книги из ГПНТБ / Производство работ по строительству аэродромов

обозначены зоны, в которых выполняется условие (48). Пред­ ставленная зависимость позволяет произвести выбор параметров трамбующих плит. При этом необходимо соблюдать следующие условия: 1) вес плиты и площадь ее основания должны быть возможно большими, что позволяет увеличить толщину уплот­ няемого слоя; 2) высота падения плиты должна быть минималь­

бующих плит по изложенной методике не приводит к однознач­

82

Таким образом, для окончательного решения требуется дополни­ тельный анализ уплотняющей способности, производительности

ит. п.

Всвязи с этим заслуживает внимания теория трамбования,

разработанная Б. А. Белостодким (ЛКВВИА им. А. Ф. Можай­ ского), которая лишена указанного недостатка. Несомненно, что эта теория после экспериментальной ее проверки и соответст­ вующих уточнений найдет практическое применение.

8. Уплотнение грунтов вибрированием

Уплотнение вибрированием осуществляется поверхностными или глубинными вибрационными машинами. Первые из них распростра­ нены значительно больше.

Различают два вида поверхностных вибрационных машин: 1) собственно вибрационные машины, которые в дальнейшем будут называться вибраторами1), и 2) вибротрамбующие машины.

При уплотнении система вибратор—грунт совершает вынужден­ ные гармонические колебания. Параметры вибратора должны быть такими, чтобы отрыв рабочей поверхности (плиты) от уплотняе­ мого грунта по возможности отсутствовал, т. е. чтобы амплитуда колебаний плиты была соизмерима с величиной упругой деформа­ ции грунта, которая обычно не превосходит 0,3—0,4 мм.

При уплотнении вибрированием отдельные грунтовые частицы и их агрегаты вводятся в вынужденные гармонические колебания. Ввиду различия масс смежных частиц их инерционные оилы отли­ чаются по величине. При некотором значении разности этих сил происходит преодоление сцепления и трения между частицами и их агрегатами, в результате чего они взаимно смещаются, что приво­ дит к уплотнению грунта.

Уплотнение грунтов при вибротрамбовании в основном сводится

значительно увеличены по сравнению с вибрационными машинами. Установлено, что вибрирование рационально применять для уп­ лотнения несвязных и малосвязных грунтов, при содержании гли­ нистых частиц в последних, не превышающем 5—6%. Для эффек­ тивного уплотнения более связных грунтов применяется вибротрам­

бование.

Следует отметить, что вибрирование и вибротрамбование долж­ ны применяться там, где нельзя воспользоваться укаткой, т. е. при необходимости уплотнять слои толщиной более 0,5 м, а также в стесненных условиях: при окончательном уплотнении песчаных ос­ нований, при заделке воронок, траншей и т. п.

■) К этим машинам относятся также вибропрессовые машины, предложен­ ные Б. А. Белостодким.

Качество уплотнения при вибрировании зависит от параметров применяемых вибраторов. К числу основных параметров относятся; удельное статическое давление; величина возмущающе]"! силы; ча­ стота колебании и величина плиты вибратора, характеризующая площадь контакта с уплотняемой поверхностью.

Удельное статическое давление вибратора

ходит вследствие повышения связности грунтов, так как все большее количество энергии вибратора расходуется на дефор­ мирование образовавшихся связей.

Между удельным статическим давлением (весом) и возму­ щающей силой вибраторов должно иметь место определенное оптимальное соотношение, при котором амплитуда колебаний

Если параметры вибраторов соответствуют изложенным прин­ ципам, то можно определить оптимальную толщину уплотняе­ мого слоя 2):

') Т р у б н и к Г. А., Рациональные границы и пути расширения области применения вибрационного метода уплотнения грунтов, Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского, вып. 230, 1958.

2) Там же.

84

Cl)

86

На рис. 33,s представлена зависимость производительности вибраторов от содержания глинистых частиц в грунте при раз­ личных значениях Qcm. За единицу здесь принята производитель­ ность вибраторов на чистом крупнозернистом песке (у = 0) при W — W0. Эта зависимость свидетельствует о том, что с увели­ чением связности грунтов производительность вибраторов резко снижается. При rt = 9% это снижение достигает 97—98% по сравнению с чистым крупнозернистым песком.

Расширить область применения вибрирования на связные грун­ ты, как уже отмечалось, можно путем использования вибротрам­ бования. Испытания опытных образцов вибротрамбующих машин показали, что на связных грунтах ими можно производить уплот­ нение слоями 0,50—0,75 м.

Иногда для уплотнения несвязных грунтов применяется глубин­ ное вибрирование, при котором вибратор погружается в толщу уп­ лотняемого грунта. Наилучший эффект достигается, если под виб­ ратор в процессе его погружения и извлечения при помощи специ­ ального приспособления подается вода.

Преимущество глубинного вибрирования заключается в том, что оно может применяться при уплотнении насыпей из песчаных грун­ тов на всю их высоту, а также в случае производства работ в стес­ ненных условиях и особенно при заделке воронок несвязными грун­ тами.

9. Технико-экономические показатели различных способов уплотнения

В таблице 22 приведены технико-экономические показатели различных способов уплотнения грунтов ’).

Толщина уплотняемого слоя и количество' проходов (ударов) являются ориентировочными. Значения этих величин должны опре­ деляться по изложенной выше методике, а затем уточняться путем пробного уплотнения.

Стоимость уплотнения приводится в относительных единицах, причем за единицу принята стоимость уплотнения катками на 'пнев­ матических шинах, которая колеблется в пределах 0,02—0,06 руб. за 1 ж3.

Несмотря на то, что прицепные гладкие катки являются наибо­ лее рентабельными, они, как уже отмечалось, требуют сравнитель­ но широкого фронта работ (не менее 100 X 10 м) и обладают огра­ ниченной уплотняющей способностью. Кроме того, качество .уплот­ нения при работе этих катков оказывается ниже, чем при примене­ нии катков па пневматических шинах или вибраторов (на Несвяз­ ных и малосвязных грунтах).

87

Таблица 22

Технико-экономические показатели различных способов уплотнения грунтов

1 1 1 . В и б р и р о в а н и е и

ви б р о т р а м б о в а-

ни е

Большую перспективу имеют вибротрамбующие машины и осо­ бенно машины, .предложенные Б. А. Белостоцким.

10. Особенности устройства насыпей в зимних условиях

Качество насыпей, возводимых в зимнее время, должно быть та­ ким же, как и сооружаемых летом. Поэтому, как правило, они должны возводиться из одного талого грунта, так как при равной плотности несущая способность насыпей, содержащих включения мерзлого грунта, оказывается после оттаивания ниже, чем насыпей из талого грунта.

88

При невозможности избавиться отмерзлого грунта его содер­ жание должно ограничиваться 25—30%. Устройство покрытий в этом случае допускается только после полногооттаивания грунта.

Особое внимание следует уделять выбору резервов или вые­ мок. Они должны иметь влажность не выше оптимальной, а плотность не менее 0,903шад., так как мерзлые комья сохраняют свою плотность даже при самом интенсивном уплотнении.

Как уже отмечалось, работы поотсыпке насыпей должны вы­ полняться без перерывов и с такой интенсивностью, чтобы уложен­ ный слой талого грунта не начинал замерзать до окончания его уп­ лотнения. Во время снегопадов работы должны приостанавли­ ваться, а незаконченные участки предохраняться от промерзания путем укрытия местными теплоизолирующими материалами (соло­ мой и т. п.).

Ввиду того, что уплотнение насыпей, возводимых из смеси та­ лого и мерзлого грунтов, идет только за счет талого грунта, мерз­ лые комья следует распределять равномерно с тем, чтобы не было их контактирования, т. е. создания жесткого каркаса, воспринимаю­ щего уплотняющие нагрузки. Кроме того, размеры мерзлых комьев не должны превышать половины толщины уплотняемого слоя.

Наиболее эффективным способом уплотнения насыпей, возводи­ мых зимой, является трамбование, так как в этом случае отсыпка может производиться слоями значительной толщины, чем умень­ шается возможность промерзания насыпи в процессе ее возведения.

Применяются также катки на пневматических шинах весом не менее 25 пг, а на несвязных грунтах — вибрационные машины. Толщина уплотняемых слоев при содержании мерзлых комьев, до­ стигающем 25—30%, снижается на 20—25%.

11. Особенности возведения насыпей при строительстве аэродромов в боевых условиях

Впериод боевых действий большая часть ВВС базируется на аэродромах с грунтовыми ВПП, поэтому качеству возведения на­ сыпей здесь должно уделяться особое внимание.

Врезультате исследований были установлены необходимая глу­ бина уплотнения и требуемая плотность грунта применительно к типу авиации, периоду эксплуатации, перспективам реконструкции

иназначению отдельных элементов грунтового поля (рис. 34). Эти нормы приведены в таблице 23.

-Наиболее интенсивному уплотнению подлежит часть рабочей площади летной полосы, предназначенная для эксплуатации в пе­ риоды распутицы, которая называется улучшенной грунтовой поло­ сой (см. рис. 34). Подобные полосы сооружаются как на полевых аэродромах мирного времени, так и на аэродромах военного време­ ни, если последние предполагается эксплуатировать в период рас­ путицы.

89

Таблица 23

Коэффициенты и глубина уплотнения для полевых аэродромов

Вслоях, расположенных ниже глубины уплотнения, указанной

втаблице 23, коэффициенты уплотнения уменьшаются на 5%, но во всех случаях необходимо иметь k > 0,85. В IV и V климатиче-

Рис. 34. Схема полевого аэродрома, для отдельных участков которого установлены различные коэффициенты уплотнения:

1—улучшенная грунтовая полоса; 2—обочина улучшенной полосы; 3—остальная рабочая площадь летной полосы; 4—концевые и боко­ вые полосы безопасности летной полосы; 5—рулежные дорожки; б—групповое МС; 7—стартофинишные площадки с искусствен­ ными покрытиями

90