Коэффициент разрыхления грунта

Выкопка котлована для фундамента – важный этап строительных работ. Важно не только правильно определить его размера, но и учесть тип грунта, коэффициент его рыхления. От этого зависит стоимость и время проведения работ, а также их сложность. Подробнее поговорим, что такое коэффициент рыхления, каким он бывает, как правильно провести расчеты.

Виды грунта с точки зрения строительства

Первое, что учитывают при создании котлована – это тип грунта. Лучше всего перед проведением работ провести геологическую экспертизу. Один из этапов которой – лабораторный анализ почвы. Он позволяет точно определить основные его характеристики. С точки зрения строительства можно выделить несколько основных вариантов грунта:

• Глинистые почвы представляют собой отличный материал для строительства. Их керамическая структура придает им прочность и устойчивость, что делает глину прекрасным выбором для создания фундаментов и стен. Однако, следует учесть, что глина влагоемкая, и ее свойства могут меняться в зависимости от влажности окружающей среды;
• Песчаные почвы широко используются в строительстве благодаря своей проницаемости и устойчивости. Они обеспечивают хорошую дренажную систему, что делает песок идеальным материалом для зон с высоким уровнем осадков. Однако, при использовании песка необходимо учитывать его склонность к сдвигам, что может потребовать дополнительных инженерных решений;
• Суглинок – это гибрид между глиной и песком. Этот вид грунта обладает характеристиками обеих материалов, что делает его привлекательным для строительства. Суглинок обеспечивает устойчивость, подобную глине, и дренаж, аналогичный песчаным почвам. Однако важно учесть, что уровень влажности может сильно влиять на его свойства;
• Песчаник – это естественный строительный материал, образовавшийся из песка в результате длительного процесса каменной минерализации. Он обладает не только прочностью, но и уникальным внешним видом, который может придать зданию характер и индивидуальность;
• Скальные почвы отличаются высокой прочностью. Достаточно водоустойчивые, могут иметь трещины;
• Нескальные грунты также называют осадочными. Могут быть раздробленными и дисперсными;
• Лесовые почвы имеют глинистый состав, но в них также большое количество пыли и известняка;
• Плавуны – это тип почвы, который из пылевого песка и имеет в составе большое количество ила или глины;
• Биогенные. Они имеют практически такой же состав, что и плывуны, но при этом есть и большое количество органических компонентов;
• Намывные. Обычно встречаются рядом с водоемами или другими источниками воды.

Важно! Понимание свойств и характеристик различных видов грунта является неотъемлемой частью успешного планирования и строительства.

Важные свойства

Во время создания котлована также важно обращать внимание на характеристики, свойства почвы. Они обычно зависят от состава. Особое внимание уделяют:

• Плотность. Это соотношение массы грунта к ее объему;
• Влажность. Если влажность составляет менее 5%, то она считается сухой. Если от 5 до 30%, то в меру влажная, если более 30% — мокрая;
• Прочность. Прочность грунта — это характеристика, определяющая его способность сопротивляться воздействию различных нагрузок и деформациям. Прочность грунта зависит от нескольких факторов, таких как тип грунта, его влажность, плотность, структура, содержание минеральных частиц и другие.

Зачем нужно определять разрыхление грунта

Рыхление грунта нужно определять перед тем, как делать фундамент. Этот процесс, совместно с другими видами анализами участка, позволяет:

• Выбрать подходящий тип фундамента, его основные технические характеристики;
• Выбрать методы улучшения грунта (в случае, если это требуется);
• Определить вид и объем инженерных мероприятий, которые нужно провести на участке.

Анализ почвы дает возможность понять, насколько он осядет, как на него повлияет утрамбовка.

Важно! Грунт всегда оседает после того, как его насыпали. Это осуществляется из-за давления собственного веса, а также негативных воздействий со стороны.

В любом случае после засыпки объем почвы уменьшится. Но тут многое зависит от состава грунта, его влажности, плотности и прочих характеристик. Именно они позволяют определить, какой объем материала понадобится.

Обратите внимание, что специально рыхлить почву во время земляных работ не требуется. Это связано с тем, что процесс осуществляется сам по себе, то есть, естественно. Из-за этого стоимость работ может существенно увеличиться.

Важно! Коэффициент разрыхления суглинка, торфа, чернозема и прочих типов грунта будет отличаться. Это важно учитывать во время строительства.

Что обозначает понятие коэффициент разрыхления

Коэффициент разрыхления грунта – это параметр, который измеряет изменение объема грунта после прохождения через него некоторой силы. В простых словах, это показатель, отражающий способность почвы изменять свой объем под действием нагрузки. Иными словами, чем выше коэффициент разрыхления, тем более податливой является почва.

Коэффициент разрыхления почвы имеет прямое отношение к проектированию фундаментов. Если грунт слишком сжимаем или, наоборот, слишком податлив, это может вызвать проблемы с устойчивостью здания. Инженеры учитывают этот коэффициент при выборе типа фундамента и определении необходимой глубины закладки.

Важно! Его нужно правильно рассчитать, учитывая основные особенности и характеристики состава.

Коэффициент первоначального разрыхления

Этот коэффициент оценивает степень разрыхления почвы, которая произошла в результате первоначальной обработки (пахоты, вспашки и т. д.). Этот процесс может влиять на структуру почвы, ее влагоудерживающие свойства, проницаемость и другие аспекты, важные для растительности.

В таблице мы собрали для вас коэффициенты первоначального разрыхления для самых популярных видов почвы:

Тип грунта	Коэффициент
Песок (влажный, мокрый), супесь, суглинок (рыхлений) при плотности 1500 кг	1,2
Сухой песок (примерная плотность 1,3)	1,1
Суглинок, глина (легкая)	От 1,2 до 1,5
Глина (обычная, средней плотности) суглинок плотный	От 1,4 до 1,7
Гравий, щебень, глина тяжелая	От 1,5 до 2.

Коэффициент остаточного разрыхления

Коэффициент остаточного разрыхления почвы — это параметр, который характеризует способность почвы удерживать воду после процесса её насыщения. Этот коэффициент измеряется в процентах и показывает, какой процент воды остается в почве после того, как из неё удалена избыточная влага.

Важно! Данный показатель важен для понимания водоудерживающих свойств почвы. Почвы с высоким коэффициентом остаточного разрыхления могут удерживать больше влаги после насыщения,

Его определяют после того, как на почву было создано воздействие. То есть, после уплотнения насыпи. Мы собрали для вас основные показатели, характерные для разных видов грунта.

• Грунт горного происхождения, осадочный — 12-15 %;
• Осадочный, имеющий большое количество микропор, кремнистый — 12-15%;
• Скальный разборный грунт — 17-20%;
• Графий с галькой — 6-8%;
• Суглинисто-супесчаная почва — 4-6%;
• Глина плотная, сложная в разработке — 6-9%;
• Мягкая, неплотная глина — 5-7%, сланцевая— 6-10%;
• Песок — 3-5%;
• Грунт скального происхождения — 25-30%;
• Легкий суглинок — 4-6%, твердый — 5-7%, тяжелый — 6-8%;
• Супесь — 4-5%;
• Торф — 8-10%;
• Чернозем — 5-7%;
• Грунт в составе которого большое количество шлака — 9-10%.

Важно! Если почва долгое время лежал или на него воздействовала влага, то коэффициент остаточного рыхления может меняться. Это важно учитывать при его использовании. Обычно коэффициент уменьшается, если почва лежит более 4 месяцев.

Коэффициент разрыхления грунта таблица по СНиП

Чтобы узнать коэффициент разрыхления почвы по СНиП можно воспользоваться таблицей (Строительные нормы и правила). Расскажем об основных видах грунтах и характеристике подробнее.

Таблица разрыхления грунта

При анализе почвы важно обращать внимание как на его первоначальное разрыхление, так и на остаточное. Вот основные характеристики первоначального по СНиП.

Категория	Название	Плотность	Коэффициент
1	Песок влажный, суглинок   Песок сухой	1,6-1,7     1,3-1,6	1-1,2     1-1,15
2	Глина сухая, гравий (мелкой и средней фракции)	1,6-1,8	1,2-1,27
3	Плотный суглинок, глина обычная;	1,7-1,9	1,3-1,35
4	Глина влажная, скальный грунт, с большим количеством камней и щебня	1,8-2	1,4-1,5

Рассчитываем самостоятельно

В случае, если вы не нашли подходящий вид грунта в таблице, то можно провести расчеты самостоятельно. Сделать это несложно, главное знать основные характеристики почвы в целом.

Для лучшего понимания разберем пример расчета. Пред нами стоит задача узнать, сколько грунта останется после проведения работ. Исходные данные:

• Ширина котлована – 1,2 м;
• Длина котлована -35 м;
• Глубина котлована -1,3 м;
• Тип грунта – глина обычная.

Для начала рассчитаем объем котлована:

Vк=1,2*35*1,3=54,6 кубических метров.

Теперь нам нужно узнать, какой объема грунт займет после извлечения. Для этого нам потребуется коэффициент разрыхления для глины. В таблице разрыхления грунтов находим, что для обычной глины коэффициент – 1,3-1,35. Можно выбирать любое значение. Рассчитаем объем грунта:

Vг=54,6*1,3=70,98 метров кубических.

То есть вывозу подлежит почти 71 кубометр грунта.

Для чего определяют разрыхления грунта

Коэффициент разрыхления грунта является ключевым индикатором для инженеров и строителей, позволяя им предвидеть и учитывать возможные деформации грунта при проектировании и строительстве различных объектов.

В процессе строительства коэффициент разрыхления грунта становится особенно важным при уплотнении грунтового основания под фундамент. Понимание того, как грунт реагирует на изменение давления и воздействие строительных конструкций, позволяет инженерам предпринимать меры для предотвращения деформаций, оседаний или даже разрушений грунта, что является важным аспектом обеспечения долговечности и безопасности разных объектов.

Таким образом, знание и учет коэффициента разрыхления грунта способствуют качественному проектированию и строительству, повышая устойчивость и долговечность инженерных сооружений.

Расчет объема грунта для вывоза

Помимо расчета основного коэффициента, также нужно проводить дополнительные исчисления. Например, сколько грунта нужно будет вывести, какое его количество после создания котлована просто не потребуется. Это поможет понять объем работ, а также нанять достаточное количество техники для работы. Чтобы определить объем почвы, который нужно вывести, нужно определить основные параметры котлована, тип почвы, а также фундаментную длину (суммарно). Приведем пример расчетов в числах:

• ширина – 4 м;
• глубина – 4 м;
• суммарная фундаментная длина – 80 м;
• почва — глина.

Чтобы определить объем котлована воспользуемся специальной формулой. Получаем: Vk = 80x4x4= 1280 м3.

Далее, используя уже полученные показатели, можно рассчитать коэффициент разрыхления. При этом важно знать точный тип грунта, его характеристики. Расчет проводим по такой формуле: Kp = 1,2 (коэффициент глины) х 1280 (объем котлована). Получаем 1536 кубометров.

Просчет объема лишнего грунта после проведения обратной насыпи

Объем обратной засыпки требуется определять только в том случае, если осуществляется строительство объекта с подвальным помещением. Обычно обратная засыпка в таком случае осуществляется только для специальных пазух, которые размещаются по периметру будущего строения. При этом обязательно берется во внимание коэффициент остаточного разрыхления почвы. Если вы решили провести расчеты самостоятельно, то вот формула, которой можно воспользоваться:

Объем пазух = Объем котлована-S*h. S — площадь здания по контуру блоков фундамента, а h — глубина пазух. Например, объем пазух = 1500-300*3 = 600 кубометров.

Обратите внимание, что грунт, который используется для обратной засыпки, обычно уплотняется слоями. Именно поэтому лучше всего воспользоваться специальной техникой во время работы. Например, бульдозерами. Уплотнение также обязательно проводится при помощи специальных утрамбовочных машин (с электроприводом).

Свойства, влияющие на сложность работ по копке ямы

Копка ямы – достаточно сложный процесс. Но некоторые виды грунта достаточно легко поддается выкопке, а с некоторыми разобраться будет сложнее. Это связано не только с составом грунта, но и его основными свойствами, качества. Рассмотрим основные, которые влияют на сложность выкопки ямы.

• Влажность. Грунт считается сухим в том случае, если в нем содержится не более 5% влаги. Если от 5 до 35, то это нормальная влажность, если более 35, то это мокрая почва. Чем больше в составе грунта воды, тем сложнее справиться с копкой;
• Разрыхляемость. Обратите внимание, что она меняется в объеме, если проводить выемку и разработку почвы. Как правило, после проведения данных процессов грунт только увеличивается в объемах;
• Плотность. Чем она выше, тем сложнее проводить копку грунта. Самыми плотными считаются скальные виды грунта, одни из самых легких – песчаники;
• Сцепление. Это показатель, который определяет уровень противодействия сдвигу. Чем меньше показатель сцепления, тем легче работать с грунтом.

Как определить коэффициент уплотнения щебня при трамбовке самостоятельно

Для того, чтобы просчитать коэффициент, нужно знать основные характеристики и особенности щебня. Первое, что нужно определить – это насыпную способность, фракцию щебня. Можно воспользоваться стандартными показателями:

Фракция	Насыпная плотность материала (тонн на кубометр)
	Гравий	Гранит
0-5	1,5	—
5-10	1,43	1,41
5-20	1,40	1,39
20-40	1,38	1,37
40-70	1,35	1,34

 Обратите внимание, что это указаны средние показатели. Чтобы получить точный результат, нужно проводить лабораторные исследования.

Для начала нужно определить насыпной объем до и после трамбовки щебня по формуле. насыпной вес = масса / объем. Два полученных показателя вычитаем друг из друга и получаем коэффициент утрамбовки.

Пример расчета коэффициента уплотнения щебня

Чтобы рассчитать коэффициент уплотнения для щебня, вы можете провести следующие шаги:

• Измерьте объем щебня. Измерьте объем щебня до уплотнения. Это может быть объем щебня, размещенного в контейнере.
• Уплотните щебень. Произведите уплотнение материала. Это может включать в себя применение механической силы или вибраций.
• Измерьте уплотненный объем. После уплотнения измерьте новый объем щебня в том же контейнере.
• Рассчитайте коэффициент уплотнения. Используйте формулу: объем уплотненного материала делим на естественный объем материала и получает коэффициент уплотнения.

Например, если объем щебня до уплотнения составляет 1000 кубических метров, а уплотненный объем составляет 900 кубических метров, то коэффициент уплотнения будет 900 разделить на 1000.  Таким образом, коэффициент уплотнения щебня в данном примере равен 0.9. Ближе к 1 указывает на более высокий уровень уплотнения.

Фракции

Также на расчет коэффициента влияет и фракция материала. Чем меньше частиц имеет щебень для насыпки, тем плотнее она будет располагаться. От этого напрямую зависит и коэффициент. Об этом расскажем подробнее.

Отсев

Это щебень, который обладает минимальным размером частиц. Именно поэтому он имеет самую высокую насыпную плотность. И составляет она примерно 1915 кг на кубический метр.

Мелкая фракция щебня

Мелкая фракция обычно имеет размер частиц от 5 мм до 20 мм. Ее насыпная способность составляет примерно 1500 кг на кубометр.

Сверхкрупная

Минимальной насыпной способностью обладает сверхкрупный щебень. Она обычно составляет 1170 кг/куб.м (для фракций материала от 40 до 70).

Цены на разработку грунта за 1м3 механизированным способом

Обычно для проведения разработки грунта используется специальная техника. Например, экскаватор. Стоимость проведения работ зависит от несколько основных факторов. Это объем выполняемой работы (то есть, какое количество грунта нужно разработать), место проведения работ, особенности грунта, ценовая политика компании, которая занимается данным вопросом, сложность рельефа и так далее. Вот примерные цены на разные виды работ по разработке:

• Разбивка и планировка основания (квадратный метр) – 150-200 руб;
• Механизированная разработка грунта при помощи экскватора в отвал – 240 руб;
• Механизированная разработка грунта, м3 – 700-800 руб;
• Вывоз грунта с погрузкой – от 300 до 400 руб;
• Уплотнение почвы – 450 руб;
• Механизированная обратная засыпка грунта – 650 руб.

Узнать цены на услуги можно в компании, которая занимается подобными видами работ.

Итак, определение разрыхления грунта играет ключевую роль в обеспечении безопасности и устойчивости строительных объектов, а также в планировании и проектировании инженерных сооружений. Коэффициент зависит от типа грунта, его характеристики и так далее. Обязательно нужно проводить расчеты перед созданием котлована.