Укладка и уплотнение грунтовых масс

Укладку и уплотнение грунтов выполняют при планировочных работах, возведении различных насыпей, обратных засыпках траншей и пазух фундаментов. Для получения наибольшей плотности уложенного грунта, наименьшей фильтрационной способности и уменьшения последующих осадок его укладывают и уплотняют с соблюдением определенных технологических требований.

Для отсыпки насыпи не следует применять пылеватые пески, легкие супеси, жирные глины, торф, меловые и трепельные грунты и грунты с примесью органических материалов и легкорастворимых солей. Отсыпку следует вести от краев насыпи к середине для лучшего уплотнения грунта, ограниченного отсыпанными краевыми участками насыпи (рис. V. 29).

При возведении насыпей на переувлажненных, слабых основаниях отсыпку ведут в обратном порядке до высоты 3 м, чтобы отжимать воду из основания, а выше 3 м — от краев к середине. Отсыпку насыпи следует начинать с наиболее высоких точек рельефа и организовать движение землевозных машин так, чтобы они уплотняли предыдущий слой грунта. На промежуточных поверхностях по высоте насыпи, а также на ее верхней поверхности не должно быть замкнутых пониженных участков, в которых может скапливаться влага. Вблизи от нулевой линии вместо послойного способа возведения насыпи применяют веерный, а при засыпке глубоких оврагов — послойный способ возведения, насыпи с эстакады. Насыпь следует отсыпать с запасом по высоте на естественную осадку, которую принимают при отсутствии уплотнения до 6% для скальных грунтов и до 9% для нескальных. Искусственные сооружения следует засыпать горизонтальными слоями по всей длине одновременно с обеих сторон.

В насыпях уплотняют грунт с помощью различных типов катков, работающих в сцепе с трактором. Применяют также вибротрамбовочные машины, передающие уплотняемому грунту частые колебательные движения, и трамбующие машины с рабочим органом в виде плиты, периодически падающей на грунт с различной высоты.

Основные параметры, характеризующие процесс уплотнения в зависимости от применяемого оборудования и от рода уплотняемого грунта, приведены в табл. V.5.

Чаще всего используют прицепные катки, из которых самыми эффективными являются катки на пневмоходу. Уплотнение грунта ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2...0,3 м. Закончив укатку всей площади за один раз, приступают ко второй проходке (рис. V. 30).

Чтобы грунт не обрушился вблизи откоса насыпи, первые две проходки вдоль откоса ведут на расстоянии не менее 1,5 м от бровки. Последующие проходки смещают на 0,5 м в сторону бровки и таким образом прикатывают края насыпи. Поскольку укатку ведут за несколько проходок по одному следу, первую половину проходок выполняют на малой скорости, а вторую — на более высокой, так как по мере увеличения плотности насыпи сопротивление движению катка значительно снижается.

Часовая производительность, м²/ч, уплотняющих машин:

где V — средняя скорость движения, м/ч; b — ширина уплотняемого за один проход слоя, м; а—ширина полосы перекрытия предыдущего прохода, м; К_в — коэффициент использования по времени (0,8 — для катков и 0,7 — для остальных грунтоуплотняющих машин); п — число проходок по одному следу.

Наиболее трудным является уплотнение грунта при обратной засыпке пазух фундаментов или траншей, так как работы ведут в стесненных условиях. В этих случаях грунт на ширину 0,8 м от фундамента уплотняют Слоями 15...20 см пневматическими и электрическими трамбовками, а верхние слои — более производительными малогабаритными катками, самопередвигающимися виброплитами и др. (рис. V. 31).

В процессе уплотнения необходимо контролировать достигаемую плотность грунта. Для этих целей в полевых условиях определяют плотность грунта, полученного с помощью цилиндра (кольца) объемом 50...100 см³ из шурфов, закладываемых в насыпи.

Однако этот способ контроля весьма трудоемкий. Применяют также плотномер конструкции Союздорнии. Этот прибор состоит из стержня, по которому скользит груз, наносящий при падении удар (энергией 1 Дж) по наконечнику площадью 1 см² (для слабых грунтов — 2 см²). Число ударов, необходимых для погружения наконечника на 10 см, характеризует плотность грунта. Применяют также установку для просвечивания грунта гамма-лучами. В этом случае в грунт погружают на определенном расстоянии две трубы, в одну из которых закладывают какой-либо радиоактивный изотоп, а в другую — счетчик квантового излучения, измеряющий интенсивность радиации, которая зависит от плотности грунта, разделяющего обе трубы.