Коэффициенты разрыхления горной породы, наполнения ковша экскаватора (погрузчика) и экскавации (по енв 1989г.)

Зачем нужно определять разрыхление грунта

В комплексе при строительстве должно быть обеспечено следующее:

• определен тип фундамента, его размеры и глубина закладки;
• выбраны методы улучшения состава;
• установлен вид и объем инженерных мероприятий по освоению участка под строительство;
• выбраны способы воспроизводства запланированных работ по благоустройству оснований.

Предварительный анализ грунтового разрыхления и трамбовки помогает понять дальнейшую последовательность действий. Грунт всегда уплотняется по мере естественного или механического влияния на него.

Значит его итоговый объем уменьшается. Это нужно учитывать при возведении на участке здания. Но при освобождении почвы работает обратная схема. Параметр рыхления зависит от состава, влажности, плотности и сцепления

Коэффициент позволяет выявить возможное увеличение объема земли после ее извлечения из котлована, что важно для перевозки

Разрыхлять специально грунт не приходится. Это естественный процесс, который происходит из-за разрыва связей между грунтовыми частичками. Стоимость земляных работ в соответствии с этим увеличивается. Коэффициент разрыхления суглинка, горных пород, песка и т.д. разный.

Общие указания

1.1. В настоящем cборнике содержатся нормы на разработку и перемещение грунтов и на сопутствующие работы в промышленном, жилищно-гражданском, транспортном и водохозяйственном строительстве, при сооружении линий электропередачи и связи, трубопроводов и др. Нормы на горно-вскрышные работы предусмотрены в сб. 2, на земляные конструкции гидротехнических сооружений — в сб. 36 элементных сметных норм на строительные конструкции и виды работ.

1.2. При пользовании сборником следует:

способы производства работ, дальность перемещения грунта, характеристики землеройных машин и транспортных средств принимать по проектным данным с учетом указаний и рекомендаций, приведенных ниже в настоящей технической части;

классификацию грунтов по трудности разработки производить, руководствуясь их краткой характеристикой, приведенной в табл. 1, 5 и 6. При этом среднюю плотность грунтов в естественном залегании, указанную в гр. 3 табл. 1, за определяющий показатель классификации принимать не следует.

1.3. В нормах, за исключением табл. 34-44 и 126, предусмотрена разработка грунтов естественной влажности и плотности, не находящихся во время разработки под непосредственным воздействием грунтовых вод.

При разработке траншей для магистральных трубопроводов в пустынных и безводных районах из норм табл. 34-41 исключаются водоотливные установки.

Затраты на разработку мокрых грунтов необходимо определять применением к нормам коэффициентов, приведенных в разд. 3 Технической части.

Стоимость водоотливных работ при разработке грунтов следует исчислять только на объем грунта, лежащего ниже проектного уровня грунтовых вод.

При водоотливе из котлованов площадью по дну до 30 м и траншей шириной по дну до 2 м, за исключением траншей для уличных и внеплощадочных коммуникаций, следует применять нормы, приведенные в табл. 88; при водоотливе из котлованов площадью по дну более 30 м , из траншей шириной по дну более 2 м, а также из траншей для внеплощадочных и уличных коммуникаций должны составляться калькуляции на основании проектных данных о силе притока воды, продолжительности производства водоотливных работ и применяемых водоотливных средств.

1.4. Нормирование разработки выемок, каналов, котлованов и траншей в послойно залегающих грунтах различных групп по трудности разработки следует производить по соответствующим нормам на отдельные группы.

Распределение грунтов на группы по трудности разработки

Важные свойства

Специфические свойства грунта определяются его компонентами. Для возведения зданий надо просчитывать устойчивость грунта при постройке на нем здания.

Показатели плотности, влажности, прочности, сцепления, кусковатости, разрыхляемости, угла естественного откоса и размываемости определяют технологию производства. Также они влияют на трудоемкость процесса и затраты на земляные работы по смете.

Плотностью P это соотношение массы грунта к объему, который он занимает. А влажность — водной массы в порах к весу твердых грунтовых частиц. Влажность меньше 5 % обозначает, что почва сухая, выше 30 % — мокрая, показатель в границах указанных цифр — это относительный норматив.

Для увеличения транспортной производительности и понижения трудозатрат грунт доводится до нужной влажности. Она определяется гранулометрическим составом и подходящей плотностью. При большой влажности глинистого грунта выявляется показатель липкости. Его повышенное значение осложняет погрузку и выгрузку (из ковша экскаватора или кузова), влияет на функционирование конвейера или движение транспорта.

Прочность характеризуется способностью сопротивления внешним силовым факторам. Для анализа прочности используют коэффициент крепости. Параметр кусковатости разрыхленного грунта зависит от процентного содержания разных фракций. Разрыхляемость это последний значимый показатель.

По проекту некоторые показатели могут быть скорректированы на месте, чтобы достигнуть нужного уровня безопасности основания для последующего строительства.

Измерение коэффициента уплотнения в лабораторных условиях

Для определения коэффициента уплотнения при трамбовке в лабораторных условиях применяют специальный вибрационный прибор, который состоит из:

• вибростола;
• измерительного контейнера (обычно емкостью 50 литров);
• крышки контейнера, с вмонтированным в нее трамбовочным вибропоршнем.

Методика расчета:

• Измерительный контейнер заполняют материалом в разрыхленном состоянии.
• Поверхность насыпанного материала выравнивают по верхней кромке контейнера.
• Прикручивают крышку с вибропоршнем.
• Включают виброприбор и выполняют виброуплотнение (обычно не более 2÷3 минут).

После выключения прибора с помощью линейки измеряют высоту свободной части контейнера, рассчитывают объем свободной части, и по соотношению полного контейнера с рыхлым материалом к объему утрамбованного щебня рассчитывают коэффициент при трамбовании.

Например, объем измерительного контейнера V₁ = 50 литров. Объем свободной части после окончания трамбования V₀ = 14 литров. Объем утрамбованного материала V₂ = V₁ — V₀ = 50 — 14 = 36 литров.

Тогда Ктр = V₁ : V₂ = 50 : 36 = 1,3888 ≈ 1,39.

Остаточное разрыхление

Этот показатель отражает состояние слежавшегося грунта. Известно, что пласты, разрыхленные в процессе разработки участка, со временем слеживаются. Происходит их уплотнение, осадка. Естественный процесс ускоряет действие воды (дожди, искусственное орошение), повышенная влажность, трамбовка механизмами. В данном случае рассчитывать этот показатель нет необходимости – он уже известен и его можно посмотреть в таблице, размещенной выше.

Цифры, отражающие остаточное разрыхления, имеют значение как в крупном (промышленном), так и частном строительстве. Они позволяют вычислить объемы гравия, который уйдет под фундамент. Кроме того, показатели важны для складирования выбранного грунта или его утилизации.

Типы грунта с точки зрения строительства

Грунт в строительстве — породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Выделяют две основные группы: скальные и рыхлые. Виды:

• скальные — водоустойчивые, несжимаемые, залегают в виде сплошного массива;
• песчаные (супесь) – непластичные, в сухом состоянии сыпучие. При увеличении влажности меняется объем и плотность песка. Водопроницаемы, подвержены размыванию. Несколько видов: пылеватый, средний, гравелистый. Наиболее подходящим считается гравелистый вид;
• глинистые (суглинок) – пластичные, связные. Водопроницаемы, при увеличении влажности сильно увеличивается объем. При замерзании влаги сильно пучатся, при высыхании плохо отдают воду, подвержены растрескиванию. Легко размываются проточной водой;
• лессовидные – в сухом состоянии прочные и твердые, при увеличении влажности расплываются. Увеличение влажности приводит к резкому снижению несущей способности и просадке;
• торфяники — неравномерное сжатие, быстро насыщается влагой, вспучиваются. Не подходят для строительства;
• плывуны — подвижны, быстро насыщаются водой, что приводит к разжижению;
• растительные или биогенные — плодородные грунты. Имеют низкую несущую способность, поскольку плодородный слой со временем разлагается, неравномерно уменьшаясь.

После определения типа почвы определяют количество дополнительных строительных работ. При необходимости тип заменяют на более подходящий.

Свойства

• Разрыхление – увеличение объема земли при выемке и разработке.
• Влажность – соотношение массы воды, которая содержится в земле, к массе твердых частиц. Определяется в процентах: грунт считается сухим при влажности менее 5%, превышающий отметку 30% – мокрый, в диапазоне от 5 до 30% – нормальная влажность. Чем более влажный состав, тем более трудоемкий процесс его выемки, исключением является глина (чем более сухая – тем сложнее ее разрабатывать, слишком влажная – приобретает вязкость, липкость).
• Плотность – масса 1 м3 грунта в плотном (естественном) состоянии. Самые плотные и тяжелые скальные породы, наиболее легкие – песчаные, супесчаные почвы.
• Сцепление – величина сопротивления к сдвигу, песчаные и супесчаные почвы имеют показатель – 3–50 кПа, глины, суглинки — 5–200 кПа.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), коэффициент разрыхления грунта (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

Категория	Наименование	Плотность, тонн / м3	Коэффициент разрыхления
І	Песок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный	1,4–1,7	1,1–1,25
І	Песок рыхлый, сухой	1,2–1,6	1,05–1,15
ІІ	Суглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина	1,5–1,8	1,2–1,27
ІІІ	Глина, плотный суглинок	1,6–1,9	1,2–1,35
ІV	Тяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт	1,9–2,0	1,35–1,5

Проанализировав таблицу, можно сказать, что первоначальный коэффициент разрыхления грунта прямо пропорционален диапазону плотности, проще говоря, чем более плотная и тяжелая почва в природных условиях, тем больший ее объем при разработке.

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Наименование	Первоначальное увеличение объема после разработки, %	Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая	28–32	6–9
Гравийно-галечные	16–20	5–8
Растительный	20–25	3–4
Лесс мягкий	18–24	3–6
Лесс твердый	24–30	4–7
Песок	10–15	2–5
Скальные	45–50	20–30
Солончак, солонец
мягкий	20–26	3–6
твердый	28–32	5–9
Суглинок
легкий, лессовидный	18–24	3–6
тяжелый	24-30	5-8
Супесь	12-17	3-5
Торф	24-30	8-10
Чернозем, каштановый	22-28	5-7

Типы грунта с точки зрения строительства

Определение грунта в строительных работах это очень важный этап, от которого зависит дальнейшая устойчивость постройки.

Виды:

• скальные — водоустойчивые и плохо деформирующиеся породы, залегающие сплошным массивом (возможно, с трещинами);
• нескальные — осадочные не жестко структурированные породы (раздробленные и дисперсные);
• крупнообломочные — несвязанные обломки горной породы: валуны, галька, гравий (хороший материал для дробления в щебеночный продукт и неплохое основание для стройки);
• песчаные, плохосжимаемые и состоящие из минеральных частиц + мизерного процента глины (чем больше крупицы в составе, тем лучше они выдерживают нагрузку);
• пылевато-глинистые состоят из пыли и глины, поэтому проседают даже под собственным весом и набухают;
• глинистые это тугопластичные и состоящие из микрочастиц грунты с водонаполненными порами (в зимний период глину из-за этого пучит) — способность выдержки веса зависит от увлажненности (при высокой глина выдерживать малую нагрузку);
• лессовые и лессовидные это разновидность глинистых грунтов с пылевыми частицами и известняком — в сухом виде очень пористые и прочные, а при увлажнении дают значительную осадку (непригодны для основания под постройки);
• плывуны образуются из пылеватых песков с илистыми и глинистыми примесями и имеют вязко-текучее подвижное тело (плохо пригодны в виде основания);
• биогенные почвы состоят из песка и пылевато-глинистых компонентов + много органики (характеризуются низкой несущей способностью из-за постепенного разложения органики и уменьшения грунтовой прослойки);
• насыпные искусственные и природные грунты — оба варианта неоднородны по структуре, поэтому их сложно использовать для основания под постройки (возможность использования насыпного варианта анализируется для каждого случая отдельно);
• намывные, образующиеся нечасто из-за очистки водоемов, имеют хорошее состояние для их использования в виде основания для построек.

После выявления разновидности почвы на участке строительства выстраивают последующий план действий. Допустимы и смеси, как песчано-гравийная смесь — природного или искусственного происхождения (последняя обогащенная).

Дополнительная информация! Транспортировка и обратная засыпка ям, траншей и канав в строительных работах с помощью ПГС это хороший вариант. ПГС + бетон используют для заливки фундамента.

Коэффициент разрыхления грунта: пример расчета при использовании и его в строительстве

Строительные работы начинаются с разметки участка и разработки грунта под фундамент. Земляные работы занимают также первую строчку в строительной смете, и немалая сумма приходится на оплату техники, производящей выемку и вывоз грунта с участка. Для составления сметы и оценки стоимости работ мало знать габариты котлована, необходимо также учитывать особенности грунта. Одной из таких характеристик является коэффициент разрыхления грунта, позволяющий определить увеличение объема при выемке его из котлована

Коэффициент разрыхления грунта

Все грунты с точки зрения строительства можно разделить на две группы:

• Сцементированные, или скальные – каменные горные породы, разработка которых возможна только с применением технологий взрыва или дробления;
• Несцементированные, выборка которых проводится вручную или с помощью экскаваторов, бульдозеров, другой спецтехники. К ним относятся пески, глины, смешанные типы грунтов.

На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:

• Влажность – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе твердых частиц;
• Сцепление – сопротивление сдвигу;
• Плотность, то есть масса одного кубического метра грунта в естественном состоянии;
• Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

Влажность грунт – это мера его насыщения водой, выраженная в процентах. Нормальная влажность лежит в пределах 5-25%,а грунты, имеющие влажность более 30%, считаются мокрыми. При влажности до 5% грунты принято называть сухими.

Образец влажного грунта

Сцепление влияет на сопротивление грунта сдвигу, у песков и супесей этот показатель лежит в диапазоне 3-50 кПа, у глин и суглинков – в пределах 5-200 кПа.

Плотность зависит от качественного и количественного состава грунта, а также от его влажности. Самыми плотными, и, соответственно, тяжелыми являются скальные грунты, наиболее легкие категории грунта – пески и супеси. Характеристики грунтов приведены в таблице:

Таблица — различные категории грунта

Как видно из таблицы, коэффициент первоначального разрыхления грунта прямо пропорционален плотности грунта, иными словами, чем плотнее и тяжелее грунт в естественных условиях, тем больше объема он займет в выбранном состоянии. Этот параметр влияет на объемы вывозки грунта после его разработки.

Существует также такой показатель, как остаточное разрыхление грунта, он показывает, насколько грунт поддается осадке в процессе слеживания, при контакте с водой, при трамбовке механизмами. Для частного строительства этот показатель имеет значение при заказе гравия для выполнения подушки под фундамент и других работ, связанных с расчетом привозного грунта. Также он важен для складирования и утилизации грунтов.

Таблица — наименование грунта и его остаточное разрыхление %

Пример расчета коэффициента разрыхления грунта

Применение коэффициентов первоначального и остаточного разрыхления грунтов на практике можно рассмотреть на примере расчета. Предположим, что есть необходимость выполнить разработку грунта под котлован заглубленного ленточного фундамента с последующей отсыпкой гравийной подушки. Грунт на участке – влажный песок. Ширина котлована – 1 метр, общая длина ленты фундамента 40 метров, глубина котлована – 1,5 метров, толщина гравийной подушки после трамбовки – 0,3 метра.

Находим объем котлована, а, следовательно, и грунта в естественном состоянии:

V_к = 40 · 1 · 1,5 = 60 м3.

Применяя коэффициент первоначального разрыхления грунта, определяем его объем после разработки:

V₁ = k_р · Vк = 1,2 · 60 = 72 м3;

где k_р= 1,2 – коэффициент первоначального разрыхления грунта для влажного песка, принятый по среднему значению (таблица 1).

Следовательно, объем вывоза грунта составит 72м3.

Находим конечный объем гравийной подушки после трамбовки:

V_п = 40 · 1 · 0,3 = 12 м3.

Находим по таблице 2 максимальные значения первоначального и остаточного коэффициента разрыхления для гравийных и галечных грунтов и выражаем их в долях.

Первоначальный коэффициент разрыхления k_р = 20% или 1,2; остаточный коэффициент разрыхления k_ор = 8% или 1,08.

Вычисляем объем гравия для выполнения гравийной подушки конечным объемом 12 м3.

V₂ = V_п ·k_р/k_ор=12 · 1,2/1,08 = 13,33 м3.

Следовательно, объем необходимого для отсыпки гравия составит 13,3м3.

Конечно, такой расчет является весьма приблизительным, но он даст вам представление о том, что такое коэффициент разрыхления грунта, и для чего он используется. При проектировании коттеджа или жилого дома применяется более сложная методика, но для предварительного расчета стройматериалов и трудозатрат на строительство гаража или дачного домика вы можете ее использовать.

Ошибки при вычислении и методы устранения

Выполнить правильно расчет объемов грунта довольно трудоемкая и сложная работа, поскольку должно быть учтено множество факторов.

Если расчетчик сделает даже самую небольшую ошибку, весь процесс подготовки котлована пойдет неправильно, с нарушением технологии и завышением стоимостных показателей строительства. Неправильно подготовленный котлован способен привести к нарушениям в ходе возведения фундамента, а значить вызвать опасность для надежности объекта.

При выполнении расчетов специалисты руководствуются технологической картой, с соблюдением следующих строительных норм:

1. Кубатура земли устанавливается по проектным материалам, с учетом классификации почвы по видам и группам.
2. Учитывают расположение увлажненных грунтов. К ним относятся и слои, размещенные ниже уровня подпочвенных вод и выше. Например, для крупных и мелких песков на 0.3 м выше, для супесей на 0.5 м, глин и лессовых грунтов на 1.0 м.
3. Уровень грунтовых вод устанавливается по скважине с наибольшей отметкой.
4. С целью правильного определения объема разработки котлованов, рекомендуется предварительно выполнить схему с нанесением размеров плана и сечений разработок.
5. Если величина срезки растительного грунта рассчитана отдельно, глубина выемки уменьшается на толщину слоя срезки.

Для того чтобы выполнить точные расчеты, потребуется пройти следующие этапы:

1. Точно выполнить топографическую съемку начальной конфигурации.
2. Формирование цифровой модели территории и проектируемого котлована.
3. Выполнение расчёта картограммы.
4. Прохождение камерального этапа. При этом инженеры на лицензированном ПО, обрабатывают данные и оформляют техдокументацию.
5. Выполняют вынос проектных осей объекта и устанавливают параметры откосов.
6. Сооружают временные подъездные пути.
7. Определяют схемы расположения грунта в отвалы.
8. Контроль отметок высоты котлована.

Понятие коэффициента разрыхления грунта

Максимально четкий вариант просчетов — взвесить землю после разработки. Воплотить эту процедуру можно на стройплощадке.

Для разных грунтовых пород строительными нормами и действующим СНиПом установлен стандартный норматив для коэффициента рыхления грунта, указывающий более или менее точное увеличение объема почвы после его извлечения из места залегания. Строительные нормативы на Украине определены в ДБН от Минрегионбуд.

Коэффициент разрыхления — отношение объема грунта в разрыхленном виде к его объему в «монолитном». Данная величина всегда больше единицы из-за образования пустот и трещин. Рассматриваемый коэффициент зависит от однородности, формы и расположения фрагментов породы.

Другими словами коэффициент разрыхления увеличивается вместе с увеличением плотности. Когда он раздроблен, то разрыхляется он гораздо хуже. От других физических свойств коэффициент зависит меньше.

Зачем производится расчет количества грунта?

Строительство зданий и возведение конструкций — сложный процесс, требующий основательных финансовых инвестиций, в связи, с чем застройщики должны обеспечить высокий уровень выполнения земляных работ под фундамент объекта.

Высокоэтажные объекты жилого и промышленного назначения требуют установки качественного фундамента, который, как правило, имеет сложносоставную конфигурацию, поэтому современный расчет того, сколько кубов грунта нужно вынуть, выполняют программным методом с применением высокоточных измерительных устройств.

В таком случае можно максимально точно определить общую кубатуру земли, которую надо вывести из котлована. Менее ответственные объекты рассчитывают в ручном режиме или с применением строительных онлайн калькуляторов, которые можно найти в интернет сети.

Состав земляных работ по требованиям СНИП:

• Вертикальная планировка земельного участка. Осуществляется способом выравнивания рельефа площади, отведенной под строительство. Сюда входят следующие работы: удаление и передвижение слоя грунта, транспортировка и уплотнение его на внешних площадках, единицы измерения площади в м2.
• Разработка выемки для котлована. Предполагает вычисление объемов участка в виде суммы объемов классических фигур, входящих в общую конфигурацию строящегося объекта. При этом в расчете допускают, что размеры грунта ограничивается визуальными плоскостями. В таком случае незначительные выпуклости не будут оказывать влияния на точность, единицы измерения м3.

Для того чтобы рассчитать объём грунта, к сведению берутся следующие данные:

• Геодезические изыскания.
• Размеры по периметру и архитектурно-строительные индивидуальности объекта.
• Технология возведения объекта.
• Уровень, залегания подпочвенных вод, фундамент строений не может приближаться к ним ближе, чем на 500 мм.
• Глубину промерзания грунта, который должен быть не менее 300 мм.
• Рельеф земельного участка.

Для сложных объектов расчет выполняется в рамках проекта строительства в разделе земляных работ

Профессионалы, беря во внимание все выше приведенные характеристики, определяют глубину строящегося котлована, чтобы он стал надежной основой для возведения фундамента

Расчет производительности экскаватора

6.1.Расчет производительности по методике Арсентьева

Арсентьев А.И предложил методику, по которой можно рассчитать производительность экскаватора, которая включает в себя расчет сменной производительности емкости ковша, продолжительность цикла, коэффициенты использования времени, коэффициенты наполнения ковша и разрыхления породы в ковше. Он привел пример расчета, который заключается в следующем:

Расчет сменной производительности экскаватора, Qсм

рассчитывается по формулам:

,

где t

ц– продолжительность цикла, с;k ниk р– коэффициенты соответственно наполнения ковша и разрыхления породы в ковше;k и– коэффициент использования времени;Т – продолжительность смены, ч;Е – емкость ковша экскаватора,м3 .

Емкость ковша и продолжительность смены обычно известны. Все остальные параметры – величины вероятностные.

Рассчитаем степень влияния параметров в среднем на производительность экскаватора ЭКГ-8И.

Пусть t

ц= 3050 с (среднее 40 с),k р= 1,21,6 (среднее 1,4),k и= 0,50,9 (среднее 0,7),Т = 8 ч,Е = 8 м2. Тогда средняя производительность в смену составит:

м3/смену,

Результаты расчета влияния разных параметров на производительность экскаватора ЭКГ-8и следующие:

Для расчетов требуется годовая производительность экскаваторов. Нужно знать количество рабочих смен в течение года N

г. Оно зависит от многих факторов, основные из которых – уровень организации работ и климатические условия. Обычно пользуются нормативными данными, основанными на многолетних наблюдениях. Так, по нормам «Гипроцветмета» для средней полосы России и экскаватора ЭКГ-8 рекомендуетсяN г = 740 смен. Тогда в нашем примере средняя годовая производительность экскаватора:

млн м3/год ,

При разбросе данных Q

= 16433067 м3/смену годовая производительностьQ г = 1,22,3 млн м3/год.

Исходными данными послужили наблюдения за работой экскаватора в период с 30.06 по 28.09.2014 г приведенные данные в приложении 1, в количестве 232 шт.

Время смены = 8ч;

Емкость ковша – 8м3 ; Коэффициент наполнения ковша= 0,91;

Коэффициент использования= 0,7;

Коэффициент разрыхления горной массы = 1,6;

Средняя продолжительность цикла при работе в скальных породах = 32,5с;

Количество сменN = 5632ч/год = 704смены

1. Расчет производительности одного ЭКГ-8И составит:

1. Сменная производительность экскаватора приводится по формуле:

,

см=== 2791м3/см

1. 1. Следуя методике Арсентьева рассчитываем годовую производительность.

Годовая производительность рассчитывается по формуле:

год===1965

Согласно инструкции Ковдорского ГОКа коэффициент потери рабочего времени за счет простоя:

= 0,69.

Таким образом, сменная производительность экскаватора в идеале должна быть:

== 1923м3 .

Тогда суточная производительность экскаватора:

= 1923∙3 = 5769м3

2. Построение гистограммы суточной производительности, в зависимости от числа попаданий в интервал:

По построенной гистограмме наблюдается нормальный закон распределения

3. Построим нормальное распределение ̶ плотность вероятности от выработки в сутки:

Как было сказано, по Ковдоскому ГОКу средняя производительность экскаватора за смену:

м3/сут.

studfiles.net

Таблица разрыхления грунта.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

Категория	Наименование	Плотность, тонн / м3	Коэффициент разрыхления
І	Песок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный	1,4–1,7	1,1–1,25
І	Песок рыхлый, сухой	1,2–1,6	1,05–1,15
ІІ	Суглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина	1,5–1,8	1,2–1,27
ІІІ	Глина, плотный суглинок	1,6–1,9	1,2–1,35
ІV	Тяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт	1,9–2,0	1,35–1,5

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Вся необходимая информация представлена далее в статье:

Наименование	Первоначальное увеличение объема после разработки, %	Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая	28–32	6–9
Гравийно-галечные	16–20	5–8
Растительный	20–25	3–4
Лесс мягкий	18–24	3–6
Лесс твердый	24–30	4–7
Песок	10–15	2–5
Скальные	45–50	20–30
Солончак, солонец
мягкий	20–26	3–6
твердый	28–32	5–9
Суглинок
легкий, лессовидный	18–24	3–6
тяжелый	24-30	5-8
Супесь	12-17	3-5
Торф	24-30	8-10
Чернозем, каштановый	22-28	5-7

КР по СНИП.

Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:

• КР рыхлой супеси, влажного песка или суглинка при плотности 1.5 составляет 1,15 (категория первая).
• КР сухого неуплотненного песка при плотности 1,4 составляет 1,11 (категория первая).
• КР легкой глины или очень мелкого гравия при плотности 1,75 составляет 1,25 (третья вторая).
• КР плотного суглинка или обычной глины при плотности 1,7 составляет 1,25 (категория третья).
• КР сланцев или тяжелой глины при плотности 1,9 составляет 1,35. Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.

Рассчитываем самостоятельно.

Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.

Известны следующие данные:

• ширина котлована — 1,1 м;
• вид почвы — влажный песок;
• глубина котлована — 1,4 м.

Вычисляем объем котлована (Xk):

Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.

Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:

Xr = 64*1,2 = 77 м3.

Таким образом, 77 кубов — это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.

Для чего определяют разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление.

В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида:

• сцементированный;
• несцементированный.

Первый вид — называют скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва.

Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

Важные свойства

Специфические свойства грунта определяются его компонентами. Для возведения зданий надо просчитывать устойчивость грунта при постройке на нем здания.

Показатели плотности, влажности, прочности, сцепления, кусковатости, разрыхляемости, угла естественного откоса и размываемости определяют технологию производства. Также они влияют на трудоемкость процесса и затраты на земляные работы по смете.

Плотностью P это соотношение массы грунта к объему, который он занимает. А влажность — водной массы в порах к весу твердых грунтовых частиц. Влажность меньше 5 % обозначает, что почва сухая, выше 30 % — мокрая, показатель в границах указанных цифр — это относительный норматив.

Для увеличения транспортной производительности и понижения трудозатрат грунт доводится до нужной влажности. Она определяется гранулометрическим составом и подходящей плотностью. При большой влажности глинистого грунта выявляется показатель липкости. Его повышенное значение осложняет погрузку и выгрузку (из ковша экскаватора или кузова), влияет на функционирование конвейера или движение транспорта.

Прочность характеризуется способностью сопротивления внешним силовым факторам. Для анализа прочности используют коэффициент крепости. Параметр кусковатости разрыхленного грунта зависит от процентного содержания разных фракций. Разрыхляемость это последний значимый показатель.

По проекту некоторые показатели могут быть скорректированы на месте, чтобы достигнуть нужного уровня безопасности основания для последующего строительства.