Материал: 2144
уплотняемую среду можно регулировать изменением высоты падения трамбующей плиты или ее массы.
В процессе удара за очень короткий промежуток времени большая часть кинетической энергии рабочего органа затрачивается на деформирование грунта. Этот процесс сопровождается весьма быстрым повышением давления на поверхности контакта и последующим
|
быстрым его спадом. |
|
|
|
|
|
СибАДИ |
||||||
|
При возведении земляного полотна неизбежно происходит |
|||||
|
разрыхлен е грунта (табл. 1.15). Для его уплотнения применяют |
|||||
|
разл чные уплотняющие средства с целью улучшения его структуры и |
|||||
|
создан я устойч вого земляного полотна. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Таблица 1.15 |
|
|
Параметры грунта при разработке его средствами механизации |
|||||
|
|
|
|
Относительная |
Модуль |
|
|
Маш ны |
Состояние грунта |
|
плотность |
деформации |
|
|
|
|
|
грунта |
грунта, МПа |
|
|
Грейдеры-элеваторы |
Очень рыхлый и |
|
0,75…0,80 |
1…2 |
|
|
|
рыхлый |
|
|
|
|
|
Бульдозеры |
Недоуплотненный |
|
0,80…0,85 |
2…8 |
|
|
Автосамосвалы |
Недоуплотненный |
|
0,85…0,90 |
4…10 |
|
|
|
и почти плотный |
|
|
|
|
|
Скреперы |
Почти плотный |
|
0,90…0,92 |
10…12 |
|
Эффективность работы уплотняющих средств зависит от их параметров и режимов работы.
Одной из важнейших характеристик процесса уплотнения являются контактные давления, развиваемые рабочими органами уплотняющих средств. Их величина определяется из следующего
условия |
|
|
|
|
т к пр, |
(1.6) |
|
где т, |
пр – предел текучести |
предел прочности |
грунта, |
соответствующие степени его уплотнения; к – контактные давления под рабочим органом уплотняющего средства.
Если к < т, то в уплотняемой среде отсутствуют условия активного образования остаточных деформаций.
При к > т в среде возникает такое напряжённое состояние, при котором интенсивность развития остаточных деформаций опережает интенсивность роста внутренних напряжений. В этих условиях достигается наибольший эффект от работы уплотняющих средств.
26
В то же время к не должны вызывать в грунте деформаций, приводящих к нарушению его сплошности, которое наступает при
к > пр.
Одним из основных факторов, влияющих на степень уплотнения грунтов, является их влажность. Для каждого грунта существует такое значение влажности, которому при одинаковой затрате механической работы на уплотнение соотвествует максимальная плотность (рис. 1.5).
СибАДИЭту влажность называют оптимальной.
ρ , 
г/см3
ρмах
Wопт
Влажность W, %
Рис. 1.5. Изменение плотности грунта в зависимости от его влажности
Ориентировочные значения оптимальной влажности для основных категорий грунтов составляют, %: песчаных – 8…12; супесчаных – 9…15; тяжёлых суглинков – 15…22; пылеватых суглинков – 17…23; глинистых – 18…25.
Требуемую плотность грунта определяют по максимальной плотности, установленной методом стандартного уплотнения (методика ДорНИИ). Для этого используют большой прибор стандартного уплотнения ДорНИИ.
Исходная влажность грунтов при уплотнении оказывает большое влияние не только на величину достигаемой плотности, но и на водоустойчивость насыпей. При замораживании оттаивании грунтов, уплотнённых при влажности меньше оптимальной, их деформации будут больше, чем у тех же одинаково уплотнённых грунтов, но при влажности, близкой к оптимальной.
При влажности грунта выше оптимальной необходимо принять меры к его осушению в карьере или по подсушиванию в насыпи. Если влажность грунта ниже оптимальной, то его увлажняют из поливомоечных машин.
Оценку работы катков следует производить по их уплотняющей способности, которая определяется как максимальной плотностью
27
грунта, так и максимально возможной толщиной уплотняемого слоя – |
||||
предельной толщиной слоя, при которой во всех его точках достигается |
||||
требуемая плотность. |
|
|
|
|
точки зрения получения высокой производительности машины и |
||||
снижения стоимости работ необходимо, чтобы требуемая плотность |
||||
достигалась в возможно короткое время и при наименьшей затрате |
||||
механической работы. Поэтому при оценке уплотняющей способности |
||||
машины необходимо учитывать скорость передвижения машины и |
||||
число пр ложен й уплотняющей нагрузки, которое в значительной |
||||
мере зав с т от в да грунта и толщины уплотняемого слоя (рис. 1.6). |
||||
Рис. 1.6. Зависимость нео ходимого числа приложений уплотняющей |
||||
|
нагрузки n от толщины слоя h |
|
||
Из рис. 1.6 видно, что до некоторого значения h необходимое |
||||
число уплотняющих воздействий прямо пропорционально толщине hо. |
||||
Затем с ростом h необходимое число воздействий прогрессирующе |
||||
возрастает. Значение hо |
соответствует |
оптимальной |
толщине |
|
уплотняемого слоя. |
|
|
|
|
Ориентировочно значения толщины уплотняемого слоя в рыхлом |
||||
состоянии |
число проходов уплотняющих машин по одному следу |
|||
рекомендуется назначать по табл. 1.16. |
|
|
||
|
|
|
|
Таблица 1.16 |
СибАДИ |
||||
Рекомендуемое число проходов уплотняющих машин в зависимости от |
||||
|
толщины слоя грунта |
|
|
|
Уплотняющие |
Толщина слоя, см |
Количество проходов |
||
|
|
|
|
|
средства |
связные |
несвязные |
связные |
несвязные |
|
грунты |
грунты |
грунты |
грунты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Кулачковый каток 5 т |
20…30 |
– |
8…14 |
– |
|
|
|
|
|
То же 9 т |
30…40 |
– |
6…12 |
– |
|
|
|
|
|
28
Окончание табл. 1.16
1 |
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же 17 т |
|
|
45…60 |
– |
8…14 |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каток на |
|
|
20…30 |
30…40 |
6…12 |
4…10 |
|
пневмошинах |
12…15 т |
||||||
|
|
|
|
||||
То же 25 т |
|
|
45…60 |
50…70 |
6…12 |
4…10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1.17 |
|
Тип покрытий |
Виды покрытий и материалы |
|
|
|
|
Облегчённые |
Из щебеночных и гравийных материалов, обработанных |
|
|
органическими вяжущими; из холодного асфальтобетона; |
|
|
из грунта, обработанного в установке вязкими битумами |
|
Переходные |
Щебеночные из естественных каменных материалов и |
|
|
шлаков и гравийные; из грунтов и местных слабых |
|
|
минеральных материалов, обработанных жидкими |
|
СибАДИ |
|
|
|
органическими вяжущими; мостовые из булыжного и |
|
|
колотого камн |
|
Н зш е |
Грунтовые, укрепленные различными местными мате- |
|
|
р алами |
Основан е – несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрыт ем передачу нагрузок на грунт земляного полотна. Основан е, как прав ло, состоит из двух или более прочных слоев, из которых верхн е часто укреплены вяжущим с целью создания достаточно прочного слоя под покрытием. Для нижних слоев можно применять менее прочные и менее морозостойкие материалы, но при этом водоустойч вые и неразмокаемые. Некоторые виды оснований приведены в та л. 1.18.
|
|
Виды дорожных оснований |
|
Таблица 1.18 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
Основания |
|
Назначение в дорожной одежде |
|
|||||
Цементобетонные, |
толщиной |
не |
Основной |
слой |
основания |
для |
|||
менее 15 см |
|
|
капитальных покрытий |
|
|
|
|||
Из |
смесей |
минеральных |
Верхний слой основания для капиталь- |
||||||
материалов (гравийных, щебё- |
ных покрытий |
|
|
|
|||||
ночных и др.), обработанных вяжу- |
|
|
|
|
|
||||
щими в установках и на дороге, |
|
|
|
|
|
||||
слоем не менее 5 см |
|
|
|
|
|
|
|
||
Из |
минеральных |
материалов, |
не |
Нижние дополнительные слои основания |
|||||
для покрытий капитального типа, а также |
|||||||||
обработанных вяжущими, слоем не |
|||||||||
верхние для |
покрытий |
облегчённого |
|||||||
менее 15 см |
|
|
|||||||
|
|
переходного типов |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Из |
грунтов, |
укреплённых |
Верхние и |
нижние слои |
оснований |
на |
|||
органическими вяжущими, слоем |
|||||||||
дорогах III и IV категорий |
|
|
|||||||
не менее 5 см |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Из |
грунтов, |
укреплённых |
Верхние и нижние слои оснований на |
||||||
минеральными вяжущими, слоем не |
дорогах всех типов с различными |
||||||||
менее 12…15 см |
|
|
покрытиями |
|
|
|
|
||
Из |
грунтов, |
укреплённых |
Основания |
на дорогах |
IV категории |
||||
добавками различных веществ |
|
и нижние слои на дорогах III категории |
|
||||||
30