Ґрунти та їх будівельні властивості
У будівельному виробництві ґрунтами називають породи, що залягають у верхніх шарах земної кори і являють собою головним чином пухкі та скельні породи.
Властивості та якість фунта впливають на стійкість земляних споруд, трудомісткість переробки та вартість робіт. При виборі найбільш ефективного способу виконання робіт необхідно враховувати такі основні характеристики фунтів: щільність, вологість, липкість, розпушеність, зчеплення, кут природного укосу, а також труднощі розробки.
Щільністю називають масу 1 м3 фунта у природному стані (у щільному тілі). Щільність піщаних та глинистих фунтів становить 1,6. 2,1 т/м3, а скельних нерозрьгхлених грунтів - до 3,3 т/м3.
Вологість характеризують ступенем насичення ґрунту водою, яку визначають ставленням маси води у ґрунті до маси твердих частинок ґрунту. При вологості понад 30% фунти вважають мокрими, а за вологості до 5% - сухими.
Липкість - здатність фунта за певної вологості прилипати до поверхні різних предметів. Велика липкість ускладнює вифузку фунта з ковша машини або кузова, умови роботи транспорту та ін.
Розпушування - здатність фунта збільшуватися в обсязі в процесі його розробки. При цьому густина фунта зменшується. Це називається початковим розпушенням фунта і характеризується коефіцієнтом розпушення kр. Цей коефіцієнт є відношенням обсягу розпушеного фунта до обсягу грунту в природному стані (для піщаних кр - = 1,08. 1,17, суглинистих kр = 1,14. 1,28 і глинистих фунтів Ар =1,24. 1,3 ).
Покладений в насип розпушений фунт під впливом маси шарів фунта, що лежать вище.або механічного ущільнення, руху транспорту, змочування дощем тощо. буд. ущільнюється. Однак фунт не займає того обсягу, який він займав до розробки, зберігаючи залишкове розпушення, показником якого є коефіцієнт залишкового розпушення фунта к.р., значення якого для піщаних фунтів знаходиться в межах 1,01. 1,025, суглинистих – 1,015. 1,05, глинистих – 1,04. 1.09.
Зчеплення характеризують початковим опором фунта зсуву, воно залежить від виду фунта та його вологості. Так, сила зчеплення піщаних фунтів становить 0,03. 0,05 МПа, для глинистих – 0,05. 0,3 МПа.
Кут природного укосу характеризується фізичними властивостями фунта, у якому він у стані граничного рівноваги. Задля більшої стійкості земляних споруд (насипів, виїмок) їх зводять з укосами, крутість яких визначається ставленням висоти до закладенню: h/a = l/m, де т - коефіцієнт укосу (рис. 5.1, а, д). Крутизна укосу залежить від кута природного укосу.
Питомий опір різання залежить як від властивостей і показників фунта, що розробляється, так і від конструктивного виконання робочого органу землерийного або землерийно-транспортного обладнання. З огляду на це у будівельному виробництві фунти за складністю їх розробки класифікують у фуппи (ЕНіР 2-1-1, табл. 1 і 2). Так, для одноковшових екскаваторів грунти поділяють на шість, для багатоковшових екскаваторів та скреперів – на дві, для бульдозерів та грейдерів – на три групи. Під час розробки фунтів вручну їх ділять на сім груп. Як при механізованій, так і при ручній розробці до складу першої групи входять грунти, що легко розробляються, а в останню - важко розробляються.