21. Производство работ по уплотнению грунтов при возведении земляных сооружений. Текущий контроль плотности.

Уплотнение грунтов — искусственное преобразование свойств грунтов в строительных целях без изменения их физико-химического состояния; представляет собой процесс взаимного перемещения частиц грунта, в результате которого увеличивается число контактов между ними вследствие их перераспределения под действием прилагаемых к грунту механических усилий. Для уплотнения связных и малосвязных грунтов применяются укатка и трамбование, для несвязных грунтов — укатка и вибрация. По принципу действия машины, применяемые в строительстве для уплотнения грунта, разделяются на машины статического, ударного действия и вибрационные. К машинам статического действия относятся прицепные и самоходные катки. Они предназначены для работы в связных грунтах. Рабочим органом катков с гладкими вальцами является стальное колесо с широким ободом-валец или барабан, масса которого дополнительно увеличивается балластом, помещаемым во внутренней полости. Основным недостатком гладковальцовых катков является малая толщина уплотняемого слоя, которая обычно лежит в пределах 10..15 см. Чтобы увеличить уплотняющее воздействие на грунт, поверхностт катания придают особую форму, закрепляют на ней по круговым сечениям стальные штыри различной формы длиной 200-300 мм (кулачки). Наиболее распространены в наст. время катки на пневмошинах – пневмокатки прицепные и полуприцепные.  Ими послойно уплотняют грунты, улучшенные вяжущим и гранулометрическими добавками, основания и покрытия капитального и облегченного типов. Вследствие сжатия шин в рабочем секторе катки характеризуются большим временем действия нагрузки, чем катки с гладкими вальцами. Большая площадь контакта шин с грунтом обеспечивает уплотнение на значительную глубину. 

Решетчатые катки по сравнению с кулачковыми на 20—30% менее металлоемки. Вальцы этих катков выполняют из решетки, изготовленной методом плетения из круглой прутковой стали. Катки эффективны при уплотнении связных и несвязных грунтов, особенно таких, которые содержат твердые включения (крупнообломочные грунты, мерзлые комья и др). 

Уплотнение грунта трамбованием происходит за счет энергии падающей массы — рабочего органа, трамбующей машины. В момент соприкосновения падающей массы с грунтом за очень малый промежуток времени возникают очень большие напряжения. Трамбованием можно уплотнять связные и несвязные грунты. Большим преимуществом этого способа является возможность уплотнения слоев большой толщины, в силу чего этот способ является единственно целесообразным для уплотнения грунтов зимой. Однако трамбование — дорогой способ.

Уплотнение грунта вибрированием и вибротрамбованием производится при помощи поверхностных или глубинных виброуплотнителей. В процессе уплотнения рабочий орган машины располагается; внутри уплотняемого слоя или на его поверхности. Возбудителями колебаний в таких машинах служат различного рода вибраторы, рабочими органами-опорные конструкции плитного типа, через которые колебательные движения передаются на грунт. Глубинные вибраторы целесообразны только в высоких насыпях и при наличии воды, которую нужно непрерывно подавать под работающий вибратор. Поэтому на дорожных работах в основном используют только поверхностные вибраторы. Контроль качества уплотнения. Важным элементом в обеспечении высокого качества земляного полотна является строгий контроль уплотнения. Кроме традиционных трудоемких и длительных лабораторных методов широко внедряются в практику строительства экспрессные методы контроля: радиометрические (радиоизотопные), звуковые, ультразвуковые. Плотность грунта определяют методами гаммоскопическим и рассеянного у-излучения. Для определения влажности применяют нейтронный метод. Для послойного определения плотности грунтов до глубины 1,5 м прибегают к радиометрическим измерениям плотности грунта просвечиванием пучком у-кван- тов. Метод основан на ослаблении интенсивности пучка у-квантов при прохождении через слой вещества разной плотности. Нейтронный метод основан на определении влажности грунтов радиометрическим способом по регистрации тепловых, надтепловых или захватного уизлучения, а также по степени ослабления пучка быстрых нейтронов. Этим методом можно измерять влажность грунтов в естественном залегании и насыпных до глубины 20—30 м , изучать режим влажности грунта.