Seo-friends.ru

Большая стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Щебенистый грунт угол откоса

Классификация и строительные свойства грунтов

Строительная классификация грунтов

  • скальный грунт (сцементированный или кристаллизационный);
  • нескальный грунт (несцементированный).

К первой группе относятся магматические, метаморфические, осадочные, искусственныегрунты. Для них характерны водоустойчивость, прочность при сжатии. Породы нескальных грунтов отличаются раздробленностью и дисперсностью. Соответственно, скальные грунты — трудноподдающиеся дроблению, а нескальные с легкостью можно обрабатывать. В зависимости от содержания частиц песка, пыли, глины и др. несцементированный грунт может называться следующим образом: песок, супесь (супесок), суглинок, глина (см. табл. 1).

Примечание. Прочерк означает, что параметр не нормируется.

Строительные свойства грунтов

Особенности грунтов обусловлены составом, взаимоотношением и взаимодействием составляющих породы. Характеризовать грунты можно по физико-механическим признакам, магнитным, электрическим, водным и др. Нас интересуют строительные свойства грунтов, а это в большей степени физико-механические особенности: полагаясь на них, специалисты производят все расчеты при строительно-монтажных работах, выбирают технологию разработки почвы. Эти характеристики грунта определяют физическое состояние почвы и состояния, которые возникают в результате каких-либо воздействий на грунт. Итак, строительные свойства грунтов:

  • плотность;
  • влажность;
  • сцепление;
  • разрыхляемость;
  • угол естественного откоса;
  • удельное сопротивление резанию;
  • водоудерживающая способность.

Плотность — масса единицы объема грунта, выражается в кг/м 3 или т/м 3 . Плотность несцементированных пород может достигать 2,1 т/м 3 , скальных — 3,1 т/м 3 .

Влажность характеризуется отношением массы воды в почве к массе сухой почвы. Если процент влажности не превышает 5%, такой грунт называют сухим, от 5 до 15% — маловлажным, от 15 до 30% -влажным, выше 30% — мокрым. Чем выше влажность грунта, тем труднее его разрабатывать. Исключение — глина, т.к. ее обрабатывать в сухом виде наоборот сложнее, но при большой влажности этот процесс затрудняется из-за липкости.

Еще одно важное свойство грунтов — сцепление. Оно характеризует структурные связи и то, как грунт сопротивляется сдвигу. Сила сцепления песчаных пород составляет 0,03-0,05 МПа, глинистых — 0,05-0,3 МПа. Для мерзлых почв характерно значительно большее сцепление.

Когда разрабатывают породу, она увеличивается в объеме, это строительное свойство грунта называется разрыхляемостью. Различают первоначальную разрыхляемость К p и остаточную К ор (показывает, насколько грунт уменьшается в объеме после уплотнения). Показатели разрыхления приведены в таблице 2. Следует помнить, что естественное уплотнение протекает неравномерно, из-за чего могут появиться просадки. Чтобы избежать таких изъянов, грунт нужно утрамбовывать спецмашинами.

Согласно требованиям техники безопасности рыть котлованы и траншеи в большинстве случаев нужно с откосами и креплениями. Угол внутреннего трения, сила сцепления и давление почв, которые лежат сверху, влияют на величину углаестественного откоса. Если сила сцепления отсутствует, предельный угол совпадает с углом трения. Крутизна откоса обусловлена углом естественного откоса а (при условии, что грунт находится в предельном равновесии) (рис.1).

H/A=l/т, где т — коэффициент заложения.

Рис.1. Крутизна откоса

В табл. 3 можно ознакомиться с величинами крутизны откосов для временных земляных сооружений. Когда глубина выемки достигает 5 и более метров, крутизну откосов устанавливают проектом.

Классификация грунтов по удельному сопротивлению резаниюпредставлена в ЕНиР 2-1-1. Она основывается на свойствах грунтов и особенностях землеройной и землеройно-транспортной техники, которая участвует в разработке почвы. Выделяют 6 групп для экскаваторов с одним ковшом, 2 группы — для многоковшовых экскаваторов и скреперов, 3 группы — для грейдеров и бульдозеров, 7 групп — для разработки почвы без применения техники. Грунты первых четырех групп с легкостью обрабатываются как вручную, так и благодаря машинам, а грунты из последующих групп необходимо предварительно рыхлить иногда даже с применением взрывного способа.

Немаловажное свойство грунта, которое влияет на процесс обработки почвы, — этоводоудерживающая способность (способность грунта удерживать в своем составе воду). Для глины характерна высокая сопротивляемость прониканию воды (недренирующий грунт), для песка — низкая (дренирующий грунт). Водоудерживающаяспособность характеризуется коэффициентом фильтрации К, это значение может колебаться от 1 до 150 м/сут .

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Виды и особенности стенок и откосов траншей, правила расчета их угла

Рытье и использование траншей – обязательная мера во время строительства и дорожных работ разной сложности.

Несмотря на то, что работа кажется просто механической деятельностью, она имеет ряд особенностей, которые нужно соблюдать для достижения желаемого результата.

Как сделать стены и откосы траншеи устойчивыми, какие разновидности их бывают, как организовать работу правильно, разберемся в статье.

Что собой представляют при земляных работах?

Надежность и устойчивость сооружений из земли является главным требованием. Для того, чтоб обеспечить его выполнение важно не просто вырыть углубление, но и спланировать откосы, крутизна которых должна отвечать заявленным нормам. Главным образом эта характеристика зависит от естественного угла откоса почвы в месте строительства.

Самой большой крутизной могут обладать откосы траншей, глубина которых не превышает 5 метров, расположенных на нескальных грунтах, которые находятся выше уровня моря, или тех, которые были искусственно осушены, как и рекомендует СНиП.

Откосы траншеи представляют собой наклонные боковые стенки углублений в грунте, которые могут осыпаться или деформироваться. Именно потому так важно соблюдать все нормы и рекомендации.

Читать еще:  Чем удалить строительную грунтовку

Крутизна откосов представляет собой соотношение высоты откоса насыпи, к его основанию. Именно при вычислении правильной крутизны можно быть уверенным, что откос не сползет, а насыпь будет устойчивой и безопасной.

При выборе способа создания стен и откосов, специалисты ориентируются на целый ряд характеристик, которые существенно могут повлиять на основное решение:

  • Рельеф местности.
  • Климатические условия.
  • Гидрогеологические характеристики местности, где будет траншея. Этот пункт особенно важен, поскольку если в местности, где проводятся работы, могут возникнуть паводки, то стандартные методы не сработают.

Только все эти данные в совокупности могут дать понимание полной картины.

  1. Если траншея роется в грунте, с нормальным уровнем влажности, вертикальными стенками и без дополнительных креплений, то нормы глубины выглядят так:
    • в насыпных и песчаных грунтах глубина не может быть более чем 1 метр;
    • в супесчаных и суглинистых грунтах – не превышать 1.25 метра;
    • если земля глинистая, то предел установлен на уровне полутора метра;
    • если грунт особо плотный, то траншея может быть до 2 метров в глубину, но при условии, что все остальные работы будут производиться незамедлительно.
  2. Если разработка проводится на мерзлых грунтах любых пород, траншея может быть на полную глубину их промерзания. Исключением является только сухой песчаный грунт, который, из-за своей подвижности и рассыпчатости, не обладает нужными характеристиками. Если нужно углубиться еще ниже, но для стен необходимы специальные подпорки.
  3. Свои особенности имеет рытье траншеи в грунтах, которые ранее подвергались воздействию мороза, но потом пришли в естественное состояние. Важно соблюдать крутизну откосов, или оборудовать дополнительную подпорку стен.

Только при соблюдении норм можно быть уверенным, что конструкция будет устойчивой и надежной.

Разновидности

Еще на этапе планирования траншеи, и составления образного рисунка, конструктор должен определиться какие стенки и откосы у него будут. У каждой отдельной разновидности есть свои особенности:

    Траншеи прямоугольной формы с отвесными стенками чаще всего используются в случаях, если необходимо провести минимальный объем земляных работ.

Главный их недостаток – необходимость крепления стенок, чтоб уберечь их от обвала, и обеспечить безопасность рабочих, которые будут трудиться.

Отвесные стенки можно делать лишь при условии полного отсутствия грунтовых вод в месте работы, и нормальном уровне влажности.

  • Вертикальные стенки используются при необходимости глубоких траншей в слабосыпучих грунтах, или если поблизости есть отвесные сооружения, расположенные над землей или под ней. Вертикальное крепление предусматривает вертикально монтированные доски с минимальной толщиной 5 см, которые прижаты к стенкам траншеи распорками.
  • Траншеи с откосами не нуждаются в дополнительных подпорках, а потому дают возможность широко использовать технику для выполнения земляных работ. Они имеют большую ширину, а потому требуют большой полосы земли.

    Любой угол, в силу его притяжения к земле, стремится сдвинуться в сторону. Это чревато не только обвалами, но и несчастными случаями на производстве. Чтоб избежать подобных ситуаций важно определить правильный уклон откоса, в соответствии с нормами и рекомендациями.

    Что такое крутизна откоса?

    По большому счету угол откоса представляет собой соотношение высоты к заложению, и измеряется в градусах. Его легко определить, основываясь на параметры, приведенные в СНиП III-4-80. В ней учтены не только разные типы грунтов, но и глубина основной траншеи.

    Если в месте работы есть наслоение разных видов грунта, то расчеты рекомендуется проводить по самому слабому.

    Для примера, разберем простой и распространенный случай. Ровный дачный участок, где абсолютная отметка грунта принята за значение 51.30, а за нулевую отметку – 52.07. При этом нижнее значение фундаментной плиты составляет ровно 3, 000. Но, снизу плиты будет еще слой подготовки, толщиной в дополнительные 10 см. Грунт – суглинок, пространство не ограничено.

    При расчете абсолютной отметки обязательно указывается два знака после запятой, а при относительных величинах — три.

    Как посчитать угол откоса? Далее последовательность расчетов выглядит так:

    1. Высчитываем абсолютную отметку для фундаментной плиты. Для этого от нулевой отметки отнимаем глубину траншеи: 52.07 – 3. 000=49.07.
    2. Определяем точную отметку низа траншеи, с учетом всех факторов (в нашем случае это подложка): 49.07-0.1=48.97
    3. Определяемся с глубиной траншеи, которая будет вырыта: 51.30-48.97=2.33 метра.
    4. На заключительном этапе определяем, что согласно нашим подсчетам оптимальный угол откоса будет 45 градусов.
    Читать еще:  Что лучше пропитка или грунтовка для дерева

    По такому алгоритму можно определить оптимальный угол откоса, основываясь на любые параметры.

    Таблица допустимой крутизны

    Для того, чтобы было проще ориентироваться во всех данных, при проведении расчетов предлагаем воспользоваться следующей таблицей:

    Точно указывайте тип грунта, в котором проводятся земельные работы. В противном случае могут быть погрешности.

    Таблица углов естественного откоса грунтов

    Согласно сведениям, полученным от Госстроя РФ, которые размещены в сборнике от 2000 года, углы естественного откоса грунтов, соотношения высоты к заложению для разных видов грунта представлены в таблице:

    Таблица углов естественного откоса пород в разрыхленном состоянии:

    ПородыУгол естественного откоса, град, для породы
    сухойвлажноймокрой
    Растительная земля403525
    Песок крупный30…3532…4025…27
    Песок средний28…303525
    Песок мелкий2530…3515…20
    Суглинок40…5035…4025…30
    Глина жирная40…453515…20
    Гравий35…403530
    Торф без корней402515
    Скальные45…60

    Угол естественного откоса — это самый большой угол, который образовывается откосом грунта в соотношении к линии горизонта в спокойном состоянии. Для того, чтоб лучше понять, как делать чертеж и рассчитывать угол откоса, приводим пример готовой работы:


    Если вас интересует, что собой представляет траншея в строительстве, каково ее устройство, методы разработки, загляните в этот раздел.

    Заключение

    Еще перед началом земляных работ, чтоб все было сделано правильно, важно составить план работы, а так же графики и чертежи последовательности действий. Именно на этом этапе продумываются все нюансы дела, чтоб получить ожидаемый результат. Здесь не бывает не важных моментов или мелочей.

    Правильное планирование стен траншеи и откосов могут уберечь не только от обвалов и повторного выполнения работы, но и от нежелательных травм, и даже несчастных случаев на производстве.

    Еще на этапе предварительной подготовки рассчитайте, какой угол должен быть именно у вашей траншеи, основываясь на параметры и характеристики грунта.

    В СНиП 3.02.01-87 прописаны такие требования:

    • проект должен быть разработан только специалистами, с необходимым образованием, опытом работы и квалификацией;
    • между всеми работниками должна быть налажена коммуникация, чтоб рабочие моменты решались быстро;
    • систематический контроль уровня качества производства работ по строительству, которые проводятся на вверенной площадке;
    • все работники должны иметь нужную специализацию и квалификацию;
    • техническое обслуживание конструкций и коммуникаций, подключенных к ней, должно проводиться исключительно по проекту, в безопасном режиме и рабочем состоянии.

    Кроме этого, все конструкции, материалы и техника должны соответствовать нормам, и подходить для выполнения земляных работ такого класса и спектра.

    Угол естественного откоса

    Угол естественного откоса — это наибольший угол, который может быть образован откосом свободно насыпанного грунта в состоянии равновесия с горизонтальной плоскостью.

    Угол естественного откоса зависит от гранулометрического состава и формы частиц. С уменьшением размера зерен угол естественного откоса становится положе.
    В воздушно-сухом состоянии угол естественного откоса песчаного грунта равен 30—40°, под водой — 24—33°. Для грунтов, не обладающих сцеплением (сыпучих), угол естественного откоса не превышает угла внутреннего трения

    (9.25)

    Для определения угла естественного откоса песчаного грунта в воздушно-сухом состоянии используют прибор УВТ ( рис. 9.11, 9.12 ), под водой — ВИА ( рис. 9.13 ).

    Согласно рис. 9.12 при наклоне ящика песок осыпается и, разрыхляясь, образует откос с углом, который можно определить транспортиром или по формуле

    (9.26)

    Понятие об угле естественного откоса относится только к сухим сыпучим грунтам, а для связных глинистых оно теряет всякий смысл, так как у последних он зависит от влажности, высоты откоса и величины пригрузки на откос и может изменяться от 0 до 90°.

    Рис. 9.11. Прибор УВТ-2: 1 — шкала; 2 — резервуар; 3 — мерительный столик; 4 — обойма; 5 — опора; 6 — образец песка

    Рис. 9.12. Определение угла естественного откоса вращением емкости (а) и медленным снятием пластинки (б): А — ось вращения емкости

    Рис. 9.13. Прибор ВИА: 1 — ящик ВИА; 2 — образец песка; 3 — емкость с водой; 4 — транспортир; 5 — ось вращения; 6— пьезометр; 7— штатив

    При разработке и усадке разрыхленного грунта выемки и насыпи образуют естественные откосы различной крутизны. Наибольшую крутизну плоских откосов земляных сооружений, траншей и котлованов, устраиваемых без креплений, следует принимать согласно табл. 9.2. При обеспечении естественной крутизны откосов обеспечивается устойчивость земляных насыпей и выемок.

    Читать еще:  Чем удалить акриловую грунтовку с керамогранита

    Таблица 9.2. Наибольшая крутизна откосов траншей и котлованов, град.

    ГрунтыКрутизна откосов при глубине выемки, м (отношение высоты к заложению)
    1,53,05,0
    Насыпные неуплотненные56(1:0,67)45(1:1)38(1:1,25)
    Песчаные и гравийные влажные63(1:0,5)45(1:1)45(1:1)
    Глинистые:
    супесь76(1:0,25)56(1:0,67)50(1:0,85)
    суглинок90(1:0)63(1:0,5)53 (1:0,75)
    глина90(1:0)76(1:0,25)63(1:0,5)
    Лессы и лессовидные сухие90(1:0)63(1:0,5)63(1:0,6)
    Моренные:
    песчаные, супесчаные76(1:0,25)60(1:0,57)53 (1:0,75)
    суглинистые78(1:0,2)63(1:0,5)57(1:0,65)

    Откосы насыпей постоянных сооружений выполняют более пологими, чем откосы выемок.

    24. Предельный угол откоса сыпучих и предельная высота откоса связных грунтов.

    Откос сыпучего грунта на котором лежит тверд, частица М.Разложим вес частицы Р на две составляющие: Нормальную N к линии откоса αb и касательную T.Сила T стремиться сдвинуть частицу к подножию откоса, но ей будет противодействовать сила трения T’, пропор-ая нормальному давлению,т.е. T’=fN, где f-коэф. трен. Проектируя все силы на наклонную грань откоса Р sinα- fРcosα=0,откуда tqα=f,а т.к. коэф. трения f= tqφ,то окончательно получим :α=φ,Предельный угол откоса сыпучих грунтов равен углу внутреннего трения грунта. Это — угол естественного откоса. Естественный откос относиться только к сухим грунтам, для связных глинистых оно теряет всякий смысл, т.к. у последних в зависимости от их влажности угол откоса может меняться от0 до90º и зависит так же от высоты откоса. Условие равновесия идеально связ. грунта.(φ=0;с≠0). Нарушение равновесия при некоторой предельной высоте h произойдет по плоской поверхности скольжения αc,наклонной под углом α к горизонту. Составим уравнение равновесия всех сил, действ-их на оползающую призму αbc.Дейсвующей силой будет вес Р призмы αbc.Стороны призмы bc=hctqα. Р=(yh 2 /2)* ctqα.Силу Р разложим на нормальную и касательную к поверхности скольжении αc. Силами, сопротивляющимися скольжению, будут лишь силы сцепления c, распределенный по плоскости скольжения αc=h/sinα. Т.к.в верхней точки с призмы αbc давление будет =0, а в нижнем α-максим., то в среднем учитывать половину силы сцепления. Составим ур-е равновесия, взяв сумму проекций всех сил на направлений αc и прирав к 0. (yh 2 /2) ctqα sinα-(с/2)*(h/ sinα)=0,откуда с=(yh/2) sin2α.

    Определим значение высоты h=h90,соответствующей максим-му использованию сил сцепления. При этом sin2α=1 и α=45 о .отсюда следует h90=2с/y. Таким образом массив связного грунта может иметь верт-й откос h90 определяемой высоты. При высоте больше h90 произойдет сползание призмы αbc.

    В сыпучих грунтах предельный угол откоса равен углу внутреннего трения сыпучего грунта.

    Про связные грунты не нашла….может быть в лекции, но я не успевала за ним записывать( у меня только про несвязные написано.

    25. Предельная нагрузка на подпорную стену для сыпучих грунтов.

    Если свободный откос массива грунта имеет крутизну больше предельной, возникает необходимость поддержать его подпорной стеной. Подпорные стены сооружения служат для поддержания массива грунта в равновесии. При некотором давлении Еактивное подпорная стенка может повернуться по направлению от грунта, что приведет к потере устойчивости и поддерживающего массива грунта.

    Задача закл-ся в определении макс. давления грунта на подпорную стену. Принимаем след-ие допущения:

    поверхность скольжения плоская.2. призма обрушения соответствует Рмакс.

    ; ; ; . Равнодействующая активного давления =площади эпюры и приложена на высоте 1/3 от основания. ;

    Пусть на поверхн-и грунта приложена некоторая равномерно распред-ая нагрузка Q=q=ɤ*h.

    Заменим данную нагрузку q эквивалентным слоем грунта h.

    ; ; ;;

    .

    26. Предельная нагрузка на подпорную стену для связных грунтов

    Если свободный откос массива грунта имеет крутизну больше предельной, возникает необходимость поддержать его подпорной стеной. Подпорные стены сооружения служат для поддержания массива грунта в равновесии. При некотором давлении Еактивное подпорная стенка может повернуться по направлению от грунта, что приведет к потере устойчивости и поддерживающего массива грунта. Задача закл-ся в определении макс. давления грунта на подпорную стену. Принимаем след-ие допущения: 1.поверхность скольжения плоская.2. призма обрушения соответствует Рмакс.

    В связных грунтах действует сцепление с, кот-е можно заменить всесторонним давлением связности, прилож-ым к свободным граням грунта и заменить это давление на эквивалентный слой грунта высотой h. . Т. обр. сцепление уменьшает боковое давление грунта на подпорную стену на постоянную по всей величине высоту и на некот. высоте hс суммарное давление =0. ; –активное давление связного грунта на подпорную стену.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector