Стесненные условия и другие особые случаи

4.33. Уплотнение грунта в стесненных условиях при засыпке водопропускных труб, опор и в конусах мостов и путепроводов, при засыпке, траншей, котлованов следует производить с применением уплотняющих средств вибрационного, виброударного или ударного действия. Допускается уплотнять грунт у труб и устоев послойно катками на пневматических шинах массой до 12 т с соответствующей толщиной слоев поперечными по отношению к оси трассы проходами. При этом расстояние от края вальца катка до поверхности трубы должно быть не менее толщины уплотняемого слоя. Высота засыпки по сторонам трубы не должна отличаться более чем на один слой. Засыпка трубы в целом должна опережать на один слой устройство насыпи на прилегающей площади, при выполнении засыпки трубы одновременно с возведением всей насыпи на данном участке.

4.34. Грунт должен отсыпаться слоями, толщина которых назначается в зависимости от типа уплотняющей машины. Чтобы предотвратить повреждение или сдвиг труб, фундаментов, устоев и других инженерных сооружений от динамического воздействия при уплотнении грунта тяжелыми трамбующими плитами расстояние от края следа плиты до опоры моста, фундамента должно быть не менее 2 м, а до боковых стенок трубы - 3 м. Защитный слой грунта над трубой, предварительно уплотненный другим, более легким средством, в этом случае должен быть не менее 2 м. Часть насыпи вблизи сооружений должна уплотняться с помощью легкого навесного уплотняющего оборудования или легких катков.

При засыпке железобетонных труб следует наблюдать за сохранностью стыков, а гофрированных стальных - за поперечными деформациями стенок. Они не должны превышать величин, указанных в проекте. Расстояние от контура уплотняющей машины (или ее рабочего органа) до стенки трубы не должно быть менее 30 см.

4.35. Для уплотнения откосов земляного полотна могут быть применены катки и трамбовки, смонтированные в качестве навесного или прицепного оборудования к кранам, кранам-экскаваторам, экскаваторам с телескопической стрелой и гусеничным тягачом.

4.36. Наиболее простым оборудованием является плоская трамбовка диаметром 1-1,5 м и массой 2-3 т, подвешенная на подъемном и тяговом тросах к стреле экскаватора-драглайна, движущегося вдоль бровки насыпи. Расстояние экскаватора от бровки насыпи выбирают такими, чтобы тяговый канат был параллельным поверхности откоса, так как в противном случае удары трамбовки не будут перпендикулярными.

Чтобы получить равномерное уплотнение, высота падения трамбовки должна оставаться все время одинаковой. Уплотнение начинают с нижней части откоса, постепенно перемещаясь вверх, после чего переходят на следующую полосу. При этом должно быть обеспечено перекрытие на 0,1-0,2 м как соседних полос, так и отдельных следов уплотнения. Этот способ применим при высоте насыпи до 4,5-5 м. При более высоких насыпях уплотнение откоса таким способом выполняют после возведения каждых 4,5-5 м высоты насыпи, а затем продолжают дальнейшую ее отсыпку.

4.37. При отсыпке насыпей на несвязных или малосвязных грунтов откосы можно уплотнять прицепным вибрационным катком, укрепленным на канате тракторной лебедкой (рис. 4.5) или смонтированным на экскаваторе-драглайне.

В тех случаях, когда уклон откоса не круче 1:3, уплотнять грунт на откосной части насыпи можно виброударной плитой на базе трактора грунтоуплотняющей машины, движущейся сверху вниз.

Уплотнение пологих откосов прицепными (преимущественно вальцовыми катками) возможно с применением удлиненных сцепных устройств.

4.38. Уплотнение грунта в траншеях выполняется в две стадии (рис. 4.6): сначала засыпают и соответствующими механизмами уплотняют пазухи у трубопроводов и защитный слой грунта под трубой толщиной не менее 0,2 м, затем засыпают и механизированным способом уплотняют остальную (основную) часть траншей после испытания трубопровода.

Послойно подбивку пазух и защитного слоя у трубопровода следует производить ручным или навесным электро-, мото- или пневмовибротрамбовками, размеры уплотняющих башмаков которых и самого инструмента не превышает ширины пазух.

Грунт основной засыпки следует послойно уплотнять трамбующими, вибротрамбующими и вибрационными машинами или рабочими органами, выполненными в виде сменного оборудования к базовым серийно выпускаемым машинам, кранам, тракторам и экскаваторам (рис. 4.7). Метод уплотнения и тип оборудования выбирают сообразно виду и состоянию грунта, размеру траншеи, материалу труб, типу стыкового соединения и толщине защитного слоя над трубой.

Рис. 4.7. Уплотнение грунта обратной засыпки траншеи:

1 - экскаватор; 2 - подача силового питания; 3 - шарнирная подвеска вибротрамбовки; 4 - вибротрамбовка; 5 - пружинный амортизатор

Рис. 4.8. Схема гидровибрационной установки для уплотнения несвязных грунтов:

1 - гидровибратор; 2, 3 - шланги подачи воды в нижнее и верхнее сопло; 4 - экскаватор (кран); 5 - водяной насос; 6 - передвижная электростанция

Ударное и интенсивное виброударное воздействия на грунт траншеи возможно только в случае прокладки металлических трубопроводов и при толщине отсыпаемого слоя грунта над ними не менее 1 м. В других случаях следует применить самоходные или подвесные к крану и экскаватору вибрационные плиты или кулачковые, решетчатые и вибрационные катки на буксире к перемещающемуся вдоль траншеи челночным способом трактору.

4.39. В тех случаях, когда земляное полотно из несвязных грунтов не может быть отсыпано послойно (при пересечении болот глубоких обрывистых оврагов и т.п.), в ряде стесненных мест (траншеи, прорези, колодцы), засыпанных песчаным грунтом, при устройстве вертикальных песчаных дрен и несущих свай или дренажных траншей в земляном полотне на болотах, а также при необходимости дополнительно увеличить плотность грунта, укладываемого способом гидромеханизации, применяют гидровиброуплотнение.

Уплотнение ведется с помощью подвесного глубинного вибратора, через центральную полость которого подается вода под давлением 0,2-0,4 МПа в количестве 40-50 л на 1 м³ песка (рис. 4.8). При этом вибратор остается включенным при погружении и подъеме, а вода подается только при погружении. Воронки, образующиеся на поверхности насыпи после подъема гидровибратора, должны быть засыпаны тем же грунтом и уплотнены.

4.40. При устройстве выемок на макропористых просадочных (лёссовых) маловажных и очень влажных грунтах применяют глубинное уплотнение (при толщине слоя макропористого просадочного грунта от 4 до 15-20 м) и поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками (при толщине слоя до 4 м).

Глубинное уплотнение осуществляют за счет вытеснения грунта в стороны при устройстве скважин тем или иным способом. Образовавшиеся скважины засыпают местным глинистым грунтом (супеси, суглинки) с его послойным глубинным уплотнением, которое выбирают и выполняют в соответствии с техническими средствами. Дренирующие грунты (песок, шлак и др.) для набивки скважин не допускаются.

Поверхностное уплотнение просадочных макропористых грунтов выполняется трамбовками массой от 6 до 12-15 т, диаметр основания которых назначают исходя из удельного статического давления (в пределах 0,025- 0,035 МПа) и глубины уплотнения (1,2-1,3 диаметра основания трамбовки). Высота сброса трамбующей плиты должна быть постоянной и равной 5-7 м, необходимое количество ударов - от 10 до 15.

4.41. Уплотнение насыпей из крупнообломочного и скального грунта следует выполнять тяжелыми уплотняющими средствами: катки на пневматических нишах с нагрузкой на колесо не менее 7,5 т, решетчатые катки массой не менее 25 т, вибрационные катки массой не менее 6 т, трамбующие и вибротрамбующие машины с ударным контактным давлением - 0,1 МПа и более.

При выборе уплотняющих машин для скальных и крупнообломочных сыпучих грунтов (заполнители крупных обломков - песчаный грунт) предпочтение отдают вибрационным каткам, трамбующим и вибротрамбующим машинам. Крупнообломочные грунты со связным (глинистым или суглинистым) заполнителем лучше уплотняются катками на пневматических шинах и решетчатыми катками и трамбующими машинами.

Число требуемых проходов (ударов) машины устанавливают по величине суммарной осадки поверхности уплотняемого слоя. Условием достижения требуемой плотности может служить величина усадки 8-10%, а верхнего слоя - 10-12% от первоначальной толщины слоя. Если требуемая осадка поверхности не достигается выбранным механизмом, его заменяют белее эффективным.

4.42. Возведение насыпей из одноразмерных песков характеризующихся низкой проходимостью, рациональней вести в зимних условиях, а также в периоды наибольшего естественного увлажнения грунта или при интенсивной поливке в летних условиях. Песок уплотняют виброкатками, виброударными и трамбующими машинами.

Для обеспечения проходимости по верхнему слою земляного полотна следует устраивать «замыкающую» прослойку из материалов типа высевок щебня (0-10 мм), гравийно-песчаных смесей, разноразмерных крупных песков и пылеватых супесей оптимального состава или близкого к этому составу шлаков, золошлаков или из грунтов, укрепленных битумной эмульсией, жидкими битумами, сырой нефтью, известью, золой уноса н т.д. Толщину замыкающего слоя принимают конструктивно равной 8-15 см на минеральных материалов и 5-10 см - на укрепленных грунтов.