Удельный вес насыпного грунта – Таблица. Плотность (в т.ч. насыпная) веществ, продуктов, жидкостей и газов при атмосферном давлении. Состояние вещества. Английские наименования.

Содержание

Насыпная плотность сыпучих строительных материалов

Главная > Часто задаваемые вопросы > Насыпная плотность сыпучих материалов и грунтов

Насыпная плотность – это отношение веса рыхлого материала к его объему, полученному при свободной засыпке в емкость. Она состоит из плотности твердого вещества, воды и воздуха, которые заполняют поры и промежутки между отдельными частицами. Измеряется в кг/м³, г/см³, т/м³.

Практически каждый из вас, кто занимался строительством или ремонтом, сталкивался с необходимостью приобретения сыпучих строительных материалов и грунтов.

В следствии чего возникали вопросы:

  • Как правильно рассчитать необходимое количество материала для производства тех или иных работ
  • Как проверять привезённый материал по количеству и качеству
  • Что такое «Насыпная плотность»
  • Что такое «Коэффициент уплотнения»

Таблицы со сравнительными характеристиками насыпной плотности различных материалов:

Для расчёта насыпной плотности рекомендуем наш КАЛЬКУЛЯТОР

Что такое насыпная плотность и какие факторы влияют на этот показатель

Насыпная плотность – изменчивая величина. При определенных условиях материал одного и того же веса может занимать разный объем. Также при одинаковом объеме масса может изменяться.

Больше всего на показатель влияют такие факторы:

  • Размеры и форма зерен
  • Пористость материала
  • Влажность
  • Уплотнение при транспортировке и складировании
  • Плотность твердого вещества

В продолжении раздела вы найдете более детальную информацию о влиянии всех этих факторов.

Размер и форма зерен

Чем мельче частицы, тем плотнее они располагаются в куче. Поэтому самую высокую насыпную плотность имеют такие материалы как песок, отсев и дресва. Чем крупнее зерна, тем больше между ними пустот. Например, мелкий отсев (фракции 0-5) может иметь насыпную плотность до 1910 кг/м³, в то время как крупный щебень (фракции 40-70) имеет показатель не более 1170 кг/м³. Это значит, что в одну и ту же емкость поместится больше мелкого материала, чем крупного.

Кроме размера, важную роль играет и форма зерен. Лучше всего уплотняются частицы правильной формы. Например, насыпная плотность кубовидного щебня всегда будет высокой. Если в нем много лещадных зерен (плоских или игловидных), показатель сразу снизится.

Пористость

Пористость характерна для всех сыпучих материалов. Она измеряется объемом промежутков между твердыми частицами. Поры бывают открытыми и закрытыми. Количество открытых может резко уменьшатся при уплотнении (особенно при низкой влажности материала). Закрытые поры находятся внутри твердых частиц; они заполнены воздухом или влагой. Наличие таких пор уменьшает плотность и мало влияет на ее изменение при трамбовке. Например, большое количество закрытых пор в керамзите, поэтому его насыпная плотность всегда низкая.

Влажность

Влажность – одно из важнейших свойств, влияющее на характеристику. Вода вытесняет из пор воздух, показатели которого не учитываются при вычислении насыпной плотности. Поэтому в дождливую погоду или после хранения материала под снегом его плотность увеличивается.

Перевозка и хранение

Транспортировка и хранение на складе вызывают уплотнение материала. Не удивляйтесь, если вы закажете 10 кубов, а вам привезут только 9,5. Вибрация вызывает смещение частиц по отношению друг к другу, уменьшает пористость, взывает усадку. То же происходит при хранении на складе – материал уплотняется за счет давления собственного веса. Вычислить, на сколько уменьшится объем, можно с помощью коэффициента уплотнения.

Если вы засыпаете яму щебнем, отсевом или песком, со временем его объем также уменьшится. Поэтому закупать нужно всегда чуть больший объем материала и вычислять его будущую усадку с помощью коэффициента.

Данный показатель применим не для всех материалах. Обычно он указывается в ГОСТе.

Ниже приведены ссылки, пройдя по которым, вы найдете коэффициенты для следующих материалов:

Плотность твердого вещества

Плотность твердого вещества – самый стабильный показатель. Он зависит исключительно от физических и химических свойств материала и не изменяется при перевозке, складировании, повышении влажности.

Как определить насыпную плотность

Насыпную плотность определяют разными способами. Одни могут использоваться даже в полевых условиях, другие доступны только в специализированных лабораториях.

Весовой метод

Это самый простой способ определения показателя. Для его проведения необходимо иметь воронку, цилиндр определенного объема и весы. Материал засыпают в воронку, из которой он поступает в цилиндр. Когда емкость полностью заполнится, специальной пластиной выравнивают верхний слой. Затем пробу взвешивают и вычисляют соотношение массы к объему.

Весовым методом можно определить насыпную плотность и в полевых условиях. Достаточно иметь емкость известного объема (например, ведро) и бытовые весы. В ведро насыпаем материал и взвешиваем. Получаем вес. Далее вычисляем насыпную плотность.

Например, ведро 10 литров имеет объем 0,01 м³. Гранитный щебень, помещенный в это ведро, весит 18 кг. Это значит, что насыпная плотность будет равна 1800 кг/м³. Понятно, что результат будет лишь приблизительным, так как в лабораторных условиях точно взвешивают массу емкости и массу пробы, пробу насыпают с определенной высоты и так далее. Но если под рукой нет оборудования и специалистов, то можно определить примерную насыпную плотность таким вот образом.

Метод режущих колец

Насыпную плотность грунта вычисляют с помощью режущих колец с известным объемом. В качестве вспомогательных инструментов служат нож и две металлические пластины.

Последовательность методики следующая:

  • Взвешивают кольцо и пластины
  • Выравнивают ножом поверхность грунта
  • Смазывают внутреннюю поверхность кольца техническим маслом
  • Опускают кольцо в грунт, пока он полностью не заполнит внутреннее пространство
  • Выравнивают ножом верхний край
  • Срезают грунт снизу кольца конусом
  • Аккуратно на ноже переносят кольцо на пластину и устанавливают вверх конусом
  • Срезают верхний слой земли на уровне кольца
  • Взвешивают пробу и отнимают от ее массы данные кольца и пластин
  • Разделяют вес грунта на объем кольца и получают насыпную плотность

Лабораторные методы

В научных лабораториях применяют косвенные методы определения насыпной плотности по затуханию рентгеновских, радиоактивных или ультразвуковых лучей. При прохождении через разные материалы они частично поглощаются. С помощью специальных приборов измеряется интенсивность излучения до и после прохождения через пробу.

По величине насыпной плотности материалы разделяют на группы:

  • Легкие (меньше 600 кг/м³)
  • Средние (600-1100 кг/м³)
  • Тяжелые (1100-2000 кг/м³)
  • Сверхтяжелые (больше 2000 кг/м³)

Для чего определяют насыпную плотность

Знать насыпную плотность важно в таких ситуациях:

  • Вам известен объем ямы или канавы, которую нужно засыпать, а вы хотите узнать вес материала, который для этой цели необходимо купить
  • В продаже есть материал в килограммах, а вам нужно знать его объем
  • Вы хотите правильно рассчитать количество единиц транспорта, необходимых для перевозки купленного материала

Показатель учитывается при расчете веса и объема материалов в нашем калькуляторе. Для вашего удобства мы привели конкретные цифры в таблице Насыпная плотность нерудных материалов.

Определение несущей способности грунта

11.2.2. Расчет оснований на насыпных грунтах

Основания и фундаменты зданий и сооружений на насыпных грунтах рассчитываются по деформациям исходя из того, чтобы полная осадка фундамента на насыпном грунте не превышала предельно допустимой для проектируемого здания или сооружения. При этом полная осадка sf фундамента подсчитывается как сумма осадок, вызванных его нагрузкой и дополнительными факторами:

где s — осадка фундамента от его нагрузки, определяемая по указаниям гл. 5, s

f1 — дополнительная осадка основания от самоуплотнения насыпных грунтов от собственного веса, sf2 — то же, вследствие замачивания, снижения уровня подземных вод, sf3 — то же, при разложении органических включений, sf4 — то же, за счет уплотнения подстилающих грунтов от веса насыпи.

Дополнительные осадки sf1, sf2 приближенно допускается определять по формуле

где γc1,c2 — коэффициенты уплотняемости насыпного грунта, принимаемые по табл. 11.15, β = 0,8 — безразмерный коэффициент, σzg — среднее вертикальное напряжение в насыпном грунте от его собственного веса: σzg = 0,5γh ( γ — среднее значение удельного веса насыпного грунта в водонасыщенном состоянии), h — толщина слоя насыпного грунта под фундаментом,

E — среднее значение модуля деформаций насыпного грунта.

Дополнительная осадка sf3 при содержании в насыпных грунтах органических включений от 0,03 до 0,1 вычисляется по формуле

где η — коэффициент, учитывающий условия залегания органических включении в насыпных грунтах, приближенно принимаемый равным 0,75, k — коэффициент, учитывающий возможность разложения органических включений и принимаемой: для водонасыщенных насыпных грунтов k = 0,2, а для остальных k = 0,5, w — среднее содержание органических включений а насыпных грунтах, γd — удельный вес грунта в сухом состоянии, γs — удельный вес частиц грунта, h — толщина лежащего ниже подошвы фундамента слоя насыпного грунта, содержащего органические включения, подвергающиеся разложению.

Дополнительные осадки за счет уплотнения подстилающих насыпь грунтов допускается не учитывать, если давность отсыпки насыпных грунтов превышает 1 год для песчаных грунтов, 2 года для глинистых грунтов, залегающих выше уровня подземных вод, и 5 лет, находящихся ниже уровня подземных вод.

Расчетные сопротивления насыпных грунтов, представляющих собой планомерно возведенные насыпи, а также отвалы грунтов и отходов производств, определяются по формуле (5.29) с учетом степени самоуплотнения грунтов, неоднородности их состава и сложения, принятых методов подготовки оснований с использованием прочностных характеристик грунтов при их полном водонасыщении. Предварительные размеры фундаментов зданий и сооружений, возводимых на слежавшихся насыпных грунтах, назначаются исходя из условий расчетных сопротивлений R (табл. 11.16).

Характеристики насыпного грунта для расчета
11.2.2. Расчет оснований на насыпных грунтах Основания и фундаменты зданий и сооружений на насыпных грунтах рассчитываются по деформациям исходя из того, чтобы полная осадка фундамента на насыпном грунте не превышала предельно допустимой для проектируемого здания или сооружения. При этом полная осадка sf фундамента подсчитывается как сумма осадок, вызванных его нагрузкой и

Источник: xn--h3aleim.xn--p1ai

Грунты и фундаменты. Типы грунтов, свойства грунтов. Насыпные грунты

Чтобы определиться с конструкцией фундамента, оптимальной по глубине заложения, площади подошвы, материалу и пр., без полной информации о грунтах основания не обойтись. Диапазон свойств грунтов огромен. Или эти свойства позволяют существенно сэкономить на фундаменте, как в случае скальных грунтов в основании, или совсем наоборот – затраты на нулевой цикл составят до 50% всей стоимости постройки, и это не включая водоотвод, а земляные работы придется проводить в глобальных масштабах. Ведь иногда нужно строиться на этом именно участке, и весь приоритет в этом. Факторов много. в частности, торфяные и суглинистые грунты, которые могут преподнести неприятный сюрприз в виде плывуна, отличаются плодородием. А на скале вырастить сад и огород вряд ли удастся.

Изучать свои грунты приходится, чтобы рассчитать, на какую глубину закладывать фундамент. Без уверенности в несущих способностях грунта нет смысла гадать о необходимой площади опирания на грунт. Причем вариант просто построить очень большой и мощный фундамент далеко не всегда выход, а может оказаться и провальной идеей, и не только с точки зрения финансов. Пример: глубокий ленточный фундамент под легкий каркасный или деревянный дом на пучинистом грунте. Силы морозного пучения действуют по нормали – под подошвой, и по касательным – на боковые поверхности фундамента. И чем больше площадь этих поверхностей, тем сильнее будут выталкивать легкий дом замерзшие глины и суглинки. Подвижки на десятки сантиметров зимой не редкость, а сила выталкивания у глин доходит до 200 Мпа (или более 3 тн/см2). Дом весит мало, и компенсация подъемной силы грунта увеличением веса фундамента обойдется слишком дорого. Заливать ленты метровой ширины ниже глубины промерзания, чтобы справиться с пучинами – это под маленький дом 12*12 м будет под 75 м3 бетона! Не выход. Правильней будет заложить ленту на дренирующей отсыпке из крупного песка и щебня, по периметру дома сделать теплую отмостку и обеспечить пристенный дренаж. Для этого понадобиться бетона и арматуры в 8-9 раз меньше, несущая способность будет обеспечена, а затраты снизятся во много раз.

Правильное решение – решать водоотвод при высокой грунтовой воде или сезонных верховодках, и выбирать тип фундамента исходя именно из свойств грунтов. А архитектуру и все нагрузки от дома, ветра, снега и пр. необходимо учитывать именно для выбранной конструкции фундамента, то есть решать комплексную задачку, основными условиями которой являются свойства грунтов участка.

Типы грунтов и их свойства. Почвы и насыпные грунты

Верхний слой на участке, как правило почвенный (если не проводилась отсыпка или закрепление грунтов). Почвой называют поверхностные слои дисперсных грунтов, образовавшиеся под влиянием биогенных факторов и атмосферных условий данного климата. На почву фундаменты опирать противопоказано. Верхний плодородный растительный слой срезают до плотных слоев грунта, на глубину примерно 15 – 35 см, даже для такого типа фундаментов, как завинчивающиеся винтовые сваи. В почве обычно присутствует гумус, имеющий кислую реакцию. Кислоты и биосфера почв агрессивны к бетону, и даже при отличной гидроизоляции подошвы будут оставаться фактором риска. Кроме того, почвенный слой следует срезать и из соображений экологии, он пригодится для благоустройства и озеленения участка.

Насыпные, или искусственные, или техногенные грунты

Не имеется в виду высокая отсыпка для строительства, например, на торфяниках. Речь идет именно об имеющихся на участке техногенных отложениях. Их свойства, как правило, не имеют ничего общего со свойствами «родных» естественных грунтов участка.

Насыпные грунты имеют одно общее свойство – они очень неоднородны. Чтобы решить, можно ли опирать на них фундамент, нужны серьезные исследования. Насыпные грунты могут образоваться в результате перемещения почв или на местах очень старых построек. В таком случае, если за долгие годы основание прошло весь процесс самоуплотнения, спрессовалось и достигло наибольшей несущей способности, такое основание может быть надежным и для нового фундамента. Если насыпной грунт состоит из песков, смешанных с щебенкой или гравием, и любыми включениями обломочных и скальных грунтов, кроме древесной щепы и бытового мусора, и этот грунт самоуплотнялся не менее трех лет, то он может обеспечит основание под фундамент, и специальные меры по закреплению не нужны. Но если этот грунт очень неоднородный, и процесс самоуплотнения занимал меньшее время, то предсказать, как поведет себя этот грунт при нагружении, невозможно.

На «рукотворных» грунтах строят и городские дома, и частные. Строители освоили методы уплотнения рыхлых и слабых грунтов свалок, для чего пришлось изучить из свойства. Эти свойства зависят от состава, и самые слабые – это органика, проще говоря, помойки. На таких «грунтах» строить, конечно невозможно, в том числе и по техническим причинам. Сжимаемость у этих отвалов мала, и самоуплотняются они по 30-50 лет. Насыпи из строительного мусора, шлака, шахтные отвалы могут иметь разные свойства в зависимости от того, каким образом из укладывали, и сколько времени прошло с момента формирования отвала.

Строительные отвалы – дело другое, уплотняются они от 7 до 20 лет, если не содержат много органики. Когда разрабатывают карьеры, такие отвалы образуются тысячами кубов. Если в их составе – песок, то такие толщи могут уплотниться полностью за год или три, если больше суглинков и глины, то слеживаются эти толщи дольше – до 5-10 лет, а потом на них можно строиться.

Грунты, отсыпанные менее трех лет назад, нужно укреплять. Способы – проливка водой с втрамбовкой крупного щебня, а затем расклинцовка верхнего слоя щебнем мелких фракций. Проливка может применяться и битумная, в слой щебня. Методы повышения несущих способностей грунтов разработаны и применяются в частном строительстве. Проливку, битумизацию и механическое закрепление можно делать и своими руками на участке, но электрохимические, термические методы, цементацию, силикатизацию и инъецирование и т.п. выполняют специализированные организации. Эти методы могут оказаться очень дорогостоящими.

Для строительства на насыпных грунтах так же, как и для естественного основания, важен водоотвод с участка и дренаж фундамента. снизить уровень грунтовых вод – значит предотвратить или значительно снизить пучение. Насыпные грунты требуют серьезного подхода и анализа. Наиболее частый вариант – создание дренирующей и амортизирующей подсыпки из щебня, песка или ПГС. Насыпной грунт может прекрасно подойти для устройства ленточного фундамента, винтовых свай. Плитные фундаменты, в частности УШП на неоднородных насыпных грунтах возможны, но требуют расчета и исследований.

Грунты и фундаменты
Чтобы определиться с конструкцией фундамента, оптимальной по глубине заложения, площади подошвы, материалу и пр., без полной информации о грунтах основания не

Источник: stroyfora.ru

Фундамент. Расчет нагрузки на грунт.

Многие пытаются рассчитывать конструкцию фундамента, взяв за основу характеристики грунтов. Я также пытался это сделать, да только тема эта по грунтам для меня оказалась чересчур обширная. Скальные, крупнообломочные, глинистые да песчаные. вобщем, достаточно только взглянуть на ГОСТ 25100-95 (Грунты. Классификация.), как осознаешь, что львиная доля всех этих знаний мне и не нужна вовсе. А где же из этого нагромождения информации то, что мне нужно?

И я опять пошел по пути упрощения. Не надо мне изучать грунты. Давай-ка я сначала определю, сколько будет весить моя конструкция, мой дом, который я намерен построить. А потом уже буду посмотреть, выдержит ли земля участка это строение, или он провалится в нее по крышу.

Вобщем, поехали. Сначала считаю вес фундамента. Беру за основу сплошной монолит, железобетон. Поскольку мне нужен цокольный этаж, то и фундамент у меня будет ленточный и никакой другой. Ведь лента фундамента – это часть стены цокольного этажа.

Короче, Высота фундамента пусть будет 1,5 метра. Ширина ленты – 0,3 м. Габариты дома – 9 х 9 метров. Башенок всяких, верандочек и фигурных крылечек не предусматриваю, я вообще противник всего этого, поскольку живу не в Африке. Потому и дом строго квадратный, чтобы уменьшить теплопотери. И что же получается? 9 * 4 * 0,3 * 1,5 = 16,2 кубометра.

К этому добавлю еще подошву шириной 0,5 м и высотой 0,1 м. 9 * 4 * 0,5 * 0,1 = 1,8 кубометра. И вот, в итоге 16,2 + 1,8 = 18 кубометров бетона. Беру удельный вес 2500 кг/м 3 и множу на объем 18 м 3 . Получается 45000 кг. Внушительно, ничего не скажу.

А еще стены. Это примерно 20 рядов по 60 газобетонных блоков, каждый из которых весит 16 кг. 20 * 60 * 16 = 19200 кг. Нормально. Вес раствора для кладки и прочей аммуниции типа арматуры не считаю, ведь есть еще оконные проемы да дверные, которых не учитывал. Да и не диссертацию пишу, право.

Что дальше? Перекрытия, конечно. У меня они деревянные, а удельный вес сосны – 500 кг/м 3 . Не буду вдаваться в подробности, просто скажу, что каждое из двух перекрытий у меня весом около 3000 кг. Но есть одно НО: нижнее перекрытие опирается не только на стены, оно опирается и на пол цокольного этажа через перегородки в нем. А верхнее перекрытие опирается также на перегородки, стоящие на нижнем перекрытии. Так что я, пожалуй, возьму в расчет только половину веса перекрытий. Только 3000 кг.

А мебель и всю утварь, включая жильцов, вообще не буду учитывать. Веса немного, да и опора для всего – перекрытия. Гораздо больше будут значить крыша и снеговая нагрузка. По моим расчетам, опять же без подробностей здесь, стропильная система вкупе с обрешеткой, фронтонами и профнастилом весит до 3500 кг.

А вот снеговая нагрузка. При той крутизне скатов, что я запланировал, ее вообще-то и не должно быть, да и крышу ориентирую так, чтобы ветрами не наметало, а сдувало. Для того, чтобы выбрать нужную ориентацию, не одну крышу в округе проанализировал. Но все же, чем черт не шутит! Положу-ка я для расчетов еще и полуметровый слой снега на крышу.

Крыша приличная, площадь у нее около 150 квадратных метров, а полуметровый слой снега на ней будет весить. ух ты! 30 тонн! Ладно, принято. Считаем все вместе:

Фундамент: 45000 кг.
Стены: 19200 кг.
Перекрытия: 3000 кг.
Крыша: 3500 кг.
Снег: 30000 кг.

Итого? Итого получается 100700 кг. Это все увеличиваю еще в полтора раза для надежности и в качестве результата принимаю общий вес в 150 тонн.

Вот. Теперь самое интересное. Какая там у меня площадь подошвы фундамента? 9 * 4 * 0,5 = 18 м 2 , или 180000 см 2 . Теперь прикинем, какой вес давит на каждый квадратный сантиметр подошвы: 150000 / 180000 = 0,83 кг/см 2 .

А теперь еще интереснее. Посмотрим на таблицы, в которых указана допустимая нагрузка на разные грунты.

Расчетные сопротивления R крупнообломочных грунтов

Характеристики насыпного грунта для расчета
Хотел рассчитывать конструкцию фундамента, взяв за основу характеристики грунтов. Я также пытался это сделать, да только тема эта по грунтам для меня оказалась чересчур обширная. И я вновь упрощаю.

Источник: sebestroj.ru

Определение несущей способности грунта

Установление несущей способности грунта (табличные значения) находящегося под проектируемым или реконструируемым фундаментом начинают с геологической разведки. Для этого на строительной площадке из скважин или шурфов отбираются и исследуются пробы грунта.

Сначала производится классификация грунта. Гранулометрическим и/или методом отмучивания находится состав грунта и определяется его название.

Затем исследуются физические характеристики грунта. Методом режущего кольца устанавливается плотность грунта, методом высушивания и взвешивания определяется влажность, а скручиванием грунта в жгут и испытание балансирным конусом — консистенция грунта.

Далее делаются дополнительные лабараторные исследования грунта или производится еще несколько вычислений расширяющих количество физических характеристик грунтов.

При невозможности точного установления типа грунта самостоятельно, наличие на участке органических, мерзлых, насыпных грунтов и при любых других сомнениях в классифицировании грунта, для определения несущей способности грунта, нужно привлекать лицензированные геологические организации.

Уровень отвественности здания

Здание или сооружение должно быть отнесено к одному из следующих уровней ответственности: повышенный, нормальный и пониженный (статья 4 пункты 7–10 действующего технического регламента о безопасности зданий и сооружений Федерального закона №384-ФЗ) .

К повышенному уровню отвественности относятся: особо опасные, технически сложные или уникальные объекты.

К пониженному — здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства.

Все остальные здания и сооружения относятся к нормальному уровню отвественности.

Формулировка идентификации зданий относящихся к третьему (пониженному) уровню отвественности — расплывчатая. Непонятно, описанны две группы зданий и сооружений: временные и вспомогательные или три группы — временные, вспомогательные и индивидуальные? В Белоруссии жилые индивидуальные дома высотой не более 2 этажей относят к третьей группе отвественности и в России жилые здания высотой до 10 м раньше тоже относили к этой группе. В новом техническом регламенте ясности в этом вопросе нет. Видимо его каждому придется решать самостоятельно. От выбора уровня отвественности зависит объем геологических изысканий и методика расчета фундаментов.

Определение расчетного сопротивления основания R по таблицам

Этот метод применяется для предварительного и окончательного расчета оснований для зданий третьего уровня ответственности находящихся в благоприятных условиях. Либо для предварительного расчета оснований для зданий второго уровня отвественности находящегося в любых, в том числе и неблагоприятных инженерно-геологических условиях.

«Благоприятными» считаются условия, при которых слои грунта в основании залегают горизонтально (уклон слоев не превышает 0,1), а сжимаемость грунта не увеличивается по крайней мере до глубины, равной двойной ширине самого большого отдельного фундамента и четырем ширинам ленточного (считая от уровня его подошвы).

Для фундаментов шириной bo = 1 м и глубиной заложения do = 2 м значения расчетного сопротивления основания (Ro ) приведены в таблицах 11–15. С увеличением или уменьшением глубины заложения фундамента изменяется несущая способность грунта основания. В этом случае расчетные сопротивления основания (R) на различных глубинах следует определять по формулам:

где b — ширина фундамента, м, d — глубина заложения подошвы, м , γ’— расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м³, k1 — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными грунтами и песками, k1 = 0,125, для оснований сложенных пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами, k1 = 0,05, k2 — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными песчаными грунтами — k2 = 0,25, сложенных супесями и суглинками —k2 = 0,2, глинами — k2 = 0,15.

Определение несущей способности грунта
Установление несущей способности грунта находящегося под проектируемым или реконструируемым фундаментом начинают с геологической разведки. Для этого на строительной площадке из скважин или шурфов отбираются и исследуются пробы грунта.

Источник: ostroykevse.com

Таблицы допустимого давления на грунт и несущей способности грунта.

При разработке проекта для фундамента дома учитываются все факторы, в том числе и особенности грунтов. Для расчета общей допустимой нагрузки дома на грунт фундамента вы можете использовать формулу: A = Vдома (кг) / Sфунд (см2).

Таблица допустимого давления на грунт, кг/см 2 .

Грунт

Глубина заложения фундамента

Щебень, галька с песчаным заполнением

Дресва, гравийный грунт из горных пород

Песок гравелистый и крупный

Щебень, галька с илистым заполнением

Песок средней крупности

Песок мелкий маловлажный

Песок мелкий очень влажный

Иногда влажность грунтов может изменяться в большую сторону, в таких случаях несущая способность почвы становится меньше. Рассчитать влажность грунта можно самостоятельно. Для этого необходимо выкопать скважину или яму, и в том случае если через какой либо промежуток времени в ней появляется вода – грунт влажный, а если ее нет, то он сухой. Ниже мы рассмотрим плотность и несущей способности различных грунтов. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.

Таблица плотности и несущей способности различных грунтов.

Грунт средней плотности

Песок среднего размера

Супесь влажная (пластичная)

Мелкий песок (маловлажный)

Мелкий песок (влажный)

Глина влажная (пластичная)

Суглинок влажный (пластичный)

При разработке проекта дома для примерного расчета фундамента, как правило, несущая способность принимается 2 кг/см 2 .

Следует отметить, что при разработке, грунт разрыхляется и увеличивается в объеме. Объем насыпи, как правило, больше объема выемки из которой грунт изымается. Грунт в насыпи будет постепенно уплотняться, это происходит под действием собственного веса или механического воздействия, поэтому значения первоначального коэффициента увеличения объема (разрыхления) и процента остаточного разрыхления после осадки будет между собой различаться. Грунты в зависимости от трудности и способа их разработки делятся на категории.

Таблица категорий и способов разработки почвы.

Категория грунтов

Типы грунтов

Плотность, кг/м 3

Способ разработки

Песок, супесь, растительный грунт, торф

Ручной (лопаты), машинами

Легкий суглинок, лёсс, гравий, песок со щебнем, супесь со строймусором

Ручной (лопаты, кирки), машинами

Жирная глина, тяжелый суглинок, гравий крупный, растительная земля с корнями, суглинок со щебнем или галькой

Ручной (лопаты, кирки, ломы), машинами

Тяжелая глина, жирная глина со щебнем, сланцевая глина

Ручной (лопаты, кирки, ломы, клинья и молоты), машинами

Плотный отвердевший лёсс, дресва, меловые породы,сланцы, туф, известняк иракушечник

Ручной (ломы и кирки, отбойные молотки), взрывным способом

Граниты, известняки, песчаники, базальты, диабазы, конгломерат с галькой

Таблицы допустимого давления на грунт и несущей способности грунта
Таблица несущей способности грунта, сопротивление грунтов, таблица веса грунтов, таблица категорий и способов разработки почвы.

Источник: www.calc.ru

Объемный вес грунта для застройщика |

Иногда при строительстве своего дома нужно определить объемный вес грунта. Все мы что-то копаем, роем, вывозим, привозим… Всегда требуется определить хотя бы нужный тоннаж заказываемой машины, чтобы не попасть впросак.

Грунт перевозится довольно часто. Как определить его объемный вес (ОВ)? Этот вопрос и рассмотрим.

Для начала надо уяснить себе, чем ОВ отличается от УВ (удельного веса), похожую задачку с песком мы решали здесь.

Удельным весом грунта будет называться отношение его объема к массе его твердых частичек, которые высушены при Т=100-105°С.

Нужно помнить, что УВ зависит от:

  • минералогического состава;
  • количества органических веществ;
  • отсутствия (либо наличия) всевозможных растительных остатков.

Зачем нам нужно знать УВ? Эта величина понадобится при определении ОВ. Таблица удельных весов наиболее встречаемых грунтов выглядит вот так.

Объемный вес грунта, обзор-1

Теперь, зная эти цифры, можно приступать к определению объемного веса грунта, т.е. в единице объема.

Основной фактор, который влияет на этот параметр — влажность. В зависимости от нее объемный вес грунта разделяется на 2 вида.

  1. Сухой.
  2. Влажный.

На это обстоятельство следует обращать внимание.

Порой такие мелочи вносят ошибку в расчеты.

ОВ сухого материала вычисляется по формуле:

Объемный вес грунта, обзор-2

Что касается ОВ влажного материала, он вычисляется вот так:

Объемный вес грунта, обзор-3

Конечно, застройщик-любитель этими формулами пользоваться не будет. Ему нужно подсчитать все быстро и без лишней головной боли.

Искомые усредненные значения объемного веса влажного грунтового материала можно брать из этой таблицы.

Объемный вес грунта, обзор-4

Как видим, необходимо учитывать пористость материала. Грунт — это очень сложная, многогранная и дисперсная среда, состоящая из многих слагаемых. Каких именно?

  • Твердых минеральных частиц.
  • Пустот (порового пространства, которое обычно заполнено воздухом и водой).

Точные подсчеты по вычислению его ОВ порой весьма затруднительны. Впрочем, рядовому застройщику это и не нужно. Достаточно взять усредненные данные и подставить их в свои расчеты.

В справочниках можно встретить такую полуэкзотическую величину, как ОВ грунта под водой. Это масса единицы объема под водой с ее натуральной пористостью. Значение это = массе объема материала минус количество воды, которая вытесняется твердыми частицами. Рассчитывается эта объемная величина по формуле:

Объемный вес грунта, обзор-5

Egor11

Удельный вес грунтов — Специальные виды работ в строительстве

Удельный вес — отношение веса частиц грунта, высушенных при температуре 100-105° до постоянного веса, к их объему. Удельный вес грунта зависит от минералогического состава и наличия в нем органических веществ.
Грунты, применяемые в земляных сооружениях, обычно имеют более или менее постоянный удельный вес, если они не содержат растительных остатков (табл. 6).

Таблица  6 Удельный вес различных грунтов

Объемным весом грунта называют вес его в единице объема. Так как грунт в обычных условиях применения относится к трехфазной системе, объемный вес его не остается постоянным, а меняется с изменением влажности. Исходя из этого различают два вида объемного веса: сухого и влажного грунта.
Объемный вес сухого грунта (скелета) , когда он высушен до постоянного веса при температуре 100-105°, определяют по формуле:

(4)

где:   n — пористость грунта в долях единицы.
Объемный вес влажного грунта зависит от количества воды в порах и определяется по формуле:

(5)

где: W — весовая влажность грунта.
В производственных условиях, когда говорят об объемном весе грунта , подразумевают вес его в условиях естественной влажности. Такое понятие, строго говоря, несколько неопределенно, тем не менее оно укоренилось и вошло в техническую литературу (табл. 7).

Таблица  7  Осредненные значения объемного веса грунтов естественной влажности

Для грунта, полностью насыщенного водой, т. е. когда он залегает ниже уровня грунтовых вод, объемный вес, по закону Архимеда, уменьшается на величину вытесненной твердыми частицами воды.
Объемный вес грунта, погруженного в воду, может быть определен по одной из двух формул, в зависимости от известных исходных параметров:

(6а)

(66)

где:
—  объемный вес грунта, взвешенного в воде;
— удельный вес воды;
— пористость грунта.

Определяющим фактором объемного веса грунта, взвешенного в воде, является пористость, так как удельный вес частиц грунта — величина более или менее постоянная (табл. 6).

Объемный вес грунта, взвешенного в воде, в зависимости от пористости

Для упрощения расчетов часто принимают объемный вес грунта взвешенного в воде равным 1, что соответствует случаю пористости грунта, близкой к 40%.

Классификация грунтов | Компания ЕвроДор

Физико-механические и физические свойства грунтов оказывают существенное влияние на конструкцию земляного полотна, способы производства работ и, в конечном итоге, на стоимость всей автомобильной дороги.

Грунты, используемые для возведения насыпей, разделяют на четыре основные группы: скальные, добываемые путем разрушения естественных сплошных или трещиноватых скальных массивов; крупнообломочные, залегающие в естественных условиях в виде аллювиальных и делювиальных отложений; песчаные; глинистые.    По своим физико-механическим свойствам грунты, залегающие в верхней толще земной коры, подразделяют:

    • Щебенистый грунт – не окатанные остроугольные разрушенные горные породы размером частиц до 200 мм и насыпной плотностью 1750…1900 кг/м3, естественной влажностью 2…6 % и коэффициентом разрыхления 1,3…1,4.
    • Гравелистый грунт – обломочная горная порода, состоящая из несцементированных окатанных зерен размером до 70 мм. Окатанные частицы от 70 до 200 мм принято называть галькой. Насыпная плотность гравелистого грунта достигает 1700…1900 кг/м3, естественная влажность – 2…8 % и коэффициент разрыхления – 1,14…1,28.
    • Песок – рыхлая горная порода, состоящая из обломков различных минералов и пород в виде зерен диаметром от 0,12 до 5 мм. Песок подразделяют на крупный с преобладанием фракции 0.5…5 мм, средний с преобладанием фракции 0,25…0,5 мм; мелкий с содержанием частиц 0,1…0,25 мм более 50%. Песок, в котором преобладает фракция менее 0,1 мм, называют пылеватым. Насыпная плотность песка – 1500… 1600 кг/м3, естественная влажность – 8…12% и коэффициент разрыхления – 1,0…1,1.
    • Супесь – грунт, содержащий от 30 до 50 % песчаных частиц. Насыпная плотность 1500…1600 кг/м3, естественная влажность – 10…15 %, коэффициент разрыхления – 1,2…1,3, число пластичности – 1…7.
    • Глина представляет собой силикат, содержащий глинозем, кремнезем, примеси песка, извести и др., а также химически связанную воду. Глина содержит частиц мельче 0,005 мм более 30 %. При содержании в глине частиц мельче 0,005 мм более 60 %, ее называют тяжелой. Плотность глины при естественной влажности – 20…30 % составляет 1500…1600 кг/м3. Коэффициент разрыхления – 1,15…1,30. Число пластичности, в зависимости от содержания глинистых частиц, – 17…27.
    • Суглинок – грунт, содержащий от 10 до 30 % глинистых частиц. Плотность суглинка при естественной влажности 14…19 % составляет от 1500 до 1600 кг/м3. Коэффициент разрыхления изменяется в пределах от 1,2 до 1,3. Суглинок с числом пластичности 7…12 называют легким, а с числом пластичности свыше 12 – тяжелым.
    • Растительный грунт имеет в своем составе гумуса от 4 до 22 %. По механическим свойствам приближается к тяжелым суглинкам. Плотность растительного грунта при влажности 20…25 % составляет 1200…1300 кг/м3, а коэффициент разрыхления – 1,3…1,4.

Пригодность грунта для сооружения земляного полотна определяется его дорожно-строительными свойствами.

Для насыпей применяют грунты, состояние которых под действием природных факторов не изменяется или изменяется незначительно, что не влияет на их порочность и устойчивость в земляном полотне. К таким грунтам относят: скальные не размягчаемые породы, крупнообломочные, песчаные (кроме мелких и пылеватых), супеси крупные и легкие.

Как определить насыпную плотность для материалов. Что такое насыпная плотность. Таблица насыпной плотности

Что такое насыпная плотность? 

 Насыпной плотностью принято называть соотношение массы зернистых материалов, порошкообразных материалов ко всему занимаемому ими объему, включая при этом воздушное пространство между частицами. Поэтому существует два вида плотности: истинная и насыпная плотность материала (средняя плотность). 

Истинная плотность — это отношение массы материала к его объему без пор и пустот:

где ρ — это истинная плотность

m — это масса материала в сухом состоянии, г (может выражаться  в кг или тоннах)

V — это объем занимаемый материалом, см3 (м3)

Как же определить насыпную плотность?

С помощью специальной таблицы, которая содержит переводные коэффициенты.

Наименование материала

Объём

Коэффициент

Вес

ПГС

1 м3

1,65

1,65 тн

Песок природный

1 м3

1,4

1,4 тн

Песок речной

1 м3

1,5

1,5 тн

Щебень фр.5-10, М-1200

1 м3

1,43

1,43 тн

Щебень фр.5-20, М-1200

1 м3

1,40

1,40 тн

Щебень фр.20-40, М-1200

1 м3

1,38

1,38 тн

Щебень фр.40-70, М-1200

1 м3

1,35

1,35 тн

Щебень фр.5-10, М-700-800

1 м3

1,41

1,41 тн

Щебень фр.5-20, М-700-800

1 м3

1,39

1,39 тн

Щебень фр.20-40, М-700-800

1 м3

1,37

1,37 тн

Щебень фр.40-70, М-700-800

1 м3

1,34

1,34 тн

Грунт

1м3

1,0-1,3

1-1,3 тн

Таблица коэффициентов перевода м3 в тонны для сыпучих материалов:

Есть ли еще способы определения насыпной области?

 Можно насыпать сыпучий материал, например, в сосуд или ведро с заранее известным объемом, до того момента пока сосуд не заполнится «с горочкой». После этого взвешиваем сосуд вместе с сыпучим материалом. Насыпная плотность песка, щебня, дресвы, грунта — это соотношение массы сыпучего материала (за вычетом массы сосуда) к занимаемому объему.

V нас.пл. = Масса сып.мат. / V сосуда

 

Вернуться на главную или перейти к каталогу  статей.

11.2.1. Общие положения по проектированию оснований на насыпных грунтах

11.2.1. Общие положения

К насыпным грунтам относятся:

  • – грунты с нарушенной естественной структурой;
  • – отвалы отходов различных производств;
  • – свалки всевозможных материалов, напластования которых образовались в результате засыпки оврагов, котлованов, карьеров, местных понижений при планировке территорий грунтами, полученными при разработке котлованов, траншей, планировке территорий срезкой, вскрышных работах при открытой разработке полезных ископаемых и т. д., а также отходами различных производств.

В зависимости от способа укладки, однородности состава и сложения, вида исходного материала, степени самоуплотнения от собственного веса насыпные грунты подразделяются на отдельные группы и виды согласно табл. 11.13 [7].

Насыпные грунты в материалах инженерно-геологических изысканий, а также в проектах оснований и фундаментов именуются с дополнительным указанием их видов в зависимости от: однородности состава и сложения, способа укладки, вида исходного материала, составляющего основную часть насыпи, и степени уплотнения их от собственного веса. При наличии крупных включений, имеющих контакты между собой, насыпные грунты именуются по виду этих включений с указанием материалов, заполняющих поры и пустоты.

К планомерно возведенным относятся насыпи, сооружаемые по заранее разработанному проекту из однородных грунтов или отходов производств (без содержания органических включений) путем отсыпки их в целях планировки территорий и использования ее под застройку с уплотнением грунтов до заданной по проекту плотности.

ТАБЛИЦА 11.13. КЛАССИФИКАЦИЯ НАСЫПНЫХ ГРУНТОВ
Подразделение насыпных грунтов Виды насыпных грунтов и их характеристика
По способу укладки 1. Отсыпанные автомобильным или железнодорожным транспортам, скреперами, бульдозерами и т.п.
По однородности состава и сложения 1. Планомерно возведенные насыпи (обратные засыпки) и подсыпки (подушки), характеризующиеся практически однородным составом, сложением и равномерной сжимаемостью
2. Отвалы грунтов и отходов производств, имеющие практически однородный состав и сложение, но неравномерную плотность и сжимаемость
3. Свалки грунтов, отходов производств и бытовых отходов, характеризующиеся неоднородным составом и сложением, неравномерной плотностью и сжимаемостью, а также содержанием органических включений
По виду исходного материала, составляющего основную часть насыпи 1. Естественные грунты: крупнообломочные, песчаные, глинистые
2. Отходы производств: шлаки, золы, формовочная земля, хвосты обогатительных фабрик и т.п.
3. Бытовые отходы
По степени уплотнения от собственного веса 1. Слежавшиеся — процесс уплотнения от собственного веса закончился
2. Неслежавшиеся — процесс уплотнения от собственного веса продолжается

Планомерно возведенные насыпи обычно сооружаются с соответствующей подготовкой поверхности для ее отсыпки, включающей: полную или частичную планировку, срезку растительного заторфованного слоя, уборку мусора, отходов органического происхождения и т.п. [3].

Отвалы грунтов и отходов производств представляют собой отсыпки различных видов грунтов, полученных при разработке котлованов, срезке площадей, при их планировке, проходке подземных выработок и т.п., или отходов производств: шлаков, золы, формовочной земли, отходов обогащения полезных ископаемых и т.п., содержащих органические включения не более 0,05 по весу.

Свалки грунтов, отходов производств и бытовых отходов представляют собой отсыпки, образовавшиеся в результате неорганизованного накопления различных материалов и обычно характеризующиеся повышенным (более 0,5) содержанием органических включений.

Ориентировочные периоды времени самоуплотнения насыпных грунтов от их собственного веса, по истечении которых грунты могут быть отнесены к слежавшимся, принимаются по табл. 11.14.

ТАБЛИЦА 11.14. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ВРЕМЕНИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ САМОУПЛОТНЕНИЯ НАСЫПНЫХ ГРУНТОВ
Виды грунтов Период времени, год
Планомерно возведенные насыпи (при их
недостаточном уплотнении):
   из песчаных грунтов
   из глинистых грунтов
 
0,5—2
2—5
Отвалы грунтов и отходов производств:
   из песчаных грунтов
   из глинистых грунтов
   из шлаков, формовочной земли
   из золы, колошниковой пыли
 
2—5
10—15
2—5
5—10
Свалки грунтов и отходов производств:
   из песчаных грунтов, шлаков
   из глинистых грунтов
 
5—10
10—30

Основания, сложенные насыпными грунтами, проектируются с учетом специфических особенностей этих грунтов, заключающихся в возможной значительной неоднородности по составу, толщине, неравномерной сжимаемости, самоуплотнении от собственного веса, особенно при вибрациях от работающего оборудования, городского и промышленного транспорта, при изменениях гидрогеологических условий, замачивании насыпных грунтов, разложении органических включений.

Неравномерная сжимаемость оснований, сложенных насыпными грунтами, обычно вызывается:

  • – изменением состава насыпных грунтов в плане и по глубине;
  • – неравномерной плотностью насыпных грунтов;
  • – изменением влажности, в особенности для глинистых грунтов;
  • – различной толщиной слоя насыпных грунтов в основании;
  • – наличием в насыпных грунтах сильносжимаемых слоев и прослойков;
  • – повышенным содержанием органических включений;
  • – залеганием ниже насыпных грунтов сильносжимаемых подстилающих грунтов и изменением их толщины на застраиваемом участке;
  • – наличием в насыпных грунтах крупных включений или пустот, соизмеримых с шириной фундаментов.

Исходными данными по проектированию оснований и фундаментов на насыпных грунтах являются материалы инженерно-геологических изысканий, содержащие данные по способу отсыпки, составу, однородности сложения, давности отсыпки, виду, толщине слоя насыпных грунтов, их физико-механических характеристик, в том числе изменчивость сжимаемости, содержание органических включений.

Крутов В.И., Эйдук Р.П. Устройство обратных засыпок котлованов

СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о