Тема 10. Механізоване вкладання та ущільнення ґрунту

10.1. Механізоване вкладання ґрунту
10.2. Способи ущільнення ґрунтів
10.3. Зворотна засипка земляних споруд

10.1. Механізоване вкладання ґрунту

Вкладання та ущільнення ґрунту виконують у процесі планування земляних ділянок, зведення насипів, зворотної засипки траншей та пазух фундаментів, улаштування основ під підлоги тощо. Завдяки ущільненню ґрунтів досягається збільшення, міцності, зниження водопроникності, зменшення його стискання. При влаштування насипів із ґрунту, що доставляється автосамоскидами, площадку розбивають на карти:

–          на першій ґрунт  розвантажують та складують;

–          на другій розрівнюють;

–          на третій ущільнюють;

Розрівнюють відсипаний ґрунт бульдозерами чи грейдерами. Ґрунти в насипах під час вкладання ущільнюють шарами однакової товщини. Товщину розрівнюваних шарів визначають залежно від умов виконання робіт, виду ґрунту та можливості застосування ущільнювальних машин. Потрібного ступеня ущільнення ґрунту з найменшими витратами досягають, коли вологість ґрунту оптимальна, тому сухі ґрунти підлягають зволоженню, а перезволожені – осушенню.

Перед розробленням або ущільненням ґрунт зволожують поливними машинами або вручну гумовими шлангами, підключеними до водопроводу.

 

10.2. Способи ущільнення ґрунтів

Ущільнюють ґрунт трамбуванням, вібруванням та каткуванням.

Трамбування виконують за допомогою трамбувальних плит масою 2...7 т, підвішеними на стрілі кранів чи екскаваторів. Даним способом ущільнюють піщані та глинисті ґрунти, якщо товщина відсипаного шару 0,4...1 м і кількість ударів 1...5. Недоліком цього способу є підвищене зношування крана чи екскаватора. Нижні шари пазухи 15...20 см завтовшки навколо фундаменту ущільнюють ручними пневматичними та електричними трамбувальними плитами.

При вібруванні застосовують вібраційні катки ущільнюючи піщані ґрунти шарами 0,4...0,5 м при збуджувальній силі 180...280 кН. Для досягнення потрібної щільності – кількість проходів по одному сліду беруть від 2 до 6. Ґрунт ущільнюють за круговою схемою або човниковим способом. Заздалегідь насичені водою піски ущільнюють глибинними вібраторами, змонтованими на рамі у вигляді пакетів та підвішеними на стрілі крана.

Під час каткування зв'язні та грудкуваті ґрунти ущільнюють кулачковими катками, які передають на ґрунт тиск, що значно перевищує границю його міцності. Такими машинами масою до 5 т ущільнюють шар ґрунту 10...20 см завтовшки за 8... 18 проходів катка по одному сліду, а важкими (масою 25...З3 т) – шар 50...65 см завтовшки за 4...10 проходів по одному сліду.

 

Рис. 10.1. Ущільнення грунту кулачковими котками

 

Катками на пневмоколісному ходу (причіпними та самохідними) ущільнюють піщані та глинисті ґрунти. Через більшу тривалість дії навантаження від стискання шин забезпечується добра якість ущільнення. Катками середньої маси (до 10 т) ущільнюють шари 10...25 см завтовшки за 2...10 проходів катка по одному сліду, катками більшої маси (до 45 т) – шар 25...50 см завтовшки за таку саму кількість проходів катка по одному сліду.

Кулачковими катками та катками на пневмоколісному ходу ґрунт ущільнюють послідовними замкненими проходами катка по всій площі насипу з перекриттям кожного проходу на 0,2...0,3 м. Закінчивши укочування всієї площі, процес повторюють стільки разів, скільки проектом передбачено проходів катка по одному сліду для досягнення потрібної щільності.

Катки з гладкими металевими вальцями придатні для ущільнення зв'язних ґрунтів шаром до 15 см. Такими катками доречно виконувати ущільнення, коли верхній шар насипу є основою під фундаменти чи під'їзні шляхи, а також при засипанні верхньої частини пазух у стиснених умовах.

10.3. Зворотна засипка земляних споруд

Зворотне засипання пазух між стінками підвалу та відкосами котловану виконують після влаштування перекриття над підвалом та гід­роізоляції стін. Для цього використовують залишки ґрунту, утворені під час риття котловану, переміщуючи їх бульдозером. Засипання здійснюють шарами по 20...З0 см з наступним ущільненням пневматичними чи електричними трамбувальними плитами, а також підвісними плитами.

Зворотне засипання котловану при складних у плані фундаментах виконують зразу після зведення підземної частини споруди (зняття опалубки та гідроізоляції поверхонь підземних конструкцій), до початку робіт по наземній частині. При цьому створюються найбільш сприятливі умови для механізації робіт та застосування великогабаритних ма­шин.

В більшості випадків ґрунт подають екска­ватором, а рівняють невеликим бульдозером. Ґрунт ущільнюють віброплитами.

Зворотне засипання траншей здійснюють після перевірки правильності укладання трубопроводів. Траншеї засипають у два прийо­ми: спочатку присипають трубопроводи вручну на висоту 0,2 м, потім засипають бульдозером. Магістральні трубопроводи та фундаменти засипають з дотриманням будівельних норм і правил.