1.6. Механизированное уплотнение насыпного грунта

Искусственное уплотнение грунтов производят для повыше­ния устойчивости, уменьшения осадки и увеличения водонепро­ницаемости земляного сооружения. Требуемая плотность грунта в сооружении выражается средней плотностью скелета грунта или коэффициентом уплотнения, величина которого устанавлива­ется в зависимости от назначения сооружения и физико-механи­ческих свойств укладываемых грунтов.

Уплотнять грунт следует при оптимальной влажности, при которой достигается наибольший эффект уплотнения и затрачи­вается наименьшая работа на его уплотнение. Ориентировочные значения оптимальной влажности и предельной плотности для основных категорий грунтов приведены в табл. 1.5.

Таблица 1.5. Оптимальные параметры при уплотнении грунтов

Грунт	Пределы колебаний
	оптимальной влажности.	наибольшей плотности, т/м3
Песчаный	8...12	1,75... 1,95
Супесчаный	9...15	1,65... 1,85
Пылеватый	14...23	1,60... 1,82
Суглинистый	12...18	1,65... 1,85
» тяжелый	15...22	1,60... 1,80
» пылеватый	17...23	1,58... 1,78
Глинистый	18...25	1,55... 1,75

Допускаются отклонения от оптимальной влажности для свя­занных грунтов ±10%, для несвязных— ±20%.

Уплотнение грунта в насыпях и при вертикальной планиров­ке площадок рекомендуют производить укаткой, так как этим способом можно уплотнять любые грунты. Уплотнение грун­тов укаткой производят пневматическими или кулачковыми катками.

При уплотнении грунтов необходимо соблюдать следующие условия: производительность грунтоуплотняющих машин долж­на соответствовать производительности землеройных и транс­портных средств; толщина отсыпаемого слоя не должна превы­шать величин, указанных в технологических характеристиках грунтоуплотняющих машин; каждый последующий ход катка во избежание пропусков в уплотнении должен перекрывать преды­дущий от 0,1 до 0,2 м.

Уплотнение грунтов насыпей и обратных засыпок выполняют слоями одинаковой толщины. Толщину уплотняемых слоев на­значают в зависимости от условий производства работ, вида грунтов и типа применяемых уплотняющих машин.

При планировке площадок, размеры которых достаточны для поворотов катка, рекомендуют применять схему движения кат­ков по замкнутому кругу (рис. 1.12, а).

В особо стесненных местах, не доступных для работ машин, и при небольших объемах работ вблизи фундаментов уплотнение грунта производят трамбованием.

Уплотнение грунта трамбованием осуществляют пневматиче­скими трамбовками. Для этого грунт разравнивают слоями от

0,1 до 0,2 м и первый проход делают с использованием башмака с большей площадью подошвы, а последующие — с 1меньшей пло­щадью. Верхняя часть обратной засыпки может уплотняться катками (рис. 1.12, б).

1.7. Подбор средств водоотлива и понижения уровня грунтовых вод

Разработку грунта ниже горизонта грунтовых вод производят с применением искусственного понижения уровня грунтовых вод.

В практике работ искусственного водопонижения применяют открытый водоотлив. Этот способ наиболее простой и экономичный, однако он применим в грунтах с малым притоком грунто­вых вод (Q<от 10 до 12 м³/ч). Откачку вод производят насосом из приямков размером 1 X 1 м. При этом насосная установка от­крытого водоотлива должна быть оборудована резервными на­сосами (табл. 1.6).

Рис. 1.12. Схема уплотнения грунта:

а — на площадке катками по замкнутому кругу; б — электротрамбовка­ми в пазухах фундаментов; 1—8 — последовательность проходки катка; 1 — фундамент; 2 — слои грунта по 0,1...0,2 м, уплотняемые электротрамбовками; 3 — участок уплотнения грунта другими меха­низмами; 4 — электротрамбовка

Таблица 1.6. Технические характеристики насосов

Наименование показателя	Марка насоса
	С-205А	С-203	С-374	С-247
Производительность насоса, м3/ч Наибольшая высота всасывания, м	12 6	24 9	24 6	35 6

При значительном притоке грунтовых вод рекомендуют ис­пользовать метод искусственного понижения уровня грунтовых вод с помощью иглофильтровых установок.

Для приближенного определения производительности насос­ной установки в зависимости от Q притока воды к иглофильтро-вой установке применима формула (м³/сут)

где k_ф — коэффициент фильтрации, м/сут, принимаемый в сле­дующих пределах: суглинок — от 0,2 до 0,08; супесь — от 0,2 до 0,8; песок мелкозернистый — от 1,0 до 5,0; песок среднезернис-тый — от 5,0 до 15,0; песок крупнозернистый — от 15,0 до 50,0; Н — мощность водоносного слоя, м (от УГВ до водоупора); S — требуемое понижение уровня грунтовых вод, м; R_г — радиус дей­ствия группы иглофильтров, м

где R — радиус действия одного иглофильтра, определяемый по формуле проф. Кусалина И. П.,

r — приведенный радиус группы иглофильтров, м;

где F_к — площадь, ограниченная иглофильтрами, м².

Количество игл в установке должно быть не менее n = Q/q, где q — пропускная способность одного иглофильтра, м³/ч, опре­деляемая по формуле

где d — диаметр фильтрового звена, м (табл. 1.7)

Таблица 1.7. Технические характеристики ЛИУ

Наименование показателей	ЛИУ-2	ЛИУ-3	ЛИУ-5	ЛИУ-6
Глубина понижения УГВ, м Паспортная производительность, м3/ч Число звеньев коллектора, шт. Длина звена, м Расстояние между штуцерами для присоединения иглофильтров, м Диаметр фильтрового звена, м	5 30 12 2,5 0,75 0,05	5 60 18 5,25 0,75 0,05	5 120 18 5,25 0,75 0,05	5 140 2 X 18 5,25 0,75 0,05