2.5.3. Необходимость увлажнения грунтов.

Пробная укатка. Назначение степени уплотнения

При влажности менее допустимой несвязные и мало­связные грунты рекомендуется увлажнять в отсыпанном слое незадолго перед уплотнением. Связные грунты, в которых перераспределение влаги идет медленнее, лучше увлажнять на месте разработки (в карьере, выемке, резерве) после разрыхления. Для увлажнения грунта можно приме­нять поливомоечные машины, разливая воду в несколько приемов. При поливке на месте верхний увлажненный слой до уплотнения следует перемешать вспахиванием или глу­боким боронованием.

Для определения оптимальной толщины уплотняемого слоя и установления числа проходов (ударов) уплотняющих машин по одному следу, необходимого для достижения требуемой плотности, перед началом работ по устройству насыпи следует производить пробную укатку грунтов.

Результаты пробной укатки включаются в технологиче­ские карты на сооружение земляного полотна и являются обязательными требованиями.

Степень уплотнения грунта назначается в зависимости отдорожно-климатической зоны, типа покрытия и положе-ния слоя грунта по высоте насыпи.

127

2.5.4. Укатка различными типами катков

В настоящее время наиболее производительный и эко­номичный способ уплотнения земляного полотна — укатка самоходными или прицепными катками.

Слой рыхлого связного грунта, отсыпанного, например, грейдером-элеватором, экскаватором-драглайном и т. п., рекомендуется уплотнять в две стадии. Вначале во избе­жание сдвигов и образования волн грунта перед рабочими органами уплотняющей машины следует сделать прикатку легким катком массой 6—12 т, а затем основную укатку — более тяжелым катком массой 25 т более.

Предварительная прикатка не требуется, когда слой грунта отсыпается с регулированием движения транспорт­ных и землеройно-транспортных машин по всей ширине насыпи. Землевозный транспорт выполняет первую стадию укатки до плотности около 0,9 от ее максимального значения по стандартному уплотнению. В этом случае применяют уплотняющие машины сразу тяжелого типа. Четкая орга­низация совместной работы землеройно-транспортных и грунтоуплотняющих машин позволяет обеспечить полное и равномерное уплотнение грунта по всей ширине земля­ного полотна.

Катки на пневматических шинах — наиболее универ­сальное средства уплотнения грунтов. Постепенное повы­шение удельных давлений — одно из основных требований при уплотнении связных грунтов, обеспечивающее полу-

чение плотной и прочной структуры грунта по всей тол­щине слоя. Давление в шинах катков на начальном этапе уплотнения связных грунтов не должно превышать 0,2— 0,3 МПа. Давление в шинах на заключительном этапе уплотнения должно соответствовать при уплотнении супеси 0,3—0,4 МПа, суглинков — 0,6—0,8 МПа. При уплотнении песков давление в шинах на всех стадиях уплотнения не должно быть более 0,2—0,3 МПа.

Для достижения равномерности уплотнения грунта давление во всех шинах колес катка должно быть одина­ковым. Наиболее равномерную плотность уплотняемого слоя насыпи обеспечивают секционные катки, у которых пневматические колеса с отдельными секциями бункера для балласта имеют независимую подвеску.

128

129

Уплотнение кулачковыми катками эффективно для связных грунтов, когда грунты в начале уплотнения доста­точно рыхлы.

Уплотнение грунта прицепными кулачковыми и ре­шетчатыми катками выполняется круговыми проходами по рабочей захватке. Укатка грунта производится от края насы­пи к ее середине с перекрытием полос уплотнения на 0,15— 0,25 м. Для предотвращения обрушения откосов и сползания катков под откос во время работы кромка пальца не должна быть ближе 0,3 м от бровки отсыпаемого слоя.

При укатке верхних слоев насыпи высотой более 1,5 м прицепными катками на пневмоколесном ходу первый и второй проходы следует выполнять на расстоянии 2 м от бровки насыпи, а затем, смещая ходы на '/₃ ширины катка в сторону бровки, уплотняют края насыпи. После этого укатку продолжают круговыми проходами от края к сере­дине насыпи.

Приближение рабочих органов уплотняющих машин к бровке насыпи ближе 0,3 м не допускается из условий безопасности при любых методах уплотнения (кроме на­весных трамбовок).

130

Для работы прицепных катков целесообразные разме­ры захватки должны быть не менее 200 м по всей ширине насыпи. Увеличение фронта укатки повышает производи­тельность работы прицепных катков. Однако при увеличе­нии длины участка, подготавливаемого под укатку, следует учитывать, что в сухую и жаркую погоду происходит интен-сивная потеря влажности грунтом.

2.5.5. Трамбование грунта

Трамбование — универсальный метод уплотнения, при­годный для большинства грунтов. Трамбование применя­ют для уплотнения грунтов естественных оснований, при

131

доуплотнении существующих насыпей без их разборки, в стесненных местах. Этим способом можно уплотнять грунт слоями большой толщины за один-два прохода машины. Метод трамбования позволяет получить плотность грунта значительно выше максимальной стандартной, уплотнять грунт при влажности выше и ниже допустимых пределов. Трамбование можно использовать для уплотнения прочных комковых грунтов, в том числе и крупнообломочных.

При выборе уплотняющей машины следует отдавать предпочтение самоходным механизмам непрерывного дей­ствия. Подвесные к экскаватору-крану трамбующие плиты могут быть применены, если отсутствуют другие машины.

При уплотнении слоев большой толщины (1—2 м) для уплотнения грунтов пониженной влажности, а также для достижения плотности грунта выше стандартной макси­мальной плотности используются свободно падающие с высоты от 2—3 до 5—6 м трамбующие плиты массой от 2—3 до 12—15 т, которые подвешиваются к экскаваторам-кранам соответствующей грузоподъемности (для плиты массой 2—3 т необходим экскаватор с вместимостью ковша не ме­нее 0,5—0,7 м³, для плиты 12—15 т — не менее 1,25 м³). При этом толщина уплотняемого слоя грунта равна примерно диаметру подошвы плиты.

Уточнение технологических параметров трамбования производится по данным пробного уплотнения.

132

С целью снижения динамических нагрузок на экскава­тор и предотвращения преждевременного износа его основ­ных механизмов между трамбующей плитой и подъемным канатом-тросом устанавливают пружинную подвеску.

Рабочая скорость перемещения трамбующей машины со свободно падающими плитами на экскаваторе-кране зависит от вида и влажности грунта, а также толщины уплотняемого слоя. Грунт при оптимальной влажности и толщине слоя, равной примерно диаметру подошвы пли­ты, рекомендуется уплотнять за один проход машины при скорости около 150 м/ч.

При использовании трамбующих плит на экскаваторах-кранах ширину полосы уплотнения следует принимать в пределах не более 1,5 радиуса действия стрелы.

Трамбование рыхлого глинистого грунта ведется в два приема — предварительное и основное уплотнение. Пред­варительное уплотнение целесообразно выполнять с умень­шением в 2 раза массы трамбовки или со снижением высо­ты падения в 4 раза. Предварительное уплотнение грунта, при котором по одному следу наносится не более двух-трех ударов, выполняется одновременно на трех-четырех полосах на всю их ширину. После этого приступают к основному уплотнению тех же трех-четырех полос. Чтобы предотвра­тить появление бугров, грунт трамбуют со смещением следа предыдущего цикла на 0,2—0,3 диаметра подошвы трам­бовки до тех пор, пока на каждой полосе не будет сделано заданное число ударов. Во время трамбования необходимо сохранять постоянную высоту подъема трамбовки в момент сбрасывания. На новую полосу уплотнения можно перехо­дить только после уплотнения предыдущей полосы.

При выборе режима работы трамбующих плит следует отдавать предпочтение сбрасыванию плит большей массы с меньшей высоты. Для экскаваторов с ковшами вместимо­стью 0,5—1 м³ эта высота, как правило, составляет 2—4 м.

По окончании уплотнения верхний слой грунта тол­щиной 10—15 см, разрыхленный трамбованием, следует уплотнять легкими ударами трамбовки с высоты 0,5 м или укаткой катками.

133