Уплотнение грунта пневматическими трамбовками как посчитать объем

Коэффициент уплотнения грунта. Определение плотности грунта

Подготавливаясь к застройке, проводят специальные исследования и тесты, определяющие пригодность участка к предстоящей работе: берут пробы грунта, вычисляют уровень залегания подземных вод и исследуют другие особенности почвы, которые помогают определить возможность (или ее отсутствие) строительства.

Проведение таких мероприятий способствует повышению технических показателей, вследствие чего решается ряд проблем, возникающих в процессе строительства, например, проседание почвы под тяжестью конструкции со всеми вытекающими последствиями. Первое ее внешнее проявление выглядит как появление трещин на стенах, а в совокупности с другими факторами к частичному или полному разрушению объекта.

Коэффициент уплотнения: что это?

Под коэффициентом уплотнения грунта имеют в виду безразмерный показатель, который, по сути, является исчислением из отношения плотность грунта/плотность грунта_max. Коэффициент уплотнения грунта рассчитывается с учетом геологических показателей. Любой из них, независимо от породы, пористый. Он пронизан микроскопическими пустотами, которые заполняются влагой или воздухом. При выработке почвы объем этих пустот увеличивается в разы, что приводит к повышению рыхлости породы.

Важно! Показатель плотности насыпной породы намного меньше, чем те же характеристики утрамбованного грунта.

Именно коэффициент уплотнения грунта определяет необходимость подготовки участка к строительству. Опираясь на эти показатели, подготавливают песчаные подушки под фундамент и его основание, дополнительно уплотняя грунт. Если эту деталь упустить, он может слеживаться и под весом конструкции начнет проседать.

Показатели уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта показывает уровень уплотненности почвы. Его значение варьируется в рамках от 0 до 1. Для основания бетонного ленточного фундамента нормой считается показатель в >0,98 балла.

Специфика определения коэффициента уплотнения

Плотность скелета грунта, когда земляное полотно поддают стандартному уплотнению, вычисляется в лабораторных условиях. Принципиальная схема исследования заключается в помещении образца почвы в стальной цилиндр, который сжимается под воздействием внешней грубой механической силы – ударов падающего груза.

Важно! Наивысшие показатели плотности грунта отмечаются у пород с влажностью чуть выше нормы. Эта зависимость изображена на графике ниже.

Каждое земляное полотно имеет свою оптимальную влажность, при которой и достигается максимальный уровень уплотнения. Этот показатель также исследуют в лабораторных условиях, придавая породе разную влажность и сравнивая показатели уплотнения.

Реальные данные – это конечный результат исследований, измеряющийся по окончании всех лабораторных работ.

Методы уплотнения и вычисления коэффициента

Географическое расположение определяет качественный состав грунтов, каждый из которых обладает своими характеристиками: плотностью, влажностью, способностью к проседанию. Потому так важно разработать комплекс мер, направленный на качественное улучшение характеристик для каждого типа почвы.

Вам уже известно понятие коэффициента уплотнения, предмет которого изучается строго в лабораторных условиях. Проводят такую работу соответственные службы. Показатель уплотнения почвы определяет методику воздействия на грунт, вследствие которой он получит новые прочностные характеристики. Проводя такие действия, важно учитывать процент усиления, прикладываемого для получения необходимого результата. Исходя из этого вычитывается коэффициент уплотнения грунтов (таблица ниже).

Типология методов уплотнения грунта

Существует условная система подразделения методов уплотнения, группы которых формируются исходя из способа достижения цели — процесса выведения кислорода из слоев почвы на определенной глубине. Так, различают поверхностное и глубинное исследование. Исходя из типа исследования, специалисты подбирают систему оборудования и определяют способ его применения. Методы исследования почвы бывают:

статическими;
вибрационными;
ударными;
комбинированными.

Каждый из типов оборудования отображает метод применения силы, например пневматический каток.

Частично такие методы применяются в малом частном строительстве, другие исключительно при построении крупномасштабных объектов, возведение которых согласовано с местной властью, так как некоторые из таких строений могут оказывать влияние не только на заданный участок, но и на окружающие объекты.

Коэффициенты уплотнения и нормы СНиП

Все операции, связанные со строительством, четко регламентируются законом, потому строго контролируются соответствующими организациями.

Коэффициенты уплотнения грунтов СНиП определяет пунктом 3.02.01-87 и СП 45.13330.2012. Действия, описанные в нормативных документах, были обновлены и актуализированы в 2013-2014 годах. В них описываются уплотнения для разного рода почвы и грунтовых подушек, использующихся при возведении фундамента и строений разного рода конфигураций, в том числе и подземных.

Как определяют коэффициент уплотнения?

Проще всего определить коэффициент уплотнения грунта по методу режущих колец: металлическое кольцо выбранного диаметра и определенной длины забивают в грунт, во время чего порода плотно фиксируется внутри стального цилиндра. После этого массу приспособления измеряют на весах, а по окончании взвешивания вычитывают вес кольца, получая чистую массу грунта. Это число делят на объем цилиндра и получают окончательную плотность грунта. После чего ее делят на показатель максимально возможной плотности и получают вычисляемое – коэффициент уплотнения для данного участка.

Примеры вычисления коэффициента уплотнения

Рассмотрим определение коэффициента уплотнения грунта на примере:

значение максимальной плотности грунта — 1,95 г/см 3 ;
диаметр режущего кольца – 5 см;
высота режущего кольца – 3 см.

Необходимо определить коэффициент уплотнения почвы.

С такой практической задачей справиться намного легче, чем может показаться.

Для начала забивают цилиндр в грунт полностью, после чего извлекают его из почвы так, чтобы внутреннее пространство оставалось заполненным землей, но снаружи никакого скопления грунта не отмечалось.

При помощи ножа грунт извлекают из стального кольца и взвешивают.

К примеру, масса грунта составляет 450 грамм, объем цилиндра 235,5 см 3 . Рассчитав по формуле, получаем число 1,91г/см 3 – плотность почвы, откуда коэффициент уплотнения почвы – 1,91/1,95 = 0,979.

Возведение любого здания или конструкции — ответственный процесс, которому предшествует еще более ответственный момент подготовки застраиваемого участка, проектирования предполагаемых построек, расчета общей нагрузки на грунт. Это касается всех без исключения построек, которые предназначены для длительной эксплуатации, срок которой измеряется десятками, а то и сотнями лет.

Читать еще: Как определить размер гаечного ключа по гайке

Подсчет объема уплотняемого грунта в теле насыпи автомобильной дороги

Прочее. Отраслевые разделы

Сообщение от Инж. Гарин:
3

4. Коэффициент рыхления (плотность в разрыхленном состоянии) — объем для перевозки. Это не то же самое, что коэффициент уплотнения

Сообщение от A-l-l-A:
Я всегда считала, что уплотняемый грунт- это произведение геометрического объема грунта на коэффициент потерь (т.к. прежде, чем уплотнить, надо довезти грунт, соответственно, потери будут). Коллега говорит, что уплотняемый грунт- это и есть геометрический, а с коэффициентами считается только объем разрабатываемого грунта

В итоге никто из вас не прав: объем уплотняемого грунта = объему в твердом теле из котлована х коэффициент уплотнения разрыхленного грунта.

Разъяснение Госстроя к этому вопросу.

Отдел сметных норм и ценообразования в строительстве разъясняет, что при определении объемов работ для составления смет на вертикальную планировку следует руководствоваться пунктом 2.12 Технической части сборника № 1 ЕРЕР-84.

Коэффициент уплотнения разрыхленного дренирующего грунта для вертикальной планировки должен быть определен при инженерно-геологических изысканиях и указан в проекте.

Начальник Отдела Ю.И.Малиманов

Ну и зачем мой флуд удалять было ?
Ошибка топикстартёра в том, что ей глубоко по барабану своя профессия. Другой причины случившегося я не увидел.
Знатоками форума обсуждается прямое требование ГЭСН.

A-l-l-A, я вас недаром отправил термины читать. Вы сейчас ничего не стоите на рынке труда. Если чего-то хотите добиваться на работе, то вам надо осваивать в первую очередь термины.
Очень противно было читать ваш первый пост именно потому, что вы не знаете термины.

Вот тут можете немного почитать о них.
6.2 Коэффициент уплотнения грунта

Сообщение от копия Сергей:
объем уплотняемого грунта = объему в твердом теле из котлована х коэффициент уплотнения разрыхленного грунта.

Т.е., весь привезенный грунт, без потерь.

Сообщение от копия Сергей:
Коэффициент уплотнения разрыхленного дренирующего грунта для вертикальной планировки должен быть определен при инженерно-геологических изысканиях и указан в проекте.

Кто-то видел такое в изысканиях? Я ни разу. Коэффициент рыхления по карьерам видел.
В принципе, коэффициент уплотнения разрыхленного дренирующего грунта можно посчитать, зная, коэффициент рыхления и нужный коэффициент уплотнения.
И почему только для дренирующего?

Сообщение от Владимир.:
итата:
Сообщение от Инж. Гарин
3
4. Коэффициент рыхления (плотность в разрыхленном состоянии) — объем для перевозки. Это не то же самое, что коэффициент уплотнения

Сообщение от копия Сергей:
следует руководствоваться пунктом 2.12 Технической части сборника № 1 ЕРЕР-84.

Вспомнила бабка як девкой была 🙂 Уже более десяти лет ГЭСН-ФЕР-ТЕР

Сообщение от копия Сергей:
В итоге никто из вас не прав:

Я уже все написал. Для смет нужны объемы работ по:
1. Устройству качественной насыпи (доувлажнение, уплотнение). Эти объемы определяются для уже УПЛОТНЕННОГО грунта в плотном теле, т.е. являются геометрическими объемами насыпи.
2. Разработке грунта в выемке (резерве) сцелью последующего транспортирования в качественную насыпь. Определяются для грунта в плотном теле выемки (с естественной плотностью). И равны: геом объем насыпихКуплхКпотерь

2 мин. ——
Наиболее правильно писать в ведомостях объемов как это делает Альф (пост#3)? только значения приведенных коэффициентов не постоянны

Сообщение от Инж. Гарин:
более десяти лет ГЭСН-ФЕР-ТЕР

Это знаем, а где там про

Сообщение от Инж. Гарин:
Для смет нужны объемы работ по:

Что именно это нужно?

Сообщение от Владимир.:
Это знаем, а где там про
Цитата:
Сообщение от Инж. Гарин
Для смет нужны объемы работ по:

Сообщение от Инж. Гарин:
Я думал сметы делаются на основе объемов

Вопрос каких объемов? В каком документе написано, что уплотнять нужно именно ваш объем, а не тот, что выше в посте, по ЕРЕР-84?

Нужно читать техническую часть соответствующего сборника. Там есть раздел 2 «Правила исчисления объемов работ». Читаем п. 2.13.

—— добавлено через 36 сек. ——
Имеется ввиду сборник ГЭСН-2001 (ФЕР, ТЕР-2001)

1 мин. ——
Сборник №1 «Земляные работы»

3 мин. ——
Например, расценка ТЕР01-02-001-01 «Уплотнение грунта прицепными катками на пневмоколесном ходу 25 т на первый проход по одному следу при толщине слоя 25 см» и аналогичные, там (в ГЭСН, ТЕР, ФЕР) четко сказано — ед. измерения — 1000 м3 уплотненного грунта

Сообщение от Инж. Гарин:
Сборник №1 «Земляные работы»

Часть 1. Земляные работы. ГЭСН-01-2001 ГЭСН 81-02-01-2001? Или другое?
Не найду никак 2.13

Сообщение от копия Сергей:
В итоге никто из вас не прав: объем уплотняемого грунта = объему в твердом теле из котлована х коэффициент уплотнения разрыхленного грунта.

Разъяснение Госстроя к этому вопросу.

Вот про коэффициент уплотнения рыхленного грунта я ни когда не слышала, сколько работала в разных организациях. Проектировщики используют К упл., указанные в СНиПе 2.05.02-85*.

Сообщение от :
Кто-то видел такое в изысканиях? Я ни разу. Коэффициент рыхления по карьерам видел.

— я тоже не видела такого коэф. в изысканиях.

Сообщение от :
Ошибка топикстартёра в том, что ей глубоко по барабану своя профессия. Другой причины случившегося я не увидел.
Знатоками форума обсуждается прямое требование ГЭСН.

— я вообще здесь попросила лишь ответить на мой вопрос, а не рассуждать, что мне по барабану, а что нет.

Читать еще: Коннектор для интернет провода

Сообщение от :
Очень противно было читать ваш первый пост именно потому, что вы не знаете термины.

— не читали бы. Изложила, как мне было удобно и быстрее.

Сообщение от :
Я уже все написал. Для смет нужны объемы работ по:
1. Устройству качественной насыпи (доувлажнение, уплотнение). Эти объемы определяются для уже УПЛОТНЕННОГО грунта в плотном теле, т.е. являются геометрическими объемами насыпи.
2. Разработке грунта в выемке (резерве) сцелью последующего транспортирования в качественную насыпь. Определяются для грунта в плотном теле выемки (с естественной плотностью). И равны: геом объем насыпихКуплхКпотерь

Я, кажется, поняла свою ошибку. Объем уплотняемого грунта нужен для сметчиков, а им важен именно уже уплотненный в плотном теле насыпи, поэтому мы и должны давать геометрический, который и будет считаться уже уплотненным, так?
Тогда, получается, что и вопрос изначально не верно мной задан, мне нужно было пояснить, что интересует объем уплотняемого грунта, который идет в сводную ведомость объемов работ, для сметчиков.

Сообщение от A-l-l-A:
получается, что и вопрос изначально не верно мной задан, мне нужно было пояснить, что интересует объем уплотняемого грунта, который идет в сводную ведомость объемов работ, для сметчиков

Сметчикам нужен и тот и другой объем.
Именно поэтому мы даем примечание к ведомостям, о котором я писал.

Уплотнение грунта пневматическими трамбовками

Использование пневматических трамбовок является очень востребованным в профессиональном строительстве. При работе во время подготовки фундамента следует максимально уделить внимание обработке грунта, так как если он будет плохо обработан, то постройка может быстро завалиться. Это случается из-за того, что земля под ней со временем усядет. Если не провести соответствующую подготовку, то вопрос о разрушении становится лишь вопросом времени. В нормальном состоянии, когда не производится никакого предварительного воздействия, практически любой грунт имеет свою степень рыхлости, которая не позволяет создавать на нем надежные устойчивые конструкции. Между фракциями находится воздух, чем ближе грунт к поверхности, тем меньше он скрепляется между собой. Чтобы увеличить плотность следует приложить физические усилия.

Уплотнение грунта пневматическими трамбовками енир является одним из наиболее рациональных способов для достижения данной цели. Данная техника применяется в строительной сфере при относительно небольших масштабах работ. С учетом того, что практически все выполняется вручную, то очень сложно выполнить большой объем работ. Тем не менее, пневматическая трамбовка отлично уплотняет поверхность, как это не может сделать ни один другой ручной инструмент. Естественно, что для работы с ней нужно набраться опыта, но аналогичные инструмент не обладают тем соотношением цены и качества как этот. Многое зависит от конкретной модели, но сам тип устройства обладает удобными практическими свойствами.

Преимущества

Большое развитие трамбовки получили благодаря своим преимуществам, сред которых следует отметить следующие факторы:

В устройстве отсутствует электрический двигатель, поэтому, оно может работать максимально долго, не боясь перегрева;
Масса и габариты техники позволяют производить работы вручную;
Хранение и перевозка различных моделей не вызывает большого труда;
Инструмент не может «сгореть» от длительной работы;
Эффективность применения пневматической трамбовки очень высока, так как она позволяет обеспечить большую глубину укладки.

Среди недостатков устройства стоит отметить следующие качества:

Для работы необходим источник пневматической энергии, что не так легко найти, как электричество или жидкое топливо;
Физически сложно выдержать длительную работу трамбовки большой мощности;
Благодаря компактным размерам затрудняется применение ее на больших площадях.

Нормы

Данные изделия изготавливаются по ГОСТ 16436-70. Эти стандарты касаются ручных пневматических и электрических машин. Также имеется технологическая карта на уплотнение грунтов, в которой описываются организационные вопросы работ, связанных с данным процессом.

Характеристики грунтов

У каждого типа грунта имеются свои особые характеристики. От них зависит выбранный режим работы и прочие особенности проведения процесса уплотнения. Если проводится уплотнение грунта трамбовками для группы грунтов 1-2, то она может сильно отличаться от тех, которые относятся к остальным группам:

Уплотнение грунтов

Для искусственного уплотнения грунтов, гравийно-щебеночных оснований и асфальтобетонных смесей при сооружении земляного полотна оснований и покрытий городских дорог, площадей и улиц применяют широкую номенклатуру машин, осуществляющих уплотнение укаткой, трамбовкой и вибрацией. При уплотнении частицы грунта или материала смещаются и укладываются более компактно за счет вытеснения жидкой и газообразной фаз, что приводит к уменьшению объема грунта (материала) и формированию более плотной и прочной его структуры. При укатке уплотнение происходит под статическим действием массы катка, перекатывающегося по уплотняемой поверхности. При трамбовании уплотнение грунта достигается динамическим воздействием падающего на уплотняемый материал груза. При вибрационном уплотнении вибрирующая масса сообщает колебательные движения частицам материала, в результате чего он получает большую подвижность и уплотняется.

Укатка производится прицепными, полуприцепными и самоходными катками с металлическими (гладкими, решетчатыми и кулачковыми) вальцами и колесами с пневматическими шинами. Прицепные кулачковые катки (рис. 4.57, а) предназначены для послойного уплотнения связных и комковатых грунтов и имеют рабочие органы в виде кулачков 2 специальной формы, прикрепленных к съемным бандажам, надетым на полый барабан /, заполняемый балластом (обычно песком). Налипающий на кулачки грунт счищается скребками. Катки выпускаются массой 6. 30 т и различаются между собой размерами барабанов, числом, формой и величиной кулачков.

Пневмоколесные катки осуществляют уплотнение смонтированными в один ряд на одной или двух осях пневмоколесами 4, пригру-женными балластом 3, и могут быть прицепными (рис. 4.57, б), полуприцепными (рис. 4.57, в) и самоходными (рис. 4.57, г). Прицепные и полуприцепные катки применяют для послойного уплотнения связных и несвязных грунтов, самоходные — в основном для уплотнения дорожных оснований и покрытий. Прицепные катки имеют общую массу (с балластом) 12,5. 42,5 т, уплотняют полосу шириной 2,2. 3,3 м при толщине уплотняемого слоя 0,25. 0,5 м. Полуприцепные (к одноосным тягачам и пневмоколесным тракторам) катки производительнее и маневреннее прицепных и выпускаются массой 15. 45 т. Каждое пневмоколесо прицепных и полуприцепных катков нагружается индивидуальным балластом, имеющим свободное перемещение вместе с колесом в вертикальной плоскости. Это обеспечивает постоянную передачу давления на грунт каждым колесом независимо от неровностей уплотняемой поверхности. Полуприцепные катки движутся со скоростью до 11 км/ч и уплотняют полосу шириной до 2,6 м. Самоходные пневмоколесные катки имеют массу 16. 30 т и уплотняют полосу шириной 1,6. 2,2 м. Рабочим органом самоходного катка являются передние управляемые 5 и задние ведущие 6 пневмоколеса, взаимная расстановка которых позволяет получать сплошную полосу уплотняемого материала. При работе каток движется челночным способом со скоростью 3. 4 км/ч.

Читать еще: Как подключить вакуумный насос

Прицепные и самоходные вибрационные катки в 8. 10 раз эффективнее катков статического действия и применяются для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов и материалов. Под действием «вибрации значительно снижаются силы трения и сцепления между частицами уплотняемого материала, который становится более подвижным. Прицепные катки выпускают со взаимозаменяемыми гладкими, кулачковыми решетчатыми вальцами. Внутри пустотелого вальца 9 прицепного катка (рис. 4.57, д) имеется мощный вибратор направленных колебаний, приводимый в действие от установленного на раме катка двигателя внутреннего сгорания 7 через клиноременную передачу 8. Общая масса прицепных виброкатков 3,6. 12 т.

Самоходные виброкатки выпускают одно-, двух- и трехвальцовыми. Встроенные вибраторы имеют ведущие вальцы. Привод вибраторов — механический и гидравлический. Масса самоходных виброкатков до 18 т, вынуждающая сила 20. 50 кН. Они уплотняют полосу шириной до 1,5 м при скорости рабочего хода 6. 10 км/ч. Малогабаритные двухвальцовые виброкатки массой 0,8. 1,4 т применяют для уплотнения грунтов и покрытий в стесненных условиях при малых объемах работ. Они выпускаются с ручным и рулевым управлением, оборудуются механическими возбудителями колебаний и уплотняют полосу шириной до 0,8 м.

Самоходные комбинированные катки оборудуются ведущим вальцом из пневмомашин и гладким металлическим вибровальцом. Оба вальца имеют шарнирно сочлененную раму. Высокая эффективность уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов достигается за счет последовательного воздействия вибрации и статической нагрузки. Привод ведущих пневмоколес и вибровозбудителя — гидравлический. Вынуждающая сила вибровозбудителя регулируется в широком диапазоне в зависимости от условий укатки и достигает 150. 200 кН. Производительность комбинированных катков при уплотнении несвязных грунтов до 1000 м 3 /ч.

Трамбующие машины послойно уплотняют насыпные тяжелые связные и несвязные грунты слоями 1 . 1,5 м, а также грунты в естественном залегании свободно падающими массивными трамбующими органами в виде железобетонных и чугунных плит круглой или квадратной в плане формы с площадью опорной поверхности около 1 м 2 . Необходимая плотность насыпного грунта достигается за 3. 6 ударов плиты по одному месту. Трамбование осуществляется циклично или непрерывно. Цикличное уплотнение грунта обеспечивается плитами 11 массой 1. 1,5 т, подвешенными на стропах к подъемному канату 10 (рис. 4.57, е) экскаватора-драглайна или стрелового самоходного крана. Плиты поднимают* грузовой лебедкой на высоту 1. 2 м и сбрасывают на уплотняемый грунт. Частота ударов не превышает 0,05. 0,1 с -1 , энергия единичного удара — 10. 15 кДж. Трамбующие машины цикличного действия применяют в основном для работы в стесненных условиях на объектах с небольшими объемами работ.

Для уплотнения грунтов на объектах с широким фронтом работ используют самоходные трамбующие машины непрерывного действия на базе гусеничных тракторов класса 10 с ходоуменьши-телями. Рабочим органом таких машин (рис. 4.57, ж) являются две чугунные плиты 12 массой 1,3. 1,4 т, перемещающиеся по направляющим штангам 13. При движении трактора на пониженных скоростях (80. 200 м/ч) плиты автоматически поочередно падают после подъема на высоту 1,1. 1,3 м на поверхность грунта и уплотняют полосу шириной, равной захвату обеих плит. Частота ударов плит составляет 0,4. 0,5 с- 1 , энергия единичного удара 14. 16 кДж. Производительность самоходных машин достигает 500 м 2 /ч. Динамические нагрузки, возникающие при работе трамбующих машин со свободно падающим грузом, вредно влияют на базовую машину, а также расположенные поблизости сооружения и подземные коммуникации.

При выполнении небольших объемов работ по уплотнению несвязных грунтов, щебня и гравия в стесненных условиях применяют самопередвигающиеся вибрационные трамбующие плиты (рис. 4.57, з) с рабочим органом в виде поддона (плиты) 14, на котором установлены один или два двухдебалансных вибратора 15 направленного действия. Привод вибраторов осуществляется от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания. При работе вибраторов происходит уплотнение грунта и одновременное самостоятельное перемещение виброплиты в заданном направлении под воздействием горизонтальной составляющей вынуждающей силы. Масса виброплит составляет 250. 1400 кг, вынуждающая сила — 12,5. 63 кН.

Эксплуатационная производительность уплотняющих машин (м 3 /ч) непрерывного действия

где В — ширина полосы уплотнения, м; b — ширина перекрытия смежных полос уплотнения, м (Ь = 0,1 м); v — средняя рабочая скорость движения машины, км/ч; h — толщина слоя уплотнения, м; т — необходимое число проходов по одному месту; к* — коэффициент использования машины по времени (к_в = 0,8. 0,85).

Развитие уплотняющих машин идет в направлении расширения производства пневмоколесных и комбинированных катков, трамбовочных машин ударного и вибрационного действия, повышения эффективности уплотняющих органов, применения многорежимных вибрационных уплотняющих органов с регулируемыми параметрами, применения гидравлических приводных систем и трансмиссий уплотняющего оборудования, максимальной унификации машин, автоматизации управления машинами, снижения уровня вибрации и шума.