И землеройно-транспортных машин

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 56Следующая ⇒

Машины	Увеличение объема грунта, разрабатываемого за один цикл	Увеличение числа циклов в единицу времени	Более полное использование рабочего времени

Одноковшо-вые экскаваторы	Применение сменных ковшей на легких грунтах Очистка ковшей от налипшего грунта	Совмещение отдельных элементов цикла Уменьшение углов поворота в плане	Использование машин в соответствии с их назначением Обеспечение работой Рациональные способы перебазирования машин
Работа в забоях нормальной глубины
Рыхление тяжелых плотных грунтов
Осушение мокрых грунтов в забоях

Окончание табл. 2.1


Бульдо-зеры	Применение боковых открылков к отвалу	Рациональные схемы путей перемещения	Высокая трудовая диc-циплина рабочих
Спаренная работа бульдозеров	Максимально возможные скорости перемещения грунта
Траншейные способы разработки грунта	Рациональные способы резания грунта: уступами, шахматно-гребенчатым способом
Набор и перемещение грунта под уклон
Рыхление тяжелых грунтов
Скреперы	Улучшение наполнения ковша	Рациональные схемы путей возки грунта: максимально возможные транспортные скорости	Обеспечение материалами, ресурсами, вспомогательными машинами. Своевременное выполнение техобслуживания и текущего ремонта. Увеличение числа рабочих смен в сутках (до 2–3). Использование машин зимой. Обеспечение квалифицированными кадрами
Набор грунта под уклон; набор грунта с толкачом; увеличение толщины стружки при рациональных способах резания грунта (уступами, шахматно-гребенчатым способом)

С увеличением дальности перемещения грунта производительность бульдозеров и скреперов резко снижается, при дальности перемещения грунта бульдозером свыше 20–30 м становится малоэффективным из-за больших потерь грунта по пути. Объем перемещаемого отвалом грунта в большой мере зависит от уклона местности, на которой работает бульдозер. При работе на спусках объем перемещаемого за один раз грунта и производительность резко увеличиваются.

Производительность скрепера в основном зависит от длины пути. Пределы применения скреперов можно увеличить при повышении транспортных скоростей движения до 30–60 км/ч.

Контроль качества при производстве земляных работ

Процесс возведения земляных сооружений систематически контролируют, проверяя:

– геометрические размеры земляных сооружений;

– положение выемок и насыпей в пространстве (в плане и высотное);

– свойства грунтов, залегающих в основании сооружений;

– свойства грунтов, используемых для устройства насыпных сооружений;

– качество укладки грунта в насыпи и обратные засыпки (характеристики уложенных и уплотненных грунтов).

Постоянный контроль за качеством производства работ осуществляют инженерно-технические работники, операционный контроль производят с привлечением представителей геодезической службы и строительной лаборатории.

При контроле положения в пространстве и размеров сооружений проверяют расположение на плане земляных сооружений и их размеры: отметки бровок и дна выемок; отметки верха насыпей с учетом запаса на осадку; отметки спланированных поверхностей; уклоны откосов выемок и насыпей.

Данный контроль осуществляют с помощью геодезических приборов, простейших приспособлений – строительных уровней, рулеток, метров, отвесов, шаблонов, откосников, мерных реек, наборов визирок и вешек.

Производят оценку свойств грунтов. Для этого определяют основные характеристики: плотность и влажность, являющиеся критериями качества. Для отдельных сооружений контролируют еще гранулометрический состав, коэффициент сдвига, фильтрационные свойства грунтов.

Технология уплотнения грунта при строительстве

Земляных насыпных сооружений

Факторы, влияющие на интенсивность уплотнения грунтов

И их характеристика

Для создания устойчивых, надежных и прочных земляных сооружений укладываемый грунт необходимо уплотнять.

Укладку и уплотнение грунтов выполняют при планировочных работах, возведении различных насыпей, обратных засыпках траншей и пазух котлованов. Уплотняют грунт обычно послойно, по мере его поступления. С увеличением плотности грунта обычно возрастают его прочность, водонепроницаемость, сопротивляемость размыву, повышается статическая устойчивость земляного сооружения.

Степень уплотнения грунта оценивают по его плотности.

На уплотняемость грунта влияют многие факторы: механический состав и связность, начальная плотность, влажность грунта, толщина укладываемого и уплотняемого слоев, способы уплотнения и параметры грунтоуплотняющих машин, количество работы, затраченной на уплотнения (т. е. число проходок уплотняющим механизмом по одному месту).

Как правило, более интенсивно и легко уплотняются несвязные грунты (пески, супеси), между частицами которых нет цементационных связей, а более равномерное уплотнение можно получить при укладке грунта тонкими слоями.

Процесс уплотнения в значительной степени зависит от влажности грунта. Действие воды, обволакивающей поверхность частиц грунта, можно уподобить смазке, снижающей трение частиц грунта между собой при более плотной укладке их в результате приложения нагрузки. Однако по мере увеличения влажности плотность грунта будет возрастать (при одной и той же затраченной работе) до определенного предела, выше которого с увеличением влажности плотность грунта уменьшается. Это объясняется несжимаемостью воды при заполнении ею всех свободных пор в рыхлом грунте.

Уплотнение грунта с наименьшими затратами энергии может быть достигнуто только при оптимальной влажности. Ее точное значение устанавливают по данным пробного уплотнения. Для эффективного использования уплотняющих машин сухие грунты доувлажняют по возможности в карьерах (за 2–3 месяца до начала разработки) или добавляют воду на месте укладки, переувлажненные – подсушивают при послойной укладке.

Необходимую плотность грунта обычно нельзя получить однократным приложением уплотняющей нагрузки. Как правило, при первых проходах катков или ударах трамбовок происходит интенсивное нарастание плотности, после 3–4 проходов интенсивность уплотнения резко падает, а после 10–12 практически прекращается. Нужное число повторных приложений нагрузок (проходов) можно установить только по пробному уплотнению грунта. Оптимальное число проходов грунтоуплотняющей машины определяется при прочих неизменных факторах (механический состав и связность, начальная плотность, влажность и т.д.) и составляет обычно 6–8.

Способы уплотнения грунта, их характеристика

И условия применения

Процесс укладки грунта в профильные насыпи требует выполнения ряда строительных операций: подготовка основания под насыпь и под каждый укладываемый слой; насыпка-навал грунта; послойное разравнивание насыпанного грунта; доувлажнение и выдерживание грунта до равномерного распределения влаги; собственно уплотнение; срезка неуплотненных слоев грунта с откосов и перемещение его в тело основной насыпи (срезка бахромы).

Существуют следующие способы уплотнения грунтов: укатывание, трамбование и вибрация.

Способ укатки применяется для уплотнения связных и малосвязных грунтов (суглинков, супесей).

Трамбованием и вибрацией рекомендуется уплотнять несвязные грунты (песчаные, гравелистые, галечные). Уплотнение грунта трамбованием эффективно на любых грунтах, но оптимальных результатов достигает на грунтах с пониженной влажностью.

Для уплотнения грунтов используют различные машины: катки статического действия с гладкими, кулачковыми и вибровальцами, с пневматическими шинами; трамбующие машины с вальцами, с падающим грузом, с трамбующими плитами, с виброплитами.

На выбор уплотняющих механизмов оказывают влияние степень требуемого уплотнения, свойства грунта, объемы выполняемых работ, сроки и темпы производства работ, погодные условия.

Наибольшее распространение получило уплотнение грунта катками статического действия: гладкими, кулачковыми, катками на пневмошинах, решетчатыми катками. Это обусловлено простотой и надежностью оборудования, высокой производительностью и сравнительно низкой стоимостью. В построечных условиях используют также и машины динамического действия – катки с вибрационными механизмами.

Катки не могут быть использованы в стесненных условиях, труднодоступных местах, при большой крутизне уплотняемой поверхности (круче 1: 5) и при необходимости уплотнять грунт на глубину более 0, 4–0, 5 м.

Основные показатели, характеризующие работу уплотняющих машин, следующие: толщина уплотняемого слоя; равномерность уплотнения по глубине слоя; необходимое число проходов по одному месту.

При выборе типа катка необходимо учитывать характер взаимодействия его рабочего органа с грунтом (рис. 2.16).

Катки с гладкими вальцами на пневматическом ходу применяют для уплотнения несвязных грунтов, толщина слоя уплотнения Н₀ = 0, 15 м, число проходов катка по одному месту n = 4–10. Катки с гладкими вальцами неравномерно передают нагрузку на грунт и неравномерно уплотняют его в пределах толщи уплотняемого слоя Н₀.

Максимальные напряжения в грунте под гладким вальцом после каждого прохода увеличиваются в связи с уменьшением площади контакта вальца с грунтом.

Рис. 2.16. Схемы взаимодействия органов грунтоуплотняющих машин

с грунтом: а – валец гладкого катка; б – пневмошинный каток;

в – кулачковый каток; г – трамбовка

Максимальное давление на грунт приближенно можно определить по следующей формуле:

(2.72)

где q_л– линейное давление (отнесенное к ширине катка), кН/см;

R – радиус катка, см (рис. 2.16, а);

Е_о – модуль деформации грунта, МПа.

Кулачковые катки используют для уплотнения связных грунтов, Н₀ = 0, 25–0, 4 м, n = 4–14.

В процессе уплотнения грунта кулачковым катком в слое уплотненного грунта можно выделить три зоны (рис. 2.16, в): 1) h₃ – ниже опорной поверхности кулачка, в которой грунт подвергается интенсивному уплотнению вертикальной нагрузкой; 2) h₂, зона в которой грунт уплотняется за счет сдвига его в боковом направлении в результате внедрения в него кулачка; 3) h₁, в которой грунт разрыхляется при выглублении кулачка, и последующее уплотнение его может быть осуществлено только при уплотнении вышележащего слоя.

Применение кулачковых катков на несвязных грунтах неэффективно из-за плохой уплотняемости и податливости разрушению при вдавливании кулачка.

Наибольшее давление, передаваемое кулачковым катком на грунт,

, (2.73)

где Q – сила тяжести катка, кН;

m – число рядов кулачков по ширине катка;

f – опорная поверхность торца одного кулачка, см².

Нагрузка на один кулачок должна быть разрушающей для данного грунта, но не такой, чтобы кулачок вдавливался в грунт на всю высоту; по мере увеличения числа проходов и уплотнения грунта погружение кулачка должно уменьшаться.

Пневмошинные катки уплотняют любые грунты, Н₀= 0, 15–0, 5 м, n = 4–8 для несвязных грунтов; n = 6–12 для связных грунтов.

При взаимодействии с грунтом пневмошинных катков деформируется не только грунт, но и сама шина, что приводит к относительно равномерному распределению напряжений в грунте.

В. П. Ковальчук предложил для определения давления на грунт пользоваться формулой

(2.74)

гдер – давление в шине, МПа;

ξ – статический коэффициент жесткости покрышки.

Оптимальная толщина слоя уплотняемого грунта может быть вычислена по следующим формулам:

для гладких катков

(2.75)

для пневмошинных катков

(2.76)

для кулачковых катков

H₀ = 0, 65 · (L + 0, 25 · b – h₁), (2.77)

где А – коэффициент, определенный экспериментальным путем и при-

нимаемый для гладких катков на сыпучих грунтах равным 0, 4,

на связных грунтах – 0, 3; для пневмошинных катков на любых

грунтах – 0, 2;

ω – влажность уплотняемого грунта, %;

ω ₀ – оптимальная влажность грунта, %;

Q₁ – сила тяжести, приходящаяся на одно колесо пневмошинного

катка, кН;

L – длина кулачка, см;

b – толщина кулачка, см;

h₁ – толщина верхнего разрыхленного слоя после прохода кулачко-

вого катка, см.

Оптимальная толщина слоя уплотняемого грунта зависит от вида катков, их параметров и влажности грунта.

Решетчатые катки используют для уплотнения связных комковатых грунтов, со смерзшимися комьями и гравелистых грунтов.

Схемы движения катков должны быть увязаны с размерами поперечного сечения возводимых насыпей. При небольшой ширине насыпей разворот катков на них невозможен и осуществляется за пределами насыпей. От края насыпи катки проходят не ближе 0, 5 м, что приводит к образованию неуплотненной зоны по откосу («бахромы»). Неуплотненный грунт с откосов обычно срезают, направляя его в насыпи.

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒