Уплотнение оснований тяжелыми трамбовками
Уплотнение оснований выполняется с целью повышения их прочности и снижения осадок зданий и сооружений. Обычно уплотнению подлежат макропористые грунты: лессовые просадочные, рыхлые
песчаные, слабые глинистые и некоторые другие виды грунтов. Различают поверхностное и глубинное упло тнение оснований.
Поверхностное уплотнение выполняют катками, трамбующими плитами, легкими трамбовками при послойном уплотнении отсыпаемых грунтов в насыпях, обратных засыпках и т. п.
Уплотнение грунтовых оснований выполняется по технологиям глубинного уплотнения.
Глубинное уплотнение выполняют грунтовыми сваями, уплотнением тяжелыми трамбовками, предварительным замачиванием и замачиванием с глубинными взрывами.
Уплотнение тяжелыми трамбовками используют при уплотнении лессовых просадочных, рыхлых песчаных и слабых пылевато-глинистых грунтов. Уплотнение оснований производят с поверхности открытого котлована по всей площади застраиваемого здания или под отдельными фундаментами.
При отрывке котлована необходимо учитывать то, что после уплотнения отметка дна котлована понижается, поэтому следует отрывать котлован с недобором.
Трамбовки изготовляют из железобетона или металла в виде усеченного конуса с низко расположенным центром тяжести, при котором обеспечивается вертикальность падения и устойчивость трамбовки при ударе по грунту (рис. 3.1, а).
Для уплотнения основания тяжелыми трамбовками массой 2-7 т при высоте сброса 6…8 м используют краны-экскаваторы Э-10011 и Э-1252, а для трамбовок массой 10-15 т при высоте сброса 12…15 м — краны — экскаваторы Э-2503 и Э-2505.
Глубина уплотнения тяжелыми трамбовками составляет в пределах
2- 8 м и зависит от массы трамбовки, высоты сбрасывания, диаметра трамбовки, числа ударов и характеристик грунта.
Если грунт, подлежащий уплотнению, имеет влажность менее оптимальной, то его следует доувлажнять. При доувлажнении расчетное количество воды должно быть равномерно распределено по уплотняемой площади. После впитывания воды и подсыхания грунта на поверхности до влажности, близкой к оптимальной, производят уплотнение грунта.
Трамбование сопровождается понижением поверхности, величина которого уменьшается по мере увеличения числа ударов, и после некоторого числа ударов становится постоянной. Получаемая в этом случае предельная величина понижения от одного удара называется отказом при уплотнении трамбованием.
Рис. 3.1. Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками: а — конструкция тяжелой трамбовки; б — схема производства работ; 1 — стальной лист толщиной 20 мм; 2 — стальные пластины толщиной 20 мм; 3 — арматурные стержни; 4 — устройство для присоединения к канату; 5 — пространство, заполненное бетоном; б — кран; 7 — трамбовка; 8 — проектная отметка ; 9 — отметка дна котлована перед трамбовкой; 10 — направление движения крана; 11 — уплотненный грунт; 12 — полоса, уплотненная с одной стоянки; 13 — стоянки крана через 0,9-d |
Величина отказа устанавливается опытным путем и ориентировочно составляет: для пылевато-глинистых грунтов 1-2 см, для песчаных 0,5-1,0 см. Число ударов для уплотнения до отказа зависит от начального значения плотности грунта и составляет 5-16 ударов.
Величина отказа зависит от параметров трамбовки и высоты ее сбрасывания. На основании опытных данных назначается необходимое число ударов для достижения требуемого качества уплотнения.
Уплотнение грунта трамбовками массой 5-7 т в пределах отдельных участков следует производить циклами с последовательным переходом от следа к следу (рис. 3.2, а). В каждом цикле по каждому следу производят 2-3 удара. В каждом последующем цикле трамбование ведут со смещением следов трамбования предыдущего цикла на половину диаметра трамбовки. Последовательность циклов сохраняется до тех пор, пока не будет произведено то число ударов, при котором достигается проектный отказ, устанавливаемый в начале работы по результатам опытного уплотнения.
Уплотнение трамбовками массой 10-15 т ведется со смещением следов на расстояние, равное одному диаметру трамбовки (рис. 3.2, б). При этом по одному следу дается заданное число ударов по уплотнению до отказа.
( | —— a-й цикл Ч_,У Рис. 3.2. Уплотнение грунта тяжелыми трамбовками на отдельных участках: а — трамбовками массой 5-7 т; б — то же, массой 10-15 т |
Верхний слой уплотняемой поверхности после окончания трамбования взрыхляется, поэтому грунт доуплотняется ударами трамбовки с высоты 0,5-1,0 м. При значительной площади взрыхленный слой уплотняется катками.
В зимнее время уплотнение основания тяжелыми трамбовками производится при талом состоянии грунта и естественной влажности.
Если условия не позволяют подсушить верхний слой грунта, то дно котлована засыпают слоем маловлажного грунта толщиной 1,0-1,5 м.
При уплотнении основания тяжелыми трамбовками ПОС должен содержать: план и разрез котлована с размерами уплотняемой площади и контурами фундаментов; указания о требуемой плотности, оптимальной влажности грунта и необходимой глубине уплотнения; соображения по выбору механизмов для уплотнения и параметров трамбовки; сведения о необходимом числе ударов трамбовки по одному следу и величинах контрольных отказов и понижения трамбуемой поверхности; величину недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов при производстве земляных работ; высоту сбрасывания трамбовки, а при необходимости доувлажнения количество воды, заливаемое на 1 м3 уплотняемого основания.
Эффективность технологии уплотнения грунтов основания тяжелыми трамбовками представлена в табл. 3.1.
Таблица 3.1 Технологические параметры уплотнения оснований тяжелыми трамбовками
|