II.2.3. Технология уплотнения грунтов трамбованием
Трамбующие машины обеспечивают эффективное уплотнение связных и несвязных грунтов, в том числе крупнообломочных, а также сухих комковатых глин. Уклон поверхности уплотняемого слоя грунта машинами Д-471Б и ЦНИИС-РРМЗ не должен превышать в поперечном направлении 9% и в продольном 18%. Трамбующие машины Д-471Б для предотвращения их от сползания должны уплотнять грунт на расстоянии не менее 0,6 м от откоса с уменьшением высоты падения плит от 0,5—0,75 м. Если плотность грунта, полученная при этом, окажется недостаточной, необходимо увеличить количество проходов машин по тому же следу.
Уплотнение грунта трамбующей машиной Д-471Б должно осуществляться ударами плит по схеме, приведенной на рис. II-5.
Уплотнение грунта машиной ЦНИИС-РРМЗ следует производить последовательными проходами не менее чем в 0,5 м от бровки с перекрытием предыдущего прохода на 0,1—0,2 м. Уплотнять грунт рекомендуется отдельными полосами, равными 0,9 диаметра круглой плиты. По окончании уплотнения полосы до проектной плотности экскаватор передвигается на новую стоянку.
После уплотнения трамбующими машинами необходимо удалять верхний слой грунта, разрыхленный трамбованием, толщина которого составляет не более 0,15 м, или этот слой уплотняют механическими трамбовками. Последовательность уплотнения грунтов механическими трамбовками при обратной засыпке пазух котлованов вблизи фундаментов и траншей после прокладки подземных коммуникаций показана на рис. II-6.
Грунт предварительно должен быть разровнен слоями толщиной 0,1; 0,2 м. Для первого прохода трамбовки на шток рабочего органа надевают башмак с большей площадью подошвы, для последующих проходов и пользуют башмак с меньшей площадью подошвы. Грунт следует уплотнять полосами, которые перекрываются последующими проходами на 5 см.
4. Технология уплотнения грунтов вибрированием
Для уплотнения несвязных и малосвязных (не содержащих глинистых фракций более 6%), а также песчано-гравелистых грунтов применяют вибрирование.
Самопередвигающиеся машины используют при уплотнении несвязных грунтов, отсыпаемых слоями до 0,8 м на прямолинейных участках небольшой длины, захватками в пределах 50—100 м.
Метод глубинного виброуплотнения грунта основан на способности последних переходить в плотное состояние под влиянием вибрации. Этот метод получил распространение при устройстве песчаных оснований на строительстве сооружений различного назначения. Сущность его состоит в выполнении гидровибрационной установкой следующих операций рабочего цикла:
1. Вибратор, подвешенный к несущей конструкции установки, располагают вертикально над местом погружения, затем включают его электродвигатель и подают к нижнему соплу воду под давлением 0,3—0,6 МПа.
2. Под действием собственного веса вибратор погружается на заданную глубину. В зависимости от режима работ вибратора, его характеристики и свойств грунта скорость погружения составляет 1—2 м/мин. В процессе погружения вибратора грунт предварительно уплотняется, что вызывает его осадку с образованием воронки вокруг места погружения.
3. После погружения вибратора на заданную глубину нижнее сопло для подачи воды следует перекрывать, т.е. направлять воду через верхнее сопло. Воронку вокруг места погружения засыпают песком.
4. По мере поступления воды через верхнее сопло вибратор извлекается остановками через каждые 30—50 см. Возникающую в процессе подъема вибратора воронку в грунте засыпают бульдозерами или другими механизмами.
5. Технология глубинного уплотнения слабых грунтов песчаными и бумажными дренами
При строительстве жилых и промышленных зданий и сооружений на слабых водонасыщенных грунтах во многих случаях целесообразно и экономически выгодно применять предпостроечное уплотнение таких грунтов временной нагрузкой с использованием вертикальных дрен.
Технология уплотнения грунтов временной нагрузкой с применением песчаных дрен заключается в следующем. Производятся планировка площадки и устройство дренирующей подушки. Затем в грунт виброустановкой должна погружаться обсадная труба (длиной 10 м и диаметром 426 мм) с инвентарным наконечником (рис. II-7).
В погруженную на заданную глубину трубу погрузчиком-бульдозером через бункер должен быть загружен песок-заполнитель с одновременной заливкой его водой и вибрированием трубы. После заполнения песком трубу следует извлекать из грунта, оставляя в уплотненном грунте столбик песка (дрену), и виброустановка должна перемещаться на новую точку для изготовления новой дрены.
По окончании изготовления дрен на дренированную площадь следует завести грунт, который бульдозером должен укладываться в слой расчетной толщины, выполняющий роль временной обжимающей нагрузки уплотняемого массива. По окончании уплотнения, длящегося 3—5 месяцев, временная нагрузка должна быть удалена и можно приступать к возведению фундаментов.
Для эффективного контроля качества изготовления дрен применяются зондирующая установка и сдвиговой лопастной прибор. Контроль осадок уплотненного грунта следует производить нивелированием поверхностных и глубинных марок.
В практике японского строительства в последние годы для уплотнения слабых водонасыщенных грунтов широко применяются бумажные дрены. Метод уплотнения грунтов бумажными дренами в принципе аналогичен уплотнению грунтов временной нагрузкой с использованием вертикальных песчаных дрен, но отличается от последнего тем, что в качестве дрены используется бумажная лента. Бумажная дрена поставляется в рулонах длиной по 400 м, шириной 100 мм и толщиной 3 мм. Она склеена из двух полос, на внутренних сторонах которых выдавлено 10 каналов сечением по 3 мм2 (рис. II-8). Такая дрена в виде рулона транспортируется на строительные площадки. Погружение дрены в грунт до 20 м осуществляется специальной машиной.