Поставка нерудных материалов
Разработка котлованов и вывоз грунта
Разработка котлованов и вывоз грунта
Уплотнение грунта – это процесс, при котором воздействуют на указанное геологическое образование для изменения его свойств. Механизм основан на устранении из структуры почвы молекул жидкости и газа. Концентрация воздуха в 1 единице объема не должна превышать показатель в 5%. В результате процесса уплотнения число контактов между частицами почвы существенно возрастает, поскольку каждая из них перемещается. Благодаря рассматриваемому механизму прочность грунта возрастает в несколько раз. Это благоприятно отражается на его несущей способности. После процедуры уплотнения грунта снижается риск его просадки под влиянием резких изменений температурного режима. Также уменьшается вероятность размывания почвы.
Искусственное влияние на грунт направлено на увеличение его плотности, но не на изменение химических и физических показателей. Почву уплотняют только после ее увлажнения. Степень насыщения грунта водой рассчитывают индивидуально, исходя из разновидности субстанции, ее химического состава и физических характеристик. Например, если почва содержит песок, для ее уплотнения требуется обильное увлажнение. Имеет значение фракция песка, но в среднем показатель содержания воды должен варьировать от 14 до 23% в 1 единице объема грунта. Если почва включает в себя высокую концентрацию суглинка и глины, для ее уплотнения требуется предварительное разрыхление и подсушивание. Иногда указанные действия могут не обеспечить ожидаемого результата. В этом случае для достижения оптимального уровня уплотнения в грунт добавляют щебень и утрамбовывают его.
Грунт разделяется на несколько видов, в зависимости от его химического состава, физических свойств, однородности, фракции отдельно взятых частиц, способности впитывать влагу, предрасположенности к размыванию водными потоками. Когда рассматриваются характеристики горных пород, то, кроме прочих факторов, всегда учитывают их возраст.
Существуют такие виды природного грунта:
Наряду с природными видами грунта, при выполнении строительных работ применяют улучшенные и насыпные аналоги. Они имеют искусственное происхождение, но характеризуются такими свойствами, благодаря которым подходят для возведения конструкций. Для установки насыпных и улучшенных оснований применяют разный вид материала. В первом случае рекомендуется использование шлака, песка, гравия, щебня, а во втором – варианты с повышенной рыхлостью и низкой связанностью. Их объединяют друг с другом, применяя битум, жидкое стекло, цемент.
Коэффициент уплотнения грунта – это величина, характеризующая фактическую плотность исследуемого грунта в насыпном виде по сравнению с его наивысшей плотностью, полученной после трамбовки в лабораторных условиях. Показывает показатель насколько плотно на конкретном участке грунт утрамбован. Выражается в долях от единицы или в процентах. К примеру, при значении показателя 0,90 реальная плотность грунтовой породы в отобранной пробе равна 90% относительно предельно допустимой. Оформляются полученные в ходе исследований результаты протоколом.
Определяют коэффициент разными способами. При этом каждый из них подразумевает использование единой формулы:
K=d/dmax, в которой
Определяется плотность с помощью опытов, проводимых согласно с требованиями ГОСТ 22733-2016. Специальный цилиндр наполняется сухой породой, далее продукт уплотняется с помощью падающего груза. Процесс полной трамбовки включает 3 этапа по 40 ударов в каждом. По завершении процедуры методом взвешивания определяется масса полученного образца и вычисляется его плотность.
Далее пошагово повышают влажность пробы на 2%. После увеличения влажности осуществляется новый цикл сжатия. Полученные значения записывают в специальную таблицу, позже они служат данными для составления графика. Оценивается насколько плотность грунтовой породы зависит от влажности и на основе полученных значений производят расчет коэффициента уплотнения.
Способ уплотнения грунта определяют с учетом его физических характеристик и физических свойств. При выполнении земляных работ выполняют процесс трамбования, укатки и/или вибрирования. В зависимости от особенностей ситуации, перечисленные способы уплотнения грунта могут сочетать.
Наиболее распространенный вариант уплотнения грунта. Представляет собой механическое воздействие на него, что приводит к устранению полостей и частиц воздуха. Подходит для уплотнения субстанции, к которой ограничен доступ и/или, если она содержит крупные обломки, комки.
У трамбования грунта имеется несколько преимуществ – например, с помощью этого метода можно увеличить достаточно высокий слой, независимо от степени его влажности. В то же время, не рекомендуется применять метод трамбования для грунта, который чрезмерно насыщен водой, поскольку результат может быть противоположным – разрыхление структуры.
Для увеличения плотности грунта посредством трамбования применяют специальную так называемую тяжелую технику или приспособления. Ко второму варианту относятся плиты, вес которых варьирует от 2 до 15 тонн. После свободного падения с высоты 2-6 метров на грунт, требующий уплотнения, он становится более прочным и устойчивым к нагрузке в виде сооружения.
Если нужно улучшить показатели грунта на небольшой площади, трамбовку выполняют вручную. Для достижения положительного результата требуется использование инструментов. «Толкушки» (так они называются в простонародье) классифицируются, исходя из веса, и бывают «легкими», вес которых не превышает 30 кг, и «тяжелыми» – их масса превышает 80 кг. Этот вид инструмента бывает ручным и механическим.
Трамбование выполняется в любое время года, но зимой целесообразно применять технику, не полагаясь на ручной вариант этого метода.
С помощью этого метода повышают степень плотности грунтов, в составе которых преобладают глиняные примеси, крупные обломки, песчаные дополнения. Процесс осуществляют поэтапно, прорабатывают каждый слой. Изначально укаткой уплотняют одну поверхность, затем на нее насыпают новый материал и снова механически воздействуют на эту площадь для усиления ее плотности. Такой метод подходит для работы с грунтом, к которому имеется хороший доступ – для использования специальной техники – катков, тракторов, скреперов. С помощью укатки можно достичь достаточно высокого результата – в том числе, из-за технических мощностей используемого оборудования. Но, кроме прочих факторов, он предопределяется и показателем влажности.
Укатка грунта представляет собой процесс из нескольких этапов. Изначально используют такую технику, как тракторы или легкие катки, и проводят так называемую «подкатку». Убедившись в положительном результате, приступают к следующему этапу. На нем устанавливают, какой уровень плотности подходит обрабатываемому виду грунта с учетом его химических особенностей и физических характеристик. На этом этапе определяют, сколько проходок требуется для достижения показателя плотности, который определили ранее.
За счет вибраций, поступающих в грунт, удается достичь его оптимального уровня плотности. Этот метод считается самым эффективным и по многим показателям превосходит два предыдущих. Вибрации усиливают степень прилегания частиц грунта друг к другу, вытесняя воздух, устраняя пустоты, полости. За небольшое количество проходок техники можно достичь высокого результата. Метод подходит не только для улучшения показателей крупнообломочного и песчаного грунта, но и для глиняного варианта, а также суглинка.
То, какой вид работы предстоит выполнить в конкретном случае, зависит от нескольких факторов. Учитывается не только химический состав и физические свойства грунта, но и необходимая степень его уплотнения, а также тип сооружения, который на нем будут возводить. При этом следует понимать, что необходимый показатель прочности грунта определяют еще на этапе проектирования.
Скорость получения ожидаемого результата в виде уплотнения грунта зависит от удобства, созданного для использования специальной техники. Чтобы тяжелое оборудование могло быстро и безопасно маневрировать, для катков создают площадки минимальной длиной в 250 м, для трамбующих машин этот показатель не должен превышать 50 м. По ширине площадку формируют таким образом, чтобы специальная техника могла ездить по ней безопасно и эффективно, без риска перемещения под откос. Увеличение протяженности укатываемой территории отражается на производительности техники – она возрастает. Но нужно учитывать, что уровень уплотнения грунта в этом случае снизится.
Подготовка к процессу укладки грунта включает в себя его предварительное распределение ровными слоями. По толщине они не должны отличаться друг от друга. Немаловажное значение имеет уровень влажности материала – если выявляют, что его показатель чрезмерно высок, проводят его рыхление, после чего выполняют подсушивание. Во избежание попадания воды, на период дождя процесс уплотнения грунта останавливают.
При укатке грунта, специальная техника перемещается от края по направлению к центру площадки. Каждый последующий проход перекрывает предыдущий участок – чтобы не допустить сегментов с низким уровнем прочности.
По мере выполнения указанных действий необходимо контролировать их качество – в том числе, на соответствие установленным техническим характеристикам. Эти параметры невозможно определить, если не использовать оборудование полевых лабораторий. С их помощью специалисты устанавливают уровень качества грунта, его плотность и остальные характеристики, что позволяет сделать вывод об эффективности выполненных работ.
Усадка грунта – это последствие геологических изменений, стихийных воздействий и прочих факторов. В составе такой почвы обычно преобладает известь, соль, гипс. Они делают структуру пористой, рыхлой, податливой к воздействию воды и последующим усадкам до 2 метров и более. Если почва неустойчива, для ее уплотнения требуется использование особенных технологий и соблюдение определенных мер:
Также один из оптимальных методов, которым можно повышать степень плотности грунта – применение свай.
Под «глубинным» уплотнением грунта следует понимать повышение степени его прочности за счет применения скважин и свай. Метод характеризуется определенными особенностями. Наиболее распространенным вариантом глубинного уплотнения грунтов считается виброуплотнение. Его выполняют с помощью специального устройства, которое погружают в скважину, через нижнее сопло она наполняется водой, затем оборудование извлекают, а подачу воды переключают с нижнего уровня на верхний. Этот набор действий способствует уплотнению грунта и формированию воронки на участке, где было расположено оборудование. В дальнейшем образовавшееся отверстие заполняют песком.
Если у грунта высокий показатель влажности, для повышения плотности и прочности такой субстанции применяют метод, при котором устанавливают специальные песчаные столбики – дрены. Предварительно в грунт помещают обсадную трубу. Ее укрепляют посредством засыпания определенной массой песка – в зависимости от диаметра установленной конструкции. Для полноценного закрепления трубы, используют метод виброуплотнения. Количество необходимых дрен определяют в индивидуальном порядке – еще на этапе проектирования.
Оптимальным решением считается повышение плотности грунта с помощью материалов, которые обеспечивают сцепление и прочность – к ним относится цемент, жидкое стекло, битум. Перечисленные субстанции заливают в заранее сформированные скважины. Если вам необходимо провести работы по уплотнению грунта или рассчитать коэффициент уплотнения, обращайтесь за консультацией к нашим менеджерам через форму на сайте или по контактному телефону.
