книги из ГПНТБ / Производство работ по строительству аэродромов

чинается на участках, ближайших к выемке или резерву, с даль­ нейшим развитием работ к удаленной части насыпи. Машины, под­ возящие грунт, движутся по площадям ранее отсыпанных участков. Этим достигается предварительное уплотнение грунта. Но вместе с тем вследствие движения машины по рыхлоотсыпанному грунту' увеличиваются тяговые сопротивления, снижается скорость пере­ мещения и уменьшается производительность машин. Поэтому дан­ ный метод может находить применение только при недостатке или отсутствии уплотняющих средств, а также на участках, заражен­ ных БРВ, при устройстве подходов к мостам на подъездных путях и т. II.

По методу отступления отсыпка каждого слоя начинается на участках, наиболее удаленных от выемки или резерва, с развитием работ в направлении к выемке или резерву. Транспортные средства движутся по ранее уплотненным участкам и для предварительного

ма, при которой грунт отсыпается вдоль захваток (рис. 24, а ). Дан­ ная схема может применяться при работе как по методу наступле­ ния, так и отступления. При этом пути подвоза грунта и направле­ ние движения планировочных и уплотняющих средств не пересе­ каются (рис. 24, в, г).

Поперечной называется такая схема, при которой грунт отсы­ пается поперек захваток (рис. 24,6).' Эту схему целесообразно применять только при работе по методу отступления (рис. 24,6), когда длинная сторона насыпи расположена перпендикулярно к на­ правлению перемещения грунта. В результате создаются благопри­ ятные условия для работы прицепных уплотняющих средств, про­ изводительность которых существенно зависит от длины гона. При работе по методу наступления данная схема непригодна, так как имеет место пересечение путей подвоза грунта с направлением дви­ жения уплотняющих средств.

После отсыпки очередного слоя на площади всей захватки про­ изводится разравнивание грунта, а затем уплотнение.3

3. Уплотнение грунтов и его назначение

Искусственное уплотнение является одним из наиболее доступ­ ных и распространенных видов стабилизации грунтов. Оно обеспе­ чивает прочность, долговечность и высокие эксплуатационные ка­ чества' аэродромных покрытий, грунтовых летных полей, подъезд­ ных путей и т. д.

При искусственном уплотнении приходится в большинстве слу­ чаев иметь дело с рыхлоотсыпанными грунтами, сплошность струк­ туры которых в какой-то степени нарушена .при их разработке.

61

В процессе уплотнения создается новая структура за счет сближе­ ния отдельных грунтовых частиц и их агрегатов. Это сближение со­ провождается увеличением числа и площади контактов частиц грунта, уменьшением пористости грунта и вытеснением воздуха из пор. Таким образом, в процессе 'Искусственного уплотнения грунт приобретает определенную структуру.

Основное назначение искусственного уплотнения состоит в том, чтобы уже в процессе возведения насыпей обеспечить их стабиль­ ность, под которой понимается прекращение возможности дальней­ ших осадок и обеспечение несущей способности, мало зависящей от изменений водно-теплового режима.

Искусственное уплотнение грунтов осуществляется путем меха­ нического воздействия па них различных грунтоуилотпяющих орга­ нов и транспортных средств, подвозящих грунт.

4. Необходимая степень уплотнения грунтов. Факторы, влияющие на уплотнение

Необходимая степень уплотнения грунтов в насыпях уста­ навливается в зависимости от их назначения. В качестве основ­ ного критерия, определяющего эту степень, служит объемный

этом в основу были положены измерения объемного веса грунтов в старых насыпях, простоявших 50, 100 и более лет. Равенство плот­ ности грунтов в старых и во вновь возводимых насыпях могло слу­ жить определенной гарантией против осадок последних.

Для определения требуемой плотности, которая соответствовала бы плотности грунтов в насыпях, находившихся в длительной экс­ плуатации, был разработан метод стандартного уплотнения грун­ тов.

Получаемая в результате стандартного уплотнения кривая зависимости объемного веса скелета грунта от его влажности

62

при определенном предварительно найденном числе ударов уплотнителя представлена па рис. 25, а. Она служит для опре­ деления максимального значения объемного веса скелета 8шаД., а также влажности, соответствующей этой максимальной плот­ ности.

Требуемая плотность грунтов назначается в долях от мак­ симальной стандартной плотности, т. е.

где k — коэффициент уплотнения в долях единицы, от— требуемая плотность грунта в zjcM3.

Коэффициенты уплотнения (нормы плотности) устанавливаются техническими правилами или проектом. Эти нормы должны быть основаны на единых принципах и дифференцироваться в зависимо­ сти от факторов, влияющих на характер работы насыпей. Однако разработка подобных норм представляет большую сложность ввиду недостаточной изученности многих вопросов. Поэтому в различныхотраслях строительства и в отдельных странах действуют нормы плотности, дифференцированные по различным принципам. Так, для капитальных аэродромов в основу дифференциации норм поло­ жен только принцип местонахождения участка (см. таблицу 10).

Таблица 10

Значения коэффициентов уплотнения для капитальных аэро­ дромов

П р и м е ч а в и е. Если естественная плотность грунтов на участках выемок меньше значений, указанных в таблице Ю, то эти участки должны подвергаться искусственному уплотнению.

По такому же принципу составлены нормы для полевых аэро­ дромов (см. § 10 главы V).

В дорожном строительстве !) нормы плотности дифференци­ рованы по видам покрытий и частично по высоте насыпи (см. таблицу 11).

■) Инструкция по определению требуемой плотности и контролю уплотне­ ния дорожных насыпей, Автотраисиздат, 1955.

64

Нормы плотности в США назначаются в зависимости от максимального значения объемного веса скелета грунта, полу-

Таблица .11

Значения коэффициентов уплотнения для автомобильных дорог

Значения коэффициента уплотнения k

Тми покрытия

стка на летном поле, вид устраиваемых покрытий, физико-механи­ ческие свойства грунтов, высота насыпей и климатические условия (глубина промерзания, увлажнение и т. и.). Примером подобных норм являются нормы для дорожных насыпей, возводимых во II дорожно-климатической зоне, предложенные Ленфилйалом' СоюзДОРНИИ >) (та'блица 13) .

В приведенных нормах более высокие требования предъяв­ ляются к верхним слоям насыпей, подверженным пучению. При этом учитывается степень пучинистости грунтов. Кроме того, нормы плотности дифференцированы в зависимости от чувствительности сооружаемых покрытий к осадкам. Отнесение норм к II дорожно­ климатической зоне показывает, что в них.учтены такие факторы, как глубина промерзания, условия увлажнения и т. и. "

') X а р х у т а Н. Я- и др., Уплотнение грунтов дорожных насыпей, Автотрансиздат, 1958.

Рассмотрение кривой стандартного уплотнения (рис. 25, а) показывает, что одним из главных факторов, влияющих на эф­ фект уплотнения грунтов, является их влажность. Действитель­ но, кривая o-—f ( W ) имеет две убывающие ветви (АВ и CD) и

Таблица 13

Коэффициенты уплотнения для II дорожно-климатической зоны

значение влажности, которому при одинаковой затрате механи­

к повышению достигаемой плотности (участок кривой ВС). При W — WQ плотность достигает максимума.

Таким образом, для каждого вида грунта существует опре­ деленное значение влажности, которому при одинаковой затра­ те механической работы на уплотнение соответствует макси­ мальная плотность. Эту влажность принято называть опти­ мальной.

66

косвязным. Максимальная плотность имеет наибольшие значе­

для данного вида грунта, так как они зависят от величины

затрате механической работы во втором случае, в 2,4 раза боль­ шей, чем при стандартном уплотнении (число ударов в обоих случаях было одинаковым). Эти данные показывают, что зна­ чение Ьтвх при увеличении интенсивности механического воз­ действия повышается, а величина W0 уменьшается. Анало­ гично изменяются значения 8т|л и WK.

Отсюда следует важный практический вывод, что если грунт уп­ лотняется при влажности, меньшей, чем оптимальная, то для полу­ чения требуемой плотности необходимо ' значительное увеличение механической работы (например, увеличение веса уплотняющих ма­

шин и т. д.). Но исследования В. И. Бируля показывают, что грун­ ты, уплотненные при влажности, значительно меньшей, чем опти­ мальная, не обладают достаточной водоустойчивостью. Поэтому пе­

что обе кривые почти совпадают. Отсюда следует практический вывод, что если W > W0, то приложение сколь угодно больших кратковременных нагрузок не обеспечивает получения необхо­ димой плотности. Поэтому переувлажненные грунты следует просушивать.

Таким образом, уплотнение грунтов, и особенно связных, оказывается эффективным только в сравнительно узком диапа­ зоне. влажностей. Практически допустимыми пределами явля­

При строительстве аэродромов в боевых условиях практически нет возможности пользоваться методикой стандартного уплотнения

') Б и р у л я В. И., Ускоренный метод контроля уплотнения земляного по­ лотна, Дориздат, 1953.

68

желым средствам, по своей величине меньше, чем Wa при стан­ дартном уплотнении (см. рис. 25, в). Поэтому для тяжелых уп­ лотняющих средств параметры прибора стандартного уплотне­

на уплотнение, увеличивается в 4 раза по сравнению с обычным

обходимости стандартного уплотнения, так как оно дает исход­ ные данные для нормирования требуемой плотности грунта (см.

5. Способы уплотнения грунтов

Основными способами уплотнения грунтов являются укатка', трамбование и вибрирование. Принципиальные схемы этих спосо­ бов представлены на рис. 26.

При укатке грунт уплотняется давлением перекатывающихся ба­

деформации возможен, если напряжения, создаваемые на поверх­ ности уплотняемого слоя, не превосходят предела прочности грунта. В противном случае будет наблюдаться разрушение грунта, глубина которого будет тем больше, чем выше (напряжение на'поверхности

69

Контакта. Н. Я- Хархута установил, что эффект уплотнения имеет место, если

70