Технологія виконання робіт з ущільнення грунтів в насипах
В основі технології укладання і ущільнення зв'язкових грунтів лежить розбивка насипу на карти - ділянки невеликої довжини, на яких послідовно проводять операції з розвантаження грунту, його розрівнювання і пу-лотненію (табл. 124).
Число ділянок, одночасно використовуваних для укладання ґрунту, залежить від обсягу робіт, наявності обладнання, сезону виробництва робіт і може змінюватися в межах від 4 до 2. В літній час найбільшої продуктивності можна досягти, якщо роботи вести на 4-х ділянках. У зимовий час число ділянок слід приймати не більше 2-х.
Розміри карт визначають конкретними умовами проекту споруди, застосовуваними механізмами та умовами виконання робіт, однак їх довжина повинна бути не менше 200 м.
Розміри карт визначають конкретними умовами проекту споруди, застосовуваними механізмами та умовами виконання робіт, однак їх довжина повинна бути не менше 200 м.
Рекомендуються наступні розміри ділянок: для кулачкових катків 250 ... 300 м; для ковзанок на пневматичних шинах - 200 м; для віброкатків - 200 ... 250 м; для вібро-ущільнюючих і трамбуючих машин при ущільненні лесових, сідають і гравелістих грунтів не менше 50 м.
При подальшому збільшенні довжини ділянки продуктивність ковзанок зростає, але при цьому виникає небезпека висушування грунту до його остаточного ущільнення.
124. Види робіт на окремих картах
Ширину насипу, як і ширину ділянок, приймають з умов безпечного ведення робіт ущільнюючої машиною, яка повинна знаходитися від бровки насипу на відстані, що запобігає її сповзання на укіс.
Всі ділянки з однаковими умовами виконання робіт повинні бути рівновеликими по площі. Якщо ця умова буде порушена або землерийних машин виявиться більше, ніж це потрібно за розрахунком, а грунтоуплотняю-чих машин недостатньо, грунт може пересохнути і виникне необхідність в його зволоженні. Ущільнення перезволожених грунтів представляє складну задачу в порівнянні з ущільненням сухих ґрунтів.
Для зменшення надмірної вологості слід перед ущільненням пошарово підсушувати грунт в природних умовах. Для прискорення цього процесу грунт на ділянці необхідно розпушувати боронуванням або переорювання. При товщині шару грунту в пухкому стані 30 ... 40 см для підсушування в умовах спекотної літньої погоди потрібно не менше 2 ... 3 діб.
При нестачі води і відсутності можливості поливати ущільнюється грунт для створення оптимальних умов виробництва робіт відсипання і розрівнювання грунту слід проводити в максимально короткий термін, не допускаючи його висихання. Товщину шарів грунту приймають по табл. 125.
Для ущільнення грунтів, вологість яких відрізняється від оптимальної більш ніж на 5%, слід збільшити число грунтоуплотняющіх машин або вжити заходів для зменшення відхилення вологості грунту від оптимальної.
Укладання зв'язного грунту в тіло гребель, дамб в зимовий час можлива при дотриманні наступних умов укладання грунту: - розробку грунту в кар'єрі, його перевезення до місця укладання, розрівнювання і ущільнення до проектної щільності виконують до початку змерзання грунту; - вологість зв'язкових грунтів, що укладаються в земляна споруда, не повинна перевищувати 0,9 вологості на межі розкочування; - наявність в талому грунті мерзлого грунту у вигляді грудок має бути в кількості не більше 10 ... 15% загального обсягу грунту в шарі; - розмір залишаються в насипу мерзлих грудок (без прошарку льоду) не повинен перевищувати V2 товщини шару в ущільненому стані.
Більш великі грудки, а також грудки з прошарками льоду викидаються. Грудки мерзлого грунту повинні розподілятися рівномірно по площі відсипається шару, скупчення їх в окремих місцях у вигляді гнізд не допускається.
125. Оптимальна товщина шару, що ущільнюється грунту, см
Сніг і лід в спорудженні також не допускаються. При сильному і тривалому снігопаді роботи з укладання ґрунту припиняються, при поновленні робіт неущільнений грунт з карти видаляється.
Виробництво робіт по розробці, транспортуванні та ущільненні зв'язкових грунтів в зимовий час має бути організовано з високою інтенсивністю, цілодобово, безперервним потоком. Роботу по ущільненню грунту слід вести на вузькому фронті з максимальною механізацією всіх видів робіт по змінним і добовим графіками.
Грунти незв'язні сухі, що володіють властивістю сипучості, укладають в земляні споруди (греблі, дамби, дорожні насипи) взимку і ущільнюють як в літній час. Додаткове зволоження цих грунтів, а також потрапляння снігу та льоду в споруда не допускається.
Розмір ділянок укладання зв'язного грунту взимку і число механізмів, що працюють на розробці, доставці, розрівнюванні і ущільненні грунту, приймають з умови забезпечення ущільнення грунту в талому стані і збереження позитивної температури в ущільненому шарі до відсипання наступного шару. При температурі повітря -5, --10, - 20 ° С вологий грунт, вийнятий із забою, починає змерзатися відповідно через 90, 60, 40 хв.
Допускається після вимушених перерв через снігопад відсипати і ущільнювати черговий шар з зв'язного грунту на промороженому шарі якщо він був ущільнений в талому стані до щільності скелета грунту, передбаченого проектом, а вологість його не перевищувала вологості на межі розкочування, коли міграція вологи і утворення лінз і прошарків льоду практично незначні.
При сполученні знову відсипається ділянки земляного споруди з раніше відсипається пухкий грунт з сопрягаемой поверхні зрізають з утворенням укосу 1. 3 ... 1. 4 і укладають у знову відсипатися ділянку.
Для отримання ущільненого грунту з коефіцієнтом ущільнення вище 0,8 ... 1 необхідно зменшити товщину шару, що ущільнюється. При зменшенні товщини шару на 55 ... 10% число проходів катка зменшується в 2 ... 3 рази.
Число проходів катка або інших засобів ущільнення визначається досвідченим ущільненням.
При ущільненні шару пухкого грунту, відсипаного, наприклад драглайном або грейдером-елеватором, слід виробляти спочатку укочування катком легкого типу без завантаження його баластом. Ця операція не потрібна в тих випадках, коли шар грунту відсипається автомобілями-самоскидами, тракторними візками або скреперами. У цьому випадку грунт ущільнюється до необхідної норми щільності грунтоуплотняющімі машинами.
На великих площах при виконанні робіт з вертикального планування території забудови і на насипах, де можливі повороти катка, рекомендується застосовувати схему руху ковзанок по замкнутому колу. На насипах, де неможливий поворот ковзанки, слід застосовувати човникову схему руху - трактор в кінці ділянки відчіплюють від катка і приєднують до нього з іншого боку.
При укоченні причіпними катками перший і другий хід катка виконують на відстані 2 ... 2,5 м від бровки насипу, а потім, зміщуючи ходи на 1/3 ... 1/4 ширини катка в сторону бровки, ущільнюють краю насипу. Після цього укочування продовжують круговими проходками від краю до середини насипу з перекриттям кожного проходу на Vs ... 1 / * ширини катка.
Для рівномірного ущільнення грунту тиск повітря в шинах катка повинно бути однаковим. Періодичну перевірку тиску повітря в шинах слід проводити за манометром. Рекомендується наступне тиск в шинах ковзанок на пневмоколісному ходу: для пісків 200 кПа, супесей 300 ... 400 кПа, суглинків і глин - 500 ... 600 кПа.
Підвищення тиску в шинах ковзанок при одночасному збільшенні їх розміру дозволяє збільшити ефективність ущільнення по товщині грунтового шару.
Число проходів катка на превмоколесном ходу по одній смузі орієнтовно приймають: для піщаних грунтів 2 ... 3, для супіщаних 3 ... 4 і для суглинних і глинистих 5 ... 6.
Ущільнення грунту укочуванням слід проводити при раціональному швидкісному режимі роботи ковзанок. Швидкості руху катка різні, причому перший і Дее останніх ходу відбуваються на малих швидкостях (2 ... 2,5 км / ч), а всі проміжні ходи - на великих, але не перевищують 8 ... 10 км / год.
При раціональному швидкісному режимі роботи ковзанки забезпечується рівна поверхня шару грунту, яка зберігається і в подальшому при подальшому ущільненні грунту катками. Крім того, краще використовується потужність трактора, так як перший хід вимагає максимального тягового зусилля. При раціональному швидкісному режимі роботи ковзанки продуктивність його збільшується приблизно вдвічі, а загальна вартість робіт скорочується на 50%.
При зведенні насипу з резерву драглайном роботи слід виконувати поперемінно на двох суміжних захватках. При цьому на одній з захваток відсипатися шар грунту розрівнюється бульдозером, а на інший ущільнюється грунтоуплотняющімі машинами (рис. 120).
При зведенні насипу з резервів бульдозерами роботи слід проводити також поперемінно на двох суміжних ділянках. На одній з дільниць виробляють відсипання шару грунту з розрівнювання, а на іншому ущільнення грунту грунтоуплотняющімі машинами. Ущільнення ґрунту зворотної засипки в обмежених умовах слід проводити за схемою рис. 121. При цьому ущільнюється грунт розрівнюється малогабаритним будьдозером або - в особливо важких умовах - вручну. Грунт спочатку ущільнюють трамбівками по обидва боки фундаменту на ширину 0,8 м від його обріза, а потім катком, що рухаються по човникової схемою, смугами, які перекриваються па 0,08-0,1 м.
При влаштуванні основи під фундаменти будівель та споруд ущільнення грунту рекомендується проводити катками з гладкими металевими вальцями.
Мал. 120. Зведення насипу з резерву
1 екскаватор; 2 - бульдозер; 3 - каток; 4 ... 6 - проходки
Мал. 121. Ущільнення грунту в умовах обмеженого простору
1 каток; 2-зони ущільнення електротрамбівки; 3 - шар відсипається грунту; 4 - фундамент
Ущільнення грунтів транспортними засобами можливо при дотриманні наступних вимог: - обов'язкове пошарове розрівнювання грунту і його планування. При цьому повинні забезпечуватися нормальна робота машин, зайнятих на розрівнюванні і -планування, і безперебійне безпечний рух автотранспорту з грунтом; - ширина смуги, на якій проводиться відсипання ґрунту, повинна забезпечувати рівномірне укочування грунту транспортними засобами; - довжина смуги, на якій відсипається грунт, повинна гарантувати заданий число проходок транспортних засобів по одному і тому ж сліду.
Пошарова відсипання ґрунту, його розрівнювання і ущільнення, а також рух транспортних засобів по спланованому шару можливі при кільцевої їзді машин з розворотами їх на насипу. Для виконання цих умов може бути застосована наступна технологічна схема виробництва робіт при кільцевої їзді автомобілів-самоскидів.
Насип ділять на дві рівні смуги. Автомобілі-самоскиди, рухаючись рівномірно по всій ширині смуги (наприклад, по другій смузі), розвантажують грунт на першу смугу. Після того, як грунт буде доставлений на першу смугу майже повністю (крім останніх 5 ... 10 м), його розрівнюють і планують бульдозером. Потім рух автомобілів-самоскидів переводять на першу смугу, а грунт доставляють і відсипав на другу смугу. Після відсипання ґрунту заданої товщини на другій смузі по всій її ширині процес виробництва робіт повторюється. Ущільнення виробляють послідовними ходами не ближче 0,5 ... 0,6 м від бровки з перекриттям сліду попередньої проходки на 0,1 ... 0,2 м.
Основним способом укладання зв'язкових грунтів в якісні насипи в районах Півночі, Сибіру і Далекого Сходу є послойная відсипання насухо, а основною вимогою до виробництва робіт є запобігання грунту від промерзання до закінчення процесу ущільнення. Для досягнення цього необхідно забезпечити безперервність технологічного процесу, максимально скоротити тривалість кожної операції технологічного комплексу для зменшення втрат тепла грунтом.
Якісна укладання грунту при негативних температурах Сибіру і Крайньої Півночі можлива тільки при чіткій організації робіт на мапі.
Для цього кожну карту ділять на чотири-п'ять ділянок, на яких послідовно проводять такі операції:
I - підготовку карти (очищення від снігу, продування, механічну обробку поверхні контакту шарів), прогрів і обробку сольовим розчином поверхні карти;
II - приймання грунту і зберігання його з мінімальними втратами тепла до накопичення необхідного обсягу, для чого грунт ховається плівкою;
III - розрівнювання, планування і обробку поверхні шару розчинами солей (хлористого натрію);
IV - ущільнення грунту;
V - відбір проб, геодезичні роботи.
Технологія і способи ущільнення ґрунтів залежать від багатьох чинників, тому організувати її правильно можна тільки при повному врахуванні особливостей укладаються грунтів, кліматичних умов, вимог, що пред'являються до спорудження, термінів його зведення і т. Д.
Для забезпечення безперервності і скорочення тривалості технологічного процесу довжину карти слід приймати в межах 50 ... 60 м, а ширину 12 ... 15 м. По довжині карта розбивається на ділянки.
Як ущільнюючих машин слід приймати самохідні маневрені і ефективні механізми, що забезпечують задану щільність грунту при мінімальному (4 ... 5) числі проходів по одному сліду. Ефективно використовуються для початкового ущільнення катки статичного дії (1 ... 2 проходу), а потім виброкатки (2 ... 3 проходу).
При виконанні робіт при температурі - 35- 40 ° С на поверхні укладеного шару утворюється мерзла кірка. Для усунення кірки при зимової укладанні зв'язкових грунтів поряд з хімічною дуже ефективна також і теплова обробка контактних зон шарів. Для цього використовується продукція, що випускається промисловістю турбореактивних установка ТМ-59, зазвичай застосовується на аеродромах для очищення від льоду і снігу посадочних смуг.
Доцільно використовувати при сольовий обробці поверхонь не більше 3-4 складів розчину: при температурі - І ... -20 ° С концентрації 224 кг / м3; при -21 ... -30 ° С - 315 кг / м3; при -30 ... -40 ° С - 355 кг / м3, при -40 ... -50 ° С -385 кг / м3.
У зимових умовах Сибіру і Крайньої Півночі ущільнення зв'язкових грунтів викликає особливі труднощі при зведенні земляних споруд. Позначається недосконалість як технології, так і засобів ущільнення грунтів при наявності мерзлих грудок і швидкого смерзания грунту, особливо в шарах малої товщини. Нерідко, як показує практика, якість земляної споруди, побудованого в зимовий час, не задовольняє вимогам технічних умов через будь-якого порушення технології укладання і ущільнення грунтів і призводить до аварій.
Якщо технологія відсипання і ущільнення талих грунтів в умовах помірного клімату вимагає комплекту машин для комплексної механізації в складі екскаваторів, автомобілів-самоскидів, будьдозеров, ковзанок статичного дії, автогрейдера і поливальної машини, то технологія відсипання і ущільнення талих грунтів цілий рік в умовах Півночі, Сибіру і далекого Сходу багато складніше, і для комплексної механізації зведення насипів необхідний комплект машин в складі екскаваторів, великовантажних самоскидів; бульдозерів і автогрейдера для планування грунтів; бульдозера-корчевателя для прибирання мерзлих грудок; ґратчастих або вібраційних котків; компресора для здування з карти снігового покриву; поливальної машини для поливу розчином хлористого натрію на шлейфі ущільненого шару з новим шаром; універсального теплового генератора для прогріву грунту в місцях примикання ущільненого шару і установки приготування піни для утеплення буртов талого зв'язного грунту, заготовленого в період позитивних температур.
Число машин в комплекті визначається обсягом робіт, інтенсивністю укладання і ущільнення грунту, термінами будівництва.
До атегорія: - Механізація земляних робіт