Укладання та ущільнення ґрунтів

Ґрунт укладають і ущільнюють з дотриманням технічних вимог, що дозволяють одержати необхідну щільність, найменшу фільтраційну здатність і виключити можливість наступних усадок. Крім цього, треба приділити уваги вибору виду і стану ґрунту, який використовують для відсипки, при зведенні споруд.

Ґрунт, який використовують для відсипки, зволожують або висушують до оптимальної вологості. Це дозволяє підвищити ступінь ущільнення і

зменшити сили зчеплення, що позитивно впливає на виконання процесу.

Зведення насипів слід вести горизонтальними шарами від укосів до середини (рис.3.16). На перезволожених і слабких основах висотою до 3 м починають від осі насипу до її краю, а потім насип відсипають від укосів до середини. Поверхня кожного шару повинна виключати замкнуті ділянки, в яких можливе скупчення води. У зоні нульової лінії замість пошарового способу зведення насипу застосовують віяловий, а при засипанні глибоких ярів – пошаровий спосіб відсипання насипу з естакади.

Укладання та ущільнення ґрунтів виконують при зведенні доріг, дамб, гребель, плануванні площадок, зворотному засипанні траншей і котлованів. Ці процеси зв'язані між собою не тільки послідовністю здійснення, але й технологічними вимогами – їхнім пошаровим виконанням. При цьому товщина шару ґрунту повинна відповідати технічним можливостям способів ущільнення, що застосовуються.

Основними способами ущільнення є трамбування, укочення і вібрування.

Трамбування застосовують для ущільнення зв'язаних ґрунтів (іноді піща-

них), які володіють пластичною деформативністю. Трамбують ґрунт, використовуючи трамбувальні плити, підвішені до стріли екскаватора чи крана, які скидають з висоти 1...2 м (рис.3.17, г), машини типу ДУ-12Б, обладнані двома плитами, що скидаються, кривошипно-шатунним механізмом, а також навісними пневматичними трамбовками.

Рис.3.16 – Способи відсипки насипів, напрямку відсипки й ущільнення ґрунту:

а – відсипка насипу горизонтальними шарами; б – те ж при перезволожених і слабких основах і на болотах; в – віяловий спосіб; г – естакадний спосіб; д – спосіб відсипки "з голови"

Вібрування здійснюють підвісними причіпними і самохідними вібраторами. При комбінованому способі грунт ущільнюють віброкотками - агрегатами.

Ефективність ущільнення залежить від властивостей ґрунту, способу ущільнення і технологічних параметрів застосовуваної техніки.

Зв'язні й грудкові ґрунти ущільнюють кулачковими котками (рис. 3.17, а), що створюють тиск, переважаючий межі міцності ґрунту. Грудкуваті й зв'язні ґрунти ущільнюють вальцями, що розпушують грудки й одночасно ущільнюють, а піщані й глинисті – котками на пневмоколісному ходу (рис.3.17, б).

Кулачковими і пневмоколісними котками ґрунт ущільнюють послідовно замкнутими проходками котка по всій площі насипу з перекриттям кожної попередньої проходки на 0,15...0,25 м (рис.3.17, а). По закінченні укочування всієї площадки процес багаторазово повторюють поки не буде досягнута проектна щільність ґрунту.

Зв'язні ґрунти і піщано-гравелисті суміші при товщині шару, що відсипається, до 15 см ущільнюють котками з гладкими металевими вальцями. Такі котки ефективно використовують при засипанні верхньої частини пазух у стислих умовах (рис.3.17, в).

Рис.3.17 – Схеми ущільнення ґрунтів:

а – кулачковими котками; б – пневмоколісними котками; в – гладким самохідним котком; г – трамбувальною плитою, підвішеною до стріли екскаватора;

Э-652Б: 1 – перекриття смуг; 2 – напрямок укочення від країв насипу до її середини;

3 – ширина смуги, що укочується; 4 – пухкий шар ґрунту; 5 – ущільнений шар ґрунту;

6 – зона ущільнення ґрунту ручним трамбуванням; 7 – шар ґрунту, що ущільнюється котком; 8 – вісь проходки екскаватора; 9 – трамбувальна плита; 10 – смуга, що ущільнюється; 11 – місце стоянки екскаватора

Пошарове (товщиною 15...20 см) ущільнення нижньої частини навколо фундаменту виконують пневматичними чи електричними трамбівками.

Для ущільнення піщаних ґрунтів під фундаменти і підвищення несучої здатності під інженерними спорудами використовують комбінований гідровібраційний спосіб. Процес здійснюють гідровібратором, що зволожує ґрунт і одночасно ущільнює його вібрацією.

До гідровібратора, який підвішують на стрілі екскаватора, подають воду по шлангах у верхнє і нижнє сопло. У процесі ущільнення при безупинній подачі води його витягають з ґрунту через кожні 30...40 см. Величина занурення визначається необхідною глибиною ущільнення ґрунту. Швидкість занурення (у середньому складає 1,5 м/хв) обумовлена масою гідровібратора, кількістю і тиском подаваної води, щільністю, гранулометричним складом ґрунту. Навколо гідровібратора в радіусі до 1 м утворюються вирви, які засипають піском.