Ущільнення грунтів важкими трамбівками

 

Ущільнення грунтів важкими трамбівками здійснюється з поверхні дна котловану або грунту шляхом вільного скидання на ущільнювану площа трамбовки, що має в плані форму круга або рідше квадрата. При цьому процес ущільнення грунту відбувається під впливом передавання на нього ударного навантаження і супроводжується переміщеннями часток грунту у вертикальному і горизонтальному напрямках.

До початку 50-х років для поверхневого ущільнення грунтів трамбуванням застосовувалися падаючі плити квадратної форми площею 0,6-1 м2 і вагою 1,5-2 т. При висоті скидання 2-3 м досягалася глибина ущільнення грунтів до 1-1,2 м. Із середини 50-х років для поверхневого ущільнення за пропозицією Ю. М. Абелева почали широко застосовувати важкі трамбування у формі усіченого конуса з діаметром підстави 1,2-1,3 м і вагою 2-3 т. При скиданні цих трамбівок з висоти 4-5 м забезпечується ущільнення просадних лесових грунтів на глибину 1,5-2,0 м. В даний час широко застосовуються трамбування з діаметром підстави 1,4-1,8 м і вагою 4,5-6,0 т, що дозволяють при висоті скидання трамбівок 5 - 7 м підвищити глибину ущільнення грунтів до 3-3,5 м.

Для ущільнення грунтів важкими трамбівками вагою до 4,5-6,0 т використовуються в основному широко поширені на будівництві крани-екскаватори 10011 і 1252, обладнані стрілою драгляйн. При цьому вазі трамбівок забезпечується нормальна робота кранів-екскаваторів в тому ж режимі, що при розробці грунту. Подальше підвищення діаметра, ваги трамбівок і тим самим глибини ущільнення грунтів можливо лише при використанні для ущільнення більш важких вантажопідйомних механізмів, зокрема, при переході з будівельних на кар'єрні крани-екскаватори. Виконання дослідження та виробниче ущільнення показали, що при застосуванні трамбівок з діаметром підстави 2,4 м і вагою 11 т на базі кар'єрного крана-екскаватора вантажопідйомністю 50 т глибина ущільнення підвищується до 5,5-6 м.

Подальший розвиток ущільнення грунтів важкими трамбівками отримало у Франції. В кінці 60-х років фірма «Луї Менард» почала застосовувати трамбування вагою 10-20 т. При скиданні трамбівок з висоти 25 м досягалося ущільнення піщаних грунтів на глибину 8-І0 м. У подальшому для ущільнення грунтів трамбуванням була виготовлена ​​спеціальна тринога з трамбувальною вагою 50 т при висоті її скидання 40 м, а в останній час - спеціальний стріловий кран на пневмоколісному ходу, що забезпечує скидання трамбування вагою 200 т з висоти 24 м. На будівництві аеропорту у Франції застосування надважких трамбівок вагою 200 т за даними фірми «Луї Менард»дозволило ущільнити насипні та водонасичені замулені піщані грунти на глибину до 40 м. Крім цього, в літературі є відомості про застосування з високою ефективністю надважких трамбівок вагою 50 т в Англії, Швеції, 150 т в Японії.

Поверхневе ущільнення важкими трамбівками застосовується з метою:

усунення просадних властивостей грунтів в межах усієї або частини деформованої зони від навантаження фундаментів;

створення в основі будівель або споруд суцільного маловодопроникного екрану, що перешкоджає інтенсивному замочуванню нижележащих просідаючих грунтів;

підвищення щільності, міцності і зниження стисливості грунтів при подальшому їх водонасиченні.

На майданчиках з I типом грунтових умов за просадочності для порівняно невеликих по ширині фундаментів (до 1,5 - 2,0 м) поверхневе ущільнення зазвичай виявляється цілком достатнім для повної ліквідації просадних властивостей грунтів в межах всієї деформованої зони від навантаження фундаментів.

На майданчиках з II типом грунтових умов поверхневе ущільнення повністю або частково усуває просадку грунту тільки від навантаження фундаментів і застосовується в комплексі з водозахисними і конструктивними заходами. У цьому випадку ущільнений важкими трамбівками шар одночасно є маловодопроникним екраном, що перешкоджає повному промокнінню зверху всій просідаючої товщі грунту.

Для повного усунення просадних властивостей грунтів на всю їх товщу поверхневе ущільнення на майданчиках з II типом грунтових умов за просадочності застосовується в поєднанні з попереднім замочуванням, ущільненням грунтовими палями для ущільнення верхнього, так званого буферного шару грунту.

 

Ущільнення грунтів важкими трамбівками проводиться таким чином. До крану на базі екскаватора, трактора або копра підвішується трамбівка вагою від 2 до 4 т, яка скидається з висоти 3,5 - 5,0 м. Трамбування виготовляється на місці будівлі з залізобетону і повинна мати форму усіченого конуса з низьким розташуванням центру тяжіння.

Після трамбування щільність грунту (об'ємна вага скелета) зменшується з глибиною. Грунт вважається досить ущільненим на таку глибину, при якій щільність у підошви шару дорівнює проектній.

Значення WQ при виробництві робіт в жарку пору року приймається підвищеним залежно від умов випаровування. Оптимальна вологість піщаних і незв'язних насипних грунтів визначається за методом стандартного ущільнення або приймається рівною половині капілярної вологоємності. Якщо вологість менше оптимальної, проводиться штучне дозволоження грунту.

Ущільнення важкими трамбівками застосовне для маловлажних природно відкладених і насипних грунтів, у тому числі і глинистих, за умови, що ступінь вологості g (ступінь заповнення пор водою) не перевищує 0,7.

Якщо вологість глинистого грунту перевищує оптимальну вологість більш ніж на 1/3 числа пластичності і при цьому рівень грунтових вод залягає на глибині 2 м і більше нижче ущільнюваної поверхні, ущільнення здійснюється лише в тому випадку, коли ефективність встановлена ​​шляхом випробування грунту пробними навантаженнями до і після ущільнення. При високому рівні грунтових вод ущільнення важкими трамбівками неефективно.

 

 

До початку робіт по ущільненню грунтів важкими трамбівками проводять досвідчені роботи на досліджуваній ділянці котловану: уточнюється величина недобору грунту, відмови при трамбуванні (осаду від одного удару), кількість ударів, глибина ущільнюваної зони і т. д. Отримані дані використовують при складанні проекту робіт по ущільненню грунтів важкими трамбівками.

 

-Ручні легкі трамбування (при обмеженому фронті робіт)

-Важкі трамбування

Ручні легкі трамбування

Важкі трабівки

Важка трамбівка виготовляється з ж / б і має в плані форму круга або багатокутника (> 8 сторін). Застосовується для ущільнення всіх видів грунтів в природному заляганні (пилувато-глинистих при Sr <0,7), а також штучних підстав і насипів

Схема поверхневого ущільнення грунту важкої трамбуванням.

1-ущільнюється смуга; 2-смуга перекриття; 3-ущільнюється смуга; 4-місце стоянки екскаватора; 5-вісь проходки екскаватора; 6-трамбівка.