Рис.10.47.Схеми ущільненя грунтів: а – кулачковим котком (І – план; ІІ – розріз; ІІІ – схема переміщення машин; 1…8 – ходи котка); б – пневмоколісним; в – гладки самохідним котком; г – трамбувальною плитою, підвишеною на стрілі екскаватора; перекриття смуги, що укочується; 4 – пухкий шар грунту; 5 – ущільнений шар грунту; 6 – зона ущільненя грунту ручними трамбівками; 7 – шари грунту, що ущільнюються катком; 8 – вісь переміщення екскаватора; 9 – трамбувальна плита; 10 – ущільнувальна смуга; 11– місця стоянки екскаватора
Таблиця 10.15
Умови застосування катків для ущільнення грунтів у насипах
Тип катків
Умови застосування
Маса, т
Товщина слою
Число проходів
зв’язні ґрунти
незв’язні ґрунти
З гладкими вальцами
Незв’язні грунти
1–5
0,15
4–10
То ж, моторні
Незв’язні ґрунти, в стиснутих умовах
9–18
0,25
—
4–6
Кулачкові
Зв’язні ґрунти
0,25
6–14
—
0,3
6–14
—
0,3
6–12
0,4 (0,65)
4–10
—
Пневмошинні
Будь-які ґрунти
0,15
0,25
0,4
6–12
4–8
0,5
Гратчасті
Зв’язкові грудкуваті
із замерзшими грудками і гравелисті ґрунти
0,4
6–10
–
Вібраційні
Незв’язні ґрунти
0,4
—
3–4
0,6
Попутним проходом автомашин і скреперів
Будь-які, що відсипаються
ґрунти
—
0,2–0,4
4–5
4–5
*19 Кизима В. Технологія виконання та проектування земляних робіт в будівництві
Таблиця 10.16
Основні параметри грунтових віброкотків різних компаній
Виробник (фірма, країна) видає серії катків Найменування основних параметрів
Індекси машин
Величини основних параметрів
Botag, Німеччина, D3/PD-3
BW 124
BW 145
BW 177
BW 211
BW 212
BW 213
BW 215
BW 225
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
3,65
1,20
41/41
4,99
1,43
34/34
7,32
1,68
30/40
10,62
11,60
2,13
30/36
11,08
11,48
2,13
30/36
12,40
2,13
30/36
16,10
2,13
31/36
25,22
24,82
2,13
26/26
Botag, Німеччина, ОН3/PDН-3
BW 124
BW 145
BW 177
BW 178
BW 170
BW 213
BW 214
BW 216
BW 219
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
3,30
3,35
1,20
41/41
5,05
5,33
1,43
34/34
7,45
7,61
1,68
30/40
7,97
8,15
1,68
30/40
8,99
9,17
1,68
30/40
12,65
13,05
2,13
30/36
14,11
2,13
31,36
16,15
16,65
2,13
31/36
19,22
19,56
2,13
26/30
Hamm/Wirtgen Groop, Німеччина, 3000/3000Р
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
5,35
5,78
1,37
30/42
7,05
7,05
1,68
30/42
12,19
12,29
2,14
30/40
14,23
14,3
2,14
30/40
15,75
15,85
2,14
30/40
17,82
17,92
2,22
27/30
19,80
19,90
2,22
27/30
24,96
2,22
27/30
Продовження таблиці 10.16
Dynapac/Melso Minerals, Швеція СА-D/ CA-PO
CA 121
CA 141
CA 150
CF 152
CA 252
CA 252
CA 250
CA 280
CA 302
CA 352
CA 402
CA 512
CA 602
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
4,20
4,35
1,365
4,77
4,91
1,524
32,5
7,10
7,40
1,676
31/43
7,30
7,70
1,676
29/40
10,05
11,45
2,13
30/33
10,50
11,90
2,13
30/33
12,50
2,13
33/33
12,60
12,50
2,13
30/33
13,05
12,95
2,13
30/33
13,80
2,13
30/33
15,60
15,80
2,13
27/31
18,60
18,60
2,13
27/31
Slavoslroy, Словаччина, VV-D/VV-PD
VV 500
VV 710
VV 910
VV 1100
VV 1500
VV 2010
VV 2510
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
4,95
5,02
1,40
30/38
7,10
7,15
1,68
30/40
8,85
8,85
1,68
30/40
11,08
11,52
2,20
32/35
14,31
14,22
2,20
29/35
20,71
20,78
2,24
28/34
25,36
25,48
2,24
28/34
Caterpillar, США, CS/CP
423 E
433 E
533 E
563E
573E
583E
663E
683E
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
6,64
1,68
6,64
6,88
1,68
9,96
10,24
2,13
23/32
11,12
1,55
2,13
23/32
13,57
13,75
2,13
23/32
15,1
15,23
2,13
23/30
16,70
16,50
2,13
23/30
18,50
2,13
23/30
ABG/Ingersoll-Rand, США SD-D/SD-F
SD 45
SD 70
SD 77
SD 100
SD 105
SD 122
SD 150
SD 200
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
4,8
5,15
1,37
7,17
1,67
31/34
7,48
8,13
1,67
31/34
10,43
2,13
31/34
10,43
11,46
2,13
31/34
11,97
12,86
2,13
31/34
15,96
16,51
2,13
20/34
20,41
20,18
2,13
20/31
Продовження таблиці 10.16
Vibromax, Німеччина, W-D/W-PD
W406
W606
W1106
W1406
W2006
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
4,50
4,5
1,40
7,00
7,00
1,75
30/40
12,9
13,3
2,10
29/36
15,3
15,8
2,10
29/36
20,0
21,0
2,10
29/35
Раскат і ЧТЗ,
Росія, ДУ і ВК
ДУ-111
ДУ 74
ДУ 85
ВК 24.01
Маса гладковальц. катка, т
Маса кулачкового катка, т
Ширина вальця, м
Частота вібрації, Гц
7,3
1,7
25/36
9,0
9,5
1,7
25/35
13,0
13,5
2,0
23,6
26,0
3,00
0/30
Для роботи причіпних котків слід готувати ділянку відсипаного шару завдовжки не менше 100…200 м. Розширення фронту вкочування підвищує продуктивність котків. Проте|однак| при збільшенні довжини ділянки потрібно мати на увазі, що в суху жарку погоду ґрунт швидко пересихає і вкочування вимагає додаткових проходок.
При вертикальному плануванні ділянки і ущільненні насипів|насип|, ширина яких достатня для поворотів катка, застосовують схему руху по замкнутому колу|коло|. На насипах|насип|, де виключена можливість|спроможність| поворотів катка і влаштування|устрій| з’їздів (в’їздів), застосовується човникова|човниковий| схема руху — трактор у кінці|у кінці,наприкінці| ділянки відчіплюється|відчіпляється| від катка з одного боку і причіплюється до нього з|із| іншого.
При вкочуванні насипів|насип| шириною більше 10 м|м-код| причіпними котками перший і другий ходи мають бути на відстані 2…2,5 м|м-код| від бровки насипу|насип|, а потім, зміщуючи ходи на 1/3…1/4 ширини катка у бік брівки, ущільнити краї насипу|насип|. Після|потім| цього коткування продовжують круговими проходками від краю до середини насипу|насип| з|із| перекриттям|перекриття| кожного проходу на 1/3…1/4 ширини катка.
7* Кизима В. П. Механізація земельних робіт у будівництві
При коткуванні ґрунтів під час першого|перший| і двох останніх проходів рекомендується швидкість руху не менш 1,5…2 км/год, при всіх проміжних — висока швидкість (до 8 км/год). Питомий тиск|тиснення| робочого органу для ущільнення ґрунту не повинен перевищувати межі міцності ґрунту, наведеного в табл. 10.17. Разом з тим|в той же час| він має бути дуже|занадто| низьким, оскільки|тому що| в цьому випадку знижуються як абсолютні значення отримуваної|одержуваної| щільності, так і товщина опрацьовуваного|проробляти| шару:
s £ (0,9 ¸ 1,0) sр , (10.48)
де s — питомий тиск|тиснення| робочого органу машини, МПа; sp — межа міцності ґрунту, МПа.
Питомий тиск|тиснення| жорсткобарабанних| котків змінюється (збільшується) у міру зростання|зріст| щільності оброблюваного шару за рахунок скорочення площі|майдан| контакту колеса з|із| ґрунтом.
Ґрунти високого ступеня зв’язності (важкі суглинки)
1,0–1,5
0,6–0,8
1,2–2,0
Дуже зв’язні (глинисті)
1,5–1,8
0,8–1,0
2,0–2,3
При використанні пневмокотків| питомий тиск|тиснення| можна регулювати, змінюючи|зраджуючи| тиск|тиснення| повітря в шинах. Так, для ущільнення пісків рекомендується тиск|тиснення| в шинах, рівний 0,2 МПа, супісків — 0,3…0,4 МПа, а суглинків і глин — 0,5…0,7 МПа.
Приущільнення ґрунтів трамбуванням. Попереднє ущільнення ведуть трамбовками удвічі|вдвічі| меншої маси, ніж розрахункова, при використанні трамбуючої машини висота падіння плити в чотири рази менше розрахункової. Для того, щоб уникнути пошкоджень|ушкодження| штучних споруд|спорудження| або фундаментів|фундамент|, ущільнювати ґрунт трамбуючими машинами слід|прямувати| не ближче двох метрів від цих споруд|спорудження|. При ущільненні ґрунту, розташованого|схильний| над трубами|труба-конденсатор|, товщина засипки, заздалегідь ущільненої іншими засобами|кошт| (ручні трамбівки), має бути не меншою 2 м.
Схема ущільнення ґрунту плитою, підвішеною до стріли екскаватора, наведена на рис. 10.46 (г). При використанні трамбуючих машин Д-471| і ЦНИИС| ущільнення ґрунту допускається на відстані не менше 0,6 м|м-код| від бровки із|із| зменшенням висоти падіння плити на 0,5…0,75 м. Якщо щільність ґрунту при цьому виявиться недостатньою, то збільшують число проходів по одному сліду. Другий, третій і подальші|наступний| сліди проходів повинні перекривати попередні на 0,1…0,2 м.
Для ущільнення ґрунтів невеликих об’ємів|обсяг| і в обмежених умовах використовують трамбівки Тр-1|, И-157|, И-132|, С-690|.
При ущільнення ґрунту вібрацією. Звичайна|звичний| вібрація застосовується для ущільнення незв’язних або малозв’язних ґрунтів (що містять|утримувати| не більше 6% фракцій глинистих частинок|частка,часточка|). Поверхневе|поверховий,зверхній| віброущільнення можна виконувати по круговій схемі або човниковим|човниковий| способом. Для шарів завтовшки 0,5…0,4 м|м-код| використовують віброкотки з|із| збуджуючою силою до 98 кН|, при цьому по одному сліду роблять|чинити| 3…4 проходи.
Самохідні віброплити застосовують для ущільнення незв’язних ґрунтів товщиною до 1,2 м|м-код| на прямолінійних ділянках завдовжки 50…100 м|м-код|, з|із| поздовжнім ухилом|уклон,схил| не більше 10% і поперечним — до 5%.
При зворотному засипанні пазух заглиблених підвальних частин промислових споруд засипають та ущільнюють одноразово з обох боків споруди після зведення стін. Спочатку ґрунт подають та розрівнюють бульдозерами з одного боку цієї споруди, а потім, під час ущільнення цього шару ґрунту, подають та рівняють з іншого боку споруди.
Ущільнення виконують пневматичними чи електричними трамбівками, а також підвісними плитами одразу після зведення підземної частини споруди. Ущільнюють ґрунт концентричними смугами за допомогою підвісних плит у межах робочої зони. Можна ущільнювати ґрунт також віброплитами або віброзанурювачами. Насамперед виконують роботи в межах ділянки із заниженими позначками, щоб отримати загальний рівень, а потім уже проводять роботи по всьому котловану.
Ущільнення траншей здійснюють після зворотного їх засипання і після перевірки укладання трубопроводів. Траншеї засипають у два прийоми: спочатку засипають трубопроводи вручну на висоту 0,2 м, потім засипають бульдозером. Кріплення видаляють по мірі засипання.
Одночасно можна знімати по вертикалі не більше трьох дошок. Якщо видалення кріплень викликає небезпеку (в пливунах, поблизу фундаментів), їх залишають у ґрунті або розбирають частково.
Зворотне засипання траншей виконують з пошаровим ущільненням пнемо- або електротрамбівками.
10.11. Водовідведення, водовідлив і пониження поверхневих вод
Відведення поверхневих вод.Перед початком земляних робіт необхідно територію будівельного майданчика захистити від обводнення зливовими італими водами. Для цього з нагірного боку майданчика влаштовуються обвалування і нагірні канави розраховується по максимальному притоці і допустимій швидкості дренажу води в них. Розміри поперечного перетину нагірної канави можуть бути орієнтовно прийняті:
глибина0,5–0,8 м,
ширина по дну 0,5 м.
Канаві необхідно додати подовжній ухил не менше 0,002
Для запобігання стіканню поверхневих вод у відкриті котловани і траншеї слід розташовувати кавальєри (бурти) ґрунту з нагірного боку, а за відсутності кавальєрів робити обвалування. Розробку котлованів або траншей слід вести у міру зведення фундаментів або влаштування комунікацій. При цьому слід прагнути до того, щоб проміжок часу між розробкою котловану і влаштуванням фундаментів був мінімальним. Після зведення фундаментів слід відразу ж проводити зворотну засипку пазух з ретельним ущільненням ґрунту.
Водовідлив.Водовідлив застосовується при розробці котлованів і траншей нижче за рівень ґрунтових вод при невеликих притоках води, малих розмірах виїмок, а також при зв’язних (глинистих) ґрунтах і скельних породах.
При розробці траншей для фундаментів слід забезпечити їх ухил 0,001 – 0,003 у бік, протилежним їх розробці. При цьому максимальне перевищення початку і кінця траншей повинне бути не більше 10 см тобто бути в межах товщини вирівнюючого шару піску.
У найбільш низькій частині траншеї (котловану) влаштовується приймальний колодязь (зумпф), а на бермі встановлюється два насоси — той, що діє та запасний.
Для розрахунку кількості насосів, необхідних для відкачування води слід знати приток ґрунтової води з 1 м2 поверхні дна котловану (траншеї) і укосів, розташованих нижче за відмітку рівня ґрунтових вод.
Для відкачування води до 15 м3/год. при глибині виїмок до 7 м рекомендується використовувати привідні діафрагмові насоси, а при протоці води від 15 до 30 м3/год — напірні центробіжні помпи.
При великій площі котловану або протяжності траншей рекомендується вибирати помпи невеликої продуктивності. Це дозволить рівномірно розставити їх по периметру котловану (довжині траншеї), послідовно включаючи їх в роботу по мірі розробки виїмок. Це полегшить також підведення води до приямків (зумпфам). При відкачуванні води з невеликих котлованів під одиночні фундаменти зручно використовувати насоси, встановлені на автомобілі або пересувному візку.
При підрахунку трудомісткості робіт по водовідливу слід враховувати, що відкачування води повинне проводитися цілодобово в 3 зміни. Для обслуговування помп виділяється механік і землекоп, що спостерігає за станом зумпфів і ухилів дна.
У тих випадках, коли приток води більше 30 м3/год і інтенсивне відкачування відкритим способом може викликати винесення дрібних частинок ґрунту і тим самим порушити структуру його в основі, застосовується водопониження.
Пониження поверхневих вод.Пониження поверхневих вод застосовується при розробці котлованів і траншей нижче рівні ґрунтових вод при великих притоках води і при незв’язних ґрунтах (піщаних, піщано-гравелистих і ін.), що характеризуються великим коефіцієнтом фільтрації.
У цивільному і промисловому будівництві для штучного водопониження найчастіше використовуються голкофільтри. Такі установки є типові, проте залежно від необхідної глибини водопониження, величини притоку води і первинного рівня ґрунтових вод необхідно перевірити можливість застосування тієї або іншої установки вконкретних умовах, визначити необхідну відстань між голкофільтрами, голкофільтри розташовуються в один ряд паралельно сторонам котлована на відстані 0,5 – 1,0 м від бровки.
Потрібна продуктивність насосної установки визначається по формулі:
, (10.49)
де — коефіцієнт фільтрації в м/добу;
Н — потужність водоносного шару в м;
S — величина проектованого пониження рівня ґрунтових вод в м (понижений рівень ґрунтових вод повинен бути на 0,5 м нижче за дно котловану);