Определение требуемой плотности

Как видно из предыдущего, на плотность грунтов при уплотнении влияет множество факторов, поэтому определение требуемой плотности для конкретных грунтов и сооружений является сложной задачей.

В общем случае плотность сложения грунта земляных, насыпных, каменно-земляных и каменно-набросных плотин определяется с учетом:

а) исследований свойств грунтового материала и расположения его в теле плотины (как по высоте, так и по элементам профиля);

б) внешних нагрузок;

в) напряженно-деформированного состояния;

г) способа отсыпки и уплотнения грунтового материала и интенсивности возведения.

Практическое решение этой задачи можно разделить на два этапа.

На первом этапе осуществляется детальное полевое и лабораторное изучение реальных свойств грунтов конкретных карьеров, предполагаемых к использованию в насыпях. На основании анализа фактических характеристик грунтов и результатов расчетов напряженно-деформированного и фильтрационного состояний проектируемого сооружения при выдерживании нормативных требований определяются расчетные характеристики грунтов, обеспечивающих эти требования. Комплексным выражением этих требований для конкретных конструкций и конкретных грунтов является требуемая плотность.

На втором этапе осуществляется определение оптимальных технологических параметров уплотнения, обеспечивающих получение расчетных характеристик грунтов, в частности плотности.

Такая работа выполняется на опытных полигонах непосредственно на строительстве с использованием грунтов из конкретных карьеров и намечаемых типов машин. Эта работа проводится с целью уточнения:

- оптимальной толщины укатываемого слоя из условий обеспечения требуемой плотности грунта;

- оптимальной влажности, при которой грунт должен укладываться в сооружение;

- необходимого количества проходов уплотняющих средств по одному следу.

Опытное уплотнение следует производить для каждого вида грунта, используемого в сооружении, и для каждого типа применяемых уплотняющих машин.

Для каждого типа механизма и вида грунта возводятся две насыпи.

Насыпь №1 возводится для определения значений оптимальной влажности Wопт и максимальной плотности сухого грунта . Она имеет размеры в плане 15*15 м и возводится тремя слоями толщиной 10-15 см каждый. В поперечном направлении насыпь разбивается на 5 полос шириной по 3 м каждая. В полосы грунт укладывается с различными значениями влажности, равными Wопт и отклонениями в ту и другую стороны.

Различная влажность грунта достигается путем подсушки или дополнительного увлажнения. До укладки в полосы контролируется влажность грунта путем отбора проб. После достижения определенной влажности грунт укладывается слоями и укатывается 10 проходами. Из каждого слоя производится отбор проб для определения плотности и влажности грунта из шурфов. После отбора проб укладывается следующий слой насыпи.

Насыпь №2 предназначена для определения необходимого количества проходов механизма по одному следу n и эффективной толщины уплотняемого слоя грунта hэф. Насыпь имеет размеры в плане 15*15 м и отсыпается в три слоя. В поперечном направлении насыпь разбивается на 5 полос шириной по 3 м каждая. В первые 4 полосы грунт укладывается толщиной слоя, равной 10-15 см, толщина слоя в последней полосе составляет 1м. Полосы укатываются различным количеством проходов, равным 2, 4, 6, 8, - для катков с гладким вальцем на пневмошинах и виброкатков. Полоса толщиной 1 м укладывается 10 проходами механизмов. В насыпь грунт укладывается при оптимальной влажности, определенной после возведения насыпи №1. После укатки каждого слоя производится отбор проб из шурфов для определения плотности и влажности грунта.

Рис. 9.7. Схема площадок на опытном полигоне.