Тема 5. Лекція № 11. Спорудження насипів і розробка виїмок у нескельних ґрунтах і звичайних умовах

Класифікація ґрунтів за трудністю їх розробки та типом машин. Розпушення ґрунтів.

Класифікація ґрунтів за трудністю їх розробки та типом машин

Щільністю (густиною) ґрунту прийнято рахувати масу 1 куб. м ґрунту в природному стані. Густина піщаних і глинистих порід звичайно складає 1,5-2 т/м ³, напівскельних - 2-2,5 т/м ³ і скельних - більше 2,5 т/м³.

Щільність ґрунту впливає на вибір механізмів для розробки та транспортування його. Так, розробка піщаних і глинистих ґрунтів може проводитися скреперами, бульдозерами грейдерами напівскельних і скельних - екскаватором після попереднього розпушування.

Вологість ґрунту визначається відношенням маси води в ґрунті до маси твердих частинок ґрунту (у відсотках). При вологості до 5% ґрунти вважаються сухими, при вологості більше 30% - мокрими як правило вологі ґрунти розробляються екскаваторами із змінним устаткуванням, драглайном або зворотною лопатою.

Міцність ґрунтів характеризується їх здатністю чинити опір зовнішнім діям при розробці.

Основними показниками мерзлих ґрунтів є підвищена механічна міцність, пластичні деформації, пучинистість (здимання) і підвищений електроопір, величина яких залежить від температури, вологості і виду ґрунту. З пониженням температури глибина промерзання збільшується, що викликає зростання механічної міцності ґрунту, опору різанню і копанню, а значить зменшення продуктивності землерийних машин.

По трудності розробки ґрунти діляться на групи. При цьому розподіл на групи враховує розробку ґрунтів із застосуванням засобів механізації і уручну в немерзлому і мерзлому станах.

Так, при розробці немерзлих ґрунтів механізованим способом залежно від трудності їх розробки вони розділені на шість груп;

1 - гравійно-галечні ґрунти з частинками розміром до 80 мм (ρ=1,75 т/м³), грунти рослинного шару, пісок, суглинок;

2 - гравійно-галечні ґрунти з частинками розміром більше 80 мм (p= 1,95 т/м³) глина жирна, пісок бархани, будівельне сміття, торф з коренями;

3 - глина м'яка (ρ=1,96 т/м³), супісок, суглинок, черепашник, зцементоване будівельне сміття;

4 - суміш гальки, важка глина (ρ =1,95+2.15 т/м2) пісок із вмістом валунів масою більше 50 кг - 10-15%;

5 - суглинок важкий з валунами масою більше 50 кг - до 15%, вапняк;

6 - супісок і суглинок із вмістом валунів масою більше 50 кг - 15-30% за об'ємом.

Розробка мерзлих ґрунтів в розпушеному вигляді одноковшовими екскаваторами передбачає розподіл їх на три групи При розробці уручну немерзлі ґрунти розділені на сім груп, мерзлі - на чотири.

Ґрунти в залежності від складності і способу їх розробки ділять на категорії (табл. 1).

Таблиця 1. Категорії і способи розробки ґрунтів

 

Категорія ґрунтів	Види ґрунтів	Щільність, кг/м3	Спосіб розробки
I	Пісок, супісок, рослинний ґрунт, торф	600...1600	Ручний (лопати), машинами
II	Легкий суглинок, лес, гравій, пісок зі щебенем, супісок з будівельним сміттям	1600... 1900	Ручний (лопати, кирки), машинами
III	Жирна глина, важкий суглинок, гравій крупний, рослинна земля з коренями, суглинок зі щебенем або галькою	1750... 1900	Ручний (лопати, кирки, ломи), машинами
IV	Важка глина, жирна глина з щебенем, сланцева глина	1900...2000	Ручний (лопати, кирки, ломи, клини і молоти), машинами
V...VII	Щільний затверділий лес, жорства, крейдові породи, сланці, туф, вапняк і ракушняк	1200...2800	Ручний (ломи і кирки, відбійні молотки), вибуховим способом
VIII...XI	Граніти, вапняки, піщаники, базальти, діабази, конгломерат з галькою	2200...3000	Вибуховим способом

 

Залежно від групи встановлені норми часу і розцінки на розробку ґрунту у вимірниках, вказаних в ЕНіРе.

Ефективність роботи землерийних і землерийно-транспортних машин і механізмів при розробці ґрунтів з масиву визначається їх міцнісними властивостями, густиною, вологістю і абразивною здатністю. На розпушених ґрунтах робота машин і механізмів залежить в основному від розмірів шматків, коефіцієнта розпушування, маси, міцності, густина абразивної ґрунтів.

Розпушення ґрунтів.

Розпушення - це здатність ґрунту збільшуватися в об'ємі при розробці. Збільшення об'єму ґрунту характеризується коефіцієнтами первинного Кр і залишкового Кр.о розпушування.

Коефіцієнт первинного розпушування Кр є відношенням об'єму розпушеного ґрунту до його об'єму в природному стані і складає:

для піщаних ґрунтів - 1,08-1,17, глинистих - 1,24-1,3.

Коефіцієнт залишкового розпушування Кр.о характеризує залишкове збільшення об'єму ґрунту після його ущільнення. під дією маси вище розміщених шарів, дощів, руху транспорту, механічного ущільнення.

 

СПОРУДЖЕННЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА У НЕСКЕЛЬНИХ ҐРУНТАХ І ЗВИЧАЙНИХ УМОВАХ (БУЛЬДОЗЕР, АВТОГРЕЙДЕР)