м3, а скальных неразрьгхленных 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% фунты считают мокрыми, а при влажности до 5% - сухими.

Липкость - способность фунта при определенной влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая липкость усложняет выфузку фунта 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 фунта увеличиваться в объеме в процессе его разработки. При этом плотность фунта уменьшается. Это явление называется первоначальным разрыхлением фунта и характеризуется коэффициентом разрыхления kр. Этот коэффициент представляет собой отношение объема разрыхленного фунта к объему грунта в естественном состоянии (для песчаных кр — = 1,08... 1,17, суглинистых kр = 1,14... 1,28 и глинистых фунтов Ар =1,24... 1,3).

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

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

Угол естественного откоса характеризуется физическими свойствами фунта, 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/a = l/m, где т - коэффициент откоса (рис. 5.1, а, д). Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.

Удельное сопротивление резанию зависит как от свойств и показателей разрабатываемого фунта, так и от конструктивного исполнения рабочего органа землеройного или землеройно-транспортного оборудования. С учетом этого в строительном производстве фунты по трудности их разработки классифицируют в фуппы (ЕНиР 2-1-1, табл. 1 и 2). Так, для одноковшовых экскаваторовгрунты 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.

Смотрите также изыскания строительство

Контроль грунта в строительстве, основные строительные свойства грунтов

В этой работе в роли напарников строительной лаборатории могут выступать геодезические службы. Работа непростая и серьезная: необходимо определить не только качество грунтов, но и расположение земляных сооружений и объектов в пространстве относительно будущего здания или зданий. Для этого производится глубокий анализ строительного плана.

Однако сделать оценку качества грунта может только строительная испытательная лаборатория, ведь именно она оценивает свойства грунтов в основании, карьерах, насыпях и засыпках. Вот тут как раз и определяют вышеуказанные показатели контроля качества грунта.

Пробы для испытаний, как правило, отбирают из грунтового массива естественного залегания (если это возможно), а также уже из уложенного и уплотненного грунта. Делают это на глубине примерно полуметра, используя сетку квадратов в 50 или 100 метров, отбирая по образцу с каждого угла. Если почва неоднородная, то делают дополнительный отбор пробы. То есть все зависит от требований ГОСТа. В зависимости от типа грунта и исследуемого объекта пробы отбирают методом режущего кольца, шурфов или методом лунок. Если мы говорим про обратную засыпку или вертикальную планировку грунта, то во втором случае отбор проб производят в шахматном порядке через каждые 20-30 метров, а для засыпки берут пробы на расстоянии 30 см возле граней сооружения.

Уже непосредственно после отбора проб используют различные методы контроля качества грунтов, которым будет посвящена отдельная наша статья. Если кратко, то вот основные методы:

  • Метод лунок
  • Метод режущего кольца
  • Метод пенетрации
Также есть еще разделение методов на динамические и статические. Позже каждому из методов будет посвящена отдельная статья на нашем сайте.

Работнику лаборатории необходимо определить соответствие грунта проекту по ГОСТу, а в случае выявления несоответствия он обязан известить об этом заказчика.

В.В. Охотин

Вениамин Васильевич Охотин

Выдающийся русский ученый, один из основоположников отечественного и мирового грунтоведения. После окончания Нижегородской духовной семинарии (1910) блестяще окончил Варшавский университет и защитил магистерскую диссертацию: "Твердость и пластичность черноземов в связи с их химическим составом" на ученую степень кандидата естествознания (1914). Был рекомендован продолжить образование во Фрайбергской горной академии, но учебе помешала Первая мировая война. В.В.Охотин активный участник Перовой мировой войны и гражданской войны, где в сначала в должности штабс-капитана воевал начальником штаба 1 Воздухоплавательной армии на Северном фронте, затем начальником мастерских в воздухоплавательной части Красной Армии, оборонявшей Петроград. После демобилизации в 1921 г поступил на должность ассистента кафедры почвоведения Петроградского сельскохозяйственного института, работая под руководством проф. Н.И.Прохорова и академика К.Д.Глинки. Здесь в почвенной лаборатории в 1922 году впервые в России начал систематическое изучение физико-механических грунтов в дорожных целях, которые продолжил в 1923-1930 гг. в Дорбюро ГУМЕС. В 1929/1930 году совместно с П.А.Земятченским организует на геологическом факультете Ленинградского государственного университета первую в мире кафедру грунтоведения. С 1933 и до своей смерти в 1954 ее бессменный заведующий. Перу В.В. Охотина принадлежит 47 работ, многие из которых послужили началом новых направлений в грунтоведении и вошли в "золотой фонд" отечественной и мировой науки.
Основные труды: "Методы и указания по исследованию грунтов для дорожного дела" (1928), "Классификация частиц грунтов" (1932), "Дорожное почвоведение и механика грунтов" (1934), "Физические и механические свойства грунтов в зависимости от их минералогического состава и степени дисперсности" (1937). Им написан учебник "Грунтоведение" (1940) первое систематическое описание физико-механических свойств грунтов. Вениамин Васильевич успешно работал в области разработки методики полевых почвенно-грунтовых исследований в дорожных целях, в области создания и усовершенствования методики определения гранулометрического состава и физико-механических свойств грунтов. Им разработаны гранулометрические классификации грунтов и грунтовых частиц, а также дорожная классификация грунтов, изучено влияние отдельных факторов (степени дисперсности, минералогического состава, состава поглощенных оснований) на свойства грунтов. Важнейшее значение имели его пионерские работы в области технической мелиорации грунтов.
Вклад Вениамина Васильевича Охотина в грунтоведение огромен и бесспорен.
Память о нем всегда будет жить в его работах.

Дорожно-строительные свойства грунтов

Материалом для возведения земляного полотна служит грунт. Грунт представляет собой сложную, динамически изменяющуюся дисперсную систему, в которую обычно входят три компонента: собственно грунт, вода и воздух, заполняющий свободные от воды поры грунта.

Важными показателями физико-механических свойств грунтов являются их связность, влажность и плотность.

Связность грунта характеризуется его сопротивлением растягивающим напряжениям в определенном интервале влажности. Чем больше в грунте содержится глинистых частиц, тем большей связностью будет обладать этот грунт в сухом состоянии. По степени связности грунты делятся на три группы:

1)    легкие грунты, у которых частицы слабо связаны друг с другом;

2)    тяжелые грунты, у которых частицы плотно связаны друг с другом и

3)    скальные грунты, которые имеют очень твердые частицы, прочно связанные между собой.

Влажностью грунта называют отношение веса воды, содержащейся в грунте, к весу сухих грунтовых частиц (скелета грунта) в том же объеме. В зависимости от степени увлажнения связные грунты могут иметь различную консистенцию (состояние): твердую, пластичную или текучую.

Переход грунта из твердой консистенции в пластичную или из пластичной в текучую происходит довольно резко при определенных, так называемых критических характерных влажностях, которые используются в качестве наиболее важных характеристик грунта.

Пластическая консистенция грунта наблюдается в интервале между характерными влажностями, которые принято называть границей текучести и границей раскатывания.

Граница текучести (или верхний предел пластичности) характеризует- такую влажность, при которой грунт переходит от пластичной к текучей (полужидкой) консистенции грунта. При этой влажности связь между частицами нарушается, в порах между ними появляется свободная вода, и грунт теряет устойчивость. Границу текучести (дот) определяют в соответствии с ГОСТом при помощи специального прибора — балансирного конуса Васильева весом 76 г, погружаемого в грунтовое тесто, влажность которого постепенно увеличивают до тех пор, пока конус не погрузится на глубину 10 мм за 5 сек.

Граница раскатывания (нижний предел пластичности) соответствует влажности, при которой грунт находится на границе перехода от твердой к пластичной консистенции. При дальнейшем увеличении влажности грунт начинает резко снижать свою устойчивость под нагрузкой. Граница раскатывания (дор) определяется опытным путем по величине весовой влажности, при которой увлажненный грунт, раскатываемый в жгут толщиной 3 мм, начинает крошиться.

Разность дот— дор между границей текучести и границей раскатывания грунта называется числом пластичности. Чем больше число пластичности, тем больше интервал влажности, в пределах которого грунт обладает пластичной консистенцией.

Число пластичности связано с содержанием в грунтах тонкодисперсных фракций и характером глинистых частиц, входящих в состав грунта; по его величине можно судить о физико-механических свойствах грунта.

Важное практическое значение имеет относительная влажность грунта до0 — отношение естественной влажности грунта к границе текучести. Величиной относительной влажности можно характеризовать состояние, в котором находится грунт в природных условиях, и степень его устойчивости под нагрузкой в естественном залегании.

Плотность грунта связана с количеством содержащихся в нем пор, занятых водой и воздухом. Чем сильнее уплотнен грунт, тем плотнее расположены его частицы и, следовательно, меньше в нем воды и воздуха; такой грунт более устойчив и медленнее размокает.

Степень уплотнения грунта характеризуется объемным весом грунтовых частиц в сухом состоянии.

Наибольшую устойчивость грунта можно обеспечить при условии уплотнения его до максимальной плотности при оптимальной влажности, соответствующей данному грунту.

Под оптимальной влажностью грунта до0пт по уплотнению понимают влажность, при которой можно достичь наибольшей плотности при одинаковой (в соответствии с установленным стандартом) работе на уплотнение. По исследованию В. И. Бируля оптимальная влажность составляет примерно 0,60 влажности, соответствующей границе текучести (верхнему пределу пластичности) для грунтов степной зоны.

Для получения устойчивого земляного полотна грунты при постройке дорог подвергаются искусственному уплотнению, которое должно производиться при влажности грунтов, близкой к оптимальной.

На прочность и устойчивость земляного полотна существенное влияние оказывает вид примененного для строительства грунта, а также условия увлажнения дороги в процессе ее эксплуатации.

< Предыдущая   Следующая >

Роль геотехнических свойств грунта в строительных конструкциях

[1] Ласкар А. и Пал С.К., 2012, Геотехнические характеристики двух различных грунтов и их смеси и взаимосвязи между параметрами., EJGE, 17, 2821-2832.
[2] Оке, С.А. и Амади, А.Н., 2008, Оценка геотехнических свойств грунта в некоторых частях Федерального технологического университета, Минна, кампус Гидан Квано, для проектирования и строительства фундамента., J Sci Educ Technol., 1 (2), 87 - 102.
[3] Nwankwoala, H.O. and Warmate, T., 2014, Геотехническая оценка состояния фундамента площадки в Убиме, район местного самоуправления Икверре, штат Риверс, Нигерия., IJERD, 9 (8), 50 - 63.
[4] Огенеро, AE, Акпокодье, EG and Tse, A.C., 2014, Геотехнические свойства подземных грунтов в Варри, Западная дельта Нигера, Нигерия., Journal of Earth Sciences and Geotechnical Engineering., 4 (1), 89 - 102.
[5] Youdeowei, P.O. и Нванквоала, Х.О., 2013 г., Пригодность почв в качестве несущей среды для пресноводных болот в дельте Нигера, J. ​​Geol. Мин. Res., 5 (3), 58 - 64.
[6] Нга, С. А. и Нванквоала, штат Хо, 2013, Оценка геотехнических свойств грунта для проектирования фундамента мелкого заложения в Онне, штат Риверс, Nigeria., The IJES., 2 (11), 08–16.
[7] Nwankwoala, H.О. и Амади, А.Н., 2013, Геотехнические исследования недр и характеристик горных пород в некоторых частях района Широро-Муйя-Чанчага в штате Нигер, Нигерия., IJEE., 6 (1), 8-17.
[8] KR Arora, Soil Mechanics and Foundation Engineering (Geotechnical Engineering), Standard Publishers Distributors, Delhi, 2008.
[9] Джейн В.К., Диксит М. и Читра Р., 2015, Корреляция индекса пластичности и индекс сжатия грунта., IJIET., 5 (3), 263–270 июня.
[10] V.N.S. Мурти, Принципы механики грунтов и фундамент инженерии, UBS Publishers 'Distributors Ltd., Нью-Дели, 2002.
[11] Карстен, Т.К., Гау, К. и Тидеманн, Дж., 2006, Параметры прочности на сдвиг из испытаний на прямой сдвиг - влияющие факторы и их значение., IAEG2006 Paper number 484, The Geological Society of London, 1-12.
[12] Оедиран, А.и Дуроджайе, Х.Ф., 2011, Изменчивость геотехнических свойств некоторых остаточных глинистых почв на юго-западе Нигерии., IJSER., 2 (9), 1-6.
[13] Tuncer, E.R., Lohnes, R.A., 1977, Техническая классификация базальтовых латеритных почв., Eng. Geol., 4, 319–339.
[14] П. П. Радж, Механика грунтов и фундаментостроение, Дорлинг Киндерсли (Индия) Pvt. Ltd., Нью-Дели, 2012.
[15] J.Боулз Э. Инженерные свойства почв и их измерения, издание 4 th , McGraw Hill Education (India) Private Limited, Нью-Дели, 2012 г.
[16] С. Пракаш и П.К. Джайн, Engineering Soil Testing, Nem Chand & Bros, Roorkee, 2002.
[17] Рой, С. и Дасс, Г., 2014, Статистические модели для прогнозирования параметров прочности на сдвиг в Сирсе, Индия. , I. Журнал гражданского и строительного проектирования., 4 (4), 483-498.
[18] Рой, С., 2016, Оценка значения коэффициента несущей способности в Калифорнии с использованием геотехнических свойств почв., Ресурсы и окружающая среда., 6 (4), 80-87.
[19] S.R. Канирадж, Средства проектирования в механике грунтов и фундаментостроении, McGraw Hill Education (India) Private Limited, Нью-Дели, 1988.
[20] IS: 2720 - Часть 14, 1983, Определение индекса плотности (относительная плотность ) несвязных грунтов, BIS, Нью-Дели.
[21] K.V.S. Apparao и V.C.S. Рао, Руководство и банк вопросов лаборатории тестирования почвы, Universal Science Press, Нью-Дели, 1995.
[22] IS: 2720 - Часть 5, 1970, Определение пределов жидкости и пластичности, BIS, Нью-Дели.
[23] Скемптон А.В. Коллоидная активность глин; Proc. 3-й Int. Конф. Механика грунтов и фундаментостроение (Лондон)., 1, 47–61, 1953.
[24] IS: 2720 - Часть 6, 1972, Определение коэффициентов усадки, BIS, Нью-Дели.
[25] Эрсой, Х., Карсли, М.Б., Целлек, С., Куль, Б., Байкан, И. и Парсонс, Р.Л., 2013 г., Оценка параметров прочности почвы в третичном вулканическом реголите ( NE Турция) с использованием аналитического иерархического процесса., J. Earth Syst. Sci., 122 (6), декабрь 1545–1555.
[26] Mallo, S.J. и Умбугаду, А.А., 2012, Геотехническое исследование свойств почв: тематическое исследование Нассаравы - городка Эггон и его окрестностей, Северная Нигерия., CJEarthSci., 7 (1), 40–47.
[27] Дафалла М.А., 2013, Влияние глины и влажности на испытания на прямой сдвиг для смесей глины и песка, Adv. Матер. Sci. Eng., Том 2013 г., http://dx.doi.org/10.1155/2013/562726, 1-8.
[28] W.V. Abeele, Консолидация и разрушение при сдвиге, ведущее к проседанию и оседанию, часть I, ноябрь 1985 г., Лос-Аламосская национальная лаборатория, Лос-Аламос, Нью-Мексико, 87545, 1985.
[29] K.Х. Хед, Руководство по лабораторным испытаниям почвы, John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, 1982 г.
[30] Кочак А. и Коксал К., 2010 г., Пример определения причины повреждений исторических зданий: Малая Айя-София (Церковь Сергия и Вакха) - Стамбул, Турция., англ. Неудача. Anal., 17, 926–937.
[31] Ярдым, Ю. и Мустафарадж, Э., 2015, Влияние оседания грунта и деформированной геометрии на историческую структуру., Nat. Опасности Earth Syst. Sci., 15, 1051–1059.
[32] S.J. Poulos, Явления, связанные с разжижением; В: Advanced Dam Engineering for Design Construction and Reservation Van Nostrand Reinhold (ed.) Jansen RB, pp. 292–320, 1989.
[33] Ягиз С., 2001, Краткое описание влияния форма и процентное содержание щебня от прочности на сдвиг песчано-гравийной смеси., Бюл. Англ. Геол. Окружающая среда., 60 (4), 321-323.
[34] G.Ранджан и А.С.Р. Рао, Основы и прикладная механика грунтов, New Age International (P) Ltd., Publishers, New Delhi, 1991.
[35] Акаюли К., Офосу Б., Ньяко С.О. и Опуни, К.О., 2013, Влияние наблюдаемого содержания глины на прочность на сдвиг и сжимаемость остаточных песчаных грунтов., Int J Eng Res Appl., 3 (4), июль-август, 2538-2542.
[36] Шаньюг, В., Чан, Д., Лам, К.С., 2009, Экспериментальное исследование содержания мелких частиц при динамическом уплотнении цементного раствора в полностью разложившемся граните Гонконга., СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ., 23, 1249-1264.
[37] Эль-Максуд, М.А.Ф., 2006, Лабораторное определение параметров прочности почвы в известняковых почвах и их влияние на прогнозирование осадки при долблении, Тр. Энергоэффективность и сельскохозяйственная инженерия, Int. Конф., Русе, Болгария.
[38] Моллахасани А., Алави А.Х., Гандоми А.Х. и Рашед А., 2011, Нелинейное нейронное моделирование перехвата сцепления почвы., KSCE J CIV ENG., 15 (5), 831-840.
[39] Наик, С., Наик, Н.П., Кандолкар, С.С., Мандрекар, Р.Л., 2011, Структура поселения - пример из практики., Proc. Индийская геотехническая конференция, Кочи, 1031-1034.
[40] Агбеде, О.А., Джатау, Северная Дакота, Олуокун, Г.О. и Акиннийи, Б.Д., 2015, Геотехническое исследование причин трещин в здании: тематическое исследование здания доктора Эгбога, Университет Ибадана, Нигерия., IJESI, 4 (11), 18-22.
[41] Карми, М.В., Мехрдад М.А. и Эслами А., 2006, Одновременное влияние высоты параметров прочности на сдвиг на оптимизацию насыпных плотин - два тематических исследования., Плотины и водохранилища, сообщества и окружающая среда в 21 веке, Л. Берга, Дж. Биль, Э. Бофилл, Дж. К. Де Сеа, Дж. А. Гарсия Перес, Дж. Мануэко, Дж. Полимон, А. Сориано и Дж. Ягу (редакторы), Taylor & Francis Group, Лондон, стр. 945-950, https://books.google.co.in/books?isbn = 1134138504.
[42] Дургуноглу, Х.Т., Вараксин, С., Бриет, С. и Карадайилар, Т. (2003) Практический пример улучшения почвы с помощью сильного динамического уплотнения, Proc. XIII ECSMGE, т. 1, 651-656.
[43] Gogoi, J.C., Laskar, A.A., 2015, Механическое уплотнение - простой метод улучшения грунта: пример из практики., Discovery, 40 (185), 377-383.
[44] Чен Б.С. и Дженсен Р.Э., 2013 г., Практические примеры обезвоживания и проектирования фундамента: розничные склады на Тайване., Седьмая внутренняя конференция по истории успеха в геотехнической инженерии, Чиго, Документ № 3.03c, 1-10.

КАКОВЫ ИНЖЕНЕРНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ?

Инженерные свойства почвы

При работе с грунтом как строительным материалом учитываются следующие свойства грунта.

  • Сплоченность
  • Угол внутреннего трения
  • Капиллярность
  • Проницаемость
  • Эластичность
  • Сжимаемость

1.Сплоченность

Это внутреннее молекулярное притяжение, которое сопротивляется разрыву или сдвигу материала. Сплоченность мелкозернистых почв обусловлена ​​водными пленками, которые связывают отдельные частицы в почвенной массе. Сплоченность - это свойство мелкозернистого грунта с размером частиц менее 0,002 мм. сцепление почвы уменьшается с увеличением влажности. Когезия выше в хорошо уплотненных глинах и не зависит от приложенной внешней нагрузки.

2.Угол внутреннего трения

Сопротивление скольжению частиц зерна грунтовой массы зависит от угла внутреннего трения. Обычно считается, что величина угла внутреннего трения практически не зависит от нормального давления, но зависит от степени упаковки частиц, то есть от плотности. Грунты, подверженные более высоким нормальным напряжениям, будут иметь более низкое содержание влаги и более высокую объемную плотность при разрушении, чем те, которые подвергаются более низким нормальным напряжениям, и, таким образом, может измениться угол внутреннего трения.Истинный угол внутреннего трения глины редко бывает нулевым и может достигать 26 0 . Угол внутреннего трения для гранулированных грунтов может варьироваться от 28 0 до 50 0 .

3. Капиллярность

Это способность почвы передавать влагу во всех направлениях независимо от силы тяжести. Вода поднимается вверх через поры почвы за счет притяжения капилляров. Максимальная теоретическая высота капиллярного подъема зависит от давления, которое заставляет воду проникать в почву, и эта сила увеличивается по мере уменьшения размера частиц почвы.Высота капиллярного подъема в почве во влажном состоянии может в 4–5 раз превышать высоту капиллярного подъема в той же почве в сухом состоянии.

Крупный гравий без капиллярного подъема; крупный песок до 30 см; мелкий песок и почвы имеют капиллярный подъем до 1,2 м, но сухой песок имеет очень слабую капиллярность.

Глины могут иметь капиллярный подъем до 0,9–1,2 м, но чистые глины имеют очень низкую ценность.

4. Проницаемость

Проницаемость почвы - это скорость, с которой вода проходит через нее под действием гидравлического градиента.Прохождение влаги через промежутки или поры почвы называется «перколяцией , ». Почвы, достаточно пористые для возникновения просачивания, называются « проницаемыми » или « проницаемыми », в то время как те, которые не позволяют прохождение воды, называются «непроницаемыми » или « непроницаемыми ». Скорость потока прямо пропорциональна напору воды.

Проницаемость - это свойство массы почвы, а не отдельных частиц.Проницаемость связного грунта, как правило, очень мала. Знание проницаемости требуется не только для проблем с просачиванием, дренажем и грунтовыми водами, но и для скорости осадки конструкций на насыщенных почвах.

5. Эластичность

Грунт считается эластичным, когда он уменьшается в объеме (или изменяется форма и объем) во время приложения нагрузки, но восстанавливает свой первоначальный объем сразу после снятия нагрузки. Наиболее важной характеристикой упругого поведения грунта является то, что независимо от того, сколько повторений нагрузки прикладывается к нему, при условии, что напряжение, создаваемое в грунте, не превышает предел текучести, грунт не подвергается постоянной деформации.Такое эластичное поведение характерно для торфа.

6. Сжимаемость

Гравий, песок и ил являются несжимаемыми, т. Е. Если влажная масса этих материалов подвергается сжатию; они не претерпевают значительного изменения объема. Глины сжимаются, т.е. если влажная масса глины подвергается сжатию, влага и воздух могут быть удалены, что приведет к уменьшению объема, который не восстанавливается сразу после снятия сжимающей нагрузки. Уменьшение объема на единицу увеличения давления определяется как сжимаемость почвы, а мера скорости, с которой происходит уплотнение, определяется коэффициентом уплотнения для грунта.Сжимаемость песка и ила зависит от плотности, а сжимаемость глины напрямую зависит от содержания воды и обратно пропорциональна прочности сцепления.

Механика почвы: химические и физические свойства почвы

Понимание химических и физических свойств почвы означает понимание поведения почвы при различных условиях температуры и давления. Грунтовая масса всегда подвергается изменению температуры и сил давления, и, в зависимости от химических и физических свойств грунтовой массы, будут предприняты необходимые действия.Для сельскохозяйственных и строительных целей необходимо изучить свойства почвы, чтобы повысить продуктивность почвы и улучшить обрабатываемость почвенной массы, поэтому очень важно знать поведение почвы наизнанку.

Свойства почвы можно условно разделить на две основные категории в зависимости от их свойств, достигаемых в процессе почвообразования.

Физические свойства почвы

Вот некоторые из физических свойств почвы:

Текстура почвы

Текстура почвы основана на распределении по размерам составляющих частиц.Проще говоря, относительный процент глины, песка и ила в массе почвы определяет ее текстуру. Кроме того, текстура почвы определяет способность образца почвы удерживать воду. Среди трех составляющих почвы частицы песка имеют самый большой диаметр, а частицы глины - самый маленький. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог (AASHO) и USDA делят структуру почвы на двенадцать классов, которые показаны на соответствующем рисунке. В зависимости от процентного содержания песка, ила и глины в почве он определяется как крупнозернистый, мелкозернистый или средний заполнитель.

Структура почвы

Структура почвы относится к расположению частиц песка, ила и глины в массиве почвы. Движение воздуха и воды через массив почвы напрямую зависит от структуры массива почвы. Симметрия ведет к стабильности, поэтому, если почвенный массив имеет симметричную или хорошую структуру, движение воды и воздуха через него будет плавным. Однако, если конструкция асимметрична, движение воды и воздуха не будет плавным, а почва будет нестабильной. Зная структуру почвы, можно работать с содержанием влаги в почвенной массе, что одинаково важно для инженерных и сельскохозяйственных работ.

Цвет почвы

Обычно почвы делятся на темные и светлые. Глядя на цвет почвенной массы, можно получить приблизительное представление о влажности почвы, дренажных свойствах и степени окисления. Темный цвет отражает плохой дренаж, высокое содержание органических веществ и низкие годовые температуры. С другой стороны, светлые почвы имеют лучший дренаж, высокие годовые температуры и условия сильного выщелачивания. Однако это приблизительные оценки, которые только помогают инженерам и агрономам принять подходящие меры для детального изучения свойств почвы.

Проницаемость и пористость почвы

Легкость, с которой почва позволяет воде проходить через нее, называется проницаемостью , что очень полезно для инженеров-строителей. Строительство здания на высокопроницаемой почве означает, что перед рытьем фундамента или подъемом колонн необходимо применять методы гидроизоляции. С другой стороны, пористость грунтовой массы означает поровое пространство или пустое пространство в грунтовой массе. Это влияет на прочность почвенной массы и зависит от других физических свойств почвы, таких как текстура, структура и наличие органических веществ в почве.

Химические свойства почвы

В этой части обсуждаются химические свойства почвы.

Кислотность почвы (pH)

С инженерной, а также с сельскохозяйственной точки зрения определение pH почвенной массы имеет важное значение. Для роста здоровых растений необходимо знать кислую и щелочную природу почвы. С другой стороны, для строительных работ сильнокислая почва повлияет на устойчивость дорог к битуму и отрицательно скажется на прочности бетона.(Засоление почвы также увеличит расходы на техническое обслуживание.)

Присутствие силикатной глины

Присутствие силикатных глинистых материалов влияет на химические свойства почвенной массы. Частицы глины имеют большую площадь поверхности и являются самым тонким материалом, присутствующим в почвенной массе. Частицы глины увеличивают реактивность массива почвы и влияют на стабильность массива почвы, образуя соединения с внешними материалами. Определение наличия силикатной глины важно для определения реакционной способности грунтовой массы и ее совместимости с добавками и строительными материалами, используемыми с бетоном.

Катионообменная способность и присутствие органических веществ - два других химических свойства почв.

Определение свойств индекса

Характеристики усадки, предел жидкости, предел пластичности и различные плотности грунта называются свойствами индекса массы грунта. Эти свойства определяются с использованием различных методов лабораторных индексных испытаний. В совокупности эти свойства известны как Пределы Аттерберга и действительны только для мелкозернистых почв.

Предел пластичности массы почвы, или точка, в которой почва перестает быть пластичной и начинает крошиться, определяется с использованием метода Casagrande (прибор, показанный рядом), который также помогает в определении жидкий лимит грунта

масс. Знание этих свойств помогает рассчитать воздействие напряжения сдвига на массу почвы и поведение почвы при изменении условий влажности.

Другие важные методы индексных испытаний свойств грунта перечислены ниже.

  • Испытание пикнометром (бутылкой для определения плотности) для определения плотности частиц и удельного веса массы почвы
  • Испытание на объемную усадку для определения свойств усадки массы почвы
  • Определение размера частиц с использованием испытания ареометром
  • Испытание конусным пенетрометром (конусом падения) определение пределов жидкости и пластичности, что часто считается более высоким, чем тестирование методом Касагранде

Ссылки

Описание и классификация почвы, Университет Западной Англии

Физические свойства почвы, Университет штата Вашингтон

Тестирование почвы, индекс почвы Свойства (PDF)

Изображения

Треугольник текстуры почвы, Википедия

Инструмент Кассагранде, Википедия

Этот пост является частью серии: Помощь по геотехническим вопросам - Механика почвы

Эта серия статьи, охватывающие основы механики грунтов и шо Он будет интересен специалистам в области геотехники и гражданского строительства, а также агрономам.

  1. Геотехнические темы: Формирование почвы
  2. Геотехнические темы: Свойства почвы
  3. Геотехнические темы: Классификация почв
  4. Геотехнические темы: Уплотнение почвы
  5. Геотехнические темы: Проницаемость почвы для строительства зданий
9000 Материал

Adv Civil Eng Tech

Copyright © Хамфри Дансо

13/12

Как цитировать эту статью: Хамфри Дансо. Пригодность грунта для земляного строительства в качестве строительного материала.Adv Civil Eng Tech .2 (3). ACET.000540.2018.

DOI: 10.31031 / ACET.2018.02.000540

Том - 2 Выпуск - 3

37. Muntohar AS (2011) Технические характеристики сжатого -

     

4215-4220.

38.      

- 

39.Piattoni Q, Quagliarini E, Lenci S (2011) Экспериментальный анализ и

моделирование механического поведения глиняных кирпичей. Строительство



40.           

          

кирпичей. Журнал культурного наследия 11 (3): 309-314.

41.         

         

Материалы 22 (3 ): 222-227.

42.     

 - 

32.

43.  

 - 

313-318.

44.            

данные зондирования.Достижения в области географической информатики, серия

Гейдельберг, Спрингер, Нью-Йорк, США.

45.          

армированный ячменной соломой. Цементные и бетонные композиты 27 (5):

617-621.

46.  №

Добавка извести на инженерные свойства глинистых грунтов. Инженерное дело

Геология 87 (3-4): 230-240.

47.  

    

строительство. Журнал композитных материалов 51 (27): 3835-3845.

48.       

соотношение механических свойств строительных блоков грунта. Строительство и



49. Hossain KMA, Mol L (2011) Некоторые инженерные свойства стабилизированных

глинистых грунтов с включением природных пуццоланов и промышленных отходов.

 

50. Danso H (2017) Повышение водостойкости блоков из сжатого грунта

        

 №

51. Hossain KMA, Lachemi M, Easa S (2007) Стабилизированные грунты для строительства.

заявок, включающих природные ресурсы Папуа-Новой Гвинеи.

Ресурсы, сохранение и переработка 51 (4): 711-731.

52. Maskell D, Heath A, Walker P (2015) Использование метакаолина со стабилизированным

 --------

172-180.

53.         

 

54.   

       

Материалы 24 (8): 1462-1468.

55.  №

для строительства кладки из земли. Материалы и конструкции 39 (1): 21-27.

56. Арумала Дж. О., Гондал Т. (2007) Строительный блок из спрессованной земли для

доступного жилья. Издательство RICS, Лондон, Великобритания.

57. -  

 

Материалы 121: 25-33.

58. Kouakou CH, Morel JC (2009) Прочность и упругопластические свойства

непромышленных строительных материалов, изготовленных с использованием глины в качестве природного связующего

. Прикладная наука о глине 44 (1-2): 27-34.

59.             

усиление прочности грунта на растяжение. Журнал механики горных пород и

Геотехническая инженерия 6 (2): 133-137.

60.  

 

Американский журнал прикладных наук 5: 209-220.

61. Санни Т., Джой А. (2016) Исследование воздействия стабилизированной морской глины

         

Исследования 4 (3) : 96-98.

62. Тран К.К., Сатоми Т., Такахаши Х. (2018) Улучшение механики

         

 

63.       

добавление угольной золы и кожуры кассавы на инженерные свойства

 ________________

286.

64. Stulz R, Mukerji K (1981) Соответствующие строительные материалы: каталог

потенциальных решений. SKAT Publications, Швейцария.

65.          

их пригодность для оценки характеристик усадки и набухания

глинистых грунтов для проектирования фундаментов, проблемных грунтов. Ноттингем, Великобритания.

66.  --------

pdf

67.CE 240 (2010) Механика грунтов и основания. Лекция 3.1, Почва

Консистенция, пределы Аттерберга (Das, Ch. 3).

68.          

 

69.  -  

утрамбованных земляных стен выставлено на 20 лет до естественного выветривания.



70.        

из самана путем естественного армирования для распространения устойчивой грязи

        

141-155.

71.          

о разрушающих и энергопоглощающих свойствах земляного материала.



72.______________ 

механические свойства. Международный журнал гражданского и экологического строительства

Engineering 3 (1): 51-57.

73. Egenti C, Khatib JM, Oloke D (2014) Концептуализация и пилотное исследование

обстрелянного блока из сжатой земли для устойчивого жилищного строительства в Нигерии.

 

74. Джафари М., Эсна Ашари М. (2012) Влияние армирования корда изношенной шины на

  

замораживание-оттаивание.Наука и технологии холодных регионов 82: 21-29.

75. Morel J, Pkla A, Walker P (2007) Испытание прочности на сжатие

        

303-309.

76.- 

механические свойства нового цементного грунта, армированного полипропиленом

 

77.Яллей П.П., Кван АСК (2008) Использование отходов и низкоэнергетических материалов при строительстве строительных блоков

. 25-я конференция по пассивной и низкоэнергетической архитектуре

(PLEA), Дублин, Ирландия.

78. Millogo Y, Morel JC, Aubert JE, Ghavami K (2014) Экспериментальный анализ

прессованных глинобитных блоков, армированных гибискусом каннабинус

 №

(PDF) Роль геотехнических свойств грунта в Гражданское строительство

108 Surendra Roy et al.: Роль геотехнических свойств грунта в строительных конструкциях

смесь глины и песка

показала резкое падение когезии и угла внутреннего трения

при высоком содержании глины.

Согласно Мурти [10] и Эль-Максуду [37], когезия

в основном обусловлена ​​межмолекулярной связью между

адсорбированной водой, окружающей каждое зерно, особенно в мелкозернистых почвах

. Согласно Mollahasani et al. [38], грунты

с высокой пластичностью, такие как глинистые грунты, имеют более высокое сцепление

и меньший угол сопротивления сдвигу.И наоборот, когда размер зерна почвы

увеличивается, как песок, сцепление почвы

уменьшается.

В ходе двух тематических исследований насыпных дамб в Иране,

Karmi et al. [41] обнаружили, что для больших плотин внутреннее трение

угол

имеет более важную роль в анализе устойчивости, чем параметр сцепления

.

3. Заключительные замечания

Исследователи обнаружили, что различные геотехнические свойства

грунтов имеют разное поведение на структурах.Чем выше удельный вес

, тем выше будет грузоподъемность грунта

. Индекс плотности используется для уплотнения крупнозернистых грунтов

. Пределы консистенции указывают на свойства мелкозернистых грунтов

; соответственно мелкозернистые грунты

могут быть использованы для строительства низкопроницаемого слоя для захоронения твердых отходов

и керна в земляных плотинах. Размер частиц показывает градацию почвы

, что помогает при строительстве дорог, плотин, насыпей

, проектировании фильтров и т. Д.Уплотнение

улучшает несущую способность грунтов. Консолидационные свойства грунтов

указывают на осадку конструкций. Проницаемость

дает представление об устойчивости фундаментов, просачивании через насыпи

и т. Д. Прочность на сдвиг является наиболее важным геотехническим свойством грунта

, помогает в устойчивости гражданских

инженерных сооружений на земле или под землей.

взаимодействия между различными геотехническими свойствами грунтов

могут помочь исследователям при проектировании фундаментов для

различных типов строительных конструкций.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Ласкар А. и Пал С.К., 2012, Геотехнические характеристики

двух различных почв и их смеси и отношения

между параметрами., EJGE, 17, 2821-2832.

[2] Оке, С.А. и Амади, А.Н., 2008, Оценка

геотехнических свойств недр некоторых частей Федерального технологического университета

, Минна, кампус Гидан Квано, для проектирования фундамента

и строительство., J Sci Educ Technol., 1

(2), 87 - 102.

[3] Nwankwoala, H.O. and Warmate, T., 2014, Geotechnical

оценка условий фундамента площадки в Убима,

, район местного самоуправления Икверре, штат Риверс, Нигерия.,

IJERD, 9 (8), 50-63.

[ 4] Огенеро, А.Е., Акпокодье, Э.Г. and Tse, A.C., 2014,

Геотехнические свойства подземных грунтов в Уорри, Западный

Дельта Нигера, Нигерия., Journal of Earth Sciences и

Geotechnical Engineering., 4 (1), 89 - 102.

[5] Youdeowei, P.O. и Нванквоала, Х.О., 2013, Пригодность почв

в качестве несущей среды на пресноводных болотах в дельте Нигера

, J. Geol. Мин. Res., 5 (3), 58–64.

[6] Нга, С.А. и Нванквоала, HO, 2013, Оценка геотехнических свойств

грунта для неглубокого фундамента

, проект в Онне, штат Риверс, Nigeria., The IJES., 2 (11), 08 -

16.

[7] Nwankwoala, H.О. и Амади, А.Н., 2013, Geotechnical

, исследование недр и характеристик горных пород в некоторых частях территории

Широро-Муйя-Чанчага в штате Нигер, Нигерия., IJEE.,

6 (1), 8 - 17.

[8] KR Arora, Soil Mechanics and Foundation Engineering

(Geotechnical Engineering), Standard Publishers

Distributors, Delhi, 2008.

[9] Джейн, В.К., Диксит, М. и Читра, Р., 2015, Корреляция пластичности

индекс и индекс сжатия грунта., IJIET., 5 (3),

263-270 июня.

[10] В.Н.С. Murthy, Principles of Soil Mechanics and Foundation

Engineering, UBS Publishers 'Distributors Ltd., Нью-Дели,

2002.

[11] Карстен, Т. К., Гау, К. и Тидеманн, Дж., 2006, Shear

параметры прочности из испытаний на прямой сдвиг - влияющие на

факторов и их значение., IAEG2006 Paper number 484,

The Geological Society of London, 1-12.

[12] Оедиран А.и Дуроджайе, Х.Ф., 2011, Изменчивость

геотехнических свойств некоторых остаточных глинистых почв юга

западной Нигерии., IJSER., 2 (9), 1-6.

[13] Tuncer, E.R., Lohnes, R.A., 1977, Инженерная классификация

латеритных почв базальтового происхождения, Eng. Geol., 4,

319–339.

[14] П. П. Радж, Механика грунтов и фундаментостроение,

Dorling Kindersley (India) Pvt. Ltd., Нью-Дели, 2012.

[15] J.Боулз Э. Инженерные свойства почв и их

измерения, 4-е издание, McGraw Hill Education (Индия)

Private Limited, Нью-Дели, 2012.

[16] С. Пракаш и П.К. Джайн, Engineering Soil Testing, Nem

Chand & Bros, Roorkee, 2002.

[17] Рой, С. и Дасс, Г., 2014, Статистические модели для прогноза

параметров прочности на сдвиг в Сирсе, Индия. , I.

Журнал гражданского строительства и строительства., 4 (4), 483-498.

[18] Рой, С., 2016, Оценка пропитанного Калифорнии подшипника

Значение коэффициента с использованием геотехнических свойств почв., Ресурсы

,

and Environment., 6 (4), 80-87.

[19] S.R. Kaniraj, Design Aids in Soil Mechanics and Foundation

Engineering, McGraw Hill Education (India) Private Limited,

New Delhi, 1988.

[20] IS: 2720 - Часть 14, 1983, Определение индекса плотности

( относительная плотность) несвязных грунтов, BIS, Нью-Дели.

[21] K.V.S. Apparao и V.C.S. Рао, Лаборатория испытаний почвы

Руководство и банк вопросов, Universal Science Press, New

Delhi, 1995.

[22] IS: 2720 - Часть 5, 1970, Определение пределов жидкости и пластика

, BIS, Нью-Дели .

[23] Скемптон А.В. Коллоидная активность глин; Proc. 3-й

Что такое характеристика почвы в строительном проекте?

18 января 2019

Характеристика почвы - это процесс тестирования почвы на строительной площадке с целью изучения подземных условий и обеспечения соответствия состава почвы любым государственным и федеральным нормам.Для инвесторов в недвижимость, управляющих недвижимостью и строительных компаний состав, глубина, плотность, количество и качество почвы на вашем участке являются неотъемлемой частью строительных проектов. Эти и другие характеристики почвы на всем участке могут определять покупки и инвестиции в недвижимость, а также виды конструкционных материалов и план строительства, которые будут использоваться и реализовываться. Процесс тестирования почвы также может помочь вам спрогнозировать и определить затраты, связанные с вашим проектом.

Чтобы получить наиболее подробные инструкции по предотвращению риска и потерь из-за обработки почвы, попробуйте загрузить наше Руководство по грязной грязи:

Важность характеристики почвы

Где что-либо должно быть построено, важно иметь полное представление о земле и составе почвы. Будь то офисное здание, жилой комплекс, школа, общественный центр или или даже место отдыха, причины для проведения исследования характеристик почвы равносильны.

Защитите других

  • Создавайте безопасно: Исчерпывающее понимание состава вашей почвы может гарантировать, что ваша команда имеет правильную структуру, чтобы предотвратить любой будущий ущерб собственности или тех, кто живет на ней. Характеристика почвы может повлиять на бизнес-план строительной конструкции, который поддерживает благополучие тех, кто участвует и будет участвовать в процессе строительства.
  • Утилизируйте безопасно: Грунт необходимо проверить перед транспортировкой или удалением с рабочего места.Это необходимо для того, чтобы профессионалы понимали риски для здоровья, связанные с грязью на рабочем месте. Состав вашей почвы определяет, где и как вы можете копать, чтобы защитить здоровье сообщества.

Защитите свой бизнес от рисков

  • Правительственные постановления: Если почва не проверена или будет плохо проверена, предприятия могут оказаться в нарушении применимых нормативных требований. Это может привести к тому, что ваш бизнес столкнется с большими комиссиями или другими последствиями.
  • Стоимость бренда: Неправильное управление процессом определения характеристик почвы может иметь плохие долгосрочные последствия для вашего бизнеса. Поддерживайте хорошие отношения с местными жителями, вашими сотрудниками и другими людьми, гарантируя, что ваша почва безопасна и готова к строительству (или к транспортировке).

Защитите свой проект

  • Соблюдайте сроки: Как только вы поймете, что состав почвы на определенной рабочей площадке означает для вашего бизнеса, вы сможете лучше спрогнозировать сроки выполнения проекта.Это может включать в себя дополнительные испытания, корректировку логистики транспортировки при выемке грунта или заказ дополнительных средств индивидуальной защиты для сотрудников на рабочем месте.
  • Не превышайте бюджет: Вы выделили достаточно из бюджета вашего проекта для корректировок, которые необходимо внести на основе анализа почвы? Рассмотрим те же примеры, которые могут повлиять на график вашего проекта - они также могут повлиять на ваш бюджет!

Другие преимущества тестирования почвы

Помимо инвестиций в недвижимость и строительства, характеристика почвы может подтвердить следующее:

  • интерпретация влажности и температуры почвы, земного покрова и измерений атмосферы
  • для дополнения и расширения картографирования земного покрова
  • для разработки почвенных карт региона
  • для предоставления информации для компьютерного моделирования.

Процесс определения характеристик почвы для строительной площадки

Важно, чтобы участники сделки с недвижимостью понимали процесс определения характеристик почвы.

  • Потенциальный инвестор в недвижимость, который заинтересуется конкретным имуществом или земельным участком, сможет найти существующие анализы почвы, которые охарактеризовают имущество как «безопасное» для строительства нового строительства и обслуживания сооружений.
    • Иногда такие анализы могут быть устаревшими и более неэффективными.Состав почвы может меняться с годами, а также из-за дождя, штормов, наносов, землетрясений, автомобильного движения и других природных и антропогенных факторов.
    • В этом случае вы захотите начать процесс характеристики почвы здесь, наняв такого эксперта, как Эссель, чтобы определить, безопасен ли участок для ваших планов.
  • Если недвижимость будет признана безопасной (по существующим или новым результатам), строительство все равно не может начаться до тех пор, пока после покупки не будет проведен новый анализ почвы.Этот вид анализа является обширным, тщательным и определяет, какие конструкции и материалы разрешено использовать на объекте в соответствии с существующими правилами.
  • Начните характеризацию почвы с найма почвенных экспертов, геологов и ученых для изучения и анализа почвы. Существуют такие компании, как Essel, в которых работают такие специалисты, как эти и другие эксперты, критически важные для проведения глубокого и полного анализа характеристик почвы.
  • Essel проведет анализ участка, который включает следующее:
    • Тип почвы (песок, камни, глина, рыхлая земля и т. Д.)), составляющие объект недвижимости, его глубина и прочность, а также его способность безопасно удерживать и поддерживать тяжелые стальные и бетонные конструкции - все это становится факторами в процессе строительства
    • Необходимо найти и нанести на карту, например, обнаружение колодцев или каналов с грунтовыми водами .
    • Также необходимо определить наличие подземных «воздушных карманов» и туннелей или пустот.
    • Эти и другие геологические изменения могут происходить под землей и везде, где искусственные сооружения существовали в течение любого периода времени.

Протоколы строительной площадки для определения характеристик почвы

Существуют протоколы участка для определения характеристик почвы, которые относятся к анализу участка и его полным результатам и заключению. Все эти протоколы могут определять интерес к инвестициям в недвижимость, а также методы и затраты на строительство. К ним относятся следующие протоколы:

  • Широта, долгота и высота: Линии широты, долготы и высоты над уровнем моря будут определять местоположение участка.Их можно определить с помощью GPS (глобальной системы позиционирования) и других научных средств.
  • Метод воздействия на участок: Подход, используемый для обнажения и изучения почвы и идентифицируемый с помощью научных методов, называемых ямочным методом, методом шнека или методом приповерхностного слоя.
  • Расположение участка: Протоколы для определения характеристик почвы могут быть добавлены к любому существующему участку. В совокупности все они важны для интерпретации влажности почвы, измерений температуры, атмосферных измерений и измерений земного покрова.
  • Наклон: Уклон участка важен, и с помощью инструмента, называемого клинометром, угол, под которым участок земли отличается от горизонтальной поверхности, можно измерить в градусах.
  • Аспект: Аспект показывает, как солнце будет влиять на свойства почвы. Почвы могут быть более сухими или более влажными, в зависимости от того, в каком из полушарий Земли находится рассматриваемый объект. Местные погодные условия также могут влиять на аспекты.
  • Положение ландшафта: На участке характеристики почвы положение ландшафта описывает контуры земли и то, как почва была сформирована. Например, образованные эрозией или отложениями? Кроме того, можно определить, будет ли дождь, падающий на участок, стекать, течет и превращается в пруд или просачивается в землю.
  • Тип покрытия: Тип покрытия включает описание материала (например, гравия или тротуара) и растительности, покрывающей поверхность почвы.Когда ничто не покрывает почву, это называется голой почвой. Материал, покрывающий почву, может быть описан как трава, кустарники, деревья, камни, гравий, бетон и т. Д.
  • Землепользование: Способ использования земли на участке характеристики почвы может быть определен как городской, рекреационный, сельскохозяйственный, пустынный или другой. Землепользование может оказать серьезное влияние на формирование почвы и помочь в интерпретации и определении свойств почвы и развития.
Наймите подходящую службу определения характеристик почвы, чтобы служить вам!

Состояние и качество почвы на вашем участке действительно играют ключевую роль в ваших инвестициях в недвижимость и строительных проектах.По этой причине очень важно определить характеристики почвы, чтобы определить ее способность поддерживать вашу структуру и цели строительства. Таким образом, надлежащее и тщательное тестирование почвы для анализа и определения состояния и пригодности почвы должно проводиться опытной и высоко оцененной экологической инженерной компанией. ESSEL обладает знаниями и опытом для проведения анализов и исследований характеристик почвы в соответствии с требованиями федеральных законов и законов штата для определения качества и пригодности почвы на вашем участке.Позвоните одному из наших экспертов по восстановлению почвы или запросите бесплатное ценовое предложение для тестирования почвы.

Проведение обзора почвы / участка | Служба расширения

Покупка дома для большинства людей является крупнейшим финансовым вложением в их жизни. Следовательно, это
важно знать о характеристиках почвы, которые делают участок подходящим для дома строительство или
, что может вызвать проблемы на уже существующем сайте.

Убедитесь, что земля подходит для планируемого использования вашего дома

Есть несколько вопросов, на которые вы должны ответить, прежде чем покупать землю для строительства или прежде, чем вы купите устоявшийся дом.

Домовладелец и подрядчик могут избежать потенциальных проблем и дорогостоящих ошибок. если до начала строительства проводится изучение грунта и характеристик участка на участке начинается или до того, как дом будет куплен.

  • Благоприятны ли свойства почвы для создания и ухода за газонами, кустарниками, деревья и сады без обширных дорогостоящих изменений почвы?
  • Есть ли опасность наводнения? (Участок в пойме?)
  • Существуют ли факторы почвы, которые препятствуют или ограничивают использование почвы для поглощения септических ям? поля или отстойники для сточных вод (если нет общественной канализации)?
  • Если вы планируете устройство подвала, будет ли ограничиваться его строительство такими факторами в виде:
    • а.Высокий уровень грунтовых вод, временный или постоянный?
    • г. Глубина до коренных пород?
    • г. Дренаж - поверхностное образование луж или чрезмерный сток?
    • г. Набухаемость недр?
  • Каков уклон вокруг строительной площадки? Будет ли сайт работать стабильно? Будет есть чрезмерный сток воды?
  • Каковы условия эрозии и возможность оползней? Предыдущая эрозия могла иметь вызвали овраги и / или ограничили глубину верхнего слоя почвы, требуя выравнивания и начинка.Эрозия даст представление об устойчивости почвы на склоне в гору. из дома.

Понимание девяти критических факторов почвы и участка поможет определить, есть ли есть какие-либо ограничения для запланированного использования вашего дома.

Эти девять участков и свойств почвы имеют решающее значение для оценки при выборе места для проживания: (А) текстура поверхности , количество песка ила и глины в почве; (В) проницаемость , скорость, с которой вода входит и проходит через почву; (С) глубина почвы до коренной породы , включая как верхний слой почвы, так и недра; (D) уклон , крутизна и длина склона; (E) опасность эрозии , количество верхнего слоя почвы на участке в настоящее время и потенциальные потери в будущем; (F) поверхностный сток - скорость, с которой вода стекает с участка, в зависимости от уклона, дренажа и текстуры; (ГРАММ), термоусадочный грунт , который включает изменения объема в зависимости от влажности почвы; (ЧАС) уровень грунтовых вод - глубина, на которой вода присутствует в почве как сезонно, так и постоянно; и я) опасности наводнения , вода из ливневых стоков часто затопляет участок.

Типичными запланированными областями использования приусадебного участка являются садоводство и озеленение, фундамент и строительство подвала, система сточных вод и устойчивость почвы.

Почвы оцениваются для жилых домов или строительных площадок по свойствам, которые могут ограничивать или запретить запланированное использование. Благоприятные свойства почвы могут не иметь ограничений или иметь незначительные ограничения. к застройке дома, но если она создает неблагоприятные условия, требующие исправление или изменение планов здания, ограничение классифицируется как «средний», «тяжелый» или «очень тяжелый» в зависимости от тяжести состояния.

Окончательная оценка строительной площадки зависит от индивидуальных ограничений. свойства почвы. Свойство почвы с самыми жесткими ограничениями автоматически относит сайт к той же категории. Например, если все свойства почвы оценивается как «незначительное», но одно - «серьезное», оценка сайта для этого использования также классифицируется как тяжелая. Следовательно, строительная площадка оценивается по наиболее ограничивающей почве. имущество.

Факторы почвы и площадки

Текстура поверхности

Особый фактор в фундаменте и озеленении. 3 класса.

Текстура почвы определяется относительной долей песка, ила и частицы глины на участке. Текстуру легче всего определить, потерев почву. между пальцами и на ощупь на ощупь, на ощупь скользкий, мучнистый или песчаный.

Клей (мелкий): Строгие ограничения для всех видов использования. Почва при намокании липкая, твердый в сухом состоянии и трудный в работе при использовании для клумб, кустарников и садов.Они могут быть засушливыми и требуют частого полива для роста растений. Специальное планирование и дизайн необходимы для фундаментов.

Суглинистый (средний): Нет или незначительные ограничения для всех областей применения. Суглинистые почвы мучнистый и обеспечивает лучшую текстуру для озеленения и садоводства. Суглинистая почва легко копать и хорошо впитывает сточные воды. При строительстве следует соблюдать осторожность. чтобы убедиться, что поверхность почвы не покрыта менее желательным материалом.

Sandy (грубый): Умеренные ограничения для всех видов использования.Почвы песчаные и может потребоваться стабилизация органическим материалом и / или суглинистым верхним слоем почвы для улучшения способность удерживать влагу и питательные вещества для желаемого роста растений. Эрозия от вода и ветер могут быть проблемой во время строительства. Песчаный грунт легко выкапывать и хорошо впитывает сточные воды.

Проницаемость

Влияет на выбор вашей системы очистки сточных вод. 4 класса.

Проницаемость измеряет скорость, с которой вода движется через почву, и является важным фактор при выборе между системой септика или другим типом сточных вод на месте лечение Система
.Прежде чем строить дальнейшие планы, необходимы тесты на просачивание почвы.

Rapid: Незначительные ограничения для фундаментов с подвалами, умеренные ограничения для газонов и садов, и очень жесткие ограничения для канализационных систем и канализации. лагуны. Проницаемость составляет> 2,0 дюйма в час. Септические системы могут неадекватно фильтрующий поток в быстро проницаемых условиях, что создает очень тяжелые ограничение. Утечка из лагун затруднит поддержание необходимой глубины. воды и может способствовать загрязнению грунтовых вод.

Умеренный: Умеренные ограничения для отстойников сточных вод и от нулевых до незначительных ограничений для всех других целей. Диапазон проницаемости составляет от 0,60 до 2 дюймов в час.

Медленно: Строгие ограничения для систем септиков, умеренные для фундаментов с подвалами, лужайками и садами, а также отстойниками для сточных вод. Движение воды может составлять от 0,06 до 0,60 дюйма в час. Проблемы обычно похожи на очень медленно проницаемые почвы, но с изменениями, необходимыми для использование не так велико.

Очень медленно: Очень строгие ограничения для септических систем, от любых до незначительных ограничений для отстойников сточных вод, жесткие ограничения для фундаментов с цокольными этажами, а также для газонов и садов. Воды движение обычно <0,06 дюйма в час. Для этого требуется непомерно большой поле боковых водостоков или дорогостоящих модификаций. Септические системы, как правило, не рекомендуемые. Потенциал набухания при усадке часто бывает высоким.

Глубина почвы

Важное соображение для фондов и других целей. 5 классов.

Глубина почвы включает верхний слой почвы и подпочву. Степень ограничения глубины варьируется. отлично подходит для различных целей в жилых домах; поэтому таблица 1 полезна в качестве руководства для оценки глубины почвы для альтернативного использования.

Таблица 1: Ограничения использования домашнего участка по классу глубины почвы.
КЛАССОВ
Глубина грунта до коренной породы

Фундаменты с подвалом Газон и сад
Септическая система
Пруды и лагуны
Очень глубокий: ≥72 " Легкий Легкий Легкий Легкий
Глубина: от 36 до <72 дюймов Умеренная Легкий Умеренная Умеренная
Умеренное: от 20 до <36 дюймов Тяжелая * Легкий Тяжелая Тяжелая
Мелкое: от 10 до <20 дюймов Очень тяжелая Тяжелая Очень тяжелая Очень тяжелая
Очень мелкий: <10 " Очень тяжелая Очень тяжелая Очень тяжелая Очень тяжелая

Наклон

Влияет на устойчивость площадки, сток воды и другие виды использования. 6 классов.

Относится к общей крутизне и длине склона. Наклон важен для эрозия, сток воды и устойчивость площадки. Таблица 2 поможет в интерпретации местоположения дома. состояния склона.

Таблица 2: Ограничения использования жилых помещений по классам уклона.
КЛАССЫ Диапазон Фундаменты с подвалом Газон и сад Септическая система Пруды и лагуны
Почти уровень От 0 до <3% Немалый Немалый Немалый Немалый
Пологий От 3 до <8% Немалый Умеренный Немалый Умеренный
Умеренный наклон От 8 до <15% Умеренный Умеренный Умеренный Серьезный
Сильно наклонный От 15 до <25% Серьезный Серьезный Серьезный Очень суровый
Отвесный От 25 до <35% Очень суровый Очень суровый Очень суровый Очень суровый
Очень крутой > 35% Очень суровый Очень суровый Очень суровый Очень суровый

Опасность эрозии

Текущая эрозия на участке указывает на наличие верхнего слоя почвы и будущее возможность потери почвы после строительства. 4 класса.

Если толщина верхнего слоя почвы меньше 6 дюймов, возникают проблемы с укладкой и вероятен рост растений для озеленения и садов.

Нет / небольшая эрозия: Размер верхнего слоя почвы больше 6 дюймов. Нет незначительных ограничений для любого использования.

Умеренная эрозия: Размер верхнего слоя почвы от 4 до 6 дюймов. Никаких оврагов нет. Небольшие ограничения для всех видов использования.

Сильная эрозия: Верхний слой почвы менее 3 дюймов толщиной.Иногда могут присутствовать овраги. Серьезные ограничения для газонов и садов; умеренный для всех других целей.

Очень сильная эрозия: Верхний слой почвы имеет толщину менее 3 дюймов и на некоторых участках отсутствует. Глубокие борозды и овраги могут присутствовать и активно разрушаться. Это состояние потребует обширных наполнение и выравнивание, дополнительные расходы на септические системы, обширные модификации для благоустройство территории и др. Меры по борьбе с эрозией следует проводить во время строительства.Строгие ограничения для всех видов использования.

поверхностный сток

Особый коэффициент для фундаментов и подвалов. 4 класса.

Сток воды является важным фактором в связи с уклоном, дренажем, водопроницаемостью и прочностью. и эрозия. Особое внимание следует уделять воде, текущей из окружающей среды. районы и вверх по склону дома. Сток с прилегающих территорий на плановые или установленные дома могут вызвать образование прудов и скопление воды вокруг дома, мокрые или затопленные подвалы или нестабильность
склонов и грунтов.

Rapid: Строгие ограничения для газонов и садов. Нет незначительных ограничений для фундаментов с подвалами и для септических систем.

Умеренное: Нет, небольшие ограничения для любого использования.

Медленно: Строгие ограничения для фундаментов с подвалами и септиков. системы. Нет с небольшими ограничениями для других целей.

Очень медленно: Очень строгие ограничения для фундаментов с подвалами и для септических систем.Нет с небольшими ограничениями для других целей.

термоусадочная

Многие глины набухают при впитывании воды и дают усадку при высыхании. Это самое заметно в подпочве, где встречаются мелкозернистые слои почвы. 3 класса.

Красные глины центральных и западных округов Западной Вирджинии имеют высокое набухание при усадке. потенциал, набухающий более чем в два раза по сравнению с сухим объемом и вызывающий очень сильную ограничения использования.Они склонны к эрозии и скользят по склонам. места. Давление набухания таких глин может привести к повреждению фундамента и удерживающих стены и вызывают ограниченный дренаж и ограниченную проницаемость. Однако имейте в виду, что не все глины (мелкозернистые почвы) обладают одинаковым набуханием при усадке.

Низкий: Нет - незначительные ограничения для всех применений. Грунты крупнозернистые.

Умеренное: Умеренное ограничение для всех видов использования. Почвы средней текстуры.

Высокий: Строгие ограничения для фундаментов с подвалами, канализационными системами, лужайками и сады. Нет - незначительные ограничения для отстойников сточных вод. Глинистые почвы.

Водный стол

Наличие и глубина зеркала грунтовых вод могут вызвать ограничения, ограничивающие почва для определенных целей. 3 класса.

Уровень грунтовых вод в глубине конструкции подвала или септика / дренажного поля установка может привести к намоканию подвала или недостаточной очистке сточных вод, если только приняты особые меры предосторожности.Уровень грунтовых вод необходимо оценивать на основе обоих глубина и постоянство, требующие измерений в разное время года. Почвы без уровня грунтовых вод имеют яркий однородный цвет (коричневый, желтый и красный), а те, у кого уровень грунтовых вод, часто бледны или имеют размытый сероватый цвет. Крапчатость почвы (смешанные желтые, оранжевые, красные и серые пятна) - признак уровня воды на мелководье хотя бы часть года. Иногда крапчатый вид как пятна ржавчины.

Deep: Нет, небольшие ограничения для любого использования.Вода присутствует при> 72 дюймов в глубину.

Умеренно глубокий: Умеренные ограничения для всех целей. Уровень грунтовых вод присутствует от 48 до 72 дюймов в глубину.

Мелкий: Строгие ограничения для всех видов использования. Уровень грунтовых вод присутствует на <48 дюймов в глубину.

Опасности наводнений

Возникновение наводнений - фактор, на который часто не обращают внимания. 3 класса.

Наводнение может не происходить на территории в течение многих лет, но затем может случиться сильный ливень. затопить дома, построенные в более засушливые периоды.Градостроительство на водоразделе может увеличить сток до 70% в ручьях, что значительно увеличивает опасность наводнений. Почвы могут служить индикатором, но долговременные записи об осадках и наводнениях должны быть изученным, чтобы определить истинное состояние. Расположение на местности и близость к близлежащим ручьям - хорошие индикаторы частоты наводнений.

Нет: Нет - небольшие ограничения для всех видов использования. Частота наводнения <1 год в 4 года.

Иногда: Жесткие ограничения для фундаментов с подвалами, канализационной системой и отстойниками.Умеренные ограничения для газонов и садов. Наводнения 1 или 2 года из 4.

Частые наводнения: Очень строгие ограничения для всех видов использования. Наводнения> 2 лет в 4.

Рекомендации для домовладельца / будущего покупателя участка

Перед строительством верхний слой почвы необходимо собрать и уложить в кучу. Однажды дом построен, территория вокруг дома должна быть оценена, а верхний слой почвы заменен на поверхности. Это обеспечит рост трав и ландшафтных растений. будет успешным.Сток с крыш следует отводить в районы, удаленные от дом.

При рассмотрении вопроса о покупке существующего дома или участка для строительства дома покупатели следует провести на месте исследования этих девяти факторов почвы и участка, изучить почвенная карта участка, спросите давно проживающих поблизости жителей об условиях участка и обратиться за помощью к почвоведам Службы охраны природных ресурсов. или специалистами Консультационной службы Университета Западной Вирджинии перед выполнением окончательное решение.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если требуется септик.

Если требуется система септика или аналогичная система отвода сточных вод на месте, ты : необходимо, чтобы санитарный отдел департамента здравоохранения округа провел просачивание почвы. протестировать и оформить разрешение до начала строительства .

Где найти информацию о характеристиках почвы.

Подробную информацию по округам о характеристиках почвы можно найти в опубликованном отчет об обследовании почвы округа.Поищите в Интернете Web Soil Survey или свяжитесь с Природные ресурсы
Служба охраны природы в вашем районе. Многие области были нанесены на карту даже хотя карты и отчеты могли не публиковаться. Ваш Окружной офис WVU Extension Service также может помочь вам в получении информацию, прежде чем строить или покупать дом.

Заключительные комментарии

Тщательное рассмотрение вышеперечисленных факторов может не дать ответа на все вопросы. с которыми сталкивается потенциальный домовладелец или застройщик, но многие дорогостоящие ошибки могут можно предотвратить тщательным предварительным изучением и обращением за советом к почвоведам.

.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *