Категории грунта: как от них зависит копка

01Коротко

• Категорией грунта в разговоре называют группу по трудности разработки. Группы проставлены в сметных нормах отдельно для экскаватора, бульдозера и ручной копки.
• Для экскаватора групп шесть. Песок, супесь, лёгкий суглинок, торф и чернозём — 1 группа. Мягкая глина и строительный мусор — 2. Глина и тяжёлый суглинок с примесью щебня — 3. Ломовая глина, мягкий мел и мергель — 4. Группы 5 и 6 — скальные и полускальные грунты, их копают после рыхления.
• Одна и та же яма в грунте 6 группы обходится по нормам экскаватора втрое дороже, чем в грунте 1 группы. Вручную грунт 4 группы копается в три раза дольше, чем 1 группы.
• Выкопанный грунт занимает больше места, чем в земле: песок — на 10–15 %, тяжёлый суглинок и мягкая глина — на 24–30 %, ломовая глина — на 28–32 %. Это объём, который повезут самосвалы.

02Категория, группа, вид — в чём разница

Грунт описывают тремя разными шкалами, и путаница идёт от того, что все три в обиходе называют «категорией».

1. Вид грунта по ГОСТ 25100-2020 «Грунты. Классификация» — что это за порода: песок, суглинок, глина, гранит. Так грунт называет геолог в отчёте об изысканиях.
2. Группа по трудности разработки — насколько тяжело его копать. Это сметная шкала: по ней считают нормы времени и расценки на земляные работы. Именно её имеют в виду, когда говорят «грунт 2 категории» или «грунт 3 категории».
3. Категория по буримости — своя шкала для бурения скважин, свай и буровзрывных работ. К копке ковшом она отношения не имеет.

Группы по трудности разработки приведены в приложении 1.1 к ФЕР 81-02-01-2001 «Земляные работы» в редакции приказа Минстроя от 26.12.2019 № 876/пр. Та же раскладка, только римскими цифрами, — в ЕНиР Е2-1, сборнике норм времени на механизированные и ручные земляные работы. В старых статьях и прайсах ссылаются на СНиП IV-2-82 — это прежний свод сметных норм с той же группировкой.

03Виды грунтов по ГОСТ 25100-2020

Стандарт делит грунты на три класса: скальные, дисперсные и мёрзлые. Отдельно выделены техногенные — насыпи, строительный мусор, шлаки.

• Скальные — граниты, базальты, известняки, доломиты, песчаники. Сплошная порода с жёсткими связями между частицами.
• Дисперсные — то, что копают на участках и стройках: пески, гравий, щебень, супеси, суглинки, глины, торф, ил.
• Мёрзлые — любой из этих грунтов при отрицательной температуре со льдом внутри.

Крупнообломочные грунты и пески разделены по размеру частиц (таблица Б.7). Валунный, или глыбовый, грунт — больше половины массы составляют обломки крупнее 200 мм. Галечниковый, или щебенистый, — крупнее 10 мм. Гравийный, или дресвяный, — крупнее 2 мм. Пески делят так: гравелистый — частиц крупнее 2 мм больше 25 %, крупный — крупнее 0,5 мм больше половины, средней крупности — крупнее 0,25 мм больше половины, мелкий и пылеватый — по доле частиц крупнее 0,1 мм. По степени водонасыщения пески и крупнообломочные грунты бывают маловлажными, влажными и водонасыщенными (таблица Б.9).

Глинистые грунты стандарт различает по числу пластичности (таблица Б.13): супесь — от 0,01 до 0,07, суглинок — от 0,07 до 0,17, глина — больше 0,17. Число пластичности определяют в лаборатории. Чем оно выше, тем больше в грунте глинистых частиц и тем сильнее он липнет к ковшу.

04От каких свойств зависит трудность копки

Группу грунта определяют его физико-механические свойства. По тому, как меняется группа в таблице ниже, видно, какие из них главные.

• Связность. Песок рассыпается, частицы глины держатся друг за друга за счёт внутреннего сцепления. Мягкая глина для экскаватора — 2 группа, песок — 1-я, хотя плотности у них близкие: 1 800 и 1 600 кг/м³.
• Состояние. Пластичный суглинок — 1 группа, твёрдый и полутвёрдый — 2-я. Мягкий чернозём — 1-я, твёрдый — 2-я.
• Примеси. Глина с примесью щебня, гальки или гравия больше 10 % переходит из 2 группы в 3-ю. Корни кустарника переводят растительный слой для ручной копки из 1 группы во 2-ю.
• Влажность и мороз. Мокрый грунт налипает на ковш, мёрзлый приходится рыхлить. Для них в нормах свои коэффициенты и отдельные группы.
• Прочность и выветрелость. Горные породы в результате выветривания становятся трещиноватыми и слабее. Выветрившийся гранит разбирают вручную по 5–7 группе, невыветрившийся берут только взрывом или гидромолотом.

05Таблица групп грунтов по трудности разработки

Выборка из приложения 1.1 к ФЕР 81-02-01-2001 для немёрзлых грунтов. Средняя плотность — в естественном залегании.

Буква «р» у ручной разработки означает разборно-скальный грунт. Его не копают лопатой, а разбирают ломом и отбойным молотком.

Плотность в таблице справочная. В общих положениях ФЕР (п. 1.1.1) прямо сказано: группу определяют по характеристике грунта, а среднюю плотность определяющим показателем не считают.

06Скальные и полускальные грунты: какая группа

Скальные породы в той же таблице ФЕР разложены по прочности и степени выветривания. Прочерк в колонке экскаватора значит, что в естественном залегании ковш такой грунт не берёт. Его сначала рыхлят, а после рыхления экскаватор разрабатывает его по 6 группе (примечание 2 к приложению 1.1).

Невыветрившиеся граниты, базальты, кварциты и диабазы плотностью 2 800–3 300 кг/м³ в колонке ручной разработки тоже стоят с прочерком. Их разрабатывают только буровзрывным способом или гидромолотом, и считают уже по шкале буримости.

07Категории грунтов по буримости

Эта шкала нужна, когда грунт не копают, а бурят: сваи, скважины, шпуры под взрыв. Она приведена в приложении 4.1 к ФЕР 81-02-04-2001 «Скважины». Для роторного бурения в ней 12 групп.

Для экскаватора скальные породы 6–11 групп по буримости после рыхления идут по 6 группе трудности разработки, а 5 группы по буримости — по 5-й (примечания 2 и 3 к приложению 1.1 ФЕР-01).

08Почему у разных машин разные группы

Группа зависит не только от грунта, но и от того, чем его берут. Чистый песок для экскаватора — 1 группа: ковш легко врезается и набирается с горкой. Для бульдозера тот же песок — уже 2 группа: он рассыпается перед отвалом и тащится хуже. Щебень с частицами до 40 мм у экскаватора идёт по 2 группе, у бульдозера — по 3.

Поэтому в смете группу берут из колонки той машины, которая будет копать. Если копают и экскаватором, и вручную — например, экскаватор вынимает траншею, а землекопы зачищают дно, — группы считают по обеим колонкам.

09Как группа меняет время копки экскаватором

Расценки ФЕР 01-01-009 «Разработка грунта в траншеях экскаваторами "обратная лопата"» даны отдельно по каждой группе. Стоимость эксплуатации машины в них — это машинное время, умноженное на одну и ту же ставку часа. Поэтому отношение расценок показывает, во сколько раз дольше работает экскаватор.

В таблице — расценка в рублях на 1000 м³ для ковшей 0,5 и 1 м³ и во сколько раз дольше работа по сравнению с 1 группой.

Цены в таблице базисные, на 1 января 2000 года. Смотреть стоит не на рубли, а на отношение. Траншея, которую в песке выкопают за день, в мягкой глине займёт 1,2 дня, в глине с камнями — 1,6 дня, в ломовой глине — два дня.

Для малых ковшей картина круче. Ковши на 0,25–0,4 м³ — это мини-экскаваторы и задние ковши экскаватора-погрузчика: у JCB 3CX они от 0,08 до 0,40 м³. У ковша 0,25 м³ переход с 1 на 3 группу удлиняет работу в 1,8 раза: 2 450 и 4 434 руб. на 1000 м³. Расценок на 4–6 группы для ковшей 0,25 и 0,4 м³ в этой таблице нет вовсе: такие грунты нормы на малую машину не рассчитывают.

10Копка вручную

Для ручной копки ФЕР 01-02-057 даёт трудозатраты рабочих на 100 м³ траншеи глубиной до 2 м без креплений.

Кубометр песка землекоп вынимает чуть больше чем за час, кубометр ломовой глины — за три с половиной часа. Для ям под столбы глубиной до 0,7 м без откосов нормы ещё выше: от 181 чел.-ч на 100 м³ в 1 группе до 615 — в 4-й (ФЕР 01-02-058). В узкой яме неудобно работать.

11Какая техника под какую группу

• 1–2 группа — песок, супесь, суглинок, чернозём, мягкая глина. Копает любой экскаватор, в том числе мини-экскаватор и экскаватор-погрузчик, без подготовки.
• 3 группа — глина и суглинок с примесью щебня или гальки, сцементированный мусор. Мини-экскаватор и экскаватор-погрузчик справляются, но медленнее. Для большого объёма выгоднее полноповоротный экскаватор с ковшом от 0,5 м³.
• 4 группа — ломовая глина, мягкий мел и мергель. Для малых ковшей расценок нет. Нужен полноповоротный экскаватор, а местами и предварительное рыхление.
• 5–6 группа — полускальные и скальные грунты. Одноковшовые экскаваторы разрабатывают их после предварительного рыхления: взрывом, гидромолотом или рыхлителем.

ЕНиР Е2-1 формулирует это так: нормы рассчитаны на немёрзлые грунты I–IV групп в естественном состоянии. Тяжёлые грунты и грунты с примесями, которые трудно разрабатывать в естественном состоянии, подлежат предварительному рыхлению. Нужно ли рыхление, решают на месте — по плотности грунта, примесям и мощности машины.

Рыхление помогает и в смете. Ранее разрыхлённый немёрзлый грунт экскаватор разрабатывает по нормам на одну группу ниже: II группа идёт по I, III — по II, IV — по III. Для бульдозера и скрепера группа не меняется (ЕНиР Е2-1, техническая часть главы 1, п. 2).

12Мёрзлый и мокрый грунт

Мёрзлый грунт выделен в отдельные группы — от 1м до 4м. Лёд заполняет поры и образует ледяные прослойки, и грунт работает почти как слабая порода. Для ручной разработки и траншейных экскаваторов мёрзлые песок, супесь, суглинок и глина без примесей идут по 1м, с примесью гравия и щебня до 20 % — по 2м, свыше 20 % — по 3м. Одноковшовый экскаватор по ФЕР берёт те же грунты по 2–3 группе, но после рыхления. ЕНиР прямо пишет: мёрзлые грунты Iм–IIIм групп экскаватор разрабатывает после рыхления взрывом или механическими средствами — клин-молотом, баровой машиной. Зимний котлован в том же суглинке дороже летнего именно из-за этого шага.

Мокрый и вязкий грунт липнет к ковшу и зубьям. ЕНиР разрешает умножать нормы времени для одноковшовых экскаваторов до 1,1 (ТЧ-1), а для многоковшовых — до 1,25. Плывуны — водонасыщенные пески и супеси, которые текут в выемку, — нормы ЕНиР не учитывают вовсе: их разработку проектируют отдельно, с креплением стенок и водопонижением. Расценки ФЕР рассчитаны на грунт естественной влажности. На мокрый грунт к ним применяют повышающие коэффициенты, а водоотлив считают отдельно — на объём ниже уровня грунтовых вод (ФЕР, п. 1.1.2).

13Коэффициент разрыхления грунта

Вынутый грунт не помещается обратно в яму. При выемке нарушается его структура, между комками появляются пустоты: масса та же, а объём больше. На расчёт количества рейсов для вывоза это влияет напрямую. ЕНиР Е2-1 (приложение 2) даёт два показателя: первоначальное увеличение объёма сразу после разработки и остаточное разрыхление — после того как грунт улежался в насыпи.

Коэффициент разрыхления — это 1 плюс процент: для песка 1,10–1,15, для тяжёлого суглинка 1,24–1,30. Для мёрзлого грунта, отсыпаемого в насыпь, ФЕР (п. 2.1.16) берёт 1,5 для групп 1м–2м и 1,4 для 3м.

Пример: сколько грунта вывозить

Котлован 3 × 3 × 2 м — это 18 м³ грунта в земле. В песке после выемки будет 19,8–20,7 м³. В тяжёлом суглинке — 22,3–23,4 м³, на 4–5 кубов больше. Считать машины для вывоза надо по второму числу. В кузов КамАЗа 65115 на 10 м³ это три рейса, хотя по объёму ямы хватило бы двух. Сколько кубов берёт одна машина — в разборе сколько кубов в КамАЗе.

Обратный пересчёт ЕНиР показывает на примере. В отвале тяжёлого суглинка, пролежавшего месяц, намерили 1 867 м³. Берут среднее увеличение 27 % и получают 1 867 × 100 / 127 = 1 470 м³ в естественной плотности.

Засыпка, уплотнение и грунт из карьера

Часть вынутого грунта обычно возвращают в пазухи котлована и траншею. По ФЕР (п. 2.1.10) вывозить приходится столько грунта, сколько вытеснили фундамент, подвал, колодцы, трубы и песчаные подсыпки. Остальное идёт в обратную засыпку.

Засыпанный без уплотнения грунт ещё долго стоит горкой над траншеей: остаточное разрыхление у суглинков и глин — 3–9 %. Если засыпку уплотняют катком или виброплитой, излишек уходит быстрее.

Когда грунт везут из карьера под насыпь, ФЕР добавляет запас на уплотнение. Дренирующий грунт, объём которого замерен в кузове, берут с коэффициентом 1,12 при уплотнении до 0,92 стандартной плотности и 1,18 — при более плотной укладке (п. 2.1.13). Скальный грунт для насыпи считают по проектному объёму с коэффициентом 0,83: в нём учтены потери при транспортировке и укладке (п. 2.1.12).

14Как узнать группу грунта на своём участке

1. Проектная документация. Если участок обследовали под фундамент, в отчёте об инженерно-геологических изысканиях указан вид грунта по ГОСТ 25100 по каждому слою. Группу по нему находят в таблице выше. Если есть смета на земляные работы, группа видна прямо в названии расценки: «группа грунтов 2».
2. Посмотреть шурф или соседнюю яму. На глаз отличают песок от глинистого грунта, видно камни, щебень, корни и мусор — всё это поднимает группу. Супесь, суглинок и глину точно различает только лаборатория по числу пластичности.
3. Учесть слои. Сверху почти всегда растительный слой 1 группы, ниже бывает глина 2–4 группы. По ФЕР (п. 1.1.3) выемку в слоистых грунтах считают по группам для каждого слоя отдельно.
4. Учесть сезон и воду. Тот же грунт зимой переходит в мёрзлые группы, весной и в дождь налипает на ковш.

15Сколько стоит копка

При почасовой аренде вы платите за часы работы экскаватора. Поэтому тяжёлый грунт дороже не ставкой, а временем: по таблице выше яма в глине с камнями идёт в 1,5–1,6 раза дольше, чем в песке.

Середина рынка на экскаватор сейчас 2 550 ₽/ч, его сдают 60 компаний. Обе цифры берутся из каталога при сборке сайта.

Траншея под коммуникации — в разделе копка траншей. Подобрать экскаватор под объём — на странице аренды экскаватора.

16Частые вопросы

Сколько всего категорий грунта?

Для одноковшовых экскаваторов в сметных нормах шесть групп немёрзлого грунта, для ручной разработки — семь. Мёрзлые грунты выделены отдельно, от 1м до 4м. Шкала по буримости для скважин — своя, в ней 12 групп для роторного бурения.

Что такое грунт 2 категории?

Для экскаватора это мягкая и тугопластичная глина, тяжёлый суглинок без примесей, щебень до 40 мм, рыхлый строительный мусор. Средняя плотность — 1 750–1 800 кг/м³. Копается без рыхления, примерно в 1,2 раза дольше песка.

Что такое грунт 3 категории?

Глины и тяжёлые суглинки с примесью щебня, гальки или гравия больше 10 %, сцементированный строительный мусор. По нормам экскаватор работает в нём в 1,5–1,6 раза дольше, чем в песке, а землекоп — вдвое дольше.

К какой группе относится суглинок?

Лёгкий мягкопластичный суглинок — к 1 группе. С примесью до 10 % и тугопластичный — тоже к 1-й. Тяжёлый, полутвёрдый и твёрдый — ко 2-й. Тяжёлый с примесью щебня или гальки больше 10 % — к 3-й.

Можно ли копать мини-экскаватором глину?

Мягкую глину 2 группы и глину с примесями 3 группы — да, но медленнее, чем песок. Для 4 группы, твёрдой ломовой глины, расценок на ковши 0,25–0,4 м³ в ФЕР нет. Её копают полноповоротным экскаватором.

Какой коэффициент разрыхления у глины?

У мягкой жирной глины объём после выемки растёт на 24–30 %, коэффициент — 1,24–1,30. У ломовой — на 28–32 %, коэффициент — 1,28–1,32. После усадки в насыпи остаётся 4–9 % лишнего объёма.