4. Требования к плотности грунтов в теле земляного полотна, выбор уплотняющих машин и способов уплотнения.

Давление от горизонтальных усилий, возникающих на колесах автомобилей при торможении, трогании с места и перемене скоростей, быстро затухает и на глубине 1,2…1,0 м в расчете его можно не учитывать. При этом следует иметь в виду, что в верхней части земляного полотна давление действует не постоянно, а периодически при наличии временной нагрузки, тогда как в нижней части оно создается собственной массой и действует поэтому постоянно.

При определении требуемой степени уплотнения грунта по высоте земляного полотна необходимо учитывать изменение влажности и температуры в течение года.

Отсюда следует, что требуемое уплотнение по высоте насыпи не должно быть обязательно одинаковым. Назначаемая плотность должна учитывать эксплуатационные условия, в которых фактически будет находиться грунт.

В верхних слоях земляного полотна на глубине 1,5…1,2м имеют место наибольшие удельные давления от временной нагрузки, требующие максимально возможного уплотнения в целях повышения несущей способности грунта. Кроме того, нужно учитывать возможное изменение плотности грунта за счет сезонных колебаний влажности и промерзания.

Плотность грунта должна быть достигнута при сооружении земляного полотна, определяют по формуле:

δ_тр =δ_о ּК_тр , где δ_о –оптимальная плотность скелета грунта, г/см³, К_тр –коэффициент уплотнения, установленный действующими нормами.

Выбор машин для уплотнения земляного полотна.

существует 3 основных способа уплотнения грунтов: укаткой, вибрированием и трамбованием. выбор способа уплотнения зависит от вида грунта, его влажности, толщины уплотняемого слоя, потребной степени уплотнения, производительности и маневренности машин.

При уплотнении укаткой сближение частиц грунта и придание ему устойчивой структуры обеспечивается благодаря действию массы катка, многократно проехавшего по поверхности уплотняемого грунта. Моторные катки с гладкими вальцами из-за малой эффективности используют только при завершающей стадии укатки верхнего слоя насыпи для придания ему ровности. Пневмоколесные катки могут уплотнять все виды грунтов. Их основные преимущества по сравнению с катками с гладкими вальцами заключаются в большей площади контакта с поверхностью грунта, более равномерном распределении давления по этой площади, а т.ж. в том, что благодаря эластичности шины эта площадь в процессе укатки сравнительно мало изменится.

Кулачковые катки рекомендуется использовать для уплотнения тяжелых связных грунтов, особенно комковатых. Особенность работы этих катков заключается в том, что они уплотняют грунт, расположенный ниже уровня заглубления кулачков, верхнюю же часть слоя, находящуюся выше этого уровня, разрыхляют.

Решетчатые катки эффективны для уплотнения комковатых связных грунтов, гравелистых, а т.ж. грунтов, содержащих мерзлые комья. Вальцы этих катков сделаны из сварной или литой решетки с квадратными ячейками 15х15 или 20х20см. решетчатые катки, т.ж. как и кулачковые, рационально применять в комплексе с катками на пневматических шинах.

При уплотнении грунтов вибрированием взаимное перемещение частиц возникает вследствие колебательных движений, сообщаемых вибратором. В процессе взаимных перемещений частицы постепенно занимают вс более устойчивое положение, чем обеспечивается повышение плотности грунта. Уплотнению вибрированием хорошо поддаются несвязные и малосвязные грунты. Суглинки и глины, характеризуемые преобладанием мягких частиц и хорошим сцеплением, уплотнять вибрированием неэффективно.

Основными условиями обеспечения высокого качества работ по уплотнению грунтов и достижения ими требуемой плотности являются: 1)правильный выбор уплотняющих средств в соответствии со свойствами уплотняемых грунтов 2) обеспечение начального состояния грунтов, способствующего их эффективному уплотнению 3)назначение толщины слоев уплотняемых грунтов в соответствии с нагрузкой на них от уплотняющих машин. 4)рациональный режим уплотняющих средств: применение предварительного уплотнения, соблюдение необходимой последовательности проходов и обеспечение их требуемого числа 5) своевременный и тщательный контроль плотности.

Важным фактором, облегчающим уплотнение и способствующим его высокому качеству, является естественная влажность грунта, близкая к оптимальной. При недостаточной влажности грунтов резко возрастает необходимое количество работы по уплотнению-увеличение массы уплотняющих средств и числа их проходов.