Коэффициент разрыхления грунта
Грунт, вынутый из земли, занимает больше места, чем занимал в массиве, и сам назад к прежнему объёму не возвращается. Из-за этого не сходятся три числа, которые сравнивают каждый день: объём по картограмме, обмер отвала и кубометры по путевым листам. Таблица ниже переводит одно в другое.
обмер сразу после разработки.
- В плотном теле
- 1 470,08 м³
- Свежий отвал, +24 до +30 %
- 1 822,90 до 1 911,10 м³
- То же по среднему, +27 %
- 1 867,00 м³
- Слежавшийся отвал, +5 до +8 %
- 1 543,58 до 1 587,69 м³
- То же по среднему, +6,5 %
- 1 565,63 м³
- Рейсов самосвала по свежему отвалу
- 187
Вилка идёт из таблицы приложения, средним пользуется сам пример приложения: для тяжёлого суглинка он берёт 27 % как среднее между 24 и 30 %.
Как это считается: формула, что учтено и чего нет
Пересчёт объёма грунта между плотным телом, свежим отвалом и слежавшимся отвалом.
Порядок расчёта
- Объём разрыхлённого грунта = объём в плотном теле × (1 + показатель разрыхления ÷ 100)
- Объём в плотном теле = объём по обмеру отвала × 100 ÷ (100 + показатель разрыхления), формула из примера приложения 2
- Первоначальное разрыхление применяется к свежему отвалу, остаточное к отвалу, который простоял без укатки
- Среднее по вилке берётся как середина диапазона: так считает сам пример приложения (27 % между 24 и 30 %)
- Рейсы самосвала = объём свежего отвала ÷ объём кузова, с округлением вверх: возят рыхлый грунт, а не плотное тело
Что учтено
- 20 видов грунта и пород из приложения 2, от песка до скальных грунтов
- Первоначальное и остаточное разрыхление, каждое вилкой и по среднему
- Пересчёт в любую сторону: известен любой один из трёх объёмов, считаются остальные два
Чего в этих числах нет
- Поправка на уплотнение насыпи: это величина с другим знаком и другим источником, её задаёт проект, см. строку 6 формы 7 ГОСТ 21.508-2020
- Зависимость разрыхления от влажности, способа разработки и срока лежания отвала: приложение даёт только диапазон, внутри него выбирают по месту
- Мёрзлый грунт и грунт с валунами: отдельных строк в приложении на них нет
- Коэффициент уплотнения по плотности: это измерение, а не пересчёт объёма, см. отдельный расчёт
Откуда данные: ЕНиР Е2-1.
Проверка: Таблица прочитана с отрисованной страницы 179 издания и построчно сверена со вторым независимым изданием: все 40 значений совпали. Контрольный пример самого приложения стоит автоматическим тестом: 1867 м³ отвала тяжёлого суглинка при 27 % дают 1470 м³ в плотном теле.
Что считают дальше
- Траншея и котлован Объём выемки, который потом переводят в отвал, считается там.
- Картограмма земляных масс Объём в плотном теле, который потом переводят в отвал, берётся оттуда.
- Уплотнение грунта Обратная задача: не как грунт распух, а как его укатали.
Таблица разрыхления на 20 видов грунта
ЕНиР, сборник Е2, выпуск 1, приложение 2, Показатели разрыхления грунтов и пород. Проценты считаются от объёма в плотном теле. Столбец «в среднем» это середина вилки: так берёт сам пример приложения.
| Грунт | Первоначальное, % | в среднем | Остаточное, % | в среднем |
|---|---|---|---|---|
| Глина ломовая | 28 до 32 | 30 | 6 до 9 | 7,5 |
| Глина мягкая жирная | 24 до 30 | 27 | 4 до 7 | 5,5 |
| Глина сланцевая | 28 до 32 | 30 | 6 до 9 | 7,5 |
| Гравийно-галечные грунты | 16 до 20 | 18 | 5 до 8 | 6,5 |
| Растительный грунт | 20 до 25 | 22,5 | 3 до 4 | 3,5 |
| Лёсс мягкий | 18 до 24 | 21 | 3 до 6 | 4,5 |
| Лёсс отвердевший | 24 до 30 | 27 | 4 до 7 | 5,5 |
| Мергель | 33 до 37 | 35 | 11 до 15 | 13 |
| Опока | 33 до 37 | 35 | 11 до 15 | 13 |
| Песок | 10 до 15 | 12,5 | 2 до 5 | 3,5 |
| Разборно-скальные грунты | 30 до 45 | 37,5 | 15 до 20 | 17,5 |
| Скальные грунты | 45 до 50 | 47,5 | 20 до 30 | 25 |
| Солончак и солонец мягкие | 20 до 26 | 23 | 3 до 6 | 4,5 |
| Солончак и солонец отвердевшие | 28 до 32 | 30 | 5 до 9 | 7 |
| Суглинок лёгкий и лёссовидный | 18 до 24 | 21 | 3 до 6 | 4,5 |
| Суглинок тяжёлый | 24 до 30 | 27 | 5 до 8 | 6,5 |
| Супесь | 12 до 17 | 14,5 | 3 до 5 | 4 |
| Торф | 24 до 30 | 27 | 8 до 10 | 9 |
| Чернозём и каштановый грунт | 22 до 28 | 25 | 5 до 7 | 6 |
| Шлак | 14 до 18 | 16 | 8 до 10 | 9 |
Страница 179 издания отрисована и прочитана, все 40 значений сверены со вторым независимым изданием. В издании 1987 года строки напечатаны как «супесок», «лёсс отвердевший», «солончак и солонец отвердевшие».
Проверка на примере из самого приложения
Приложение приводит собственный пример, и калькулятор обязан его повторять. По обмеру в отвале тяжёлого суглинка, пролежавшего месяц без механического уплотнения, установлен объём 1867 м³. Первоначальное увеличение принято 27 %, как среднее между 24 и 30 %. Объём в состоянии естественной плотности получается 1867 × 100 ÷ (100 + 27) = 1470 м³. Ровно этот пример стоит автоматическим тестом: если расчёт съедет, тест упадёт.
Чего делать нельзя
Подставлять остаточное разрыхление вместо поправки на уплотнение в ведомости объёмов земляных масс. Это разные величины с разными знаками. Разрыхление про грунт, который вынули и ссыпали: он стал рыхлее. Поправка на уплотнение про грунт, который укатали в насыпь до заданного коэффициента: он стал плотнее, чем лежал в карьере. Форма 7 ГОСТ 21.508-2020 называет строку 6 сразу обоими словами, «поправка на уплотнение (остаточное разрыхление)», и величину оставляет за проектом.
Вопросы и ответы
Чем первоначальное разрыхление отличается от остаточного
Первоначальное это насколько грунт увеличился в объёме сразу после разработки, когда его вынули и ссыпали. Остаточное это то, что осталось после того, как отвал простоял и осел сам по себе, без укатки. У песка первое 10 до 15 %, второе 2 до 5 %: то есть свежий отвал пухлый, а через месяц он почти вернулся к исходному объёму, но не до конца.
Можно ли взять остаточное разрыхление как поправку на уплотнение в ведомости
Нет, и это самая частая подмена. Разрыхление описывает грунт, который вынули и ссыпали: он стал рыхлее, чем был в массиве. Поправка на уплотнение описывает грунт, который укатали в насыпь до заданного коэффициента уплотнения: он стал плотнее, чем лежал в карьере. Знаки разные. Форма 7 ГОСТ 21.508-2020 называет строку 6 сразу обоими словами, но величину оставляет за проектом.
Почему в таблице вилка, а не одно число
Потому что разрыхление зависит от влажности, способа разработки и того, сколько отвал простоял. Приложение даёт диапазон, а в своём же примере берёт среднее по вилке: для тяжёлого суглинка 27 % как среднее между 24 и 30 %. Калькулятор показывает и вилку, и среднее, чтобы было видно, насколько велика неопределённость.
Какой объём грунта возят самосвалы
Рыхлый, то есть объём свежего отвала. Поэтому кубометры по картограмме и кубометры по путевым листам никогда не сходятся напрямую: кузов заполняется разрыхлённым грунтом, и на тяжёлом суглинке разница доходит до трети.
Откуда взята таблица
ЕНиР, сборник Е2 «Земляные работы», выпуск 1, приложение 2 «Показатели разрыхления грунтов и пород». Страница издания отрисована и прочитана, все сорок значений сверены со вторым независимым изданием. Это сборник норм на земляные работы, а не свод правил на проектирование: он даёт показатели для пересчёта объёмов, и этим им пользуются до сих пор.
Рядом: картограмма земляных масс считает сам объём насыпи и выемки, а коэффициент уплотнения проверяет, как грунт лёг в насыпь.