О чём речь? Понимание типа грунта на участке помогает инженерам выбрать правильный тип фундамента или оценить необходимость предварительной стабилизации грунта перед началом строительства.
В этой статье:
Грунты и их характеристики
Плывучие грунты
Представляют собой смесь воды, глины и песка, где содержание воды играет решающую роль. Они непрочны, и это может создавать сложности при возведении на них зданий или инфраструктуры.
Сыпучие грунты
Состоят из различных частиц песка, гальки, щебня и гравия. Они подходят для строительства дорог, насыпей и подобных сооружений.
Мягкие грунты
Включают в себя слабо связанные частицы глины или песчано-глинистых смесей. Они обладают низкой прочностью и высокой деформируемостью.
Слабые грунты
Представляют собой смесь слабосвязанных частиц пористых пород (гипс, глинистые сланцы). Они обладают низкой прочностью и вязкостью, что может создавать трудности при строительстве.
Средние грунты
Состоят из пород средней твердости. Это, например, известняки, шпат, плотные сланцы, песчаники. Они достаточно прочны и устойчивы, что делает их подходящими для строительства различных сооружений.
Крепкие грунты
Представляют собой смесь частиц пород большой твердости. Это полевые шпаты, плотные известняки, кварцевые породы. Они высокопрочные и устойчивые, что делает их идеальными для строительства фундаментов и других сооружений.
Грунты и их характеристики
Категории грунтов
Для того чтобы работа с грунтами была результативной, их разделяют на категории. Благодаря этому специалист сможет легко определить время, которое потребуется для работы, и финансовые затраты на этот процесс.
Это позволяет точно распланировать бюджет заказчика работ, определить необходимую спецтехнику и, таким образом, избежать непредвиденных затрат, эффективно распределить ресурсы, экономить время и деньги.
Категории грунтов:
- С грунтами 1-й категории работать несложно. В их состав входят песок, суглинок, легкая глина, верхний слой почвы и торф. Раскопки таких грунтов требуют наименьшего количества времени и усилий.
- Грунты 2 категории состоят из суглинистых частиц, они включают в себя мелкие гравийные фракции размером менее 15 миллиметров и растительный покров с мелкими корнями кустарников. Эти почвы могут быть смешаны с мелкими наполнителями, такими как гранит или гравий, а также со строительным мусором. Размельчать такой вид почвы можно как экскаваторами, так и обычными лопатами без особого труда.
- В 3-ю категорию входят глинистые почвы, суглинки, все виды лесса с твердыми включениями, гравий, крупные заполнители размером до 40 миллиметров. Сюда также входят почвы с растительным материалом или торфом. Для измельчения этих грунтов можно использовать кирку, лом или лопату.
- Грунты 4-й категории сложны в работе. В основном это суглинок, ломовая глина и жирная глина. Эти почвы также могут содержать строительный мусор, камни и гальку весом до 10 килограммов и размером до 90 миллиметров. Примеры почв этой категории — твердые засоленные почвы, лесс, меловые слои и слежавшийся мусор, смешанный с цементом. Для работы с этим типом грунтов вам понадобятся различные виды инструментов, в том числе лопаты, кирки, молотки и клинья, то есть все типы шанцевого инструмента.
- Грунты категорий с 5-й по 16-ю называются скальными. В работе с ними могут применяться взрывные способы. Это значит, что после размельчения грунта на мелкие куски с помощью взрывчатки можно использовать экскаватор. Фактически при сильной фрагментации работа с почвами этих категорий может быть проведена даже быстрее, чем работа с почвами категорий с 1-й по 4-ю.
Категории грунтов
Нормы выработки грунта зависят от условий местности, сложности выполняемых работ и от разновидности применяемой спецтехники. Так, например, экскаваторы с лопатой прямого типа можно применять при работе со всеми типами грунтов, даже со скальными породами, но при условии, что их размеры меньше одной трети ковша. Навесные экскаваторы целесообразно применять для работы с дроблеными и сыпучими материалами.
Роторные экскаваторы используются для рытья траншей в грунте с 1-й по 4-ю категорию. Эти экскаваторы имеют высокую производительность и могут использоваться для рытья траншей глубиной до 6 метров. Бульдозеры используются для планирования площадок на грунтах всех типов. Они имеют высокую производительность и могут использоваться для перемещения грунта на большие расстояния. Скорость работы спецтехники зависит от мощности машины и вида грунта.
Применение сведений о разных категориях грунтов непосредственно на практике земляных работ
При инженерно-геологических исследованиях, проектировании и строительстве зданий и сооружений необходима классификация грунтов по нормам ГОСТ 25100-95.
Нормы выработки при работе с различными типами грунтов зависят от местных условий, сложности выполняемых работ и вида используемой специализированной техники. Например, экскаватор с прямым ковшом может обрабатывать все типы грунтов, включая каменистые образования, при условии, что размер камней не превышает одной трети объема ковша.
Для создания траншей в грунтах 1–4-й категорий целесообразно применять роторные экскаваторы, особенно при наличии каменистых включений или на неровной местности. В таких случаях лучше использовать одноковшовую технику.
Если задача состоит в создании площадок на разных типах грунта, применяют бульдозеры. Скорость их работы зависит от мощности техники и состояния почвы. Но надо учитывать, что влажность и мягкость почвы отрицательно влияют на скорость бульдозеров.
Прежде чем приступить к земляным работам, необходимо решить несколько важных задач:
- установить место, где взять необходимое количество грунта для создания платформы;
- решить, куда девать лишний грунт, который невозможно использовать для площадки;
- обозначить механизмы для разработки и перемещения почвы;
- важно определить направление и расстояние перемещения грунта, а также место его размещения.
Все эти задачи решаются посредством создания Графика распределения земляных масс.
Применение сведений о разных категориях грунтов непосредственно на практике земляных работ
Классификация грунтов по степени пучинистости
Свойство грунта изменять свою форму под воздействием влаги и холода называется морозной пучинистостью. В результате возникают непредсказуемые деформации, приводящие к увеличению площади и созданию давления на фундаменты зданий. В холодных регионах этот феномен является серьезной проблемой при строительстве.
Если затронуть основание строения, оно может вызвать разрушение и повреждение конструкций. Поэтому важно заранее провести классификацию грунтов и определить их склонность к морозному пучению. В таблице, основанной на ГОСТ 25100-2011 и СП 243.1326000.2015, приведены различные виды грунтов и их склонность к морозному пучению.
| Тип основания | Вид местности с учетом уровня увлажнения почвы | Уровень пучинистости | |
| 1 | Крупнообломочный грунт, крупный или средний песок гравелистый, в котором содержится меньше 2 % пылеватых частиц | Может быть любая | Условно непучинистый |
| 2 | То же + пылеватые частицы до 15 % | 1 | Условно непучинистый |
| 3 | Мелкий песок с содержанием в своем составе пылеватых частиц менее 2 % | 1 | Условно непучинистый |
| 4 | Песок гравелистый крупный и средний, содержащий пылеватые частицы до 15 % объема | 2, 3 | Слабопучинистый |
| 5 | Песок мелкий с содержанием пылеватых частиц до 15 % | 1, 2 | Слабопучинистый |
| 6 | Пылеватые песок, супесь и тяжелый суглинок | 1 | Сильная деформация при низкой температуре |
| 7 | Легкая супесь | 1 | Слабопучинистый |
| 8 | Тяжелая глина + легкий суглинок | 1 | Высокая степень деформации |
| 9 | Легкая супесь | 2, 3 | Пучинистый |
| 10 | Пылеватая тяжелая супесь + легкий суглинок | 1 | Пучинистый |
Во второй графе «Вид местности» цифры установлены по СП 34.13330.2012, приложение В и имеют следующие значения:
- имеется поверхностный отток влаги, и грунтовый уровень воды (УГВ) глубоко расположен;
- отсутствует поверхностный сток влаги, и УГВ находится глубоко под землей;
- отсутствует поверхностный сток влаги, и УГВ находится высоко.
Классификация грунтов по степени пучинистости
Часто задаваемые вопросы о категории грунтов
С какими грунтами работать труднее всего?
4-я категория грунтов наиболее сложная. В нее входят глинистые почвы высокой плотности, такие как ломовая глина, очень плотная и жирная глина, а также суглинок. В этих грунтах может присутствовать строительный мусор, крупные камни, достигающие до 10 килограммов веса и размеров до 90 миллиметров. К этой категории относятся твердые солончаки, мусор, склеенный цементом, лесс, меловые пласты.
Что такое слабый грунт?
Грунт может быть слабый, средний и твердый в зависимости от его плотности и твердости. Слабые грунты легко отрываются малой лопатой и включают в себя песок и рыхлую землю. Средние грунты включают растительную землю, а твердые грунты — глину, каменистые породы и другие грунты, которые для разработки требуют использования инструментов, таких как киркомотыги, клинья и взрывы.
Какие существуют виды грунтов в зависимости от сложности работы с ними?
В зависимости от уровня сложности разработки грунты могут быть классифицированы на несколько категорий. Рассмотрим каждую из них подробнее:
- Слабые грунты. Сюда относятся чернозем, пески, супеси, легкие суглинки, лесс, торфяники и другие. Эти грунты обладают низкой прочностью и малой плотностью, что делает их относительно легкими для разработки.
- Средние грунты. В эту группу входят жирная глина, сухой лесс, тяжелые суглинки и т. д. Эти грунты обладают средней сложностью разработки. Они более плотные и требуют дополнительных усилий для работы с ними. Крупный гравий и сухой лесс могут представлять проблему из-за своей абразивности.
- Твердые грунты. Включают в себя плотную сухую глину, сланцевую глину, мергель, меловые породы, глину со щебнем и галькой, крупную гальку, а также грунты 1-й и 2-й группы в мерзлом состоянии. Эти грунты представляют наибольшую сложность при разработке, так как они чаще всего обладают высокой плотностью и прочностью.
- Скальные грунты. Это известняки, гнейсы, песчаники, граниты и другие породы. Такие грунты очень твердые, и для работы с ними необходимо применять специальную технику, например буровые установки.
При осуществлении работ по разработке грунта эффективность деятельности землеройно-транспортных спецмашин определяется рядом факторов, таких как абразивность, прочностные характеристики грунта, влажность и стойкость.
