Уплотнение грунтов - Технологические процессы в строительстве – Ответы к экзамену

Уплотнение грунтов применяется для увеличения плотности и прочности за счет уменьшения их пористости, деформируемости, водопроницаемости, набухания и морозного пучения. Уплотнение грунтов при строительстве различных земляных сооружений, является завершающей операцией, от качества которой зависят их долговечность и прочность.

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 обычно послойно, по мере поступления.

Коэффициент уплотнения грунта 0,950,98 является оптимальным и обеспечивает достаточную прочность всего сооружения, при этом, возможная со временем осадка грунта, будет незначительной. В этой связи оптимальная влажность укладываемых песчаных грунтов должна быть в пределах 812%, а глинистых грунтов – 1923%.

Различают следующие способы уплотнения грунтов:

• укатывание;
• трамбование;
• вибрирование.

Для уплотнения связных и малосвязных грунтов (глин, суглинков, супесей) применяется способ укатки. Несвязные грунты (песчаные, гравелистые, галечниковые) рекомендуется уплотнять трамбованием и вибрацией.

Машины для уплотнения грунтов подразделяются на следующие группы:

• катки статического действия с гладкими, решетчатыми, кулачковыми вальцами и с пневматическими шинами;
• машины динамического действия (трамбующие машины, виброплиты и виброкатки).

Машины для уплотнения грунтов.

Уплотняющие машины статистического действия (катки).

По способу передвижения катки подразделяют на:

• прицепные;
• полуприцепные;
• самоходные.

По виду рабочего органа различают катки:

• с гладкими вальцами;
• кулачковые;
• решетчатые;
• пневмоколесные (самоходные и прицепные).

Рис. 4.25. Катки с гладкими вальцами – вид и кинематическая схема:

1 – гладкие вальцы; 2 – шарнирное сочленение рамы.

Рис. 4.28. Пневмоколесные катки:

а) – самоходные; б) – прицепные; 1 – пневматические колеса; 2 – дышло.

Уплотняющие машины динамического действия.

Машины динамического действия уплотняют ударами (трамбование) или вибрированием, а также сочетанием трамбования с вибрированием или укаткой. К ним относятся:

• трамбующие машины;
• вибрационные уплотнители (виброплиты);
• вибротрамбующие машины;
• виброкатки.

Трамбующие машины.

Их подразделяют на машины, у которых уплотняющие плиты падают с определенной высоты свободно, и машины, у которых уплотняющие плиты опускаются принудительно (пневматические трамбовки и трамбовки взрывного действия).

Имеют рабочие плиты массой 0,81,5 т. Навешиваются на трактор или на стрелу экскаватора и сбрасываются с высоты 0,82 м. Плиты используют круглой или квадратной формы площадью 1 м2.

Виброкатки (самоходные и прицепные) предназначены для послойного уплотнения несвязных, малосвязных и гравийнощебеночных грунтов на глубину 0,61,2 м.; вальцы у них бывают гладкие, кулачковые и решетчатые.

По массе их разделяют на:

• легкие (до 2 т);
• средние (26 т);
• тяжелые > 6 т.

При уплотнении земляного полотна применяют 2 схемы движения грунтоуплотняющих машин.

• кольцевую (по эллипсу);
• челночную (зигзаг).

Уплотнение грунта

При подготовке основания для фундаментов и обратной засыпке пазух грунт нужно уплотнять. Без уплотнения грунт в пазухах фундамента со временем осядет сам, и под отмосткой образуется пустота, либо отмостка тоже просядет. А под основаниями фундамент уплотнение грунта необходимо, чтобы повысить обеспечить высокую несущую способность грунта и так же избежать усадки.

Критерием оценки качества уплотнения является коэффициент уплотнения грунта или непосредственно плотность грунта. Подвижность частиц грунта зависит от его влажности, поэтому качество и скорость уплотнения зависит от влажности грунта. Оптимальные влажности для каждого грунта приведены в таблице:

Если грунт слишком сухой, то его нужно увлажнить для более быстрого уплотнения: влага позволяет частицам легче менять свое положение в грунте. Если это невозможно, то надо уменьшить толщину слоя при послойном уплотнении, чтобы добиться того же качества. Переувлажнённый грунт надо подсушить: большая часть пор в нем занята не воздухом а водой, и это будет мешать уплотнению.

При подготовке песчаной подушки под фундамент или обратной засыпке пазух грунт надо засыпать небольшими слоями, послойно их уплотнять и засыпать следующий слой. Толщина одного слоя зависит от грунта и от способа уплотнения. При использовании тяжелых катков слой может быть и 5070 см, но при самостоятельном строительстве, когда используется ручная трамбовка или виброплита, слой должен быть не более 1015 см.