Коэффициент уплотнения песка при строительстве дороги СНИП

Коэффициент уплотнения песка

27 Янв by admin

Значимые факторы и свойства

Коэффициент относительного уплотнения

Уплотнение при обратной засыпке и трамбовке

Уплотнение при транспортировке

С понятием коэффициента уплотнения песка регулярно сталкиваются не только специалисты проектных организаций, но и эксплуатационники, непосредственно выполняющие работы на строительных площадках.

Коэффициент уплотнения грунта служит одним из основных критериев качества выполнения подготовительных работ на строительных участках и служит для сопоставления фактически достигнутого показателя плотности грунта на подготовленном участке с нормативным значением.

Также понятие коэффициента уплотнения широко используется для объемного учета сыпучих материалов.

 Наиболее точным способом учета является весовой метод, однако на практике его использование часто нецелесообразно из-за отсутствия или труднодоступности весового оборудования.

Использование объемного учета не требует сложного оборудования, но ставит проблему сопоставления объема материала в карьере (при добыче), в местах складирования, в кузове автомобиля (при перевозке) и при использовании на объекте.

Значимые факторы и свойства

Коэффициент уплотнения – это отношение плотности (объемной массы) «скелета» грунта на контролируемом участке к плотности того же грунта, прошедшего процедуру стандартного уплотнения в лабораторный условиях.

Используется для оценки соответствия качества выполненных работ нормативным требованиям.

Нормативные значения коэффициента для различных видов работ приведены в соответствующих ГОСТ, СНиП, а также в проектной документации на объект, и составляют обычно 0,95 – 0,98.

«Скелет» грунта – твердая часть структуры при определенных значениях рыхлости и влажности. Объемный вес «скелета» песка рассчитывается как отношение массы твердых составляющих к массе, которую имела бы вода, если бы занимала весь объем, занятый грунтом.

Определение максимальной плотности грунтов в стандартных условиях предполагает проведение лабораторных исследований, в ходе которых пробы грунта подвергаются уплотнению при постепенно увеличивающейся влажности до определения показателя оптимальной влажности, при которой будет достигнута максимальная плотность песка.

Коэффициент относительного уплотнения

При выполнении работ по перемещению песка, извлечению его из тела карьера, транспортировке и других операций, связанных с изменением таких свойств, как рыхлость, влажность, крупность частиц, происходит изменение плотности «скелета».

Для расчета потребности и учета поступления строительного материала на площадку применяется коэффициент относительного уплотнения – отношение весовой плотности «скелета» песка на объекте к весовой плотности на участке отгрузки.

Коэффициент относительного уплотнения определяется расчетным путем и указывается в проектной документации на объект строительства (если для снабжения песком используются плановые поставки).

При проведении расчетов учитываются: физико-механические характеристики песка (прочность частиц, крупность, слеживаемость);результаты лабораторного определения максимальной плотности и оптимальной влажности;насыпной вес песка в условиях естественного расположения;условия транспортировки;

климатические и погодные условия на период осуществления доставки, возможность отрицательных температур.

Уплотнение при обратной засыпке и трамбовке

Обратная засыпка – процесс заполнения вырытого котлована после выполнения определенных видов работ ранее вынутым грунтом или песком.Процесс трамбовки выполняется по месту засыпки грунта с применением трамбовочных устройств, ударным воздействием или при применении давления.

В процессе выемки грунта происходит изменение его физических свойств, поэтому для определения объема необходимого для отсыпки песка необходимо учесть коэффициент относительного уплотнения.

Уплотнение при транспортировке

Транспортировка насыпных грузов автомобильным или железнодорожным транспортом также приводит к изменению плотности грунта.

Встряхивание транспортного средства, воздействие осадков, давление верхних слоев песка приводят к уплотнению материала в кузове.

Для определения количества песка, необходимого для обеспечения заданного объема строительного материала на объекте, этот объем необходимо умножить на коэффициент относительного уплотнения, указанный в проекте на строительные работы.

Извлечение песка из тела карьера наоборот приводит к его разрыхлению и, соответственно, уменьшению весовой плотности. Это также необходимо учесть при планировании перевозок.

Как определяется Купл в процессе добычи материала

Некоторые заказчики требуют от производителей материала предоставить данные по коэффициенту уплотнения в самом начале добычи материала, и важным фактором расчёта данных является послойное уплотнение песка. Ниже приведены варианты уплотнения по региональным параметрам:

При помощи  этих данных можно с лёгкостью произвести измерение уплотнения песка прибором. Вместе с этим, необходимо помнить, что в конкретной ситуации потребуется учитывать воздействие дополнительных параметров на грунт, (как в одну сторону, так и в другую-большую или меньшую величину показателя).

Коэффициент на уплотнение и потери при засыпке котлована

При использовании расценки ТЕР 01-02-061-01 «Засыпка вручную траншей, пазух котлованов и ям, группа грунтов: 1» возможно ли использовать коэффициент уплотнения песка и коэффициент на потери? Было письмо Минрегиона от 18 августа 2009 № 26720-ИП/08. Оно еще действует? И относится ли оно к ТЕР 01-02-061-01?

Ответ.

1. В составе работ норм (расценок) табл. 01-02-061 «Засыпка вручную траншей, пазух котлованов и ям» Сборника ГЭСН (ФЕР, ТЕР)-2001-01 «Земляные работы» говорится о засыпке вручную траншей, пазух котлованов и ям ранее выброшенным грунтом (а не песком) с разбивкой комьев и трамбованием. Единица измерения в нормах (расценках) — 100 м3 грунта. Учитывая гот факт, что в составе работ учтено трамбование, а также то, что в составе работ и названии таблицы 1 § Е2-1-58 Сборника Е2 «Земляные работы» четко записано, что нормы времени и расценки даются на 1 м3 грунта по обмеру в засыпке, можно сделать однозначный вывод о том, что затраты в нормах (расценках) 01-02-061 даются на 100 м3 грунта в плотном теле.

Если же Вы для засыпки используете песок, то при составлении локальной сметы в дополнение к расценке ТЕР 01-02-061-01 нужно учесть стоимость песка. Так как в норме (расценке) ТЕР 01-02-061-01 учтен грунт в плотном теле, а песок завозят на строительную площадку в разрыхленном состоянии, то расход песка должен быть принят с учетом коэффициентов уплотнения 1,12 или 1,18 согласно п. 2.1.13. Технической части Сборника ГЭСН-2001-01 (ред. 2008-2009 г.г.).

По поводу учета потерь песка при засыпке траншей и котлованов вручную, можно сказать, что в п. 1.1.9. Технической части Сборника ГЭСН-2001-01 (ред. 2008-2009 г.г.) приведена цифра потерь в 1,5% при обратной засыпке траншей и котлованов, но при перемещении грунта бульдозером. Применять указанный процент потерь песка при засыпке траншей и пазух котлованов вручную оснований нет.

2. Письмо Минрегиона от 18 августа 2009 № 26720-ИП/08.

Комментарий редакции к письму Минрегиона:

По первому абзацу данного письма о норме 01-02-033-1 «Засыпка пазух котлованов спецсооружений дренирующим песком» Сборника ГЭСН-2001-01 «Земляные работы» (ред. 2008-2009 г.г.) сообщаем, что письмо относится к норме 01-02-033-1 и к остальным нормам, в том числе к нормам табл. 01-02-061-01, отношения не имеет. Письмом Минрегиона применение повышающих коэффициентов расхода материалов не предусмотрено. Разработчики нормы подтвердили, что единица измерения — 10м3 песка в плотном геле. В составе материалов нормы 01-02-033-1 учтен «Песок для строительных работ природный», который на практике доставляется на строительную площадку в разрыхленном состоянии. Налицо явная ошибка. При использовании данной нормы объем песка должен быть принят с учетом коэффициентов уплотнения 1,12 или 1,18 согласно п. 2.1.13. Технической части Сборника ГЭСН-2001-01 (ред. 2008-2009 г.г.).

Во втором абзаце приведенного письма Минрегиона сказано, что при засыпке траншей и пазух котлованов непросадочными материалами (песок, ПГС, щебень) коэффициент к расходу материалов не применяется, что также является ошибкой. Следует отметить, что данная ошибка исправлена письмом от 17.06.2010 № 2996-08/ИП (извлечения из указанного письма приведены ниже):

Если соответствующими действующими нормативными документами предусмотрено, что засыпка траншей, проходящих под автомобильными дорогами, проездами, тротуарами должна выполняться на всю ее глубину малосжимаемыми местными материалами (песок, гравий, щебень, ПГС) с послойным уплотнением, то объем (расход) указанных материалов определяется по проектным данным в уплотненном состоянии.

Трамбовка подушки

Трамбовка подушки под утепленную шведскую плиту является одним из основных технологических этапов. Пусть вас не вводит в заблуждение кажущаяся простота это процесса. Ошибки на данном этапе сложнее всего выявить, а впоследствии практически невозможно исправить.

Придерживаясь нескольких простых правил, изложенных на этой странице, вы сможете без труда подготовить своими руками основание под УШП.

Начнем с материала, который мы будем использовать в подушке. Если это щебень, то потребуется более мощная трамбовка, или лучше вообще использовать небольшой дорожный виброкаток. Дело в том, что щебень должен не только уплотниться, но и самозаклиниться. Поэтому он должен быть разной фракции, либо верхний слой нужно отсыпать песком и трамбовать.

Если используется песок, то здесь все зависит от толщины трамбуемого слоя. Если позволяет вес и мощность трамбовки, можно отсыпать механизированным способом всю толщину подушки сразу и трамбовать за один раз, в несколько проходов со сменой направления. Это сильно ускоряет весь процесс, и в конечном итоге ведет к снижению общих затрат.

Если используемая трамбовка не настолько мощна, что бы пробить всю подушку за одни раз, то используется другой прием. Подушка трамбуется послойно в несколько проходов со сменой направления.

Независимо от толщины трамбуемой подушки и используемой техники, песок должен быть увлажнен водой. Сухой песок практически невозможно хорошо затрамбовать. Только нужно стараться не переувлажнять его, иначе трамбовка будет просто тонуть или стоять на месте. И вам придется ждать, пока песок просохнет.

Самый хороший результат достигается при обильном проливе водой и последующем за ним трамбовке. В своей деятельности мы применяем трамбовки весом от 100 кг и выше. Если у вас нет возможности купить или взять в аренду такую трамбовку, вы можете изготовить ее самостоятельно, только нужно учитывать, что использование ручной трамбовки требует больших временных и физических затрат.

Несмотря на некоторую сложность в трамбовке, при устройстве подушки под УШП на своих объектах, мы стараемся использовать речной или карьерный промытый песок

Использование карьерного или речного промытого песка обусловлено тем, что в нем практически нет глинистых включений, он прекрасно пропускает воду, и как следствие у такого песка в силу своего фракционного состава отсутствует такое понятие как пучинистость. На наш взгляд это является компромиссом, когда нет возможности по каким-либо причинам использовать щебень для отсыпки подушки.

Так же при устройстве подушки можно использовать ПГС или песко-гравийную смесь, предварительно проверив ее на наличие большого количества глины или отсыпать на всю толщину боем бетона.

Так как верхний слой такого песка при высыхании становится рыхлым, необходимо поверх подушки сделать отсыпку 50мм из отходов дробления щебня, с последующей трамбовкой. Таким образом, мы не только уходим от проблемы рыхлости верхнего слоя карьерного или речного песка, но и убираем капиллярный подсос влаги из нижележащих грунтов.

Определить, насколько хорошо подготовлено основание под утепленную шведскую плиту, можно с помощью специального прибора. Он называется плотномер-пенетрометр. Вы можете взять его в аренду или воспользоваться услугами сертифицированной лаборатории.

назад на страницу со списком статей

Сфера применения виброплиты

Виброплита предназначена для утрамбовывания с помощью колебательного воздействия таких сыпучих материалов:

• гравия;
• песка;
• щебня;
• рыхлого грунта.

Отдельные частицы этих материалов в свеженасыпанной подушке под фундамент постройки расположены неплотно друг к другу. Чтобы их максимально сблизить между собой, выполняют трамбовку. Это улучшает несущие свойства насыпанных слоев, позволяя производить строительство на их поверхности различных объектов.

Сфера применения виброплит затрагивает многие направления строительства. Виброутрамбовывание широко используют при выполнении следующих работ:

• строительстве дорог;
• обустройстве газонов;
• устройстве засыпных подушек под фундаменты различных типов для самых разных построек, а также под полы больших зданий;
• укладке асфальтового покрытия;
• строительстве автомобильных стоянок, спортивных площадок;
• уплотнении дна котлованов и траншей под разнообразные инженерные коммуникации.

Коэффициент уплотнения щебня СНИП, ГОСТ в дорожном строительстве и в смете

Щебень, как любой сыпучий материал, состоит из гранул неправильной формы. Именно различная форма зёрен позволяет его массе уплотняться и уменьшаться в объёме.

Процесс уплотнения происходит в двух случаях:

• при транспортировке материала;

при ручной или механизированной трамбовке.

В основе этих операций лежит вибрационное воздействие, в результате которого гранулы разворачиваются и занимают более компактное положение по отношению к другим. При этом общий объём материала уменьшается, а плотность увеличивается. Отношение насыпного объёма щебня к уплотнённому называют коэффициентом уплотнения.

Какой коэффициент уплотнения у щебня?

Степень уплотнения при транспортировке зависит от дорожных условий — интенсивности вибрации кузова или вагона, а также длительности перевозки. Поскольку щебень продают не тоннами, а кубическими метрами, действующий ГОСТ устанавливает для перевозок предельный коэффициент уплотнения щебня, составляющий величину 1,1. Её обычно прописывают в договоре между поставщиком и покупателем.

Как правило, чтобы не было рекламаций, поставщики отгружают насыпной щебень в большем объёме, чем его требуется с учётом уплотнения в дороге с коэффициентом 1,1. Песок в СПб уплотняется лучше, чем щебень, его предельный Ку равен 1,15.

Покупатель, принимая щебень по объёму, может легко проверить, если ли недостача товара. Перемножив объём доставленного и уплотнённого в пути материала на коэффициент 1,1, он вычислит кубатуру отправленного насыпного щебня и сравнит её с оплаченной. Используя описываемый коэффициент и документацию на строительство, владелец строения сможет проконтролировать заказ щебня в объёме, исключающем напрасно оплачиваемые излишки.

Коэффициент уплотнения щебня должен быть заложен в смете любого строительного объекта с тем, чтобы объёмы закупаемого насыпного и уложенного с необходимым уплотнением в строительную конструкцию материалов соответствовали друг другу. В дорожном и гидротехническом строительстве коэффициент уплотнения щебня тщательно контролируется, несмотря на высокую стоимость исследований — ошибки на таких стройках недопустимы.

Как измерить коэффициент уплотнения щебня К_у?

Это можно сделать, изготовив широкую ёмкость, например, размерами 1000х1000х400. Если заполнить её до краёв щебнем, уплотнить его ручной трамбовкой или виброплитой, а затем разделить 400 л (объём насыпного щебня в полном ящике) на измеренный объём материала после трамбовки, то получится коэффициент уплотнения щебня.

На практике пользуются специальной установкой, представляющей цилиндрический контейнер ёмкостью 50 л, оснащённый крышкой с вибропоршнем и установленный на вибростол. Частное от деления двух объёмов исследуемого материала — до и после вибрационного воздействия — даст искомый коэффициент.

При отсутствии данных можно воспользоваться значениями коэффициента уплотнения щебня фракций 40-70 и 70-120, указанные в СНиП 3.06.03-85. Там приводятся величины К_у для щебня прочностью не менее М800 (1,25-1,3) и прочностью М300-М600 (1,3-1,5). Менее прочный щебень трамбуется более плотно, что является следствием его частичного разрушения при больших механо-вибрационных нагрузках.

Особенности уплотнения щебня

Известно, что реальный коэффициент уплотнения щебня может составлять от 1,05 до 1,52. Кроме уже названных, существует ещё несколько факторов, от которых зависит эта величина:

• степень прочности зёрен — гранит и известняк уплотняются по-разному;

наличие в партии зёрен мелкой фракции в большей концентрации, чем допускает норматив — мелкий щебень расклинивает крупный, Ку увеличивается;

высота, с какой выполняется засыпка или загрузка;

неправильная трамбовка, если её выполняют только по верхнему, а не по всем слоям, включая лежащие ниже;

лещадность щебня — кубовидный щебень уплотняется лучше, чем лещадный.

Контроль коэффициента уплотнения щебня — один из эффективных способов технологичного управления стройкой.

Приспособления для трамбовки

1. Ручное.

Изготавливают из металла, оно весит от 5 до 10 кг. Состоит из рукоятки и основания («лапы») — пластины размером примерно 20 х 25 см или швеллера (чем меньше габариты этой детали приспособления, тем больше сила удара). Рукоять инструмента прямая (в виде трубы) или Т-образная, с двумя ручками по бокам. При необходимости ручную трамбовку со швеллером можно утяжелить, залив цементом.

Если есть необходимость сэкономить, то несложно сделать приспособление самостоятельно. Два варианта изготовления:

• Сделать рукоять из тяжелого деревянного бруса длиной около 1 м и снизу прибить к нему «лапу» из прочной доски.
• Купить отдельно готовую пластину (стоит около 1000 рублей) и насадить ее на черенок от лопаты или металлическую палку.

2. Вибротрамбовка.

Для уплотнения грунта и сыпучих материалов, в том числе песка, на ограниченном пространстве используют «виброногу». Двигатель этого устройства работает на бензине или дизельном топливе. В основании аппарата расположена пластина «пята» шириной от 15 до 30 см и длиной около 33 см. Вибротрамбовки также различаются по мощности. Принцип действия основывается на вертикально направленной силе, как у ручного приспособления, но эффективность намного больше. Этот вид техники применяют на площадках, где невозможна эксплуатация крупногабаритного оборудования: виброплит и виброкатков.

2.1. Виброплита.

Для работ на большой площади, при условии наличия возможности свободного перемещения, подходит трамбовка с использованием виброплиты. Этот аппарат состоит из двигателя, корзины с центральным валом, «пяты» или «башмака» и направляющей рукоятки. Агрегат движется вперед и назад, передавая частицам песка сильное механическое колебание (вибрацию), за счет чего и происходит уплотнение.

Виды оборудования для грунта и сыпучих материалов с плитным основанием:

• бензиновые;
• дизельные;
• гидравлические;
• электрические;
• с дистанционным управлением.

Виброплиты различаются по весу. Для песка подходят самые легкие.

2.2. Виброкаток.

Для самых больших объемов работ используют виброкатки. Их виды:

• с ручным управлением за счет направляющей рукоятки;
• самоходный с кабиной для оператора одновальцовый (сзади на колесном ходу);
• с кабиной двухвальцовый;
• траншейный с дистанционным управлением.

Устройство качественного виброкатка позволяет осуществлять уплотнение и по краям площадки, то есть применение дополнительного оборудования (ручной или вибротрамбовки) не требуется.

Стоимость

Цена услуг профессиональных строителей по уплотнению песчаного грунта или подсыпки из песка — от 90 до 600 рублей за м2. Если площадь, которую необходимо утрамбовать, большая, или речь идет о постоянных работах, то нужно сопоставить эти расценки со стоимостью оборудования. Во многих случаях целесообразно приобрести приспособление или взять его в аренду и выполнить все самостоятельно.

В зависимости от вида оборудования действует либо вертикально направленная сила ударов, либо передающаяся от вала катка или основания плиты вибрация. При любом варианте технология не включает в себя никаких секретов и сложностей.

Правила трамбовки с помощью виброплиты

Трамбовка грунта, песка, гравия или щебня имеет свои особенности, которые связаны со свойствами этих материалов. Если их не учитывать, то не получится качественно уплотнить насыпанный слой, что в дальнейшем скажется на долговечности возведенного сооружения.

Виброплиты по массе разделяются на несколько групп. Чем больше вес агрегата, тем большей толщины слой насыпанного сыпучего материала можно с его помощью трамбовать. Приступая к работе, следует учитывать такие нюансы.

1. Легкое оборудование (весом до 75 кг) способно увеличить плотность слоя толщиной 15 см, поэтому широко применяется в ландшафтных работах и при укладывании тротуарной плитки.
2. Универсальные модели техники (массой 75-90 кг) могут уже утрамбовать 25 см насыпанного материала. Их используют при укладке асфальта, а также при частичном ремонте дорог.
3. Агрегаты средней тяжести (весом 90-140 кг) предназначены для работы со слоями толщиной до 60 см. С их помощью проводят уплотнение засыпки траншей и котлованов, а также возведение дорожных насыпей.
4. Тяжелое виброоборудование (массой более 140 кг) используют для выполнения тех же рабочих операций, что и среднетяжелую технику.

В таблице далее представлена пригодность вибрационных плит различной массы для трамбовки разных материалов.

Из таблицы видно, что слабосвязанные грунты (пылевые) более эффективно утрамбовывать виброоборудованием весом от 300 до 950 кг.

При работе с вибрационной плитой следует придерживаться следующих общих советов:

• необходимо учитывать характеристики утрамбовываемых поверхностей;
• пропускать отдельные участки нельзя;
• оптимальным считается количество проходов плитой от 4 до 6;
• максимальная толщина слоя должна соответствовать возможностям используемой техники;
• поверхность подготовленной площадки не должна иметь перепадов, превышающих 2 см;
• каждый уровень многослойной подушки уплотняют отдельно;
• нужно, чтобы используемые строительные материалы соответствовали по своим свойствам ГОСТ.

Что касается того, сколько должно быть оборотов на виброплите, то здесь следующая закономерность: чем выше частота, тем удобнее работать с мелкофракционными грунтами. Так, например, для уплотнения щебня либо гравия с размером отдельных камешков до 10 мм (и менее), а также песка хорошо подойдет оборудование с 6000 об/мин. Если камень размером 6 см, то можно воспользоваться устройством с 3000 об/мин.