При строительстве водопроводно-канализационных систем планировочные насыпи в виде дамб и земляных плотин устраивают в составе регулирующих и резервных водохранилищ, шламонакопителей, речных водозаборов и других сооружений. Все планировочные насыпи, независимо от их назначения, возводят из однородных грунтов с разравниванием отсыпаемого грунта горизонтальными или слабонаклоненными слоями и последующим их уплотнением.
Для отсыпки грунта участок насыпи разделяют на равновеликие по площади карты, на каждой из которых последовательно производят следующие операции: выгрузку, разравнивание, увлажнение или просушивание и уплотнение грунта (рис. 4.27, а). Выбор типа машин для устройства насыпи зависит от общей схемы ее возведения, т.е. из боковых резервов, выемок или карьеров, а также от расстояния транспортирования грунта.
Для отсыпки насыпи из боковых резервов или выемок применяют следующие машины: бульдозеры - при высоте насыпи до 1 м и дальности перемещения до 50 м, скреперы - при высоте насыпи до 1... 2 м и дальности доставки 50... 100 м; экскаваторы-драглайны - для укладки грунта в насыпи высотой 2,5... 3 м. В случае отсыпки насыпи из специальных резервов (карьеров), из которых грунт перемещают в продольном направлении, применяют: при дальности перемещения до 100 м - мощные бульдозеры, от 100 до 300 м - самоходные скреперы емкостью 9.. 15 м3 и экскаваторы (одноковшовые или многоковшовые) с погрузкой грунта в транспортные средства. Насыпи, возводимые из грунта, доставленного автомобилями-самосвалами, делят на участки по 100 м; на одном из них грунт разгружают, а на другом разравнивают бульдозерами и уплотняют (рис. 4.27, б). При этом выгруженный грунт разравнивают бульдозером по всей ширине насыпи слоями толщиной 0,3... 0,4 м. Толщина разравниваемых слоев должна соответствовать возможностям грунтоуплотняющих машин. При укладке грунта скреперами его разравнивают ножом скрепера в процессе отсыпки.
|
|
Рис. 4.27 – Технологические схемы устройства планировочных насыпей
1 – автосамосвал, 2 – бульдозер, 3 – направление движения самосвалов, 4 - последовательность движения катка, 5 - каток
При доставке грунта автомобилями или колесными тракторами-тягачами в землевозных тележках толщина отсыпаемого и уплотняемого слоя может достигать: из глинистого и суглинистого грунта 0,5 м, из супесчаного 0,8 и из песчаного 1,2 м. Если насыпь отсыпают слоями 0,3 м с применением автосамосвалов, тракторов с прицепами и скреперов, то уплотнять слои грунта необязательно, так как в процессе отсыпки насыпи машинами она будет уплотнена настолько, что ее осадка будет незначительна. Движение машин (самосвалов, скреперов) следует регулировать по всей ширине насыпи. К отсыпке последующего слоя можно переходить только после разравнивания и уплотнения нижележащего слоя грунта до требуемой плотности. Требуемого уплотнения грунта можно достигнуть при оптимальной влажности грунта. Поэтому его следует уплотнять сразу после отсыпки, чтобы не допустить его пересыхания.
|
|
Насыпи возводят горизонтальными слоями с последующим уплотнением. Нижние слои могут отсыпаться из плотных глин, а верхние только из дренирующих песчаных грунтов. При возведении всего основания насыпи из водонепроницаемых глинистых грунтов требуется устройство тонких дренирующих прослоек толщиной 10...15 см, но недопустимо производить укладку тех и других слоев вперемешку и наклонными слоями. Отсыпку следует вести от краев насыпи к середине для лучшего уплотнения грунта, ограниченного краевыми участками насыпи. Для отсыпки насыпи не рекомендуется применять супеси, жирные глины, торф, грунты с органическими включениями.
Критерием уплотнения принята требуемая плотность грунта, выраженная объемной массой скелета грунта, или коэффициент стандартного уплотнения (Ку), равный отношению требуемой плотности скелета грунта к его максимальной стандартной плотности. Коэффициент уплотнения грунта 0,95... 0,98 является оптимальным и обеспечивает достаточную прочность всего сооружения, при этом возможная со временем осадка грунта будет незначительной. В сухую, жаркую погоду грунты перед уплотнением целесообразно полить водой.
Механические методы уплотнения в зависимости от характера воздействия рабочих органов на грунт и конструктивного решения средств механизации делятся в основном на следующие виды: укатка, вибрирование, трамбование и комбинированный метод.
При уплотнении грунта укаткой используют катки пневмоколесные, кулачковые, решетчатые и с гладкими вальцами. В исполнении они могут быть различные по массе, самоходные, полуприцепные и прицепные.
Пневмокатками в зависимости от их типа и характеристики грунта могут уплотняться связные грунты с толщиной слоя (в рыхлом состоянии) 15... 75 см и несвязные - при толщине слоя 25... 90 см; число проходов катка по одному следу при опытном уплотнении соответственно равно 5... 12 и 4.. 10 раз.
Кулачковыми катками уплотняют только связные грунты при толщине слоя 20... 85 см и числе проходов 6... 14 раз.
Катки с гладкими вальцами используют для уплотнения связных и несвязных грунтов при толщине слоя 10... 15 см.
При уплотнении грунта укаткой различают две схемы движения катков: челночная и по кругу.
При уплотнении грунта вибрированием применяются вибрационные катки (виброкатки), виброплиты, вибротрамбовки и глубинные виброуплотнители. Этот метод рационален в основном для несвязных и малосвязных грунтов.
Виброкатки с гладкими вальцами применяют для уплотнения связных грунтов толщиной 15... 50 см и несвязных - толщиной 15... 70 см. Особый интерес представляют одновальцовые малогабаритные самоходные виброкатки с массой до 0,7 т, обеспечивающие ширину уплотняемой полосы 66 см. Ими производят уплотнение в стесненных условиях, в том числе в узких траншеях, вблизи трубопроводов, фундаментов и стен, где применение других машин затруднено.
Виброплиты также используют для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов. По конструкции они состоят из уплотняющей плиты с вибровозбудителем и подмоторной рамы с двигателем, на которой закреплена рукоять управления или крановая подвеска. Самопередвигающиеся легкие и тяжелые виброплиты типа Д и Svp используют при обратной засыпке пазух и траншей для уплотнения слоя несвязного грунта толщиной 20... 60 см. Подвесные (к крану) виброплиты типа ВПП (с массой 1... 2,7 т) применяют для уплотнения связных и несвязных грунтов при толщине слоя 50... 80 см.
|
|
Глубинное уплотнение с помощью виброударной установки типа ВУПП эффективно для водонасыщенных средне- и мелкозернистых песков при глубине 2,5...6 м. Установку погружают и извлекают из грунта с помощью вибропогружателя и крана. Уплотнение песка обеспечивается по площади диаметром 4 - 5 м.
Уплотнение грунта методом трамбования осуществляют с помощью трамбовочных машин, навесных плит и механических трамбовок. Этот метод дает хороший эффект при уплотнении связных и несвязных, в том числе крупнообломочных грунтов, а также сухих комоватых глин.
С помощью трамбовочных машин типа ДУ-12 уплотняют грунты в основании при толщине слоя до 1,2 м. Уплотнение осуществляют проходками шириной 2,6 м поочередными ударами двумя плитами массой 1,3 т способом свободного их падения на грунт.
При использовании навесных трамбующих плит глубина уплотнения грунта зависит от диаметра и массы трамбующего органа. Свободно подвешенные плиты поднимают на высоту 1 - 2 м и при их падении за несколько раз уплотняют грунт.
Трамбование тяжелыми плитами с диаметром 1 - 1,6 м массой 2,5 - 4,5 т обеспечивает уплотнение слоя толщиной 1,2 - 1,6 м для связного и 1,4 - 1,8 м для несвязного грунта. Грунт уплотняют полосами шириной 0,9 диаметра трамбующего органа с перекрытием смежных следов на 0,5 диаметра.
Для уплотнения грунтов в стесненных условиях целесообразно использовать такие навесные средства, как гидравлические и пневматические молоты с уплотняющими плитами. Толщина уплотняемого слоя в зависимости от типа молота будет для связных грунтов 0,25 - 0,7 м и 0,25 - 0,4 м, для несвязных - 0,3 - 0,8 м и 0,3 - 0,5 м. В таких случаях эффективны также пневмопробойники и станки ударноканатного бурения. Образуемые при уплотнении скважины следует засыпать местным грунтом слоями по 1 м с уплотнением. В результате вокруг скважины образуется зона уплотненного грунта размером 2,5 - 3 диаметра скважины.
В стесненных и неудобных местах при засыпке, например, траншей, ям и котлованов применяют механические трамбовки с ручным управлением, в том числе самопередвигающиеся электротрамбовки типа ИЭ и пневматические трамбовки ТР и Н. Электротрамбовками массой от 18 до 180 кг уплотняют несвязный грунт при толщине слоя 0,15 - 0,5 м, массой 80 и 180 кг - связный грунт при толщине слоя соответственно 0,3 и 0,4 м.
|
|