Логотип ОФиПС

Полезно знать
Пример результатов испытаний грунта штампом

Пример результатов испытаний грунта штампом

офипс.рф

По результатам испытаний строят график осадки штампа от давления. Для каждой ступени нагружения определяют модуль деформации грунта.

Обработка результатов измерений выполняется по ГОСТ 20276, п. 5.5.

Партнерская программа

13.1.3. Уплотнение грунтов укаткой

Уплотнение грунтов укаткой применяется для всех видов песчаных, глинистых, крупнообломочных грунтов на свободных участках и при большом фронте работ, обеспечивающих достаточную маневренность механизмов. Укатка грунтов в основном используется для послойного уплотнения при возведении грунтовых подушек, планировочных насыпей, земляных сооружений различного назначения, при подсыпке и подготовке оснований под полы и т.п.

Эффективность уплотнения грунтов укаткой зависит, в основном, от их влажности, вида и типа применяемых механизмов. Наибольшая эффективность уплотнения достигается в крупнообломочных грунтах; в глинистых и песчаных грунтах это достигается при их оптимальной влажности [5].

По условиям проходимости машин уплотнение глинистых грунтов допускается при влажности ωcom ≤ ωp + k Ip, (где k — коэффициент, принимаемый: k = 0,6 при Ip ≤ 0,08; k = 0,3 при Ip ≥ 0,17; при других значениях Iр коэффициент k принимается по интерполяции.

Основания на уплотненных укаткой грунтах проектируются так же, как и на грунтовых подушках (см. п. 10.1).

Уплотнение грунтов укаткой осуществляется самоходными и прицепными катками на пневматическом ходу, гружеными скреперами, автомашинами, тракторами, основные технические показатели работы которых приведены в табл. 13.5.

Для уплотнения песчаных и глинистых грунтов укаткой не рекомендуется применять катки с гладкими вальцами, а также кулачковые катки, так как при заполнении пространства между кулачками грунтом достигаемая ими глубина уплотнения обычно незначительна и не превышает 0,2—0,4 м.

Грунтоуплотняющее оборудование выбирается с учетом его производительности, эффективности работы, маневренности и других факторов. Для предварительной подкатки грунтов целесообразно использовать тракторы и легкие катки. Укатывать грунты гружеными скреперами к автомашинами рекомендуется в тех случаях, когда грунт доставляется по отсыпаемому слою и можно обеспечить достаточно равномерное движение транспорта по всей площади отсыпанного слоя.

Перед производством основных работ выполняются опытные работы по уплотнению грунтов укаткой принятыми механизмами с целью уточнения максимальной плотности сухих уплотненных грунтов, оптимальной влажности, толщины уплотненных слоев при заданном режиме уплотнения и необходимого числа проходов катков в соответствии с приведенной на рис. 13.4 схемой.

ТАБЛИЦА 13.5. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ГРУЗОУПЛОТНЯЮЩИХ МАШИН

Механизмы Глубина уплотнения, м, в грунтах Число проходов (ударов) или время уплотнения kcom
песчаных глинистых 0,98 0,95 0,92
Пневмокатки весам, кН:
   400
   250
 
0,7
0,5
 
0,6
0,5
 
12
12
 
10
10
 
6
6
Груженые автомашины:
   БелАЗ
   КраАЗ
   МАЗ
 
0,7
0,5
0,4
 
0,6
0,5
0,4
 
13
12
12
 
10
10
10
 
6
6
6
Трамбующая машина Д-471 1,2 1 3 2 2
Виброкатки весом, кН:
   50
   20
 
1
0,7
 

 
3
3
 
2
2
 
2
2
Виброплиты самопередвигающиеся:
   SVP-25
   SVP-631
   BSD-22
   BSD-63
 
30
50
30
80
 



 
4
4
4
4
 
3
3
3
3
 
2
2
2
2
Вибротрамбовки самопередвигающиеся:
   ВУТ-5
   ВУТ-3
 
20
40
 

 
4
4
 
3
3
 
2
2
Трамбовки электрические:
   ИЭ-4502
   ИЭ-4504
 
25
35
 
20
25
 
4
4
 
3
3
 
2
2
Гидромолоты навесные:
   ГПМ-120
   СП-62
 
30
80
 
25
70
 
20*
20*
 
15*
15*
 
10*
10*
Пневмомолоты навесные:
   ПН-1300
   ПН-2400
 
30
50
 
25
40
 
20*
20*
 
15*
15*
 
10*
10*
Вибропролеты подвесные:
   ВП-2
   ВП-6
 
80
50
 

 
30*
30*
 
25*
25*
 
20*
20*
Вибротрамбовки подвесные ГПТ-3 80 60 30* 25* 20*
Тяжелые трамбовки весом:
   m = 25 кН: d = 1,2 м
   m = 35 кН; d = 1,4 м
   m = 45 кН; d = 1,6 м
   m = 60 кН; d = 2,0 м
   m = 100÷150 кН; d = 3÷3,5 м
 
2,2
2,6
3
3,6
5,5—6,5
 
2
2,4
2,7
3,2
5—6
 
16
16
16
16
16
 
12
12
12
12
12
 
8
8
8
8
8

Примечания: 1. Значения глубины уплотнения даны для оптимальной влажности грунтов и соответствуют коэффициенту уплотнения kcom = 0,95. При уплотнении грунтов влажностью, в 1,2 раза большей или меньшей оптимальной, и при kcom = 0,98 глубина уплотнения снижается на 20 %.

2. Глубина уплотнения рыхлых глинистых грунтов принимается на 20—25 %, а песчаных — на 15—20 % больше приведенных значений.

3. Цифры, отмеченные звездочкой, обозначают время уплотнения в с по одному следу для достижения соответствующего коэффициента уплотнения.

В комплекс работ по уплотнению грунтов укаткой входят подготовка поверхности для отсыпки грунта, подготовка самого грунта, доставка, отсыпка и разравнивание грунта, уплотнение грунта и контроль качества его уплотнения.

Схема опытного участка для уплотнения грунтов укаткой
Рис. 13.4. Схема опытного участка для уплотнения грунтов укаткой (стрелками показаны направления движения механизма)
1—3 — захватки соответственно с 6, 9 и 12 проходами; 4—6 — участки отсыпки грунта с влажностью соответственно равной 0,8ωp, 1,0ωp и 1,2ωр; 7 — шурфы или скважины для определения ρd и ω уплотненного грунта; l и b — длина и ширина грунтоуплотняющего механизма

Подготовка поверхности для отсыпки грунта включает срезку растительного, заторфованного, переувлажненного, мерзлого и т.п. слоя грунта, уборку строительного и другого мусора, планировку поверхности, уплотнение укаткой верхнего разрыхленного слоя и т.п.

Уплотнение укаткой производится при оптимальной или близкой к ней влажности грунтов. При влажности грунтов ниже пределов, указанных в табл. 13.1, их увлажняют в резерве, карьере или реже на месте укладки расчетным количеством воды Q, определяемым по формуле

Расчетное количество воды для доувлажнения грунта до оптимальной влажности,
(13.2)

где ρω — плотность воды, принимаемая равной 1 т/м3; ω — влажность грунта; k — коэффициент, учитывающий влияние климатических условий и принимаемый: при отсыпке грунта в дождливое время k = 0,9, в сухое летнее время k = 1,1; V — объем грунта.

Грунт при уплотнении укаткой доставляется обычно автосамосвалами или скреперами, а разравнивается бульдозерами с обеспечением заданной толщины слоя. При необходимости доувлажнения грунта на месте отсыпки вода разбрызгивается в процессе отсыпки и разравнивания грунта.

При применении тяжелых катков и автомашин для уплотнения грунта сначала производится подкатка его бульдозерами или тракторами. В процессе уплотнения грунтоуплотняющие механизмы движутся равномерно по всей уплотняемой площади с минимальным количеством разворотов.

При производстве работ в дождливое и жаркое время особое внимание уделяется обеспечению влажности грунтов, близкой к оптимальной, а в зимнее время — сохранению талого состояния грунтов.

Качество отсыпки и укатки грунта проверяется путем определения толщины отсыпаемого слоя, его влажности и плотности сухого грунта после его уплотнения в наиболее характерных пунктах, выбираемых из расчета одни пункт на каждые 300—600 м2 уплотняемой площади. При толщине слоя грунта до 50 см плотность сухого грунта и его влажность определяются в середине слоя, а при большей — на двух горизонтах, расположенных на расстоянии 10—15 см от верха и низа слоя.

Для контроля качества уплотнения грунтов используются методы: режущего кольца; парафинирования; метод лунки для крупнообломочных грунтов; радиоактивных изотопов поверхностными приборами; зондирования для песчаных грунтов [6].

13.1.4. Уплотнение трамбующими машинами

Уплотнение грунтов трамбующими машинами непрерывного действия производится для всех видов грунтов и, как правило, в стесненных условиях, при ограниченном фронте работ для возведения обратных засыпок котлованов, траншей, засыпки всевозможных пазух, щелей, вблизи подземных конструкций, в местах примыкания земляных сооружений к бетонным и другим конструкциям [2, 8].

Основными типами трамбующих машин являются:

  • – самоходные трамбующие машины на базе трактора (ДУ-12);
  • – самоходные прицепные виброкатки (Д-684 и др.);
  • – самопередвигающиеся виброплиты (Д-604, Д-605, Д-639 и др.) и вибротрамбовки (ВУТ-3, ВУТ-4, ВУТ-5 и др.);
  • – подвесные на кране виброплиты и вибротрамбовки (ПВТ-3, ВПГТ-2А и др.);
  • – механические трамбовки с пружинно-воздушным механизмом (ИС-4502, ИС-4504 и др.), с компрессорно-воздушным ударным механизмом, с пружинным ударным механизмом и др.

Трамбующие машины непрерывного действия, основанные на ударном воздействии, имеют практически одинаковую эффективность при уплотнении песчаных и глинистых грунтов, а машины, основанные на вибрационном и виброударном воздействии эффективны только в песчаных грунтах. Основные технические показатели работы этих машин приведены в табл. 13.5.

Тип трамбующих машин непрерывного действия для уплотнения грунтов выбирается, с одной стороны, с учетом эффективности их работы, сменной производительности, возможности самопередвижения, вида базовой машины и т.п., а с другой — в зависимости от стесненности условий производства работ, объема работ, вида применяемого грунта и других факторов.

Самоходные трамбующие машины и виброкатки обычно применяются при фронте работ, достаточном для их маневрирования и разворота.

Самопередвигающиеся виброплиты и механические трамбовки целесообразны при весьма ограниченном фронте работ, а подвесные и ручные трамбовки — в труднодоступных местах.

Перед началом производства работ по уплотнению грунтов трамбующими машинами выполняются опытные работы, которые (так же как и подготовка поверхности для отсыпки грунта, подготовка самого грунта, отсыпка, разравнивание и уплотнение грунта, контроль качества уплотнения при достаточном фронте работ) выполняются по аналогии с описанными выше работами при уплотнении грунтов укаткой. Основное отличие состоит лишь в том, что при ограниченном фронте работ доувлажнение грунтов производят до их отсыпки, а в труднодоступные места грунт отсыпают экскаваторами, погрузчиками и разравнивают вручную.

Так как уплотнение грунтов трамбующими машинами применяется в стесненных условиях, пункты проверки качества уплотнения назначаются чаще, чем при других методах, и принимаются из расчета один пункт на каждые 100—300 м2 уплотненной площади и обязательно не менее одного на каждом отдельном участке площадью 20—40 м2.

Глава 13. Проектирование искусственных оснований