Уплотнение грунта щебнем: технология проведения работ. Уплотнение грунта

Способы уплотнения грунта и оптимальные условия его проведения

Уплотнение грунта применяется при постройке различных объектов: железных и автомобильных дорог, земляных дамб и фундаментов строений, улиц и магистралей, каналов и резервуаров, спортивных и складских площадок, стоянок для машин и аэродромов, промышленных или жилых зданий и много другого. Эта процедура позволяет увеличить прочность и несущую способность не только почвы, но и укладываемых сверху каменных материалов, цементо- или асфальтобетона.

Уплотнение грунта виброплитой

Между степенью уплотнения грунта и прочностными характеристиками этих материалов существует определенная зависимость: увеличение первого параметра всего на 1 % приводит к повышению прочности на 10-15 %. Стоимость такой операции, как правило, составляет всего 3-5 % от общей сметы строительства. При этом следствием невыполненного или неправильно выполненного уплотнения грунта станут осадки или другие разрушения, повышающие стоимость содержания сооружения.

Оптимальные условия выполнения уплотнения грунта

Критерием правильно проведенного уплотнения грунта служит его плотность. При этом помимо типа почвы основным фактором, влияющим на результат работы, является ее влажность. От нее зависит подвижность частиц грунта. Оптимальный уровень влажности для песка – 8-14 %, для супеси – 9-15 %, для суглинка – 12-18 % и для глины – 16-26 %. При соблюдении этих параметров необходимая степень уплотнения грунта достигается наименьшими затратами.

Слишком сухую почву требуется увлажнять. Вода позволяет частицам грунта легче менять свое положение и уменьшает сопротивляемость. Если увлажнение провести невозможно, следует уменьшать толщину уплотняемых слоев почвы. Это позволяет добиться аналогичного результата. Возможна и обратная ситуация, когда грунт оказывается переувлажненным. В этом случае поры в нем заняты не воздухом, а водой, существенно мешающей уплотнению. Такую почву необходимо подсушивать.

Способы уплотнения грунта

Существует несколько способов уплотнения грунта:

• Метод вибрирования изначально применялся только на песчаных грунтах или гравии, характеризующимися слабыми силами сцепления. Современная вибрационная техника обеспечивает качественное уплотнение даже глинистой почвы. При реализации этого способа виброустановки вызывают колебания частиц почвы и способствуют их плотной укладке. Такие машины в своей работе используют комбинацию статической и динамической нагрузки. Они передают частые удары на контактную поверхность, откуда вибрация передается непосредственно грунту. Современные машины обеспечивают качественный результат при толщине слоев 30-50 см.
• Метод укатки подразумевает использование катков большой массы. Они многократно проезжают по поверхности грунта и уплотняют его под давлением. В этом случае единственным способом регулировать нагрузку является изменение массы оборудования или величины площади контакта. Катки с гладкой поверхностью подходят для любых грунтов. Кулачковые катки имеют на поверхности специальные уплотняющие кулачки разной формы и применяются на глинистых почвах. Машины весом 10-25 т обеспечивают требуемый результат при толщине слоев рыхлой почвы 20-30 см. Катки с массой 25-50 т качественно уплотняют слои грунта высотой 35-50 см. Тяжелые машины весом до 100 т одинаково успешно используются на связных и несвязных грунтах с толщиной слоя 40-50 см.

Первый дорожный каток был построен в 1902 году в Англии. Он весил 16 т и работал на керосине. В России использование самоходных катков с гладкими металлическими вальцами при строительстве асфальтобетонных дорог было начато в 1925 году.

Уплотнение грунта с помощью кулачкового катка

• Метод трамбования предполагает использование плит весом 1-2 т. Они сбрасываются с высоты 1-2 м и таким образом уплотняют почву. Этот способ используется для работы со связными грунтами, обладающими хорошей пластической деформативностью.

В настоящее время наибольшее распространение получили уплотняющие машины комбинированного действия. В своей работе они сочетают несколько способов уплотнения грунта и являются более эффективными. К таким устройствам относятся, например, виброкатки или вибротрамбовки.

taxi-pesok.ru

Коэффициент уплотнения грунта. Определение плотности грунта :: BusinessMan.ru

Подготавливаясь к застройке, проводят специальные исследования и тесты, определяющие пригодность участка к предстоящей работе: берут пробы грунта, вычисляют уровень залегания подземных вод и исследуют другие особенности почвы, которые помогают определить возможность (или ее отсутствие) строительства.

Проведение таких мероприятий способствует повышению технических показателей, вследствие чего решается ряд проблем, возникающих в процессе строительства, например, проседание почвы под тяжестью конструкции со всеми вытекающими последствиями. Первое ее внешнее проявление выглядит как появление трещин на стенах, а в совокупности с другими факторами к частичному или полному разрушению объекта.

Коэффициент уплотнения: что это?

Под коэффициентом уплотнения грунта имеют в виду безразмерный показатель, который, по сути, является исчислением из отношения плотность грунта/плотность грунтаmax. Коэффициент уплотнения грунта рассчитывается с учетом геологических показателей. Любой из них, независимо от породы, пористый. Он пронизан микроскопическими пустотами, которые заполняются влагой или воздухом. При выработке почвы объем этих пустот увеличивается в разы, что приводит к повышению рыхлости породы.

Важно! Показатель плотности насыпной породы намного меньше, чем те же характеристики утрамбованного грунта.

Именно коэффициент уплотнения грунта определяет необходимость подготовки участка к строительству. Опираясь на эти показатели, подготавливают песчаные подушки под фундамент и его основание, дополнительно уплотняя грунт. Если эту деталь упустить, он может слеживаться и под весом конструкции начнет проседать.

Показатели уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта показывает уровень уплотненности почвы. Его значение варьируется в рамках от 0 до 1. Для основания бетонного ленточного фундамента нормой считается показатель в >0,98 балла.

Специфика определения коэффициента уплотнения

Плотность скелета грунта, когда земляное полотно поддают стандартному уплотнению, вычисляется в лабораторных условиях. Принципиальная схема исследования заключается в помещении образца почвы в стальной цилиндр, который сжимается под воздействием внешней грубой механической силы – ударов падающего груза.

Важно! Наивысшие показатели плотности грунта отмечаются у пород с влажностью чуть выше нормы. Эта зависимость изображена на графике ниже.

Каждое земляное полотно имеет свою оптимальную влажность, при которой и достигается максимальный уровень уплотнения. Этот показатель также исследуют в лабораторных условиях, придавая породе разную влажность и сравнивая показатели уплотнения.

Реальные данные – это конечный результат исследований, измеряющийся по окончании всех лабораторных работ.

Методы уплотнения и вычисления коэффициента

Географическое расположение определяет качественный состав грунтов, каждый из которых обладает своими характеристиками: плотностью, влажностью, способностью к проседанию. Потому так важно разработать комплекс мер, направленный на качественное улучшение характеристик для каждого типа почвы.

Вам уже известно понятие коэффициента уплотнения, предмет которого изучается строго в лабораторных условиях. Проводят такую работу соответственные службы. Показатель уплотнения почвы определяет методику воздействия на грунт, вследствие которой он получит новые прочностные характеристики. Проводя такие действия, важно учитывать процент усиления, прикладываемого для получения необходимого результата. Исходя из этого вычитывается коэффициент уплотнения грунтов (таблица ниже).

Типология методов уплотнения грунта

Существует условная система подразделения методов уплотнения, группы которых формируются исходя из способа достижения цели - процесса выведения кислорода из слоев почвы на определенной глубине. Так, различают поверхностное и глубинное исследование. Исходя из типа исследования, специалисты подбирают систему оборудования и определяют способ его применения. Методы исследования почвы бывают:

• статическими;
• вибрационными;
• ударными;
• комбинированными.

Каждый из типов оборудования отображает метод применения силы, например пневматический каток.

Частично такие методы применяются в малом частном строительстве, другие исключительно при построении крупномасштабных объектов, возведение которых согласовано с местной властью, так как некоторые из таких строений могут оказывать влияние не только на заданный участок, но и на окружающие объекты.

Коэффициенты уплотнения и нормы СНиП

Все операции, связанные со строительством, четко регламентируются законом, потому строго контролируются соответствующими организациями.

Коэффициенты уплотнения грунтов СНиП определяет пунктом 3.02.01-87 и СП 45.13330.2012. Действия, описанные в нормативных документах, были обновлены и актуализированы в 2013-2014 годах. В них описываются уплотнения для разного рода почвы и грунтовых подушек, использующихся при возведении фундамента и строений разного рода конфигураций, в том числе и подземных.

Как определяют коэффициент уплотнения?

Проще всего определить коэффициент уплотнения грунта по методу режущих колец: металлическое кольцо выбранного диаметра и определенной длины забивают в грунт, во время чего порода плотно фиксируется внутри стального цилиндра. После этого массу приспособления измеряют на весах, а по окончании взвешивания вычитывают вес кольца, получая чистую массу грунта. Это число делят на объем цилиндра и получают окончательную плотность грунта. После чего ее делят на показатель максимально возможной плотности и получают вычисляемое – коэффициент уплотнения для данного участка.

Примеры вычисления коэффициента уплотнения

Рассмотрим определение коэффициента уплотнения грунта на примере:

• значение максимальной плотности грунта - 1,95 г/см3;
• диаметр режущего кольца – 5 см;
• высота режущего кольца – 3 см.

Необходимо определить коэффициент уплотнения почвы.

С такой практической задачей справиться намного легче, чем может показаться.

Для начала забивают цилиндр в грунт полностью, после чего извлекают его из почвы так, чтобы внутреннее пространство оставалось заполненным землей, но снаружи никакого скопления грунта не отмечалось.

При помощи ножа грунт извлекают из стального кольца и взвешивают.

К примеру, масса грунта составляет 450 грамм, объем цилиндра 235,5 см3. Рассчитав по формуле, получаем число 1,91г/см3 – плотность почвы, откуда коэффициент уплотнения почвы – 1,91/1,95 = 0,979.

Возведение любого здания или конструкции - ответственный процесс, которому предшествует еще более ответственный момент подготовки застраиваемого участка, проектирования предполагаемых построек, расчета общей нагрузки на грунт. Это касается всех без исключения построек, которые предназначены для длительной эксплуатации, срок которой измеряется десятками, а то и сотнями лет.

businessman.ru

Как произвести уплотнение грунта щебнем: особенности технологии

Содержание статьи

От автора: здравствуйте, уважаемые читатели! Как раньше, так и сейчас представить строительство без применения щебня довольно проблематично. Этот материал широко используется в ландшафтном дизайне, при строительных работах и даже при прокладке автомобильных дорог.

Как видим, спектр его применения очень широк. Можно ли произвести уплотнение грунта щебнем самостоятельно, не нанимая бригаду рабочих? Вполне, и мы сегодня постараемся разобраться в нюансах выбора щебня и подобрать метод уплотнения.

Воспользовавшись нашими рекомендациями и современными средствами утрамбовывания, вы сможете легко добиться достойного качества покрытия!

Причины уплотнения грунта щебнем

Из щебня создают своеобразную подушку, роль ее следующая:

• создание ровной базовой поверхности для проведения последующих работ;
• укрепление слабых грунтов;
• предотвращение попадания влаги в строение;
• обеспечение устойчивости под сильными нагрузками.

Качество готовой базовой «подушки» очень сильно зависит от характеристик самого щебня. Естественно, по внешнему виду определить эти показатели очень проблематично, обычно их указывают в прилагаемых к материалу документах.

Виды щебня

Материал этот получают путем дробления огромных валунов на специальном оборудовании, условно его можно разделить на следующие виды:

• гранитный — очень крепкий материал, выдерживает разнонаправленные нагрузки, поэтому спектр его применения очень широк;
• известняковый — также очень твердый материал, не сильно отличающийся от гранитного, замечательно годится для строительства жилья, однако цена его намного ниже;
• шлаковый — этот материал является отходом металлургического производства, цена его намного ниже вышеперечисленных материалов, однако присутствие вредных составляющих ограничивает круг его использования;
• вторичный — данный материал точно нельзя использовать во всех работах, ведь его изготавливают из обломков бетона, кирпича и т.п.

Прежде чем приобрести щебень, обратите внимание на содержание элементов пластинчатой формы в общей массе, большое их количество очень сильно уменьшает прочность готовой конструкции. Параметр этот называется лещадность — чем он ниже, тем лучше.

Фракции и назначение щебня

От фракции щебня и коэффициента уплотнения зависит область применения в строительстве и ландшафтном дизайне. Для этого советуем воспользоваться утвержденными стандартами, в ГОСТе 8267-93 вы сможете найти конкретные маркировки и цифры, они помогут вам определиться с покупкой щебня.

Подбор щебня для различных видов работ:

• мелкий — подойдет для создания декоративных элементов в ландшафтном дизайне, обустройстве дворовых и садовых дорожек;
• средний (от 20 до 40 мм) — можно использовать для отсыпки подушки под фундамент, добавлять в бетонные смеси и при создании железобетонных изделий;
• крупный (от 40 до 70 мм) — станет отличной базой для площадок на «текучем» грунте и для строительства дорожного покрытия, мостов и других конструкций, требующих прочного и плотного основания, выдерживающих большие нагрузки и сильные механические воздействия.

Для чего выполняется уплотнение щебнем

Многие новички в строительстве считают, что достаточно этот крепкий по своим характеристикам материал рассыпать и разровнять, и можно начинать следующий этап строительства. Это не так, и вот почему:

• полученный дроблением щебень имеет самую разнообразную форму, поэтому не утрамбованный материал будет иметь между элементами пустоты, которые значительно снизят надежность основания под нагрузкой;
• исчезновение пустот под воздействием уплотнения позволяет создать дополнительный запас прочности, заполнение пространства между элементами образовывает монолитное основание;
• толщина утрамбованного слоя должна быть от 0,05 до 0,25 м, в зависимости от рассчитываемой на него нагрузки — движущиеся автомобили, масса зданий или вес пешеходов.

Методы уплотнения

Существующие технологии уплотнения грунта основаны на удалении воздуха из насыпанного материала механическими устройствами.

Можно выделить такие способы уплотнения: трамбование, вибротрамбование, укатка, вибрирование, комбинированный — применение нескольких методов.

Прежде чем приступить к уплотнению грунта, необходимо сделать его анализ, определить уровень грунтовых вод, провести исследования почвы. От этого будет зависеть конечный результат, ведь может произойти проседание в самых непредсказуемых местах.

Важно: если речь идет о постройке фундамента, не пренебрегайте лабораторными исследованиями и рекомендациями специалиста. Данная информация важна не только для построения надежной, прочной постройки, но и обеспечит безопасность всем, кто будет жить в доме.

Способы ручного уплотнения

Если у вас нет вибрационной установки, то народные умельцы всегда готовы прийти на помощь и поделиться информацией, как изготовить трамбовку собственноручно. Мы тоже готовы поделиться советом, однако при таком уплотнении необходимо будет приложить немало физической силы, советуем все-таки применять мускульную силу при небольших объемах работ.

Есть огромное количество типов этого приспособления, самым простым вариантом может послужить деревянный брус с большим сечением. Длина бруса зависит от индивидуальных параметров работника, обычно рассчитывают от земли и до груди.

Нижний край трамбовки подбивают металлическим листом, а сверху крепят деревянные или металлические ручки. Способ работы этим нехитрым устройством совсем простой.

Трамбовка поднимается за ручки на максимально возможную высоту и с усилием ударяется об уплотняемый материал. Действие необходимо повторять несколько раз на одном месте для достижения требуемого результата.

Если вдруг у вас имеется массивный кусок металла, то при закреплении его на более тонком бруске с ручками трамбовка получится значительно легче. Выполнять работу станет намного удобнее.

Естественно, более надежной конструкцией обладает приспособление, которое сделано полностью из металла, однако в этом случае придется использовать плотные перчатки, чтобы погасить чрезмерную вибрацию.

Источник: strport.ru

Механические средства утрамбовывания

При значительных площадях, требующих уплотнения, без механизации процесса не обойтись. Поэтому для такого случая имеются специализированные устройства — виброплиты или вибротрамбовки. Они значительно облегчают работу, к тому же, позволяют трамбовать в труднодоступных местах, например, расположенных рядом с постройками участках.

Уплотнение происходит из-за вибрации плиты. Этот эффект оказывают передают эксцентриковые механизмы. Установка очень надежная, мобильная и простая в эксплуатации. Для домашних нужд достаточно виброплиты весом 60–120 кг.

Устанавливаться может на устройство как двигатель внутреннего сгорания, так и электрический. Оборудование с электрическим двигателем немного меньше по массе и широко представлено в специализированных магазинах, также можно приобрести его с рук. Если же в дальнейшем оно вам не пригодится, всегда можно арендовать на время.

Важно: естественно, приступать к работам с этим оборудованием без изучения инструкции запрещается.

Расчет количества материала

Многие мастера сталкивались с проблемой переизбытка или недостачи строительного материала. Согласитесь, неприятны обе ситуации, поэтому знать, какой расход щебня понадобится — очень важный аспект.

Итак, для расчета нам понадобятся следующие параметры:

• толщина базового основания после утрамбовывания, зачастую берется 0,2–0,25 м;
• коэффициент уплотнения — 1,3. Этот параметр соответствует для большинства материалов, которые были уплотнены с помощью механических устройств;
• удельная масса строительного материала, этот параметр обычно указан в сопроводительной документации, для щебня это 1,5 т/м3.

Теперь можно произвести расчет необходимого количества щебня для засыпки 1 м2 поверхности толщиной 0,25 м: 0,25×1,3×1,5=0,49 т. Округление лучше произвести в большую сторону.

Источник: sunway-online.ru

Технология уплотнения грунта связана с большим количеством тонкостей, как вы уже заметили, поэтому не пренебрегайте советами и рекомендациями специалистов. Только тогда вы сможете добиться достойного качества работ. До новых встреч на страницах нашего сайта!

seberemont.ru

5.8. Уплотнение и вытрамбовывание грунта

5.8.1. Уплотнение грунта

Для создания устойчивых, надежных и прочных земляных сооружений укладываемый грунт необходимо уплотнять. Укладку и уплотнение грунтов выполняют при планировочных работах, возведении различных насыпей, обратных засыпках траншей и пазух котлованов. Уплотняют грунт обычно послойно, по мере его поступления.

Насыпи возводят горизонтальными слоями с последующим уплотнением. Нижние слои могут отсыпаться из плотных глин, а верхние только из дренирующих песчаных грунтов. При возведении всего основания насыпи из водонепроницаемых глинистых грунтов требуется устройство тонких дренирующих прослоек толщиной 10...15 см, но недопустимо производить укладку тех и других слоев вперемешку и наклонными слоями. Отсыпку следует вести от краев насыпи к середине для лучшего уплотнения грунта, ограниченного краевыми участками насыпи. Для отсыпки насыпи не рекомендуется применять супеси, жирные глины, торф, грунты с органическими включениями.

Коэффициент уплотнения грунта 0,95...0,98 является оптимальным и обеспечивает достаточную прочность всего сооружения, при этом возможная со временем осадка грунта будет незначительной. В этой связи оптимальная влажность укладываемого песчаного грунта должна быть в пределах 8... 12%, а глинистых грунтов - 19...23%; такая влажность обеспечивает хороший эффект при уплотнении грунтов. В сухую, жаркую погоду грунты перед уплотнением целесообразно пролить водой.

Различают следующие способы уплотнения грунтов: укатывание, трамбование, вибрация. Для уплотнения связных и малосвязных грунтов (суглинков, супесей) применяется способ укатки. Несвязные грунты (песчаные, гравелистые, галечные) рекомендуется уплотнять трамбованием и вибрацией. Машины для уплотнения грунтов подразделяет на следующие группы: катки статического действия с гладкими, кулачковыми и вибровальцами, с пневматическими шинами; трамбующие машины с вальцами, с падающим грузом, с трамбующими плита-ми, с виброплитами.

На выбор уплотняющих механизмов оказывает влияние степень требуемого уплотнения, свойства грунта, объемы выполняемых работ, сроки и темпы производства работ, погодные условия.

Наибольшее распространение получило уплотнение грунта катками статического действия: гладкими, кулачковыми, катками на пневмошинах. Это обусловлено простотой и надежностью механизмов, высокой производительностью и сравнительно низкой стоимостью. Однако в построечных условиях используют и машины динамического действия - катки с вибрационными механизмами.

На уплотняемость грунта влияют многие факторы: гранулометрический состав, связность, начальная плотность, влажность, толщина укладываемых и уплотняемых слоев, принятые способы уплотнения, характеристики применяемых машин, число проходок уплотняющим механизмом по одному месту.

Процессу уплотнения грунта в планировочной насыпи предшествуют его доставка и разравнивание, которое осуществляют бульдозерами и реже грейдерами. Разравнивание производят горизонтальными слоями при продольном перемещении бульдозера по площадке. Оптимальная толщина слоев укладываемого и разравниваемого грунта в рыхлом состоянии 0,2...0,4 м. Последовательность и число проходок бульдозера устанавливают в зависимости от свойств грунта и ширины насыпи. Разравнивание производят от краев насыпи с перекрытием предыдущей проходки на 0,3...0,4 м.

Уплотнение грунта на насыпи ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая последующая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2...0,3 м. После завершения цикла укатки грунта на всей насыпи, в такой же последовательности выполняют укатку и в последующих циклах.

Катки гладкие и с ребристыми вальцами уплотняют грунт на глубину до 10 см. Кулачковые катки применяют для уплотнения суглинистых и глинистых грунтов на глубину до 30 см, в песчаных грунтах уплотнение захватывает грунт на глубину 35...50 см. Масса таких катков различна - от 5 до 30 т.

На рис. 5.29 показана схема катка статического действия с пневматическими шинами и рабочим органом с гладкими (рис. 5.29, а) и кулачковыми (рис. 5.29, б) вальцами.

Рис. 5.29. Катки для уплотнения грунта:

а) гладкий каток; б) кулачный каток; в) тандемный шарнирно-сочлененный каток

Главный параметр грунтоуплотняющих машин - масса вместе с балластом. Основные технологические параметры: ширина полосы уплотнения, толщина уплотняемого слоя. Катки на пневматических шинах выпускают массой вместе с балластом от 10 до 100 т. Самоходные вибрационные катки имеют массу до 8 т. Катками с гладкими вальцами на пневмоколесном ходу можно уплотнять грунты слоями по 0,4 м. Число проходов катков по одному месту при уплотнении связных грунтов колеблется от 8 до 12.

Грунтоуплотняющие машины способны выполнять лишь одну операцию в составе комплексного процесса - послойное уплотнение укладываемого грунта. Для уплотнения грунта в стесненных условиях используют различного рода трамбовки, а также подвешенное к стреле экскаватора оборудование для уплотнения (рис. 5.30).

Окончательное уплотнение насыпей выполняют при 6...8 проходках по одному месту самоходными и прицепными катками с гладкой поверхностью, ребристыми, кулачковыми, в пазухах котлованов и траншей - вибраторами ручными, вибро- и пневмоплощадками на глубину до 40 см.

В последнее время находят применение тандемные шарнирно-сочлененные катки, оснащенные вибрационными вальцами (рис.5.29,в). Особенностью таких механизмов является хорошо сбалансированное распределение массы машины между передним и задним катками, благодаря чему практически исключено появление следов сопряжения на Уплотненном покрытии. Наличие шарнирно-поворотной системы Управления позволяет смещать задний валец до 50 см по отношению к переднему. Низкая амплитуда вибраций в сочетании с оптимальной Массой и значением частоты вибраций в пределах 52...70 Гц делает эти Машины приспособленными к уплотнению тонких слоев смесей с большим содержанием заполнителя. Опасность чрезмерного уплотнения и раздробления заполнителя сводится к минимуму, исключается Риск появления раковин на уплотняемой поверхности. Ширина уплотняемой полосы может достигать 1,7 м, скорость передвижения — 12 км/ч, машины способны преодолевать уклон при работе без вибрации до 50%, при работе с вибрацией - до 30%.

Рис. 5 30. Уплотнение грунта тяжелыми трамбовками:

1 — рабочий механизм; 2 - трамбовка; 3 — отметка дна котлована до вытрамбовывания; 4 — проектная отметка; 5 - уплотненный грунт; б - направление движения механизма; 7 - стоянки крана,' 8 — полоса грунта, уплотненная с одной стоянки

5.8.2. Вытрамбовывание грунта

Метод применяют при просадочных грунтах, грунтах с малой плотностью и прочностными характеристиками. К таким грунтам относят глинистые и песчаные, в том числе водонасыщенные. Вытрамбовывание осуществляется путем передачи на грунт ударной нагрузки, путем сбрасывания на него с высоты 3...8 м трамбовки массой 2... 10 т. В результате вытрамбовывания в зоне котлована и Вокруг него образуется уплотненная зона грунта, в пределах которой ликвидируются про-садочные свойства грунта, повышаются его плотность и прочностны характеристики (рис. 5.31).

Трамбование грунта в пределах заданной зоны приводит к образованию котлована необходимой глубины, на уплотненный грунт появляется возможность передачи значительных вертикальных и горизонтальных нагрузок. Несущую способность уплотняемого грунта можно повысить путем втрамбовывания в него на заключительной стадии работ жесткого материала - щебня, песчано-гравийной смеси, крупного песка и т. д.

Рис. S.31. Вытрамбовывание грунта:

а - виды пространственной формы котлованов при применении прямоугольного, призматического и конусного штампа; б — технологическая последовательность (/, П, Ш) устройства котлована с уширенным основанием; 1 - котлован; 2 — уплотненная зона; 3 - уширенное основание; 4 — трамбовка; 5 - каретка; 6 - направляющая штанга; 7 - малоуплотняемый материал; 8 - клин-молот

В зависимости от формы трамбовки или штампа можно получать вытрамбованные выемки различной конфигурации. В плане трамбовки могут иметь форму квадрата, прямоугольника, шестиугольника или круга - ширина понизу 0,4...1,4 м, поверху 0,7...2,0 м. Высота трамбовки обычно 1 ...3,5 м с конусностью боковых стенок от 1: 20 до 1: 5, масса 2... 10 т.

Основной эффект при вытрамбовывании оказывают масса трамбовки, высота ее сбрасывания и в итоге энергия удара трамбовки по поверхности грунта. Применение этого метода наиболее эффективно в просадочных грунтах. В последние годы область применения метода расширяется на глинистые и песчаные грунты, в том числе водонасы-Щенные. Для вытрамбовывания используют краны-экскаваторы, автокраны, тракторы с навесным оборудованием.

При определенных условиях метод вытрамбовывания по сравнению с традиционными методами разработки грунта позволяет в 3...5 раз сократить объем работ, снизить стоимость работ в 1,5...3 раза и трудоемкость в 1,8...2,5 раза.

www.prompm.ru

II.2. Технология механического уплотнения грунтов ч.1

II.2.1. Общие сведения

Грунты уплотняют для увеличения их несущей способности. К механическим способам уплотнения грунтов относятся укатка, трамбование, вибрирование и комбинированный способ. При выборе метода уплотнения грунтов и типа грунтоуплотняющих машин следует учитывать свойства грунта (гранулометрический состав, влажность, степень однородности, требуемую плотность), а также объем работ, время года, особенности выполнения подготовительных и вспомогательных работ и другие факторы. Работы по уплотнению грунтов ведутся при их влажности, близкой к оптимальной, т.е. при которой достигается наибольший эффект уплотнения.

Величина оптимальной влажности принимается:

• – для песка мелкого и средней крупности — 10—15%;
• – для песка пылеватого — 14—23%;
• – для супесей — 9—15%;
• – для суглинков — на 1% и для глин — на 2% ниже влажности на границе раскатывания.

Увлажнение грунта и доведение его влажности до оптимальной производится поливочной машиной или из шлангов. При этом перед укладкой первого слоя должно производиться разрыхление поверхности основания на глубину не менее 5 см, а отсыпка последующего слоя должна выполняться с перемешиванием и разравниванием грунта. Если величина оптимальной влажности превышает верхний предел более чем на 20%, то необходимо подсушить грунт рыхлением или боронованием, после чего производить уплотнение грунта. Если подсушка грунта не достигает цели, то следует усилить основание втрамбовкой в него щебня или гравия.

Несвязные и малосвязные грунты увлажняются в отсыпном слое незадолго до уплотнения.

Поверхность земляного сооружения следует разделять на участки, на каждом из которых последовательно укладывают, разравнивают, увлажняют и уплотняют грунт. Все участки с одинаковыми условиями работы должны быть равновеликими по площади.

II.2.2. Технология уплотнения грунтов укаткой

Уплотняют грунты укаткой катками на пневмоколесном ходу и кулачковыми, а также транспортными и землеройно-транспортными машинами. Катками с гладкими вальцами укатывают грунты, главным образом на завершающей стадии уплотнения верхнего слоя насыпи, который может служить основанием дорожной одежды. Катками на пневмоколесном ходу могут быть уплотнены все виды грунтов. Кулачковые катки рекомендуется применять для уплотнения глины, суглинков и глинистых грунтов с примесью щебня и гравия, а также комковатых грунтов. Использовать кулачковые катки для уплотнения песков, сланцевых глин и сильно увлажненных глинистых грунтов не следует. Нельзя применять кулачковые катки для доуплотнения уже сравнительно плотных грунтов и особенно при недостаточной их влажности.

На больших площадках при выполнении работ по вертикальной планировке территории застройки лучше применять схему движения катком по замкнутому кругу. На насыпях, где исключается возможность разворота катка и устройства въездов, следует использовать челночную схему движения. На рис. II-1, а, б приведены схемы производства работ с разворотом катка на участке (рис. II-1, а) и со съездом (рис. II-1, б).

Количество ходов катка на пневмоколесном ходу по одной полосе может быть ориентировочно принято 2—3 для песчаных грунтов, 3—4 для супесчаных грунтов и 5—6 для суглинистых и тяжелосуглинистых грунтов.

Уплотнять грунт самоходным катком обратной засыпки в стесненных условиях рекомендуется по схеме, указанной на рис. II-2. При этом уплотняемый грунт разравнивают малогабаритным бульдозером, а в особо стесненных условиях — вручную. Грунт вначале уплотняют трамбовками по обеим сторонам фундамента на ширину 0,8 м от его обреза, а затем ходами катка — челночным способом — полосами, перекрывающими одна другую на 0,1 м.

Рис. II-1. Схема производства работ по уплотнению грунтов катками

а — при развороте катка на участке; б — при развороте катка со съездом с участка; 1 — оси, номера и направления проходов катка; 2 — общее направление работ на укатке; 3 — перекрытие полос при укатке; 4 — ось насыпи; 5 — ширина насыпи; 6 — разворот катка; 1 : m — крутизна откосов насыпи

Рис. II-2. Схема работ по уплотнению грунтов обратной засыпки самоходным катком

1 — зона уплотнения грунта трамбующей машиной; 2 — зона уплотнения грунта малогабаритным катком; 3 — направление движения катка

На рис. II-3 приведена схема производства работ по уплотнению основания под фундаменты зданий и сооружений самоходным катком.

Рис. II-3. Схема производства работ по уплотнению основания фундаментов под здания и сооружения самоходным катком

1 — уплотненный грунт; 2 — уплотняемая песчаная подушка; 3 — малогабаритный самоходный каток; 4 — ось движения катка; 5 — перекрытие катком смежного уплотняемого слоя грунта

Уплотнять грунт можно и транспортными средствами. Послойная отсыпка грунта, его разравнивание и уплотнение, а также движение транспортных средств по спланированному слою возможны при кольцевой езде машин или с разворотом их на насыпи. С этой целью необходимо разделить насыпь на две равные прлосы. Автосамосвалы, двигаясь равномерно по всей ширине одной полосы, разгружают грунт на другую полосу. После того как грунт будет завезен на первую полосу почти полностью (кроме последних 5—10 м), бульдозер разравнивает и планирует его. Затем автосамосвалы переезжают на другую полосу и т.д.

Схема отсыпки и уплотнения насыпи автосамосвалами приведена на рис. II-4.

Рис. II-4. Схема отсыпки и уплотнения грунта автосамосвалом

I — зона отсыпки грунта; II — зона движения самосвалов; 1 — направление движения груженых самосвалов; 2 — подача автосамосвалов под разгрузку; 3 — отсыпка грунта; 4 — выравнивание грунта бульдозером

xn--h1aleim.xn--p1ai

Уплотнение грунта при возведении земляных сооружений

При устройстве из насыпных качественных грунтов различных земляных сооружений или их элементов, к которым предъявляются определенные требования по несущей способности, устойчивости, водонепроницаемости и др., необходимо выполнять уплотнение грунта. Наибольшее распространение получил механизированный метод. Критерием уплотнения приняты требуемая плотность грунта, выраженная объемной массой скелета грунта, или коэффициент стандартного уплотнения (Ку), равный отношению требуемой плотности скелета грунта к его максимальной стандарт Работы по уплотнению грунта ведут при их влажности, близкой к оптимальной, при которой достигается наибольший эффект. Ниже приводятся ориентировочные значения оптимальной влажности, %, для различных грунтов: пески мелкие и пылеватые ………. 8...14 супеси: легкие и тяжелые .............................. 9...15 пылеватые.......................................... 16...20 суглинки: легкие    ..... ........................................ 12...18 пылеватые   .... ..........................….....15...22 тяжелые и тяжелые пылеватые... 14...20 глины: пылеватые..................................... ....16...26 жирные...............................................20...30 черноземы суглинистые  .............20...25

Оптимальную влажность практически можно получить увлажнением сухих или подсушиванием излишне влажных грунтов. При уплотнении грунтов, влажность которых отличается от оптимальных, необходимо уменьшить толщину уплотняемого слоя и увеличить время работы средств уплотнения.

Механические методы уплотнения в зависимости от характера воздействия рабочих органов на грунт и конструктивного решения средств механизации делятся в основном на следующие виды: укатка, вибрирование, трамбование и комбинированный метод.

При уплотнении грунта укаткой используются катки пневмо-колесные, кулачковые, решетчатые и с гладкими вальцами. В исполнении они могут быть различные по массе, самоходные, полуприцепные и прицепные.

Пневмокатками в зависимости от их типа и характеристики грунта могут уплотняться связные грунты с толщиной слоя (в рыхлом состоянии) 15...75 см и несвязные — при толщине слоя 25...90 см; число проходов катка по одному следу при опытном уплотнении соответственно равно 5...12 и 4...10 раз.

Кулачковыми катками уплотняют только связные грунты при толщине слоя 20...85 см и числе проходов 6... 14 раз.

Катки с гладкими вальцами используют для уплотнения связных и несвязных грунтов при толщине слоя 10...15 см.

При уплотнении грунта укаткой различаются две схемы движения катков: челночная и по кругу.

При уплотнении грунта вибрированием применяются вибрационные катки (виброкатки), виброплиты, вибротрамбовки и глубинные виброуплотнители. Этот метод рационален в основном для несвязных и малосвязных грунтов. Чем выше связность грунта, тем интенсивнее затухают колебания по глубине уплотняемого слоя и тем ниже эффективность вибрирования. Сочетание вибрации со статическим давлением способствует повышению эффективности данного метода. Все виды катков при наличии у них вибровозбудителя могут быть использованы для виброуплотнения грунтов.

Виброкатки с гладкими вальцами применяют для уплотнения связных грунтов толщиной 15...50 см и несвязных — толщиной 15... 70 см. Особый интерес представляют одновальцовые малогабаритные самоходные виброкатки (рис. 4.11, а) с массой до 0,7 т, обеспечивающие ширину уплотняемой полосы 66 см. Ими производят уплотнение в стесненных условиях, в том числе в узких траншеях, вблизи трубопроводов, фундаментов и стен, где применение других машин затруднительно.

Рис. 4.11. Средства для уплотнения грунтов а — одновальцовый малогабаритный виброкаток: 1 — валец; 2 — рама; 3 — опорный валик: 4 — дышло; 5 — двигатель внутреннего сгорания: б — подвесная виброплита: 1 — вибропогружатель ВПП-2; в — самопередвигающаяся вибротрамбовка ВУТ-3: 1 - вибровозбудитель: 2 — пусковое устройство; 3 — пульт дистанционного управления; 4 — кабель; 5 — трамбующая плита; г — подвесная  вибротрамбовка ПВТ-3: 1 — корпус; 2 — вал эксцентриковый; 3 — плита трамбующая; 4 — электродвигатель; 5 — кожух; 6 — пульт управления; д — глубинная виброударная установка ВУПП: 1 — вибропогружатель ВПП-2; 2 — электродвигатель; 3 — патрубок; 4 — ствол: 5 — ребро: 6 — наконечник ствола; 7 — резиновый шланг; 8 — патрубок; е — уплотнение грунта трамбовочной машиной ДУ-12Б: 1 и 2 — толщины соответственно уплотняемого и уплотненного слоев; ж — уплотнение грунта навесной трамбующей плитой: 1 — экскаватор с навесной трамбующей плитой; 2 — трамбующая плита; 3 — полосы перекрытия; 4 — уплотняемые полосы грунта; 5 — уплотненные участки; 6 — стоянки экскаватора по оси движения

Виброплиты также используются для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов. По конструкции они состоят из уплотняющей плиты с вибровозбудителем и подмоторной рамы с двигателем, на которой закреплена рукоять управления или крановая подвеска. Самопередвигающиеся легкие и тяжелые виброплиты типа Д и Svp используются при обратной засыпке пазух и траншей для уплотнения слоя несвязного грунта толщиной 20...60 см. Подвесные (к крану) виброплиты типа ВПП (с массой 1 ...2,7 т) применяют для уплотнения связных и несвязных грунтов при толщине слоя 50...80 см (рис. 4.11, б).

Работа виброударных машин основана на сочетании вибрационного и ударного режимов, что способствует увеличению их уплотняющих свойств. Использование самопередвигающихся с дистанционным управлением вибротрамбовок типа СВТ и ВУТ (масса 0,1...0,35 т, размер плиты от 0,4 X 0,4 до 0,6 X 0,8) целесообразно для уплотнения связных грунтов при толщине уплотняемого слоя до 0,3 м в труднодоступных местах (рис. 4.11, в). Подвесной вибротрамбовкой типа ПВТ (масса 2,6 т, размер плиты 0,8 X 0,8 м) уплотняют грунты: связные — при толщине слоя до 0,6 м, несвязные — до 0,8 м (рис. 4.11, г). Управление трамбовкой осуществляется из кабины крана.

Глубинное уплотнение с помощью виброударной установки типа ВУПП (рис. 4.11, д) эффективно для водонасыщенных средне- и мелкозернистых песков при глубине 2,5...6 м. Установка погружается и извлекается из грунта с помощью вибропогружателя и крана. Уплотнение песка происходит на площади диаметром 4...5 м.

Уплотнение грунта методом трамбования осуществляется с помощью трамбовочных машин, навесных плит и механических трамбовок. Этот метод рационален для уплотнения связных и несвязных грунтов, в том числе крупнообломочных, а также сухих комоватых глин.

С помощью трамбовочных машин типа ДУ-12 (рис. 4.11, е) уплотняются грунты с толщиной слоя до 1,2 м при устройстве различных оснований. Уплотнение осуществляется проходками шириной 2,6 м поочередными ударами двумя плитами массой 1,3 т при свободном их падении на грунт.

При использовании навесных трамбующих плит глубина уплотнения грунта зависит от диаметра и массы трамбующего органа (рис. 4.11, ж). Свободно подвешенные плиты поднимают на высоту 1...2 м и при иЗГ падении за несколько ударов уплотняют грунт. Трамбование тяжелыми плитами с диаметром основания 1... 1,6 м, массой 2,5...4,5 т обеспечивает уплотнение слоя толщиной 120... 160 см для связного и 140... 180 см для несвязного грунта. Уплотнение ведут полосами шириной 0,9 диаметра трамбующего органа с перекрытием смежных следов на 0,5 диаметра.

Для уплотнения грунтов в стесненных условияхэффективными могут быть такие навесные средства, как гидравлические и пневматические молоты с уплотняющими плитами. Толщина уплотняемого слоя в соответствии с типом молота будет для связных грунтов 25...70 см и 25...40 см, для несвязных — 30...80 см и 30...50 см (рис. 4.11, з). В этих же целях успешно используются пневмопробойники и станки ударно-канатного бурения. Образуемые при уплотнении скважины следует засыпать местным грунтом слоями толщиной до 1 м с уплотнением. В результате вокруг скважины образуется зона уплотненного грунта размером 2,5...3 диаметра скважины.

Для уплотнения грунта в стесненных и неудобных местах при засыпке траншей, ям и котлованов в качестве механических трамбовок с ручным управлением используются самопередвигающиеся электротрамбовки типа ИЭ и пневматические трамбовки TP и Н Электротрамбовками (рис. 4.11, и) массой от 18 до 180 кг уплотняют несвязный грунт при толщине слоя 0,15...0,5 м, массой 80 и 180 кг — связный грунт при толщине слоя соответственно 0,3 и 0,4 м.

При комбинированном методе уплотнения грунта применяют различные средства уплотнения в зависимости от условий работы.

www.stroitelstvo-new.ru

Процесс уплотнения грунта естественного залегания

В современном строительстве для улучшения работы и качества основы проводят уплотнение грунта естественного залегания и устройство грунтовой подушки. Проходит этот процесс в несколько этапов. Прежде всего, устанавливают контрольную величину показателей качества, например понижение отметок уплотняемых поверхностей, а также в ходе опытного уплотнения определяют технологические параметры – влажность, толщину слоев отсыпки, количество подходов уплотняющих машин. Режим процесса организовывают экспериментально в зависимости от условий на строительных площадках.

Общие правила трамбовки грунтов

Поверхностные грунты уплотняют трамбовкой с соблюдением определенных правил:• Если глубина заложения фундаментов отличается, уплотнение начинают с более высоких отметок.• В зимнее время уплотнение допускается, если грунт немерзлый, а влажность естественная. Если влажность ниже оптимальной, необходимую глубину уплотнения можно достичь увеличением веса, высоты или диаметра трамбовки.• Определение удовлетворительного уплотнения проходит следующим образом: трамбовка сбрасывается с принятой при производстве высоты (не меньше, чем 6 м), и определяется понижение поверхности, которая уплотняется. Если оно не превышает установленную при опытном уплотнении величину, такое понижение считается удовлетворительным.• Если невозможно выполнить уплотнение на нужную глубину, используют метод послойной укладки с уплотнением каждого последующего слоя.

Устройство грунтовой подушкиДанный процесс выполняют при оптимальной влажности. Каждый последующий слой отсыпается только после того, как проведена проверка качества и плотности предыдущего слоя. Зимой допускается устройство грунтовой подушки в том случае, если при температуре воздуха не меньше -10 °С содержание мерзлых комков не превышает 15% от общего объема, а их величина не достигает 15 см в диаметре.

Если в процессе работы температура опускается ниже установленной отметки, работы должны быть временно приостановлены, а уплотненные участки – укрыты рыхлым сухим грунтом или теплоизоляционными материалами. Если толщина мерзлого слоя не превышает 0,4 м, допускается отсыпка грунта.

Предварительное замачивание перед уплотнениемПеред уплотнением в котловане проводится предварительное замачивание, которое позволяет впоследствии предотвращать усадку. Фактическая глубина замачивания устанавливается по результатам определения влажности грунтов через каждый метр на всю просадочную толщу.

Замачивание выполняют с поддержанием уровня воды в полметра, пока не будет достигнута условная стабилизация просадки (в неделю не более 1 см). В процессе ведется наблюдение за осадкой глубинных и поверхностных марок, за расходом воды. Если температура воздуха отрицательная, предварительное замачивание производят с сохранением дна немерзлого котлована и с подачей под лед воды. Для достижения оптимальной влажности грунт доувлажняют подачей дополнительной воды в котлован и приступают к уплотнению не раньше, чем через 12 часов.

Трамбовка котлованов под фундаментыЭтот процесс выполняют на всю глубину котлованов без изменения направляющей штанги трамбующих механизмов. В некоторых случаях проводят доувлажнение грунта до отметки дна котлованов на глубину их полуторной ширины. Для создания расширенного основания после трамбовки котлована может проводиться устройство в дно жесткого материала.

Если масса трамбовок превышает 3 т, котлованы должны вытрамбовываться на расстоянии минимум 15 м от инженерных коммуникаций, выполненных из керамических, пластмассовых, чугунных труб, от зданий с трещинами в стенах. Расстояние от эксплуатируемых строений без деформаций должно быть не менее чем 10 м. Если масса трамбовок меньше 3 т, расстояние может быть уменьшено в полтора раза.

После завершения процесса не должно пройти больше суток, прежде чем начнется бетонирование фундамента, а толщина так называемого дефектного слоя (размокшего или примороженного) не должна составлять более 3 см. В зимнее время трамбовка фундаментов допускается при толщине промерзлого слоя не более 20 см. При уплотнении песчаных грунтов подземные воды не должны быть ниже полуметра от дна котлована. Во время и после уплотнения происходит контроль состояния грунта, который осуществляется зондированием или же отбором образцов.

Существует 5 основных методов уплотнения:1) поверхностное;2) глубинное;3) статическая нагрузка;4) устройство свай;5) искусственное водопонижение.

Поверхностное уплотнение используется для устройства песчаных и грунтовых подушек, для устранения просадки рыхлых песчаных и макропористых грунтов.

Отличия в уплотнении слабых и мощных грунтовЕсли под фундаментом находится слабый грунт, предварительно в котлован подают щебень, утрамбовывают его, и несущая способность подошвы увеличивается приблизительно в 3 раза. Процесс утрамбовки сокращает трудозатраты, расход бетона и арматуры, объем опалубочных работ и модуль деформации. Снижение стоимости работ достигает 60%. Слабые грунты уплотняют также статической нагрузкой в виде насыпей, давление от которых на поверхностный слой превышает давление от веса будущего строения. Насыпь отсыпают послойно и равномерно.

Грунты значительной мощности уплотняют динамическими воздействиями тремя способами:1. Вибраторами, закрепленными на специальных металлических рамах, которые поднимаются с помощью крана. Применяют для уплотнения грунта глубиной до 10 м.2. Погружением стержня, прикрепленного к вибропогружателю. Применяют для глубин до 20 м.3. Взрывами. Предварительно по периметру площадку ограждают контурной насыпью, устанавливают скважины, а в них – подают воду и устанавливают заряды. Взрывы производят один за другим, в результате чего грунт перестает давать усадку, становится очень плотным и может быть использован как основа под тяжелые сооружения. Верхний слой грунта при этом уплотняют тяжелыми трамбовками.

Колебательные движения передаются окружающему грунту и постепенно его уплотняют. При наличии в основании ненасыщенных водой песков к зоне вибрирования подают воду.

Техника для уплотнения грунтаОдной из самых современных машин для уплотнения грунта является секционный полуприцепной пневмокаток, вес которого может быть 10, 25, 42 т. Выглядит он как прицепная упряжная рама, соединенная с отдельными металлическими сварными секциями, заполненными балластом. В некоторых катках секции выполнены из железобетона. Балласт разгружается через донные люки с крышками. В процессе работы пневмокатка происходит постоянная передача давления каждым колесом на грунт. Буксировку загруженного тягача производит тягач.

Наряду с секционным используют и самоходный каток на пневмошинах, преимуществом которого является возможность перемещаться челночным способом по узким насыпям. Для разворотов и съездов секционного катка необходимо обустраивать пандусы.

Самое простое устройство уплотнения – железобетонная или чугунная плита, подвешенная к подъемному крану, оборудованному стрелой драглайна. Плита присоединяется цепями к канату. Применяться могут также пневматические трамбовки и виброплиты массой до 20 т. Такое навесное оборудование устанавливают на кранах и экскаваторах, и в результате его работы образуются прямоугольные или круглые котлованы под отдельные фундаменты.

Рекомендуем посмотреть:

neruds.ru

• 
  Специальные пожарные автомобили
• 
  Пежо партнер технические характеристики
• 
  Монтажный пороховой пистолет
• 
  Технологические процессы
• 
  Проект организации работ
• 
  Бетон при отрицательных температурах
• 
  Ремонт переднего моста уаз
• 
  Монтажный пистолет пороховой
• 
  Пороховой монтажный пистолет
• 
  Пороховой пистолет монтажный
• 
  Кран грейферный