13 Укладка и уплотнение грунтов

Укладка в насыпь и уплотнение грунта выполняются при планировочных работах, возведении различных насыпей, обратной засыпке траншей, пазух фундаментов и др. Уплотнение производится с целью увеличения несущей способности грунта, уменьшения его сжимаемости и снижения водопроницаемости. Уплотнение может быть поверхностным и глубинным. В обоих случаях оно осуществляется механизмами.

Существует уплотнение грунтов укаткой, трамбованием и вибрированием. Наиболее предпочтителен комбинированный метод уплотнения, заключающийся в одновременной передаче на грунт различных воздействий (например, вибрирование и укатка), или объединение уплотнения с другим рабочим процессом (например, укатка и движение транспортных средств и др.).

Для обеспечения равномерного уплотнения отсыпанный грунт разравнивают бульдозерами или другими машинами. Наибольшее уплотнение грунта с наименьшей затратой труда достигается при определенной оптимальной для данного грунта влажности. Поэтому сухие грунты должны увлажняться, а переувлажненные - осушаться.

Грунт уплотняют участками (захватками), размеры которых должны обеспечивать достаточный фронт работ. Увеличение фронта работ может привести к высыханию подготовленного к уплотнению грунта в жаркую погоду или, наоборот, к переувлажнению в дождливую.

Наиболее трудным является уплотнение грунта при обратной засыпке пазух фундаментов или траншей, так как работы ведутся в стесненных условиях. Во избежание повреждения фундаментов или трубопроводов прилегающий к ним грунт на ширину 0,8 м уплотняется с помощью виброплит, пневматических и электрических трамбовок слоями толщиной 0,15...0,25 м . Более производительные способы, например самопередвигающиеся виброплиты и другие, применяются при уплотнении засыпки под полы.

Качество уплотнения грунта обусловливается прежде всего его гранулометрическим составом, исходной влажностью, видом и техническими характеристиками грунтоуплотняющих машин, правильной организацией их работы. Наилучшие результаты уплотнения достигаются при оптимальной влажности грунта (зависит от его гранулометрического состава).

14 Специальные способы разработки грунтов ( гидромеханизированный , закрытый)

Гидромеханизированный

Суть производства земляных работ гидромеханизированным (гидравлическим) способом заключается в том, что грунт разрабатывают, перемещают и укладывают с помощью воды. Применяется он при работе с грунтом, который можно размыть и транспортировать водой, при достаточном количестве воды и электроэнергии. При гидромеханизации все три составляющие земляных работ (разработка, транспортировка, укладка грунта) объединяют в производственный, непрерывный процесс, который дает высокую эффективность и малую трудоемкость этого способа. Широко применяется гидромеханизированный способ в гидротехническом строительстве, при добыче строительного песка и гравия, а также при намыве территории. Осуществляется способ при помощи гидромонитора или плавучего землесосного снаряда. Отсюда и существуют гидромониторный и землесосный способы гидромеханизации. При надводных работах грунт разрабатывают гидромониторами, а в подводных — плавучими землесосными снарядами.

Принцип действия гидромонитора основан на разрушении и смыве грунта струей воды, а землесосного снаряда – на всасывании разжиженного грунта (пульпы) со дна водоемов и подаче его с помощью мощного центробежного насоса по напорному трубопроводу для намыва насыпи.

Гидромонитор — это основное орудие используемое при гидромониторных работах, который создает плотную, водяную струю и направляет ее с огромной скоростью в точку забоя для размыва и транспортировки грунта. Вылетая из него, струя воды с большой скоростью (20-70м/с) размывает грунт, который затем стекает к землесосной станции и перекачивается ей по трубопроводу к месту укладки. Когда рельеф участка позволяет, то разжиженный грунт (пульпа) направляется к месту укладки самотеком по желобам или канавам.

Различают две схемы размыва грунта гидромониторами: при встречном забое – размыв производится снизу вверх и при попутном забое — сверху вниз.

Землесосный снаряд — плавучая машина, которая разрабатывает грунт по водой и транспортирует гидросмесь грунтовым насосом. Грунт загружается в емкость (шлюзовой аппарат), затем аппарат герметизируется и подается вода, образующаяся пульпа транспортируется и выводится по трубам.

Подводя итог, следует отметить, что гидромеханизированный способ производства земляных работ занял свое достойное место в строительстве.

Закрытые способы разработки грунта

Для прокладки трубопроводов, коммунальных и транспортных тоннелей где невозможно вырыть обычную траншею( из-за магистральный дорого ) прибегают к так называемым закрытым методам прокладки трубопроводов: проколу, продавливанию, горизонтальному бурению или пневмопробивке.

Прокол

Прокол - это образование отверстий за счет радиального уплотнения грунта при вдавливании в него трубы с коническим наконечником. Вдавливание производят гидравлическим домкратом. В котловане укладывают звено трубы с наконечником и после выверки домкратом вдавливают в грунт на длину хода штока. После возвращения штока в начальное положение вводят на его место нажимной патрубок (шомпол), и процесс повторяется. По окончании вдавливания первого звена трубы на полную длину шомпол убирается, в котлован опускается следующее звено, которое приваривается встык к уже задавленному в грунт. Далее залавливают наваренное звено, и цикл повторяется достаточное количество раз до прокола на всю длину участка, который нельзя копать традиционным образом. За каждый цикл происходит продвижение трубы на 150 мм. Этот метод практикуется в хорошо сжимаемых грунтах, отверстия «прокалывают» для труб диаметром от 100 до 400 мм на глубине более 3 м. В мало сжимаемых грунтах (песке, супеси) для обеспечения устойчивости стенок дополнительно к горизонтальному усилию необходимо применять поперечное и вибрационное воздействие. При этом выполняют отверстия диаметром до 300 мм.

Продавливание

Метод применяется для прокладки стальных труб диаметром от 500 до 1800 мм, либо коллекторов квадратного (прямоугольного) сечения на расстояние до 80 м. Технология следующая: в грунт последовательно вдавливают звенья труб, внутри которых грунт разрабатывается и удаляется посредством шнековой установки. В легко размываемых грунтах удаление производят гидромеханическим методом (струей воды размывают грунт внутри трубы и пульпу откачивают насосом). Часто трубы используют как футляры для размещения в них основных трубопроводов.

Бурение

Бурение применяют для прокладки в глинистых грунтах трубопроводов диаметром от 800 до 1000 мм на длину до 100 м. Конец трубы снабжается режущей коронкой увеличенного диаметра, труба приводится во вращение от мотора, установленного на бровке котлована. Поступательное движение трубе сообщает реечный домкрат с упором в заднюю стенку котлована. Грунт, заполняющий трубу изнутри, может удаляться, как в описанном выше способе.

Пневмопробивка

Пневмопробивка ведется при помощи специального проходческого снаряда виброударного действия — пневмопробойника. Агрегат представляет собой самодвижущуюся пневматическую машину, корпус которой является рабочим органом, образующим скважину. Ударник под действием сжатого воздуха совершает возвратно-поступательные движения и наносит удары по переднему внутреннему торцу корпуса, забивая его в грунт.

Пневмопробойник позволяет проходить скважины длиной до 50 м для трубопроводов диаметром до 300 мм. Применение пневмопробойника резко увеличивает производительность труда по сравнению с традиционными методами бестраншейной прокладки подземных коммуникаций.