3.3. Уплотнение насыпей

Нормы плотности и влажности.

Требуемая плотность грунтов при их влажности Wр+0,25 Wn, определяется по формуле:

,

где - максимальная плотность или объемный вес скелета грунта,

определяемый по методу стандартного уплотнения;

к - требуемый коэффициент уплотнения. к=0,90,98.

В ряде случаев допускается уменьшение этого значения.

Следует помнить, что для верхней части насыпи (h=0,51м) не допускаются грунты, абсолютное значение плотности которых поле уплотнения менее чем 1,45 гсм³.

Большое значение для нормального уплотнения имеет влажность грунта. Существует понятие оптимальной влажности (Wо), это такая влажность, при которой достигается максимальный эффект уплотнения. Если влажность глинистых грунтов менее 0,9 Wо, а песков менее 4%, то требуется их искусственное увлажнение до Wо.

Количество воды в т/м³ грунта, необходимое для увлажнения, определяется по формуле

,

где h - толщина уплотняемого слоя, м;

Wо - оптимальная влажность, %.

Wк - влажность грунта в резерве или карьере, %.

Wn - потеря влажности при разработке транспортировании и укладке грунта в теле насыпи, %.

В процессе производства работ при отсыпке насыпи глинистыми грунтами нельзя, допускать их переувлажнение, поэтому в дождливую погоду грунт после отсыпки

необходимо тщательно уплотнять, придавая слоям уклоны в сторону откосов 0,02÷0,04.

В процессе затяжных дождей отсыпка насыпи глинистыми грунтами должна быть прекращена, основная площадка и откосы насыпи тщательно уплотнены и спланированы. Перед возобновлением работ верхний переувлажненный слой убирается, а затем ведется отсыпка грунтами нормальной влажности в изложенной выше последовательности. В жаркую сухую погоду отсыпку и уплотнение также необходимо производить в сжатые сроки, не допуская пересыпания грунта.

Технология и средства уплотнения насыпей. Частичное уплотнение грунта тела насыпи происходит при движении автосамосвалов, землеводов и других видов техники в процессе ее возведения. К специальным средствам уплотнения относят: различного вида катки (пневмоколесные, кулачковые, решетчатые, вибрационные, смешанного действия) и уплотняющиеся машины ударного и виброударного действия. Выбор того или иного средства зависит от конкретных условий производства работ (гранулометрического состава грунта, его влажности, толщины отсыпаемого слоя и т.д.) В транспортном строительстве широкое применение нашли пневмокатки, имеющие простую конструкцию и достаточно высокую производительность.

В зависимости от ширины площадки уплотнения, каток может двигаться по кольцевой или челночной смене. И в том и в другом случае его ходовая часть во избежание сползания машины под откос не должна приближаться к бровке откоса ближе, чем на 0,5м. Применение кольцевой схемы возможно в том случае, когда, имеются условия для разворота катка (ширина насыпи ≤12…15м, устроены специальные площадки для разворота, устроены съезды, въезды для разворота катка за пределами насыпи). В начале прикатывается часть от 1,5…0,5м (рис. 17, а), а затем идет основное уплотнение от краев насыпи к середине. В том случае, когда условий для разворота нет или кольцевая схема в связи с дополнительными затратами оказывается неэффективной, переходят к челночной схеме (рис. 18). При этом длина захватки существенно сокращается и составляет примерно 50 м. При применении машин ударного и виброударного действия L_захв ≈25м. Для достижения требуемой плотности каток должен проходить по одному следу несколько раз.

Рис. 3.10. Кольцевая схема движения катков:

а) прикатка бровочной части, (цифрами указана очередность проходок);

б) уплотнение слоя (основное уплотнение) L_захв≈ 200м

Рис. 3.11. Челночная схема движения катков: L_захв≈ 50м.

1 – выносной рабочий орган; 2 – трактор

Для того чтобы не оставалось полос недоуплотненного грунта соседние проходки должны перекрывать друг друга примерно 20 см. Имеются катки и уплотняющие машины, у которых рабочий орган вынесен в сторону за след машины на 0,8…1м. Это позволяет вести уплотнение насыпей сразу от краев к середине. Если же используются обычные катки, то остается недоуплотненная откосная часть 0,5 м. В этом случае при отсыпке насыпь уширяют на 1м, а затем излишки срезают в процессе ведения планировочных работ.

В₀+1

Рис. 3.12. Уширение насыпи для обеспечения требуемой степени уплотнения откосной части