Телефон: +7 (383)-235-94-57

ПОВЕРХНОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ

Опубликовано в журнале: Инженерные решения №1(1)

Автор(ы): Кахаров Зайтжан Васидович, Мехмонов Машхурбек Хусенович

Рубрика журнала: Строительство и архитектура

Статус статьи: Опубликована 18 декабря

DOI статьи: 10.32743/2658-6479.2019.1.1.3

Библиографическое описание

Кахаров З.В., Мехмонов М.Х. ПОВЕРХНОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ // Инженерные решения: эл.научный журнал. –2018 – №1(1). URL: https://journaltech.ru/archive/1/3 (дата обращения: 23.08.2019)

Кахаров Зайтжан Васидович
ст. преподаватель кафедры «Строительство железных дорог, путь и путевого хозяйство» ТашИИТ
Узбекистан г.Ташкент

Мехмонов Машхурбек Хусенович
ассистент кафедры «Строительство железных дорог, путь и путевого хозяйство» ТашИИТ
Узбекистан г.Ташкент

METHODS OF CONCRETE MIXING

ZAYTZHAN KAKHAROV
senior teacher of the department "Construction of railways, path and track facilities" TashIIT
Uzbekistan Tashkent

MASHHURBEK MEHMONOV
assistant of the department "Construction of railways, path and track facilities" TashIIT
Uzbekistan Tashkent

АННОТАЦИЯ

В данной работе приведены методы поверхностного уплотнения сильно сжимаемых и мало прочных грунтов основания фундаментов.

ABSTRACT

This paper presents methods for surface compaction of highly compressible and few durable soils for foundation foundations.

Ключевые слова: уплотнения, лёссы и лёссовидные грунты, макропористые трехфазные грунты, виброплита, вибракаток, пневмокаток.

Keywords: seals, loess and loesslike soils, macroporous three-phase soils, vibrating plate, vibrocoats, pneumatic coils.

При строительстве на сильно сжимаемых и мало прочных грунтах, когда возведение фундаментов мелкого заложения на естественном основании становится нерациональным, такие грунты укрепляют или устраивают фундаменты глубокого заложения, передающие нагрузки на нижележащие прочные и мало сжимаемые грунты.

Укреплять основания можно путем уплотнения грунтов, закрепления их различными инъекционными методами, а также с использованием постоянного электрического тока и термическим способом.

Для укрепления глинистых неводонасыщенных (так называемых трехфазных) грунтов используется методы поверхностного уплотнения. Макропористые трехфазные грунты, обладающие повышенной водо- и газопроницаемостью (лёссы и лёссовидные грунты), можно укрепить на значительную глубину не только уплотнением, но и инъекционными методами и обжигом.

Способ укрепления грунта выбирают путем сравнения вариантов по технико-экономическим показателям с учетом области применения каждого метода.

Уплотнить глинистые трехфазные грунты на глубину до 0,5…0,6 м можно с помощью пневмокатков, которые широко применяют в дорожном строительстве для послойного уплотнения возводимых из грунтов насыпей, дамб и т.д.

Несвязные грунты хорошо уплотняются передвижными виброплитами на глубину 0,5…0,8 м и виброкатками на глубину до 1 м. Связные и несвязные грунты можно уплотнять гружеными автомашинами на глубину 0,4…0,7 м. Имеются трамбующие машины, обеспечивающие большую глубину уплотнения (до 1,2 м).  Из-за небольшой глубины уплотняемой зоны для укрепления оснований фундаментов эти методы малопригодны. Из методов поверхностного уплотнения грунтов при устройстве оснований наиболее распространен метод уплотнения с помощью тяжелых трамбовок массой 2,5…15 т и диаметром 1,2…3,5 м, подвешиваемых к стрелам кранов-экскаваторов и сбрасываемых с высоты 3,5…10 м (рис.1). При этом грунт уплотняется на глубину hу = 2…8 м. Этот метод применяют для уплотнения глинистых и песчаных грунтов, имеющих степень влажности Sr ≤ 0,75.

Рисунок 1. Схема поверхностного уплотнения грунта тяжелой трамбовкой: 1-кран-экскаватор; 2-трамбовка; 3- уплотняемый слой.

Поверхностное уплотнение широко используют для устранения просадочных свойств лёссовидных грунтов.

Трамбовки имеют в плане обычно круглую форму и изготовляются из железобетона. Применяют и сборные трамбовки из пакетов стальных листов, что позволяет менять их массу. Грузоподъемность кран-экскаватора для обеспечения нормальной работы должна в 3…4 раза превышать массу трамбовки.

Уплотняют грунты участками. Число ударов трамбовки принимают из условия уплотнения грунта до «отказа». Отказ соответствует тому числу ударов, начиная с которого приращения понижения трамбуемой поверхности т каждого удара происходит на одно и то же значение (рис. 2). Его уточняют на месте опытным трамбованием. Для достижения требуемого уплотнения грунта обычно бывает необходимо от 8 до 16 ударов трамбовки по одному месту.

Рисунок 2. Зависимость приращения осадки трамбуемой поверхности от числа ударов: 1- точка уплотнения «до отказа».

 

Котлован, дно которого подвергается поверхностному уплотнению, разрабатывают с недобором на величину понижения поверхности, которую устанавливают опытным трамбованием. По окончании основного процесса уплотнения основного процесса уплотнения основания разрыхленный при трамбовании верхний слой доуплотняют легкими ударами трамбовки, сбрасываемой с высоты 0,5…1 м. При больших площадях трамбуемой поверхности для этой цели применяют катки.

Уплотнять грунты трамбованием следует при их оптимальной влажности о. Если естественная влажность грунта   меньше оптимальной, то перед трамбованием котлован замачивают. Необходимое количество заливаемой воды в м3 на 1 м2 площади котлована определяют по формуле:

 

G=( ⱳо- ⱳ)ρshу/[(1+e) ρ ],                                        (1)

 

где: ρsплотность частиц грунта;

       e – коэффициент пористости грунта до уплотнения.

Трамбованием добиваются плотности грунта основания, соответствующей коэффициенту уплотнения kу0,95. Просадочные грунты уплотняют до состояния, при котором полностью устраняются их просадочные свойства.

Известно применение очень тяжелых трамбовок массой 10…200 т, сбрасываемых с высоты 20…40 м, для работы которых использовали специальные краны и копры. Таким оборудованием уплотняли насыпные грунты, рыхлые пески и глины на глубину 6…35 м.

Глубину уплотнения грунта сверхтяжелыми трамбовками определяют по формуле, полученной на основе экспериментальных полевых исследований.

hу=mу (2)

где: mукоэффициент, зависящий от свойств уплотняемого грунта, значения которого изменяются от 0,5 до 1 (м/т)1/2;

         М – масса трамбовки, т;

         H – высота падения, м.

Опыт применения этого способа показал, что при трамбовании в несколько этапов с перерывами между ними сверхтяжелыми трамбовками возможно уплотнять не только трехфазные, но и водонасыщенные глинистые грунты.

К поверхностным методом уплотнения грунтов относится и метод вытрамбовывания котлованов, заключающийся в сбрасывании в одно и то же место с высоты 4…8 м трамбовки массой 1,5…10 т, имеющей форму  котлован такой же формы. При этом грунт ниже котлована и вокруг него уплотняется. Фундамент бетонируют враспор со стенками котлована. Благодаря плотному прилеганию фундамента не только ко дну котлована, но и к уплотненному грунту его откосов в расчете такого фундамента в отличие от фундамента, возводимого в предварительно открытом котловане с обратной засыпкой пазух, учитывают работу грунта у его боковой поверхности. Несущая способность фундамента возрастает (главным образом) и за счет уплотнения грунта.

Список литературы:

  1. Г.Г. Болдырев М.В. Малышев. «Механика грунтов. Основания и фундаменты» учеб. пособие − Пенза: ПГУАС, 2009.
  2. Б.И. Далматов.  «Механика грунтов, основания и фундаменты» – Л., 1988.
  3. Н.А. Цытович.  «Механика грунтов». – М.: ЛКИ, 2008.