Objemová hmotnosť technogénnej pôdy. Pôdy a ich technologické vlastnosti. Produkt triedy PREMIUM

Pre vysokokvalitné inžinierske a stavebné výpočty, rôzne štandardy a indikátory pre použité materiály. Jedným z nich je objemová hmotnosť pôdy. Toto je jeden z najvýznamnejších fyzikálnych parametrov, ktorý sa používa rôzneho druhu výpočty.

Vplyv objemu na iné veličiny

Objemová hmotnosť pôdy sa používa na výpočet rovnakého ukazovateľa jej kostry.

Zvláštnosť

Hodnota závisí od množstva charakteristík, menovite od vlhkosti, pórovitosti, tvrdosti minerálov, z ktorých je súčasťou, a množstva organickej hmoty.

V sedimentárnych horninách závisí viac od pórovitosti ako od minerálneho zloženia, pretože výrazne kolíše. V iných, napríklad magmatických, naopak hodnota mineralogického zloženia kolíše. A to má rozhodujúci význam pre výpočet objemovej hmotnosti.

Príklady

V hlinitých, piesočnatých a iných rozptýlených pôdach je objemová hmotnosť od 1,3 do 2,4 g / cm³. Pre pôdy s pevnými kryštalickými väzbami medzi časticami, ako sú magmatické alebo magmatické, -2,5 - 3,5 g / cm³. Vápence majú od 2,4 do 2,6 g / cm³, zatiaľ čo pieskovce sa pohybujú od 2,1 do 2,6 g / cm³.

Metódy výpočtu

Sú známe dve metódy stanovenia: priama je metóda s priamym meraním hmotnosti a objemu a nepriama, v tomto poradí, bez nich.

Pozri si video: Návrhová odolnosť podkladu voči pôde. Odhad sadania stĺpových základov.

Na výrobu zemných prác majú veľký vplyv fyzikálne a mechanické vlastnosti zemín: priemerná hustota, vlhkosť, pevnosť vnútornej súdržnosti častíc, kyprosť. Rozlišovať nasledujúce typy pôdy.

Piesky- voľne tečúca zmes zŕn kremeňa a iných minerálov s veľkosťou 0,25 ... 2 mm, vznikajúca v dôsledku zvetrávania hornín.

Piesočnatá hlina- piesky s prímesou 5 ... 10% ílu.

štrku- horniny, pozostávajúce z jednotlivých valcovaných zŕn s priemerom 2 ... 40 mm, niekedy s prímesou ílových častíc.

íly- horniny, pozostávajúce z extrémne malých častíc (menej ako 0,005 mm), s malou prímesou jemných častíc piesku.

Hlina- piesky obsahujúce 10 ... 30% ílu. Hliny sa delia na ľahké, stredné a ťažké.

Sprašové pôdy- obsahujú viac ako 50% prachových častíc s nevýznamným obsahom ílových a vápenných častíc. Sprašové pôdy v prítomnosti vody premáčajú a stávajú sa nestabilnými.

Rýchle piesky- piesčito-hlinité pôdy, vysoko nasýtené vodou.

Rastlinné pôdy- rôzne pôdy s prímesou 1 ... 20% humusu.

Skalnaté pôdy- pozostávajú z pevných hornín.

Pôdy v závislosti od náročnosti a spôsobu ich vývoja sú rozdelené do kategórií (tab. 1).

Počas vývoja sa pôda uvoľňuje a zväčšuje svoj objem. Objem násypu bude väčší ako objem výkopu, z ktorého bola zemina odobratá. Pôda v násype pod vplyvom vlastnej hmotnosti alebo mechanického pôsobenia sa zhutňuje postupne, preto sú hodnoty počiatočného percentuálneho nárastu objemu (kyprenie) a percento zvyškového prekyprenia po usadení pôdy rôzne (tabuľka 2). .

Tabuľka 1. Kategórie a metódy rozvoja pôdy

Tabuľka 2. Zväčšenie objemu pôdy pri kyprení

Tabuľka 3. Najvyššia strmosť svahov zákopov a jám, st.

Počas vývoja a zmršťovania prekyprenej pôdy tvoria výkopy a násypy prirodzené svahy rôznej strmosti. Najväčšia strmosť svahov zákopov a jám, usporiadaných bez spojovacích prvkov, by sa mala brať podľa tabuľky. 3. Pri zabezpečení prirodzenej strmosti svahov je zabezpečená stabilita zemných násypov a výkopov.

Pri zemných prácach sa vykonávajú tieto základné operácie: oddelenie časti zeminy od prírodného masívu, nabratie samostatnej časti do pracovného telesa stroja, premiestnenie zeminy na určené miesto a jej zasypanie do telesa zemnice, vysypať a pod. alebo naložiť do vozidiel plánovanie a zhutňovanie pôdy.

Miesto zberu pôdy sa nazýva porážka a miesto skládky sa nazýva skládka.
Existujú tri hlavné spôsoby rozvoja pôdy:
mechanické, v ktorom je časť pôdy oddelená od hlavného telesa vedro alebo nožové pracovné teleso stroja; hydraulický, keď sa pôda rozvíja v suchých poruboch - prúdom vody a na poruboch pod vodou - prúdom vody, odsávaním bagrom (husté pôdy sa kyprí mechanicky rozrývačom);

Výbušná, pri ktorej sa pôda ničí a posúva v požadovanom smere tlakom plynov uvoľňovaných výbušninami pri ich spaľovaní.

Výber spôsobu vyvolávania do značnej miery závisí od zloženia, mechanického a fyzikálne vlastnosti pôdy.

Hlavné vlastnosti pôdy, ktoré určujú náročnosť ich vývoja, sú objemová hmotnosť, kyprosť, súdržnosť, lepivosť, priepustnosť vody, nasiakavosť, vlhkosť, erózia, stabilita, odolnosť pôdy proti prerezaniu a prekopaniu (pri mechanickej metóde) alebo merná spotreba vody v kubických metre na rozvoj 1 mg pôdy (hydraulickou metódou).

Prirodzene sa vyskytujúce pôdy sa nazývajú husté pôdy. Ich objemová hmotnosť sa zvyčajne vyjadruje v kg/m3 alebo t / m3. Keď pracovné teleso stroja pôsobí na zem, uvoľňuje sa a zväčšuje svoj objem. Pomer objemu, ktorý zaberá pôda po jej prekyprení Až po počiatočný objem pôdy v hustom telese Yn, sa nazýva koeficient prekyprenia. CR:

Podľa objemu v hustom telese a koeficientu kyprenia pôdy (tabuľka 5), ​​hrúbky odoberanej vrstvy (hoblín) a cesty zberu pôdy pre 100% naplnenie pracovného telesa sa určí objem pôdy, ktorý je možné naloží do transportu, zriadi sa plocha pre skládku zeminy a pod.
Tabuľka 5
Objemová hmotnosť a faktor kyprenia pôdy

Konektivita (vzájomná adhézia častíc) charakterizuje schopnosť pôdy odolávať vplyvom vonkajších síl, ktoré majú tendenciu oddeľovať jej častice. So zvyšujúcou sa konektivitou sa zvyšuje špecifická odolnosť pôdy voči rezu a erózii.

Lepivosť (schopnosť pôdy priľnúť k rôznym predmetom) sťažuje zber súdržných zemín vo vlhkom stave do pracovného telesa a jeho vykladanie.

Vlhkosť pôdy závisí od priepustnosti vody (schopnosť pôdy prepúšťať vodu) a absorpcie vody (schopnosť pôdy absorbovať vodu). Vlhkosť (pomer hmotnosti vody k hmotnosti suchej zeminy v percentách) má významný vplyv na súdržnosť, lepivosť a náročnosť výkopu. Suchá hlina teda vyžaduje od pracovného tela viac úsilia na oddelenie svojej vrstvy od masívu ako mokrá, ale má menšiu lepivosť.

Erózia (schopnosť pôdy zrútiť sa pôsobením vody prúdiacej určitou rýchlosťou) určuje možnosť tkania a transportu pôdy hydraulickým spôsobom.

Stabilita (schopnosť pôdy zostať na svahu) často určuje bezpečnosť stroja pred možnými zosuvmi pôdy; je charakterizovaná uhlom uloženia pôdy a závisí od priľnavosti jej častíc k sebe.

Rezanie zeminy znamená oddelenie jej časti od masívu a kopanie je súbor procesov spojených s rezaním a posúvaním vyrezanej časti pôdy voči pracovnému telesu.

Špecifický rezný odpor (pomer sily pri pôsobení
dochádza k rezaniu, k ploche prierezu rezaných vysokých kožušinových topánok - hoblín) a špecifickej odolnosti proti kopaniu (pomer účinku, pri ktorom sa pôda rozrezáva a pohybuje sa do pracovného tela alebo pozdĺž pracovného tela, na plochu prierezu narezanej vrstvy pôdy - hoblín) určte hrúbku vrstvy pôdy (hobliny), ktorú je možné odstrániť pri jej vývoji pomocou tohto stroja. Odolnosť proti prerezaniu a kopaniu sa meria v kg/cm2 alebo v kgf / m2.

Podľa náročnosti vývoja možno každú pôdu jedným spôsobom zaradiť do skupiny pôd ľahko spracovateľných a iným spôsobom do skupiny pôd ťažko spracovateľných.
Podľa náročnosti mechanického vývoja sa pôdy delia do 6 skupín:
Skupina I - vegetatívna pôda, rašelina, piesok a piesčitá hlina;
Skupina II - sprašovitá hlina, sypká mokrá spraš, štrk do 15 mm ;
Skupina III - mastná hlina, ťažká hlina, hrubý štrk, prirodzená vlhkosť;
Skupina VI - šrotová hlina, hlina s drveným kameňom, tvrdená spraš, slieň, banky, tripoli;
Skupiny V a VI - horniny a rudy, ako aj zamrznuté hlinité a hlinité pôdy.

Poznať vlastnosti pôdy je potrebné pri vykonávaní akejkoľvek práce: od kopania zeleninovej záhrady až po zložité stavebné procesy. Špecifická hmotnosť pôda je jedným z prvých ukazovateľov, s ktorými sa stretávame. Treba ju odlíšiť od hustoty. Pri jej výpočte vydeľte hmotnosť látky jej objemom a vzorec hustoty: hmotnosť sa vydelí objemom. Rôzne systémy používajú rôzne jednotky merania, mimosystémová jednotka je G / cm³.

Závislosť na zložení

V mineráloch sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí od 2,5 do 2,8 g / cm³. S nárastom ťažkých minerálov sa zvyšuje aj hmotnosť pôdy. S organickej hmoty naopak: čím viac ich je, tým menej.

Vplyv a úloha vody

Pred vykonaním výpočtov je potrebné určiť objem a zvážiť ho. To sa určuje ponorením do vody.

Prítomnosť vody v kompozícii, to znamená vlhkosť, má významný vplyv na výpočet. Podľa tohto ukazovateľa sa rozlišujú dve skupiny: mokré ílovité a suché sypké. V skupine 1 sa hmotnosť pôdy v kN / m³ pohybuje od 19,5 do 21,0. Skupina 2 má od 15,8 do 16,5 kN / m³.

Pozri si video: TYPY PÔDY. ANALÝZA PÔD.

Dodávateľ uzatvára zmluvu o vykonaní prác na ťažbe pôdy a jej preprave na skládky studní a diaľnic v regióne Ďaleký sever. Cena práce je stanovená v sadzbe 01-01-013-2 „Spracovanie zeminy s nakládkou na sklápače rýpadlami s lyžicou s objemom 1 (1-1,2) m. 3 skupina pôdy: 2 ". Na určenie hmotnosti prepravovanej zeminy objednávateľ navrhuje použiť údaje v bode 5. b) z tabuľky 1-1 Všeobecných pokynov technickej časti zbierky č.1" Výkop", Kde je uvedené, že priemerná hustota pôdy je 1750 kg / m 3 ... Zákazník zároveň poukazuje na to, že takto odporúča určovať náklady na dopravu, bod 1.12 Všeobecných pokynov technickej časti zbierky č.1 „Zemné práce“. V pracovná dokumentácia do úvahy sa berie aj pôda s objemovou hmotnosťou 1,75 t / m 3 ... Naše laboratórne štúdie ukázali, že objemová hmotnosť pôdy je 1,9 t / m 3 .

Ako dokážete zákazníkovi, že náklady na dopravu by mali byť stanovené podľa údajov laboratórneho výskumu a nie podľa údajov z tabuľky 1-1 Technickej časti zbierky č. 1 „Zemné práce“?

Odpoveď

Názov stĺpca o hustote pôdy z tabuľky 1-1 (v znení zmien v roku 2017 - Príloha 1.1) Všeobecných pokynov technickej časti zbierky č.1 „Zemné práce“ znie: „Priemerná hustota v prírodnej podstielke kg / m 3". Takéto údaje je možné použiť v štádiu predprojektových štúdií, keď ešte neboli vykonané inžinierske a geologické prieskumy. V štádiu vypracovania projektovej a pracovnej dokumentácie by sa mali prepravné náklady na prepravu zeminy určiť s prihliadnutím na objemovú hmotnosť zeminy podľa údajov získaných z inžinierskych a geologických prieskumov.

Bod 1.12 (v znení zmien a doplnkov z roku 2017 – bod 1.1.9) Všeobecných pokynov technickej časti HPES-2001-01 „Zemné práce“ definuje:

"1.12. Náklady na cestná preprava pôda by sa mala určiť dodatočne okrem tabuľky. 01-047 a 02-019, kde sú náklady na dopravu zohľadnené normami. Hmotnosť prepravovanej zeminy by sa mala brať podľa tabuľky. 1-1 technickej časti a ak sa priemerná hustota pôdy líši od hustoty uvedenej v tabuľke. 1-1 o viac ako 5 % - podľa inžinierskych a geologických prieskumov “.

Ak bola priemerná hustota pôdy pre stanovenie nákladov na dopravu pôvodne zohľadnená vo výške 1,75 t / m, a laboratórne štúdie Dodávateľa preukázali objemovú hmotnosť 1,9 t / m, potom získané laboratórne údaje prekračujú priemernú hustotu pôdy podľa tabuľky. 1-1 o 8,6 %. To je základ pre stanovenie nákladov na prepravu pôdy, pričom sa berie do úvahy objemová hmotnosť pôdy podľa údajov laboratórneho výskumu.

V prípade, že Objednávateľ z nejakého dôvodu nedôveruje údajom laboratória Dodávateľa, potom objemovú hmotnosť zeminy môže určiť nezávislé laboratórium.