Технология уплотнения земляного полотна.

Для уплотнения грунтов применяют разнообразные машины, которые по способу действия на грунт можно разделить на три группы:

1) катки, уплотняющие грунт в процессе движения по его поверхности за несколько проходов по одному следу (вальцы катков могут быть гладкие, кулачковые или в виде пневматических шин);

2) ударные или трамбующие машины (трамбовки пневматического действия, электротрамбовки, молотковые трамбовочные машины, трамбующие плиты);

3) вибрационные машины.

Наиболее распространенными являются пневмоколесные катки, которые применяют для всех видов грунтов.

К основным параметрам катков относятся: давление в шинах, масса катка, требуемое число проходов по одному следу, оптимальная толщина уплотняемого слоя.

Пневматические шины дают возможность получить оптимальные режимы напряжений благодаря изменению давления воздуха с учетом состояния грунта в конце уплотнения. Рекомендуют на начальном этапе уплотнения давление в шинах устанавливать 0,2-0,3 МПа. На заключительном этапе давление должно быть 0,6-0,8 МПа (кроме песков).

Толщину уплотняемых слоев для пневмоколесных катков принимают 0,20-0,25м при применении легких катков (массой 15т); 0,30-0,40м при тяжелых катках (массой 25т). Толщину слоев и количество проходов уточняют пробной укаткой. Уплотнение производят проходами в последовательности от края к середине круговыми проходами. При уплотнении верхних слоев насыпей высотой более 1,5м первый и второй проходы по одному следу выполняют вначале на расстоянии 2м от бровки насыпи, а затем, смещая проходы на 1/3 ширины катка в сторону бровки, уплотняют края насыпи.

При работе кулачковых катков уплотнение грунтов идет не сверху вниз, а снизу вверх. Поэтому погружение кулачков в грунт при первых проходах катков – обязательное условие для успешного уплотнения грунта. Это обстоятельство обуславливает возможность применения таких катков только на тяжелых связных грунтах.

Уплотнение грунта прицепными кулачковыми катками выполняют круговыми проходами по рабочей захватке в последовательности от краев к середине с перекрытием полос уплотнения на 0,15 – 0,25м.

При работе катков с гладкими вальцами необходимо первоначально произвести подкатку легкими катками (5-6 тонн). Они должны выполнить 30-40% от общего числа проходов. Первый проход катка совершается на минимальной скорости, последующие проходы - на более высокой скорости. Грунт укатывают по кольцевой схеме с перекрытием последующего прохода на 1/3 ширины вальца.

Решетчатые катки эффективны при уплотнении грунтов, которые содержат твердые включения: крупнообломочные, мерзлые комья.

При уплотнении мерзлых грунтов вначале 3-4 прохода осуществляется решетчатыми катками, а окончательное уплотнение, катками на пневмошинах.

Трамбование применяется для любых грунтов в стесненных условиях. При использовании экскаватора с трамбующей плитой, экскаватор движется вдоль оси дороги. Грунты уплотняют от бровки земляного полотна к оси дороги с перекрыванием каждого удара на 0,2 -0,5 длины плиты.

Виброкатки применяются для уплотнения несвязных или малосвязных грунтов. Виброкатки массой 4-5 тонн уплотняют грунт на толщину 40-50см. При большей массе катка толщина слоя может достигать 4-5 проходов по одному следу. Количество проходов при определенной влажности составляет 4-5 проходов по одному следу. Виброкатки работают челночным способом, уплотнение производят от бровки земляного полотна к оси насыпи.

В последнее время получают распространение способы уплотнения, основанные на одновременном воздействии укатки и вибрирования, трамбования и вибрирования.