Koeficient zhutnění půdy: Algoritmus pro stanovení a metody zvýšení – SK GOROD

Koeficient zhutnění půdy je ukazatel, který charakterizuje poměr hustoty suché půdy k její maximální hustotě po působení síly. Měření této hodnoty je nutné jak před výstavbou soukromého domu, tak při výstavbě velkých průmyslových zařízení.

Stanovení koeficientu zhutnění zeminy v laboratorních podmínkách je předpokladem pro vypracování technické specifikace a pasportu stavby. Pro získání objektivních výsledků je nutné vzít v úvahu povětrnostní a sezónní vlivy. Přečtěte si více o metodách výpočtu koeficientu zhutnění půdy v našem materiálu.

1. Co je koeficient zhutnění půdy
2. Algoritmus pro stanovení koeficientu zhutnění půdy
3. Stanovení koeficientu zhutnění zeminy pomocí pěchovacího zařízení
4. Koeficient zhutnění písčité půdy
5. Způsoby, jak zvýšit hustotu půdy

Spočítejte si cenu budovy
a vyberte si dárek

Co je koeficient zhutnění půdy

Studium vlastností půdy na místě určeném pro výstavbu je nezbytnou fází přípravy pro přípravu projektu a následnou výstavbu stavby. V tomto procesu je předmětem studia řada charakteristik, včetně koeficientu zhutnění půdy. Získaná data nám umožňují správně plánovat následné stavební práce na silnici.

Podrobné studium půdy pomáhá odstranit řadu problémů. Především ty, které jsou spojeny se vzduchem a vlhkostí v něm přítomnou, které určitým způsobem ovlivňují jeho vlastnosti. Společně dávají půdě volnost, která se během vývoje půdy zvyšuje a bez řádného zhutnění negativně ovlivňuje staveniště. Zejména na základu: v důsledku nadměrného sedání se v něm tvoří trhliny a jiné vady.

Určitá technika umožňuje vypočítat stupeň uvolnění. Postup při jeho provádění stanoví zákon. Koeficient zhutnění půdy je tedy regulován GOST 22733-2016 „Půdy. Metoda pro laboratorní stanovení maximální hustoty.“

Z toho lze okamžitě odlišit dva důležité pojmy:

• Hustota půdního skeletu (hustota suché půdy, ρd) – hmotnost pevné složky půdy na jednotku objemu půdy s přirozenou (nenarušenou) strukturou.
• Maximální hustota půdy – hustota půdy při optimální vlhkosti, to znamená, když je ve stavu s nejvyšší možnou hustotou při optimální vlhkosti půdy.

Koncept kypřenosti půdy se používá v souladu se stejnou GOST. Definice „koeficientu hustoty“ je tedy v rámci laboratorního výzkumu aplikována na půdy v jejich přirozené a modifikované podobě, tedy v té, kterou získaly vlivem technogenních faktorů.

Pro stanovení stupně kypřenosti půdy se odebírají vzorky půdy, na základě kterých se provádějí výpočty. V druhém případě se nutně používá konkrétní tabulka SNiP. Údaje v něm uvedené umožňují vypočítat koeficient zhutnění půdy v samostatné oblasti.

Následně se na základě těchto výsledků vypočítá stupeň zhutnění půdy pro určitý typ zástavby:

Typ půdy	Optimální úroveň vlhkosti	Parametr maximální hustoty na základě tm 3
Sandy	0,08/0,12	1,8-1,88
Písečná písek	0,09/0,15	1,85-2,08
Písčitá hlína-prášek	0,16/0,22	1,61-1,8
Loamy	0,12/0,15	1,65-1,95
Těžký, kočka. hlinitý	0,16/0,20	1,67-1,79
Jako prach, kočka. hlinitý	0,18/0,21	1,65-1,74
Jíl	0,19/0,23	1,58-1,80

Při výpočtech je třeba vzít v úvahu, že půda ve své přirozené formě se liší hustotou od zhutněné půdy. Zpravidla je lehčí a více nasycený cizími inkluzemi, jako je vzduch a vlhkost.

Čtěte také!
Jak zkontrolovat pozemek: dokumenty, výpisy, hranice

Algoritmus pro stanovení koeficientu zhutnění půdy

K provedení nezbytných výpočtů se používají různé nástroje. Za optimální metodu je však považována metoda stanovení koeficientu zhutnění půdy pomocí řezného kroužku, jehož práce je regulována GOST 5180-84.

Pořadí práce je následující:

1. Výběr a označení na plánu/fotce/terénu odběrných míst, to znamená odběrových míst, jejichž počet závisí na ploše místa.
2. Opatrně odstraňte horní vrstvu zeminy o tloušťce 5–10 cm z každé z nich, abyste získali plošinu, nebo vykopejte díru, pokud jsou potřeba hlubší vrstvy.
3. Stanovení zhutnění půdy v každém bodě pomocí profesionálního nástroje. Analýza výsledků. Výběrem několika bodů s minimálními a maximálními výsledky získáte průměrný výsledek.
4. Odebírání vzorků půdy:
   • Nerušivé složení, tedy zachování přirozené hustoty. Používá se metoda řezného prstence, při které zemina potřebná pro výzkum zůstává uvnitř prstence. Pro spolehlivost jsou z každého bodu odebrány dva vzorky, přičemž rozdíl mezi nimi by měl být roven nebo menší než 0,02 g/cm³. Vzorky jsou hermeticky zabaleny a označeny v souladu s GOST 12071-2000.
   • Narušená stavba. Půda kolem prstence odpovídá této definici.
5. Odeslání vzorků k analýze do laboratoře, kde se každý vzorek zváží a určí se hustota pomocí vzorce: ρ = m/v, (g/cm 3 ), kde ρ je hustota, m je hmotnost, v je objem prstence. Poté se pomocí sušárny při teplotě +100. +105 °C vypočítá také vlhkost (w, počítáno v %).
6. Výpočet hustoty půdy ρd. Provádí se po vysušení vzorku v sušárně pomocí vzorce ρd= ρ/(1+0,01w), (g/cm3).
7. Testování vzorků porušených skladů (shromážděných kolem prstenců) na ručním nebo poloautomatickém standardním zhutňovacím zařízení.
8. Sestavení grafu závislosti. Jako proměnné se používají indikátory půdní vlhkosti a hustoty. Určení nejvyššího bodu. Odvození jeho souřadnic: maximální hodnota hustoty (ρdmax) a odpovídající indikátor vlhkosti wopt.
9. Provádění výpočtů. Hodnota součinitele zhutnění zeminy je určena vzorcem: kcom=ρd/ρdmax (pro každý bod zvlášť).
10. Porovnání výsledků rychlé analýzy provedené před odběrem vzorku s laboratorními výsledky. Závěry o stupni zhutnění půdy ve studované oblasti. Vypracování závěru ve vhodných ukazatelích.

Stanovení koeficientu zhutnění zeminy pomocí pěchovacího zařízení

Půda odebraná k rozboru se v laboratoři kontroluje podle řady parametrů. Zkoušky se provádějí pomocí pěchovací instalace. Postup k dokončení:

• Výběr zeminy nepřesycené vodou a nezmrzlé, s přirozenou úrovní vlhkosti, ve které je objem pevných velkých inkluzí (od 2 mm) maximálně 1/4 celkové hmoty.
• Trojnásobné lisování vzorku umístěného ve formě (40 úderů na přiblížení).
• Zvážení a stanovení hustoty 1 litru zhutněné zeminy.
• Postupné zvyšování vlhkosti pokaždé o 2 %, opakování cyklu a nastavení nových parametrů.
• Sestavení grafu. Odvození závislosti hustoty na vlhkosti se značkou ρmax v nejvyšším bodě.

Tyto testy se provádějí s cílem identifikovat a zabránit riziku smrštění. Vzhledem k tomu, že rychlé spouštění objektu (část silnice, základ) je plné jeho deformací, prasklin a jiného zničení, musí být půda pod ním co nejvíce zhutněna. Toho je však obtížné dosáhnout úplně, zejména u velkých pozemků.

Proto jsou vzorky půdy dodávány do laboratoře a tam studovány, přivedeny na maximální kompresi. Koeficient zhutnění zeminy se pak měří pomocí laboratorních dat a vzorků zeminy ze staveniště. Výsledky výpočtu pomáhají pochopit, jak blízko je skutečný stupeň stlačení země maximálnímu možnému.

Ku se určuje na základě plánovaných zatížení a standardně se rovná 0,96–0,98. To znamená, že po zhutnění by se hustota pískového polštáře nebo zeminy pod základem měla blížit maximu možnému s chybou 2-4%.

Pod vlivem vnějších faktorů se mohou změnit vlastnosti půdy. Výpočet koeficientu zhutnění umožňuje vypočítat jejich stupeň a vypočítat nové parametry podle zadání. Během výzkumného procesu se zohledňuje složení, pórovitost, tekutost, náchylnost k mechanickému namáhání a stupeň nasycení vlhkostí.

Koeficient zhutnění písčité půdy

Během přepravy se půda vytřásá a ztrácí objem. Pokud však faktor zhutnění zohledníte předem, i při objednávce, můžete se později, při převzetí, vyhnout nepříjemnému překvapení.

Kupujícího tak nepřekvapí „přeměna“ 20 kubíků písku na 19 po přepravě nebo skutečnost, že po zhutnění nestačil plánovaný objem. Koeficient zhutnění tohoto typu zeminy se pohybuje od 0,95 do 1,52, tj. v průměru je 1,15. Znáte-li tuto hodnotu, můžete „plánovat“ změnu objemů.

Bezúhonnost zhotovitele se kontroluje obdobným způsobem: K se vynásobí dodaným objemem, výsledná hodnota se porovná s hodnotou uvedenou v průvodních dokumentech.

Hustota také závisí na hloubce vrstvy a vlastnostech místa:

Písková vrstva	Koeficient písku
Vrchní vrstva do 150 cm	0,95-0,98
Nižší, od 150 cm, bez přístupu k podzemní vodě	0,90-0,95
Nižší, od 150 cm, zaplavitelné	0,95

Roční období, klima, vliv zrnitosti Ku. Takže v létě je hustota písku vyšší, protože se vlhkost v něm odpařuje, stává se homogennější. Půda z lomu a z řeky se od sebe budou lišit, protože druhá má pevné částice s značnou rozmanitostí velikosti, a proto je mezi nimi více vzduchu.

Výkop také ovlivňuje hustotu:

Druh práce	Faktor zhutnění
Plnění dutin	0,98
Zásypy úzkých příkopů	0,98
Plnění stavebních jam	0,95
Práce na opravách silnic	0,98-1

Používané nástroje ovlivňují i ​​Ku. Efektivita při použití speciálního zařízení je tedy mnohem vyšší než při ručním hutnění.

Hustota písku se zvyšuje při dopravě po silnici nebo železnici. V případě přepravy na značné vzdálenosti však lze její objemy snížit o 1/4, takže k těm uvedeným v objednávce se připočítává cca 30 %. Pokud budete písek dodávat vodou, bude stupeň třepání nižší.

Ku je tedy hodnota používaná, když je nutné vypočítat změnu hustoty půdy za určitých podmínek. Vzhledem k tomu, že kolísá, jsou laboratorní zkoušky povinnou součástí přípravné fáze pro jakékoli stavební práce.

Čtěte také!
Hangár z kovových konstrukcí: konstrukce a typy

Způsoby, jak zvýšit hustotu půdy

Zda je pozemek vhodný pro zástavbu, závisí na jeho složení a vlhkosti. Nevhodné jsou k tomu například bahnité, rašelinové a jílovité půdy. Mají vysokou úroveň deformace. Přitom je stále možné ovlivnit hustotu půdy. K tomu slouží techniky jako:

• zesílení;
• tepelné zpracování (vypalování);
• mechanický náraz;
• použití posilovacích roztoků;
• montáž štětovnicových plotů;
• elektrochemické zpevnění;
• zatížení filtru.

Způsob hutnění závisí na hloubce vrstvy a její vlhkosti. Horní patra jsou válcována, zhutňována a zpevněna vibračními zařízeními. Pro válcování spodních jsou instalovány hromady, jsou uspořádány řízené výbuchy a provádí se namáčení. Je-li ve vrstvě přítomna podzemní voda, je její hladina uměle snížena, aby se pak uvolněná půda stlačila.

Q se určuje při objednávání a kontrole dodaného nákladu. Jeho výpočet navíc pomáhá předcházet rizikům při smršťování základů, předcházet vzniku trhlin a neopravitelných deformací, stejně jako určit vhodnost půdy pro stavbu a vypočítat optimální zatížení objektu.

Chcete kvalitní garáž, která vám bude sloužit dlouhá léta?

• Garáže stavíme již více než 10 let a za tuto dobu jsme si dokázali získat důvěru mnoha zákazníků. Garantujeme podmínky stavby dle smlouvy, takže si můžete být jisti, že vaše garáž bude připravena včas.

Pokud si chcete garáž objednat, klikněte na odkaz nebo nám zavolejte: +7 (800) 511-04-38. Rádi zodpovíme všechny vaše dotazy a pomůžeme vám vybrat tu nejlepší variantu.

Zemina, písek, hlína, drcený kámen a další podobné materiály používané ve stavebnictví mohou být buď husté, nebo volné. Ukazatele se výrazně liší s ohledem na klimatické podmínky a různé vlivy. Pro stanovení aktuálního parametru byla zavedena speciální hodnota – koeficient zhutnění půdy. Bere se v úvahu při výstavbě jakýchkoli stavebních projektů a zpevňování půdy. Jaký je koeficient zhutnění půdy a co se rovná pro různé materiály, řekneme dále.

V jakých případech je potřebný koeficient zhutnění půdy?

Koeficient zhutnění půdy je technický parametr. Je určena poměrem aktuální hustoty zeminy na místě a limitní hodnotou pro horninu daného typu. Koeficient závisí na mnoha faktorech. Například struktura, pórovitost, složení a propustnost.

Výpočet koeficientu je složitý postup, který se provádí v laboratoři pomocí vysoce přesných zařízení. Existují různé způsoby, jak zjistit koeficient zhutnění půdy, ale vedou k jedinému vzorci: K = ρd/ρdmax; kde K je koeficient, ρd je poměr hmotnosti vzorku pevné struktury k objemu, g/kubický. cm; ρdmax je poměr hmotnosti vzorku po vytvrzení k počátečnímu objemu, g/kubický. cm.

Nosné vlastnosti sypkého materiálu a odolnost vůči vodě jsou ovlivněny kvalitou zhutnění. Jeho bezpečnostní rezerva se zvyšuje z 10 % na 20 % se zvýšením nárazové síly pouze o 1 %. Při nekvalitním hutnění dochází k sesedání vrchní vrstvy, což přispívá k poškození a deformaci stavby a vede k drahým opravám. Před prací je proto nutné stanovit součinitel zhutnění drceného kamene frakce 20-40, ASG, shrabků, písku atd., aby se zabránilo sedání.

Koeficient zhutnění půdy musí být znám pro:

• nákupy surovin v požadovaném objemu pro stavbu půdních polštářů, kopání zákopů a jam;
• správný výpočet objemu betonu pro stavbu základů, podlah a jiných konstrukcí;
• kontrola množství přírodních nekovových nerostů dodaných na stavbu;
• stanovení smršťování půdy při instalaci základů nebo pokládání dlažebních desek.

Koeficient hustoty půdy podle GOST a SNIP

Hustota je důležitý parametr, který se používá k hodnocení fyzikálních vlastností a vhodnosti horniny pro řešení různých konstrukčních a inženýrských problémů. V Ruské federaci je stanovena v souladu se státními normami.

Základní ustanovení GOST 22733 o hustotě půdy:

1. Výpočet – hustota (ρ) je stanovena vg/metr krychlový. cm nebo kg/kubický. m, jako poměr hmotnosti suroviny k jejímu objemu: = ρ=Vm, kde m je hmotnost půdy v gramech nebo kilogramech, V je objem půdy v centimetrech nebo metrech krychlových.
2. Metody stanovení – laboratorní a terénní. První zahrnuje použití speciálních přístrojů a zařízení k přesnému měření hmotnosti a objemu. Používá se metoda kroužkového, parafínového a hydrostatického vážení. Práce v terénu zahrnuje použití hustoměrů a dalších přístrojů k měření indikátorů přímo na pracovišti. Používá se metoda jaderného hustoměru a pískového kužele.
3. Klasifikace – v závislosti na struktuře a hustotě se suroviny dělí na písek, hlínu, hlínu atd. Každá kategorie má své vlastní normativní hodnoty, které se používají k posouzení vhodnosti pro řešení konkrétních inženýrských problémů.

Koeficient zhutnění jílu

Hlína je oblíbený stavební materiál. Koeficient zhutnění takové půdy se vypočítá pomocí příkladu takto:

1. Měření objemu vzorku:

• nechť poloměr válce =5r= 5 cm a výška ℎ = 10h=10 cm;
• objem: = ×(5)2×10=785.4 cm3V=π×(5)2×10=785.4 metrů krychlových cm.

1. Měření hmotnosti suchého vzorku:

• nechť hmotnost suché hlíny = 1500 md= 1500 g;
• hustota suché hlíny = 1500785.4 = 1.91 g/cm3ρd= 785.41500 = 1.91 g/mXNUMX. cm.

1. Stanovení maximální hustoty suchého materiálu: maximální hustota suché horniny: = 2.1 g/cm3ρdmax= 2.1 g/mXNUMX. cm.
2. Výpočet koeficientu: =1.912.1=0.91Ku= 2.11.91 = 0.91.

Koeficient zhutnění hlíny lze vypočítat stejným způsobem.

Koeficient zhutnění písku pro sestavení správného odhadu

Koeficient potřebujete znát, abyste správně vypočítali objem písku nejen při objednávce, ale i při příjmu. Může být také použit pro zjištění, zda bylo přineseno správné množství písku. Koeficient zhutnění půdy je nutné vynásobit dodaným objemem a porovnat s hodnotou uvedenou v odhadu.

Koeficient také závisí na vlastnostech lomu a hloubce vrstvy:

1. Horní do 150 cm – koeficient zhutnění půdy je 0,95-0,98, co to znamená, jsme již zjistili.
2. Nižší od 150 cm bez přístupu k podzemní vodě – koeficient 0,90-0,95;
3. Spodní od 150 cm je zaplavitelná – koeficient 0,95.

Konečná hodnota závisí na ročním období, v zimě je vždy nižší. Mokrý písek se hůře zhutňuje, protože prostor mezi částicemi je vyplněn vodou. Důležité je také složení zrn. Například říční písek bude mít nižší koeficient než písek z lomu, protože jeho částice jsou přibližně stejně velké.

Pro výkopové práce je důležitý také koeficient zhutnění půdy:

1. Plnění dutin – koeficient 0,98.
2. Zásypy úzkých příkopů – koeficient zhutnění zeminy 0,98.
3. Zásypové jímky – koeficient 0,95.
4. Práce na silnici – koeficient 0,98-1.

Koeficient se liší podle různých typů zhutnění. Při ručním provedení bude vždy nižší než při použití vibračního zařízení. Důležitý je také způsob dopravy. Při dodávce autem nebo železnicí se počáteční objem snižuje rychleji než při přepravě vodou. Pokud je vzdálenost velká, přidá se dalších 30 % původního objemu, tzn. Takhle se to dá zhutnit. Všechny ukazatele koeficientu zhutnění půdy lze zobrazit v tabulce GOST.

Koeficient zhutnění horniny

Koeficient je také důležitý a odráží se v normách. Pokud byla hornina na odvalu déle než čtyři měsíce nebo byla zhutněna, přihlíží se k vlastnímu rozvolnění, které se zjišťuje na místě. Také pro výpočet požadovaného koeficientu zhutnění lze objem přepočítat několika způsoby. Jsou reflektovány v příslušné literatuře.

Jak se měří hustota půdy?

Výzkum se provádí v laboratořích pomocí pěchovadla. Postup se provádí v několika fázích:

1. Odběr vzorku na staveništi – zemina by měla mít normální vlhkost a neměla by obsahovat více než 25 % částic o velikosti 2 mm. Nepoužívejte zmrzlý nebo příliš vlhký kámen.
2. Umístění vzorku do formy, kde bude provedeno kalení.
3. Pěchování ve třech sadách po čtyřiceti úderech – bere se v úvahu hmotnost 1 litru zpracovávaných surovin a počítá se hustota.
4. Postupné zvyšování vlhkosti – až o 2 % v 1 kroku a operaci opakujte.
5. Vynesení grafu hustoty horniny v závislosti na obsahu vlhkosti.

Měření dynamickým penetrometrem

Běžná metoda založená na síle reakčního odporu při vkládání hrotu penetrometru do půdy pod zatížením. Vlastnosti postupu závisí na typu zařízení:

1. Typ B-1 – hustota se odhaduje hodnotou měrného penetračního odporu. Určeno výpočtem na základě velikosti síly při zavádění hrotu a vychýlení jehly indikátoru vlivem působení na momentový kroužek.
2. Typ S086 – používá se pro zaměření s hlínou. Rozdíl je ve špičce – je použit model ve tvaru kužele, který umožňuje dodatečně měřit koeficient pevnosti.
3. Typ D-51 – liší se metodou zkoušení. Sonda je zanořena do horniny vlivem nárazů břemene o konstantní hmotnosti.

Každé z uvedených zařízení má nevýhody, takže s jejich pomocí je nemožné určit koeficient zhutnění půdy bez chyb. Přesný rozbor se provádí pouze v laboratoři.

Měření razítkem

Měří se modul pružnosti, na jehož základě se určuje hustota. Používá se zařízení, jehož konstrukce zahrnuje desku, akcelerometr, tyč se zátěží a tenzometr. Hmota narazí na rovinu a poté se zvedne do své výchozí polohy. Identifikované indikátory jsou vyjádřeny jak v čisté formě, tak v grafické podobě. Takto se počítá deformace a elasticita.

Jak zvýšit koeficient relativního zhutnění půdy?

Ne v každém případě zemina na staveništi splňuje požadované požadavky na zatížení. To znamená, že musíte ASG zhutnit následujícími způsoby:

• použití zpevňujících sloučenin;
• prostřednictvím tepelného zpracování;
• instalace štětovnice nebo výztuže.

Pokud je koeficient zhutnění půdy v horní vrstvě nedostatečný, provádí se zhutnění pěchováním. Používají se vibrátory nebo válečky. Pro hluboké zpracování se provádí řízený výbuch a máčení. Dalším způsobem je instalace pilot.

Jaké vybavení použít

Na velkých stavbách se používají instalace se zesílenými vibračními deskami. Při úpravě malé základové nebo kamenné cesty dávají řemeslníci přednost ručnímu vybavení. Například pěchovadlo na dřevo. Vyrábí se z dostupných materiálů. Pro páku je použit dřevěný polotovar o průřezu 100-150 mm. K sestavení konstrukce se také používá ocelová plošina o tloušťce více než 2 mm, malý kulatý blok, lepidlo a samořezné šrouby.

Při stavbě budov s několika podlažími se používá betonová deska. Je zvednut jeřábem o 2 metry, poté je shozen na pracovní plochu. Instalace je účinná pro kalení do velkých hloubek. Postup se opakuje, dokud není získán návrhový koeficient zhutnění půdy SP pro konkrétní místo.

Další léčebnou metodou je použití velkého množství vody a kopečku. Oblast je naplněna kapalinou, dokud se nevytvoří louže. Po jejím zmizení se vytvoří hustý polštář pro budoucí výstavbu.