Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент уплотнения откосов насыпи

Технология уплотнения земляного полотна

Уплотнение земляного полотна является одной из наиболее ответственных операций, поэтому при возведении земляного полотна вопросам уплотнения необходимо уделять особое внимание.

Рациональным режимом работы всех прицепных катков являются предварительная подкатка и оптимальные скорости движения. Под подкаткой понимается предварительное уплотнение грунтов более легкими катками, что иногда уменьшает общее число проходов. В первоначальный период укатки, при рыхлых грунтах, рекомендуются малые скорости движения катка с постепенным повышением их по мере уплотнения грунта. Последние проходы катка рекомендуется производить на пониженных скоростях.

Технология укатки заключается в следующем: доставленный на поверхность земляного полотна грунт распределяется и разравнивается по всей ширине земляного полотна слоем требуемой толщины с уклоном 10. 20 % от проезжей части к обочинам; при необходимости грунт доувлажняют. Для уточнения оптимальной толщины слоя грунта и потребного числа проходов уплотняющих средств осуществляют пробное уплотнение. Толщину слоя грунта при пробном уплотнении принимают в 1,5—2 раза больше расчетной. После нечетных проходов определяют влажность и плотность грунта по толщине слоя. За расчетную принимают ту часть слоя, где плотность не ниже требуемой. Опытное уплотнение производят при различных скоростях работы машин для определения оптимального режима их работы. Грунт укатывают прицепными катками по кольцевой схеме с постоянным смешением от обочин к оси дороги. Первый и второй проходы начинают на расстоянии 2 м от бровки земляного полотна.

Укатку грунта самоходными катками можно выполнять по кольцевой или челночной схеме (рис. 6.13). При укатке должно быть обеспечено перекрытие следа уплотняющих машин для обеспечения равномерности уплотнения.

В начале процесса уплотнения применяют более легкие катки, потом — более тяжелые. Это обусловлено тем, что предельные сопротивления уплотняемого рыхлого грунта в начале уплотнения намного меньше, чем сопротивление при окончательном уплотнении. Применение тяжелых уплотняющих средств на рыхлых грунтах может привести к разрушению грунта и выжиманию его из-под уплотнителей.

При использовании катков с регулируемым давлением воздуха в шинах первые проходы целесообразно выполнять при пониженном давлении воздуха в шинах. Это способствует уменьшению потребной силы тяги для перемещения катка по рыхлому грунту и предотвращает выжимание грунта из-под колес катков. При последующих проходах постепенно увеличивают давление воздуха в шинах. Если при первых проходах самоходных катков на пневмошинах происходит выжимание грунта из-под колес, то начинать укатку целесообразно при движении катка ведущими колесами вперед. Это уменьшает потребную силу тяги и вьщавливание грунта.

Начальная плотность грунтов оказывает существенное влияние на продолжительность процесса уплотнения. При отсыпке полотна скреперами или автосамосвалами начальная плотность повышена, что позволяет сократить число проходов катков. При равномерном разрыхлении грунта может быть достигнуто высокое уплотнение легкими катками, однако уплотняющее воздействие скреперов и автосамосвалов меньше уплотняющего действия катков. Поэтому даже при интенсивном движении скреперов и автосамосвалов нижняя часть слоя недоуплотняется. Кроме того, уплотнение скреперами и автосамосвалами не обеспечивает требуемой однородности. При отсыпке насыпи скреперами или автосамосвалами необходимо тщательно регулировать их движение по ширине. Лишь в этом случае можно ограничиться доуплотнением катками на пневмошинах, сократив число их проходов до двух—четырех. Эффективность такого регулирования оказывается очень высокой.

Читайте так же:
Технология укрепление откосов георешетками

При отсыпке насыпей автофейдером и фейдерами-элеваторами грунт имеет пониженные значения начальной влажности и плотности по сравнению с отсыпкой земполотна другими машинами. Поэтому слои грунта необходимо уплотнять особенно тщательно. Число проходов катков на пневматических шинах в этом случае должно быть увеличено на 25. 30% по сравнению со средними расчетными значениями.

При организации укатки необходимо учитывать, что с увеличением длины захватки производительность катков увеличивается. Однако увеличение длины захватки приводит также к уменьшению влажности грунта вследствие его высыхания. Следовательно, увеличивается количество проходов катков для достижения требуемой плотности или дополнительного увлажнения грунта. Поэтому рациональную длину захватки устанавливают на основе технико-экономического сравнения.

Скорость укатки оказывает значительное влияние как на качество уплотнения, так и на производительность труда и стоимость работ. Однако повышение скорости укатки приводит к уменьшению продолжительности воздействия катков на грунт и уменьшает эффективность уплотнения. Влияние скорости укатки особо ощутимо при последних проходах катка, когда в наибольшей мере проявляются силы вязкого сопротивления грунта уплотнению, поэтому последние проходы катков целесообразно проводить на пониженных передачах.

Применение вибрационных катков имеет некоторые особенности. Виброкатки являются эффективным средством уплотнения несвязных грунтов, а также песчано-гравийных смесей, содержащих менее 6% глинистых частиц. Для их уплотнения используют виброкатки и самоходные вибрационные машины; виброкатки — для уплотнения слоев грунта толщиной до 1,5 м при длине захватки 200. 300 м; самопередвигающиеся машины — для уплотнения слоев толщиной до 0,8 м на прямолинейных участках длиной 50. 100 м. Продольные уклоны не должны превышать 100 %, поперечные — 50 %. Прицепные вибрационные катки работают по кольцевой схеме, самоходные — по челночной (см. рис. 6.13). Кроме того, прицепные катки применяются для уплотнения откосов земляного полотна.

Работа катка. Послойное уплотнение грунта. Как правильно делать

При уплотнении грунта мы хотим обозначить ряд моментов, на которые часто не обращают внимание.

1. Какой показатель грунта необходимо контролировать. В одном случае это плотность скелета сухого грунта, в другом — коэффициент уплотнения.

Поясним: плотность скелета сухого грунта — это соотношение массы грунта на единицу объёма, выражаемая обычно кг/м 3 или г/см 3 .
Коэффициент уплотнения грунта — это соотношение текущей плотности грунта к максимально возможной плотности этого же грунта (определяется по ГОСТ 22733 в лаборатории), выражается цифрой (например: 0.95; 0.98).

Какой показатель необходимо контролировать — должно быть прописано в проектной документации или установлено другим документом.

2. Один из самых важных показателей грунта, который устанавливается в лаборатории, это максимальная плотность при оптимальной влажности. По сути это влажность грунта, при которой этот грунт можно уплотнить до максимальных показателей. Поэтому мастера бригад, которые руководят процессом послойного уплотнения грунта, должны знать, какой влажности должен быть укатываемый грунт. Если влажность этого грунта больше или меньше оптимальной нужно принять меры (соответственно либо высушить, либо увлажнить).

Читайте так же:
Чем очистить пластиковый откос от скотча

Уплотнять грунт, у которого фактическая влажность значительно отличается от оптимальной — неправильно и экономически невыгодно, так как проходов катка требуется гораздо больше и в итоге можно так и не получить требуемую плотность грунта.

3. Необходимо чётко соблюдать толщину укатываемого слоя. Толщина слоя зависит он типа и массы катка. Если делать слои большей толщины, то грунт может не уплотниться до нужных показателей.

4. Если каток оставляет за собой хорошо заметный след, то, как правило, грунт ещё не уплотнен, требуются дополнительные проходки катка. Если после тщательного уплотнения катком, полосы от прохода катка на грунте всё ещё остаются, это значит, что у уплотняемого грунта не оптимальная влажность. В таком случае требуется приблизить влажность грунта к оптимальной (либо увлажнить грунт, либо высушить).

5. Нужно обращать внимание на качество и свойства грунта для обратной засыпки. Часто бывает так, что грунт, купленный и завезённый на стройплощадку, по своим свойствам оказывается не годным. Например, его максимальная плотность при оптимальной влажности ниже требуемой, и его в принципе невозможно укатать до требуемой величины.

6. Нельзя проводить укатку грунта во время дождя. Грунт, напитавший воду, не будет уплотняться нужным образом.

7. Дождливая погода и заморозки могут испортить слои укатанные ранее, их надо будет снимать и укатывать заново.

8. Включать вибрацию на катке. Это действительно помогает уплотнить грунт. Но включать вибрацию нужно после того как обычными проходами катка грунт перестал уплотняться.

9. При укатке щебня и ГПС использовать расклинцовку. То есть насыпать и укатывать грунт разный по величине зёрен (разных фракций), чтобы более мелкие зёрна проваливались между крупными. Это даёт более плотную упаковку зёрен, что в итоге увеличивает плотность грунта. Например, при укатке щебня фракции 20-40, добавить слой щебня фракции 10-20 и сверху добавить и укатать небольшой слой песка.

10. Каждый укатанный слой грунта должен проверяться лабораторией. Только после того как лаборатория подтвердит соответствие показателя грунта (плотность или коэффициент уплотнения) требуемому, можно начинать укатку нового слоя.

Уплотнение слоя щебня дорожным катком

При устройстве слоев дорожной одежды из сыпучих материалов таких как песок, песчано-гравийная смесь или щебень, необходимо тщательное уплотнения слоя с помощью дорожных катков.

Каток – это дорожно-строительная машина, предназначенная для уплотнения грунтов и послойного уплотнения слоев дорожной одежды из сыпучих материалов. Катки применяются в дорожном и аэродромном строительстве, на строительстве гидротехнических объектов и железнодорожных путей.

Принцип действия катков может различаться, в зависимости от этого различается и принцип используемый для уплотнения того или иного вида материала. Уплотнение может быть статическим, то есть используется только вес самого катка. В случае, если каток является вибрационным, к весу машины добавляется еще и вибрация рабочего уплотняющего органа, что повышает эффективность укатывания материала. Бывают прицепные и самоходные катки. Рабочие органы катков – вальцы бывают так же нескольких видов: кулачковые, гладкие стальные, решетчатые и на пневматических резиновых шинах, одновальцовые, двухвальцовые и трехвальцовые. Но есть одна характеристика, которая является основной для всех видов катков – это их вес. Но большой вес катка, еще не означает эффективное он уплотнение материала.

Читайте так же:
Матрос матросу мигнет с откосу

Если используемым при строительстве материалом является щебень, то при его уплотнении необходимо учитывать ряд особенностей. Обычно при строительстве дорог используется щебень мелких фракций: 2-10 мм и крупных – от 40 мм до 70 мм. По поверхности крупной фракции насыпается более мелкая (клинец) и в процессе укатывания образуется проникновение более мелких зерен щебня между более крупными. Происходит так называемая заклинка.

При прохождении катка по слою щебня, из – за трения верхний слой начинает смещаться и могут образовываться волны или наплывы на поверхности щебеночного основания. Таким образом, для образования абсолютно ровной и уплотненной поверхности цикличную нагрузку необходимо прикладывать многократно.

При уплотнении щебеночного слоя дорожной одежды важно выбрать оптимальный вес самого катка. При слишком большом весе дорожной машины, возможно продавливание уплотняемого слоя и деформация нижележащих слоев дорожной одежды, что конечно, является недопустимым.

Для уплотнения слоя щебня из менее прочных скальных пород, например известняка, более эффективно использовать катки на пневматических шинах или не слишком тяжелых весов. Под тяжелыми гладкими вальцами слабый непрочный щебень может начать крошиться. Следует отметить, что при уплотнении щебеночного слоя катками на пневмошинах, допускается увеличить скорость прохода такого катка, по сравнению с гладковальцовым.

Скорость катка в рабочем режиме может изменяться от 2 км./ч. до 12 км./ч. Первые проходы по слою щебня делаются на минимальной скорости, а после предварительного уплотнения, оператор скорость увеличивает. Так же в случае с катком на пневмошинах, давление в шинах на последних проходах можно увеличить.

Перед уплотнением и в процессе уплотнения слоя щебня, необходимо увлажнение материала водой (от 10 л до 25 л в каждый этап укатки).

Уплотнение щебня катками разделяется на три этапа:

1 – этап: 3 — 6 проходов катка по одному следу;

2 – этап: 10 – 40 проходов;

3 этап: 10 – 20 проходов.

После окончания укатки, тяжелый каток не должен оставлять на поверхности щебеночного слоя никаких следов.

Как рассчитывать коэффициент уплотнения грунта?

Подготавливаясь к строительным или дорожным работам, осуществляются различные действия по выявлению характеристик почвы, грунта и важным параметром является коэффициент уплотнения грунта. Выполнение специальных задач для выявления характеристик земли позволяет точно определить технические данные и показатели территории обработки для выполнения соответствующих строительных и дорожных работ. Какой коэффициент уплотнения грунта должен быть для конкретного вида земельных работ? Для этих целей используются специальные расчётные нормативы, регламентные положения и стандарты надзорных ведомств.

Читайте так же:
Дверные откосы установка мастером

Определение по техническим стандартам

Коэффициент уплотнения грунта является условным безразмерным показателем или величиной, который по своей сути ведёт отсчёт из реального соотношения данных плотности имеющегося вещества к плотности почвы max (условный показатель максимума грунта). Если мы посмотрим на землю, как на объективный тип материала, то заметим, что его структура имеет микроскопические видимые и невидимые поры, заполненные естественным воздухом или обработанный влагой. Учитывая закон уплотнения сжимаемости грунта, в процессе выработки пор становится очень много, и рыхлость является основным показателем, где общая насыпная характеристика плотности будет значительно меньшим показателем, чем коэффициент уплотнения грунта в утрамбованном виде. Этот важнейший параметр необходимо учитывать при возведении земляных подушек под основание фундамента объекта, а также при проведении дорожных работ. Если не производить трамбовку почвы, то в будущем имеет место появления риска усадки здания, дефектов на готовом дорожном полотне.

Ниже приведена таблица, исходя из которой, можно оперировать данными при расчёте коэффициента уплотнения грунта по таблице СНИП.

Тип землипочвыОптимальные показатель влажностиПараметр максимальной плотности из расчёта тм 3
Песчаные0,08/0,121,80-1,88
Супесчаные0,09/0,151,85-2,08
Супесчано-пылевидные0,16/0,221,61-1,80
Суглинистые0,12/0,151,65-1,95
Тяжёлые, кат. суглинистые0,16/0,201,67-1,79
Пылевидные, кат. суглинистые0,18/0,211,65-1,74
Глиняные0,19/0,231,58-1,80

«При проведении расчёта и определения уплотнения коэффициента грунта, нужно помнить, что для насыпной категории плотность будет меньше, чем для аналогичных характеристик утрамбованной почвы.»

Методика расчёта

При проведении строительных работ не следует избегать данных параметров, особенно для подготовки песчаной или земляной подушки под основание строящегося объекта. Непосредственный параметр коэффициент уплотнения грунта будет фиксирован в диапазоне расчёта от 0 до коэффициента 1, например, для подготовки бетонного типа фундамента, показатель должен быть >0,98 коэффициентного балла от расчётной нагрузки.

Для каждой категории земляного полотна имеется свой уникальный показатель определения коэффициента уплотнения грунта по ГОСТ исходя из оптимальных характеристик влажности материала, в результате которого можно добиться максимальных характеристик уплотнения. Для более точных определений данных используется лабораторный метод расчёта, поэтому, каждая строительная или дорожная компания в обязательном порядке должны иметь собственную лабораторию.

Реальная методика, позволяющая ответить на вопрос как рассчитать коэффициент уплотнения грунта измеряется только после того, как будет произведена процедура трамбовки прямо на месте. Специалисты и эксперты в области строительства называют данный метод, как система режущих колец. Попробуем разобраться, как определить коэффициент уплотнения грунта по данному методу.

  • В землю забивается определённого диаметра лабораторное кольцо из металла и ведомой длины сердечник;
  • Внутри кольца фиксируется материал, который потом взвешивается на весах;
  • Далее высчитываем массу используемого кольца, и перед нами имеется масса готового материала для расчёта;
  • Далее имеющийся показатель разделим на известный объем металлического кольца — в результате имеем фиксированную плотность материала;
  • Делим фиксированную плотность вещества на табличный показатель максимальной плотности.
  • В итоге имеем готовый результат стандартного уплотнение грунта ГОСТ 22733-2002.
Читайте так же:
Эмаль пф 115 для откосов

В принципе, это и есть стандартный метод расчёта, который используется строителями и дорожниками при выявлении коэффициента относительного уплотнения грунта согласно общепринятым нормам и стандартам по расчёту.

Технические регламенты и стандарты

Стандартный закон уплотнения грунта мы знаем еще со времён школьной парты, но данную методику используют только при проведении производственных работ в строительной и дорожной сфере. В 2013-2014 годах произошла актуализация данных расчёта по СНиП, где уплотнение грунта ЕНИР указано в соответствующих пунктах регламентного положения 3.02.01-87, а также в части методики применения для производственных целей СП 45.13330.2012.

Типологии определения характеристик материала

Коэффициент уплотнения грунта предусматривает применение нескольких типологий, главной целью которых является формирование окончательной процедуры технологического вывода кислорода из каждых слоёв почвы, учитывая соответствующую глубину трамбовки. Так, для выявления коэффициента уплотнения грунта при обратной засыпке используют как поверхностный метод расчёта, так и универсальную глубинную систему исследования. Эксперт при выборе методики расчёта должен определить первоначальный характер почвы, а также конечную цель трамбовки. Реальный коэффициент динамичности при ударном уплотнении грунтов может быть определён при помощи использования специальной техники, например — пневматический тип катка. Общая типология метода определения параметров вещества определяется следующими методами:

  • Статический;
  • Вибрационный вариант;
  • Технологически ударный метод;
  • Комбинированная система.

Некоторые категории почвы имеют сложную структуру, поэтому приходится исследовать характеристики разными методами, например, для определения коэффициента уплотнения скального грунта.

Зачем нужно определять коэффициент уплотнения почвы?

Частично некоторые из вышеперечисленных методик используется в частном домостроении, но как показывает практика, необходимо обратиться к специалистам, чтобы можно было избежать ошибок при возведении фундамента. Высокая нагрузка несущих конструкций на некачественную трамбовку материала может со временем вылиться в серьёзную проблему, например, усадка дома будет иметь существенный характер, что приведёт к неминуемому разрушению строения.

В промышленных масштабах трамбовка является обязательным условием, и лабораторная методика определения параметров коэффициентов для уплотнения вещества является необходимым условием соблюдения технического задания и паспорта объекта строительства или дорожного полотна. Помните одну простую вещь, если вы используете в производственном цикле земляной материал, то лучшим вариантом будет применение материала с наивысшими показателями максимальной плотности вещества.

Есть еще один существенный момент, который влияет на расчёты, это географическая привязка. В данном случае необходимо учитывать характер почвы местности исходя из данных геологии, а также рассматривая погодные и сезонные характеристики поведения почвы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector