Как произвести уплотнение грунта щебнем: особенности технологии

Уплотнение грунта щебнем: технология проведения работ

От автора: здравствуйте, уважаемые читатели! Как раньше, так и сейчас представить строительство без применения щебня довольно проблематично. Этот материал широко используется в ландшафтном дизайне, при строительных работах и даже при прокладке автомобильных дорог.

Как видим, спектр его применения очень широк. Можно ли произвести уплотнение грунта щебнем самостоятельно, не нанимая бригаду рабочих? Вполне, и мы сегодня постараемся разобраться в нюансах выбора щебня и подобрать метод уплотнения.

Воспользовавшись нашими рекомендациями и современными средствами утрамбовывания, вы сможете легко добиться достойного качества покрытия!

Причины уплотнения грунта щебнем

Из щебня создают своеобразную подушку, роль ее следующая:

  • создание ровной базовой поверхности для проведения последующих работ,
  • укрепление слабых грунтов,
  • предотвращение попадания влаги в строение,
  • обеспечение устойчивости под сильными нагрузками.

Качество готовой базовой «подушки» очень сильно зависит от характеристик самого щебня. Естественно, по внешнему виду определить эти показатели очень проблематично, обычно их указывают в прилагаемых к материалу документах.

Виды щебня

Материал этот получают путем дробления огромных валунов на специальном оборудовании, условно его можно разделить на следующие виды:

  • гранитный — очень крепкий материал, выдерживает разнонаправленные нагрузки, поэтому спектр его применения очень широк,
  • известняковый — также очень твердый материал, не сильно отличающийся от гранитного, замечательно годится для строительства жилья, однако цена его намного ниже,
  • шлаковый — этот материал является отходом металлургического производства, цена его намного ниже вышеперечисленных материалов, однако присутствие вредных составляющих ограничивает круг его использования,
  • вторичный — данный материал точно нельзя использовать во всех работах, ведь его изготавливают из обломков бетона, кирпича и т.п.

Прежде чем приобрести щебень, обратите внимание на содержание элементов пластинчатой формы в общей массе, большое их количество очень сильно уменьшает прочность готовой конструкции. Параметр этот называется лещадность — чем он ниже, тем лучше.

Фракции и назначение щебня

От фракции щебня и коэффициента уплотнения зависит область применения в строительстве и ландшафтном дизайне. Для этого советуем воспользоваться утвержденными стандартами, в ГОСТе 8267-93 вы сможете найти конкретные маркировки и цифры, они помогут вам определиться с покупкой щебня.

Подбор щебня для различных видов работ:

  • мелкий — подойдет для создания декоративных элементов в ландшафтном дизайне, обустройстве дворовых и садовых дорожек,
  • средний (от 20 до 40 мм) — можно использовать для отсыпки подушки под фундамент, добавлять в бетонные смеси и при создании железобетонных изделий,
  • крупный (от 40 до 70 мм) — станет отличной базой для площадок на «текучем» грунте и для строительства дорожного покрытия, мостов и других конструкций, требующих прочного и плотного основания, выдерживающих большие нагрузки и сильные механические воздействия.

Для чего выполняется уплотнение щебнем

Многие новички в строительстве считают, что достаточно этот крепкий по своим характеристикам материал рассыпать и разровнять, и можно начинать следующий этап строительства. Это не так, и вот почему:

  • полученный дроблением щебень имеет самую разнообразную форму, поэтому не утрамбованный материал будет иметь между элементами пустоты, которые значительно снизят надежность основания под нагрузкой,
  • исчезновение пустот под воздействием уплотнения позволяет создать дополнительный запас прочности, заполнение пространства между элементами образовывает монолитное основание,
  • толщина утрамбованного слоя должна быть от 0,05 до 0,25 м, в зависимости от рассчитываемой на него нагрузки — движущиеся автомобили, масса зданий или вес пешеходов.

Методы уплотнения

Существующие технологии уплотнения грунта основаны на удалении воздуха из насыпанного материала механическими устройствами.

Можно выделить такие способы уплотнения: трамбование, вибротрамбование, укатка, вибрирование, комбинированный — применение нескольких методов.

Прежде чем приступить к уплотнению грунта, необходимо сделать его анализ, определить уровень грунтовых вод, провести исследования почвы. От этого будет зависеть конечный результат, ведь может произойти проседание в самых непредсказуемых местах.

Важно: если речь идет о постройке фундамента, не пренебрегайте лабораторными исследованиями и рекомендациями специалиста. Данная информация важна не только для построения надежной, прочной постройки, но и обеспечит безопасность всем, кто будет жить в доме.

Способы ручного уплотнения

Если у вас нет вибрационной установки, то народные умельцы всегда готовы прийти на помощь и поделиться информацией, как изготовить трамбовку собственноручно. Мы тоже готовы поделиться советом, однако при таком уплотнении необходимо будет приложить немало физической силы, советуем все-таки применять мускульную силу при небольших объемах работ.

Есть огромное количество типов этого приспособления, самым простым вариантом может послужить деревянный брус с большим сечением. Длина бруса зависит от индивидуальных параметров работника, обычно рассчитывают от земли и до груди.

Нижний край трамбовки подбивают металлическим листом, а сверху крепят деревянные или металлические ручки. Способ работы этим нехитрым устройством совсем простой.

Трамбовка поднимается за ручки на максимально возможную высоту и с усилием ударяется об уплотняемый материал. Действие необходимо повторять несколько раз на одном месте для достижения требуемого результата.

Если вдруг у вас имеется массивный кусок металла, то при закреплении его на более тонком бруске с ручками трамбовка получится значительно легче. Выполнять работу станет намного удобнее.

Естественно, более надежной конструкцией обладает приспособление, которое сделано полностью из металла, однако в этом случае придется использовать плотные перчатки, чтобы погасить чрезмерную вибрацию.

Источник: strport.ru

Механические средства утрамбовывания

При значительных площадях, требующих уплотнения, без механизации процесса не обойтись. Поэтому для такого случая имеются специализированные устройства — виброплиты или вибротрамбовки. Они значительно облегчают работу, к тому же, позволяют трамбовать в труднодоступных местах, например, расположенных рядом с постройками участках.

Уплотнение происходит из-за вибрации плиты. Этот эффект оказывают передают эксцентриковые механизмы. Установка очень надежная, мобильная и простая в эксплуатации. Для домашних нужд достаточно виброплиты весом 60–120 кг.

Устанавливаться может на устройство как двигатель внутреннего сгорания, так и электрический. Оборудование с электрическим двигателем немного меньше по массе и широко представлено в специализированных магазинах, также можно приобрести его с рук. Если же в дальнейшем оно вам не пригодится, всегда можно арендовать на время.

Важно: естественно, приступать к работам с этим оборудованием без изучения инструкции запрещается.

Расчет количества материала

Многие мастера сталкивались с проблемой переизбытка или недостачи строительного материала. Согласитесь, неприятны обе ситуации, поэтому знать, какой расход щебня понадобится — очень важный аспект.

Итак, для расчета нам понадобятся следующие параметры:

  • толщина базового основания после утрамбовывания, зачастую берется 0,2–0,25 м,
  • коэффициент уплотнения — 1,3. Этот параметр соответствует для большинства материалов, которые были уплотнены с помощью механических устройств,
  • удельная масса строительного материала, этот параметр обычно указан в сопроводительной документации, для щебня это 1,5 т/м3.

Теперь можно произвести расчет необходимого количества щебня для засыпки 1 м2 поверхности толщиной 0,25 м: 0,251,31,5=0,49 т. Округление лучше произвести в большую сторону.

Источник: sunway-online.ru

Технология уплотнения грунта связана с большим количеством тонкостей, как вы уже заметили, поэтому не пренебрегайте советами и рекомендациями специалистов. Только тогда вы сможете добиться достойного качества работ. До новых встреч на страницах нашего сайта!

Уплотнение грунта щебнем

Уплотнение грунта щебнем требуется в тех случаях, когда основания не имеют достаточной несущей способности, чтобы строить на них здания или прокладывать дороги. Бывают такие грунты, по которым невозможно даже ходить. Их тоже необходимо уплотнять. В этой статье мы расскажем, какой щебень лучше всего подходит для таких целей, как его выбрать и как правильно провести работы. В конце мы кратко охарактеризуем альтернативные материалы для уплотнения грунтов.

В компании Грунтовозов вы можете купить щебень для уплотнения грунта с доставкой до вашего объекта по минимальной цене.

Зачем нужно уплотнять грунт

Слабые грунты плохо выдерживают нагрузки. Они проседают, сдвигаются под воздействием тяжести фундаментов или дорожного полотна. В результате на зданиях и дорожках появляются трещины или они полностью разрушаются. Решить проблему может уплотнение.

Если укрепить слой грунта щебнем, повысится его несущая способность, снизится и равномерно распределится нагрузка на фундамент. Кроме того, материал выполняет роль дренажа, с его помощью можно выровнять поверхность котлована или траншеи.

Укрепления требуют рыхлые грунты с высокой пористостью, большим содержанием воздуха и влаги. Твердые частицы в них слабо сцеплены между собой, отчего и падают прочность и несущая способность.

К такой группе относятся следующие виды грунтов:

  • Лессовые рыхлые
  • Песчаные
  • Супесчаные
  • Суглинки
  • Торфяные
  • Гравелистые и трещиноватые скальные

Уплотнение грунта рекомендуют проводить в таких ситуациях:

  • Перед прокладкой пешеходных тротуаров
  • Перед возведением заборов и других заграждений
  • При закладке фундаментов зданий
  • При строительстве автомобильных и железных дорог
  • При прокладке подземных коммуникаций
  • При строительстве мостов, дамб и гидротехнических сооружений

В следующей части текста вы узнаете, по каким характеристикам следует выбирать щебень для уплотнения грунтов.

Как выбрать щебень для уплотнения грунта

Качество уплотненного грунта во многом зависит от щебня, который используется для этой цели. Если он соответствует всем требованиям, то способен увеличить несущую способность основания в несколько раз.

При покупке следует обратить внимание на:

  • Вид
  • Фракцию
  • Лещадность
  • Морозостойкость
  • Прочность
  • Насыпную плотность
  • Коэффициент уплотнения
  • Водопоглощение
  • Радиоактивность

Дальше мы коротко опишем значение каждой из перечисленных характеристик.

От вида щебня во многом зависят остальные его характеристики. Материал добывают путем дробления разных горных пород.

Самыми прочными считаются магматические:

Такой щебень способен выдерживать высокие статические и динамические нагрузки. Поэтому его используют для уплотнения грунта под высотными зданиями, железнодорожным полотном, автомобильными трассами с высоким трафиком.

Почти не уступают по прочности магматическим породам метаморфические.

К ним относятся:

Серпентинитовый и амфиболитовый щебни можно применять практически для тех же целей, что и гранитный или диоритовый. У мрамора прочность немного ниже, поэтому с его помощью рекомендуют уплотнять грунт только под частными домами, дорогами с невысокой интенсивностью движения, пешеходными дорожками.

Осадочные породы по своим характеристикам могут уступать магматическим и метаморфическим. Тем не менее, они вполне годятся для уплотнения грунта.

Чаще всего используют:

Основное преимущество таких материалов – низкая стоимость. Они подходят для уплотнения почвы под небольшими хозяйственными постройками, одноэтажными домами, тротуарами, грунтовыми дорогами.

Фракция

От размера зерен щебня зависит, насколько хорошо будет распределяться нагрузка по поверхности грунта и как он будет уплотняться. Далеко не все фракции подходят для этих работ.

Рекомендуют использовать размеры:

Чем большая нагрузка предусматривается на фундамент или дорожное полотно, тем крупнее должен быть щебень. Но при использовании фракций 40-70, 40-120, 80-120 необходимо делать расклинцовку более мелким щебнем. В результате большие камни обеспечат прочность основанию, а мелкие – высокую плотность.

Лещадность

Часть щебня в процессе дробления породы обретает плоскую форму. Ее называют лещадной, от слова «лещ» (плоская рыба). К этой группе относят также игловидные частицы, чья длина в 3 раза превышает ширину.

Лещадный щебень плохо уплотняется, между его частицами образуются пустоты. В результате основание под фундаментом получается менее прочным, может давать усадку. По процентному содержанию плоских частиц материал разделяют на 5 групп. Для укрепления грунтов стоит покупать материал I или II групп (процент лещадных зерен до 15% от общего объема).

Морозостойкость

Котлованы под фундаментами и трассами рекомендуют рыть на глубину промерзания. Но в холодные зимы она может существенно измениться. Кроме того, при прокладке тротуаров или грунтовых дорог не делают глубоких траншей. Поэтому обязательно нужно обращать внимание на морозостойкость щебня.

Желательно, чтобы показатель был не меньше F100-F200. Тогда щебень выдержит 100-200 циклов заморозки. Такими характеристиками обладает габбро, гранитный, диоритовый, серпентинитовый, мраморный щебни. Известняк может иметь низкую морозостойкость. Но у нас в наличии есть материал из этой породы с показателями F100-F150.

Если купить камень с низкой морозостойкостью, он может разрушиться. Происходит это из-за расширения замерзшей в трещинах воды. Грунтовое основание, уплотненное таким щебнем, будет со временем проседать.

Прочность

Показатель прочности – одна из основных характеристик, на которую следует ориентироваться при выборе щебня для уплотнения грунта. Ведь основания будут нести значительные нагрузки. Слабый камень со временем разрушится и перестанет выполнять свою функцию. На месте раздробленной породы могут образоваться пустоты, несущая способность грунта резко уменьшится.

Прочность определяется маркой по дробимости и не должна быть ниже, чем М1000 (для уплотнения грунта под тротуарами подойдет материал с прочностью М800). Такими показателями обладает практически любой щебень в нашем регионе. Но самыми прочными считаются камни из магматических пород (гранит, диорит, габбро). К ним приближаются серпентинит и амфиболит, чьи показатели прочности варьируются от М1200 до М1400.

Насыпная плотность

Насыпная плотность материала – это соотношение массы и объема материала при свободной засыпке. Она зависит от фракции и лещадности. Показатель важно знать, чтобы правильно рассчитать количество щебня, необходимое для уплотнения грунта. В среднем она колеблется от 1200 кг/м3 до 1580 кг/м3.

Подробнее об этой характеристике вы можете прочитать на странице Насыпная плотность сыпучих материалов и грунтов.

Коэффициент уплотнения

При покупке щебня для уплотнения грунта важно правильно рассчитать его количество. Если этого не сделать, материала может не хватить. Ведь камни уплотняются, трамбуются, тем самым уменьшается их объем. Если расчеты будут неверные, придется искать, где можно дополнительно купить небольшую партию щебня.

Для того, чтобы узнать, сколько нужно щебня для засыпки и уплотнения участка определенной площади, понадобится коэффициент уплотнения. Его значение определяется ГОСТом (после ряда испытаний). Для щебня оно колеблется от 1,1 до 1,3 (на практике чаще используют показатель 1,3).

Количество необходимого материала высчитывается по формуле, где перемножаются между собой:

  • Объем, который необходимо засыпать камнями (для этого высоту умножают на длину и ширину)
  • Коэффициент уплотнения

Объясним на конкретном примере:

  1. Допустим, у нас есть траншея длиной 4 м, шириной 1,5 м и высотой 0,5 м.
  2. Теперь мы перемножаем длину, ширину и высоту: 4*1,5*0,5=3. Так, объем нашей траншеи – 3 м3. Именно его необходимо засыпать.
  3. Полученный объем умножаем на коэффициент уплотнения: 3*1,3=3,9 м3.

Так, для того, чтобы засыпать нашу траншею, понадобится 3,9 м3 щебня.

Подробнее об этой характеристике вы можете прочитать на странице Коэффициент уплотнения грунтов и строительных материалов.

Водопоглощение

Способность материала впитывать жидкость при полном в нее погружении называется водопоглощением. Оно есть и у камней. Показатель зависит от пористости, фракции и породы материала. При высоком водопоглощении теряются прочность и морозоустойчивость щебня. Ведь при минусовых температурах вода в порах камня застывает, расширяется и разрушает его изнутри. В итоге падает и прочность уплотненного грунта.

Низкие показатели водопоглощения у гранита и серпентинита. Они не превышают 0,1-0,6%. Поэтому такие материалы лучше всего подходят для уплотнения грунта. Немного выше характеристика у известняка (из-за высокой пористости). Его показатель водопоглощения колеблется от 0,1% до 2,6%.

Радиоактивность

При покупке щебня следует проверить его безопасность. Одна из основных характеристик тут – радиоактивность. Некоторые горные породы (например, гранит) могут обладать довольно высоким природным фоном.

Если грунт уплотняется под жилыми постройками, то, согласно ГОСТу, его показатель не должен превышать 370 Бк/кг. Но даже это число считается слишком высоким. Щебень, представленный у нас в продаже, имеет радиоактивность от 265 Бк/кг и ниже.

Теперь вы знаете, на какие характеристики нужно обращать внимание при покупке материала для уплотнения. Далее мы поговорим о конкретных товарах.

Какой щебень подойдет для уплотнения грунта

Выбор щебня для уплотнения напрямую зависит от конкретных работ. Мы расскажем, какие разновидности имеют лучшее соотношение цены и качества:

Если вам нужен щебень для уплотнения грунта:

  • Под высотными зданиями и дорогами с высоким трафиком, берите амфиболитовый материал 20-40, 40-120, гранитный 20-40 или серпентинитовый 20-40 и 40-70
  • Под частным домом в 1-2 этажа, обратите внимание на гранитный щебень 25-60 и 40-70
  • Под подъездными дорогами, советуем рассмотреть диоритовую разновидность 20-40 и 40-70, а также мраморный щебень 20-40 и 40-70
  • Под хозяйственными постройками и пешеходными тротуарами, возьмите известняковый материл 20-40
Читайте также:  Как сделать затирку швов плитки: правильно выбираем смесь и производим работы своими руками

Дальше мы расскажем, как правильно уплотнять грунт с помощью щебня.

Уплотнение грунта щебнем своими руками

Если вы собираетесь строить небольшой дачный дом, хозяйственное помещение, проложить дорожку в саду или выложить плиткой двор, вполне реально уплотнить грунт самостоятельно. Для более ответственных работ (строительства частного дома на 2 этажа, прокладки асфальтированной дороги) лучше позвать специалистов. Они проведут нужные расчеты, будут использовать специальную технику для трамбовки.

Подготовительные работы

На крупных стройках перед началом работ берут образцы грунта. Для этого проделывают скважину на глубину промерзания (от 50-70 см до 1-2 м, в зависимости от региона). Полученный материал отправляют в лабораторию для определения плотности, вида и состава грунта. Также необходимо узнать, на каком уровне залегают грунтовые воды, нет ли на этом участке плавунов. После определения всех свойств грунта легче рассчитать количество щебня и степень необходимого уплотнения.

Обратите внимание, что даже при постройке частного дома лучше проконсультироваться со специалистами. Тогда вы будете уверены, что фундамент получится прочным и не осядет.

Дальше приступают к расчету глубины и площади фундамента. Подушка под ним должна быть на 200 мм шире. Если вы собираетесь укреплять грунт под дорожкой, укрепленная площадь грунта должна быть приблизительно такой же, как и у пешеходной зоны. Толщина слоя колеблется от 20-25 см до 0,5-1,5 м. Чем выше и тяжелее конструкция, тем больше щебня понадобится для уплотнения основания под ней.

Когда известен объем, который следует заполнить щебнем, переходят к расчету его количества. Лучше всего полученный результат закруглить в сторону большего значения.

Уплотнять грунт можно несколькими способами:

Описание методов вы найдете ниже по тексту.

Уплотнение грунта ручным методом

Ручное уплотнение применяется при укреплении грунта под небольшими хозяйственными постройками, дорожками, дворами, тротуарами. Его можно проводить самостоятельно, без помощи специалистов и с минимальными затратами на инструментарий.

Комплекс работ по ручному укреплению грунта состоит из нескольких этапов:

  1. Выбора инструментов и материалов
  2. Непосредственного уплотнения (технологии)

О каждом из них вы узнаете в продолжении статьи.

Инструменты и материалы

Для того, чтобы укрепить грунт, вам понадобятся:

  • Щебень
  • Лопата
  • Уровень
  • Специальное приспособление для трамбовки

Для трамбовки используют подручные материалы. Можно купить готовый инструмент. Он выглядит как тяжелая чугунная плита с деревянной рукояткой. Сделать такое приспособление можно и самостоятельно. Для этого берут длинный брус из дерева, снизу его подбивают листом стали, а сверху прикрепляют ручку.

Технология

Щебень засыпается в траншею и выравнивается лопатой. С помощью уровня проверяется, действительно ли поверхность горизонтальная, нет ли перекосов. Если слой камней должен быть больше 10 см, советуют засыпать их порциями и уплотнять каждую отдельно. Можно также смешивать материал с верхними слоями грунта.

Приспособление для трамбовки берут за ручку и с силой прессуют грунт со щебнем. Удары повторяют в одном месте несколько раз, пока грунт полностью не осядет. Затем переходят к следующему участку. Когда работа закончена, опять проверяют, ровная ли поверхность, и засыпают следующий слой.

Уплотнение грунта механическим методом

Если нужно укрепить грунт на большой площади или при закладке фундамента под дом, лучше воспользоваться механическими приспособлениями. Они позволят более качественно провести работу, процесс будет не таким утомительным.

После планировки механическое уплотнение грунта состоит из тех же этапов, что и ручное:

  1. Подготовка инструментов
  2. Уплотнение

Дальше мы распишем детально каждый пункт.

Подготовка инструментов

Для трамбовки при механическом методе уплотнения грунта необходимо приобрести или взять напрокат специальный инструментарий.

Существует несколько приспособлений:

Виброплита (или вибротрамбовка) бывает разной массы. В домашних условиях чаще всего используют инструменты весом 60-120 кг.

По принципу действия виброплиты разделяют на:

  • Одномассные (колебания идут от всей поверхности плиты)
  • Двухмассные (вибрирует лишь нижняя часть, а верхняя создает дополнительное давление – на ней располагается двигатель)
  • Виброударные (грунт со щебнем утрамбовывается молотом, прикрепленным к основанию пружинами)

Работают виброплиты от электричества или двигателя внутреннего сгорания.

Ручной каток можно купить в специализированном магазине или изготовить самостоятельно. Во втором случае за основу берут трубу с диаметром 40-50 см и заполняют ее песком. Вес инструмента должен быть 100-200 кг. Через трубу можно пропустить крепкую веревку и тянуть самодельный каток за нее. Тогда труба будет прокручиваться и утрамбовывать грунт со щебнем собственным весом.

Технология уплотнения

В готовый котлован или траншею засыпают щебень. Его можно укладывать и слоями, хотя механическим методом можно утрамбовать весь положенный объем сразу. Затем плиту включают, делают 2-3 прохода по поверхности щебня. Не забывайте проверять, ровно ли уложен материал. При необходимости можно засыпать еще одну порцию и снова пройтись с виброплитой или катком 2-3 раза. Заканчивают работу, когда грунт перестает проседать.

Важно отметить, что торф, плавуны и другие неустойчивые грунты уплотнять нельзя. Траншею делают такой глубины, пока не доберутся до более устойчивого основания (скалы, глины, суглинка). Уже после проводят одним из описанных методов уплотнение.

Уплотнение грунта щебнем – лишь один из вариантов. Кроме этого, можно уплотнить рыхлую поверхность и другими способами. Об этом – в последней части статьи.

Альтернативные способы уплотнения грунта

Вместо щебня для укрепления грунта можно использовать и другие материалы:

  • Скалу
    Скальный грунт имеет достаточно высокую прочность, а стоимость у него ниже, чем у щебня. Для уплотнения лучше всего использовать дробленую скалу с высоким содержанием магматических (гранит, базальт) или метаморфических (сланец, серпентинит) пород.
  • Гравий
    Этот продукт естественного выветривания горной породы можно купить по невысокой цене. При качественной трамбовке он неплохо повышает несущую способность грунтовых оснований.
  • Вторичный щебень
    Вторичный щебень получают после дробления бетона. Качество материала зависит от вида наполнителя (в основном щебня) и срока эксплуатации исходного материала. Основное преимущество – низкая цена.
  • Шлак
    Это отходы металлургии. Разные виды шлаков отличаются плотностью, прочностью, морозоустойчивостью. В некоторых присутствуют вредные химические компоненты. Поэтому использовать такой материал при уплотнении грунта в жилой зоне не рекомендуют.
  • Силикаты, смолы, битум, цемент
    Эти жидкие компоненты подходят для укрепления гравелистых и трещиноватых грунтов. Их заливают в глубокие отверстия специальными инжекторами. В частном строительстве это можно сделать с помощью перфорированной трубы. Вещества связывают между собой частицы грунта, уменьшают пористость, тем самым повышая плотность и несущую способность. Недостаток метода – дороговизна и трудоемкость.

Щебень для уплотнения грунта следует выбирать под конкретную цель. Если вам нужно засыпать подъезд к гаражу или дому, не стоит тратиться на дорогой гранит. Здесь вполне подойдет известняк. Для основания под домом стоит покупать более прочные материалы (гранит, серпентинит, диорит).

Как выполняется уплотнение грунта щебнем?

Уплотнение грунта щебнем используется для подготовки прочных оснований для укладки фундаментов. Включает в себя процессы, в основе которых лежит обеспечение контакта основания с нижними слоями фундамента и доведения несущих свойств грунта до указанных в проекте. При этом в процессе используются технологии вибрирования, глубинной утрамбовки и гидровибрирования.

Схема уплотнения грунта при засыпке траншей.

Уплотнение грунта щебнем

Необходимые материалы и инструменты:

  • щебень,
  • экскаватор,
  • бульдозер,
  • каток,
  • гидровиброуплотнитель,
  • лопаты,
  • виброплита,
  • известь,
  • вода,
  • грунт,
  • кирпичный щебень.

Перед началом работ по уплотнению первым делом проводят исследование состава грунта участка, который выделен под застройку. Проводят бурение на глубину 0,5-0,7 м (это глубина промерзания почвы) и берут образцы. С помощью этих проб устанавливают вид грунта, глубину залегания грунтовых вод и наличие на данном участке плавунов.

Cхема послойного уплотнения грунта катком.

Если все показатели лабораторных исследований в норме и особых противопоказаний для проведения застройки не найдено, начинают подготовку поверхности для засыпки ее щебнем. Можно использовать и гравий.

Копают котлованы и траншеи. В промышленных условиях это делается с помощью бульдозеров и экскаваторов, в домашних с помощью лопаты. В зависимости от свойств почвы проводят ее осушение или увлажнение. Боковые стены и углы котлованов фиксируют, чтобы не допустить ссувов грунта. Засыпают щебень и начинают процесс трамбовки с помощью катков. Средняя глубина уплотнения 0,5 м.

Существуют тяжелые виды трамбовки, при которых грунт уплотняется на 1,5-2,5 м. При этом количество щебня исчисляется тоннами. Процесс трамбовки не прекращается до тех пор, пока основание не перестает проседать.

Для песчаных почв уплотнение грунта происходит методом вибрирования. Для этого используются специальные виброплиты. Обычные виброплиты способны уплотнить основание на 0,5 м, а самоходные тяжелые на 1 м.

Немаловажную роль в этом процессе имеет показатель влажности. Если грунт слишком жидкий, то при вибрировании он будет интенсивно прилипать к виброплитам. Тогда работа не даст никакого результата. Чтобы избежать осложнений подобного рода, поверхность котлована покрывают известью, кирпичным щебнем или обычным сухим грунтом и продолжают работы. Также можно временно приостановить работы по утрамбовке и дать котловану просохнуть естественным путем. При недостатке влаги место проведения работ по уплотнению на сутки заливают водой.

Процесс глубинного уплотнения выполняется методом гидровибрирования. В почву на глубину 2 м помещают блок гидровиброуплотнителя. Он производит вибрацию в течение 20-30 секунд, параллельно с его работой грунт насыщают водой. Он становится подвижным и хорошо уплотняется. Блок извлекают, но при этом не прекращают подачу воды. Весь процесс длится 20-30 минут. Такое уплотнение грунта применяется для песчаных почв.

Вернуться к оглавлению

Проведение утрамбовки грунта щебнем в домашних условиях

Cхема послойного уплотнения грунта кулачковьм катком.

Для проведения работ по утрамбовке в домашних условиях нужно иметь необходимые инструменты и материалы:

  • щебень,
  • лопаты,
  • ручные катки,
  • доски для возведения опалубки,
  • емкости для измерения нужного количества щебня.

Должны быть получены результаты лабораторных исследований проб почвы с места застройки здания.

В домашних условиях нет спецтехники, поэтому все работы нужно делать вручную. Пробы грунта в обязательном порядке надо исследовать в лаборатории. Можно обратиться к специалисту.

Нужно четко знать вид грунта, находящегося на месте постройки, глубину залегания грунтовых вод и прочее. Это нужно не только для надежности постройки, но и для безопасности людей, которые будут проживать в этом здании. Если же грунт будет плохо исследован, то никакое его уплотнение не поможет построить надежное, прочное задание без тенденции к проседанию, то есть к усадке, которая может повлечь за собой непредсказуемые последствия.

Вернуться к оглавлению

Фракции щебня, вычисление коэффициента уплотнения щебня и метод расклинцовки

От фракции щебня зависит область его применения. Коэффициент уплотнения щебня используют для вычисления точного количества данного строительного материала. Причем эта величина зависит и от вида фракции щебня.

Коэффициент уплотнения щебня это число, которое показывает степень уменьшения объема щебня при его транспортировке или трамбовке. Для каждого вида щебня существует маркировка, указанная в ГОСТе 8267-93. Там рекомендованы методы определения коэффициента уплотнения, который должен быть указан производителем при маркировке материала. Степень уплотнения выполняют специалисты в лаборатории экспериментальным методом в течение 3 дней. Уплотнение можно определить и экспресс-методом прямо на строительной площадке. Для определения применяют плотномеры.

Коэффициент уплотнения щебня необходим для вычисления:

  • массы приобретаемого щебня,
  • степени усадки.

Масса определяется путем перемножения значений трех величин:

  • удельного веса,
  • объема заполнения,
  • коэффициента уплотнения.

Созданы специальные нормы, в которых указана средняя масса материала в зависимости от фракции.

Для ландшафтного дизайна (то есть для укладки садовых дорожек, декоративных деталей) используется щебень самой мелкой фракции. Средняя его фракция представляет собой обломки горных пород. Она используется для создания железобетонных изделий, фундамента, бетонных смесей, а также для строительства мостов, железнодорожных путей, дорог.

При устройстве оснований под постройку дорог, взлетных полос, мостов оно должно быть прочным и плотным, выдерживать большие нагрузки и сильные механические воздействия.

Для укладки более прочного основания применяют технологию расклинцовки. Это укладка основания из щебня, который состоит из смеси фракций разных размеров. Мелкие фракции заполняют пустоты между большими фракциями, образуя очень плотное основание.

Сначала выстилают крупную фракцию щебня или гравия. Уплотняют специальными катками. Далее засыпается мелкая фракция и также уплотняется катком. Для уменьшения трения между отдельными кусочками весь процесс расклинцовки сопровождается поливами водой.

Вернуться к оглавлению

Насыпная плотность щебня, вычисление степени усадки

Физико-механические свойства шлакового щебня.

Насыпная плотность величина, коэффициент которой учитывается при работе. Это отношение объема щебня к его массе, то есть это его плотность еще до начала процесса уплотнения. Чтобы замерять количество материала, используют сосуды по 50 л.

Проводят необходимые расчеты. От массы сосуда, наполненного сыпучим материалом, отнимают массу пустого сосуда и делят полученное число на объем пустого сосуда. Это метод расчета насыпной плотности сыпучих строительных материалов.

Уплотнение грунта сыпучим материалом необходимый процесс при строительстве зданий. Эта технология помогает избежать усадки фундамента. Для создания качественного основания для строительства зданий необходима утрамбовка сыпучего материала.

Для утрамбовки используют спецтехнику, виброплиту и ручную трамбовку (при небольших объемах). Для проверки качественных характеристик уплотнения существует специальный прибор. Методом нескольких ударов по поверхности своего диска он вычисляет степень усадки щебня. Если этот показатель в норме, можно спокойно продолжать строительные работы.

Вернуться к оглавлению

Определение коэффициента уплотнения грунта

При контроле качества выполнения земляных работ определяют степень уплотнения грунта.

Измерения выполняют в основании траншей и котлованов и при строительстве дорог. При этом определяют коэффициент уплотнения грунта. Он показывает степень соответствия фактической плотности грунта его максимальной плотности, до которой можно уплотнить грунт.

Например, если максимальная плотность скелета грунта 1,95 т/м3, а после уплотнения плотность его на объекте составляет 1,88 т/м3, то для определения коэффициента уплотнения надо разделить фактическую плотность на максимальную: К упл = 1,88/1,95 = 0,96.

После определения коэффициента уплотнения грунта его значение сравнивают с нормативным значением, указанным в проекте, которое обычно равно 0,95 для низа земляного полотна и 0,98-1,0 для подстилающего слоя и верхних слоев земляного полотна.

В строительстве применяют методы определения коэффициента уплотнения грунта с использованием плотномеров статического и динамического типов и баллонных приборов. Измерения выполняют на стройплощадке, а в строительной лаборатории проводят вычисления и оформляют заключение. Таким образом уплотнение грунта будет выполнено правильно.

Благодаря современным методам контроля качества уплотнения грунтов, соответствующим строгим нормативным требованиям, улучшается качество проведения строительных работ.

Уплотнение грунта

Уплотнение грунта является одним из наиболее важных и ответственных технологических процессов, применяемых при строительстве земляного полотна, площадок различного назначения, грунтовых подушек, в том числе и под фундамент, различных земляных сооружений, подготовки основания под заливку полов, строительстве автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос, прокладке улиц и сооружении дамб.

От качества уплотнения грунта зависит:

  • его устойчивость,
  • несущая способность,
  • упругость,
  • подверженность температурным деформациям.

Грунты без уплотнения неоднородны. В них могут быть пустоты, участки большей и меньшей плотности, накапливающие под воздействием механических нагрузок остаточные деформации, что со временем приводит к проседанию земляного полотна, его деформации и образованию неровностей и ям на проезжей части дороги. При уплотнении грунта всего лишь на 1% его прочность и устойчивость к нагрузкам возрастает на 10%, а то и на 15%.

К тому же проведение работ по уплотнению грунта дает большой экономический эффект. Их стоимость составляет в среднем 3-5% от общих затрат на строительство, а полученный результат в несколько раз увеличивает срок службы сооружения, его надежность и прочность.

Понятие уплотнения грунта

Уплотнением грунта называется процесс искусственного преобразования его свойств без существенного изменения физических или химических характеристик, в ходе которого происходит перемещение частиц грунта, приводящее к увеличению количества контактов между ними в единице объема.

При уплотнении грунт становится более прочным и плотным, а его несущая способность возрастает в несколько раз. При этом уменьшается способность грунта к фильтрации и размыванию, а также подверженность просадке при сезонных колебаниях температур.

Читайте также:  Установка для пенобетона своими руками: чертежи, изготовление оборудования и процесс производства

Механизм уплотнения грунта основан на вытеснении из него жидкой и газообразной фазы и стремлении привести грунтовые массы в твердое состояние с содержанием воздуха в занимаемом объеме не более 3-5%.

Провести уплотнение грунта можно только при его увлажнении. При этом уровень влажности для каждого вида грунта подбирается индивидуально, в зависимости от его физических и химических свойств.

Так, например, уплотнение песка возможно при уровне его влажности 14-23% (в зависимости от фракции песка). Поэтому песчаные почвы предварительно обильно смачивают.

Грунт с высоким содержанием глины и суглинка, напротив, уплотняют при уровне влажности ниже так называемой «границы раскатывания», для чего применяют рыхление и подсушивание, приводящее к удалению лишней влаги. В случае, когда подсушка не дает ощутимых результатов, грунт уплотняют, втрамбовывая в него щебень.

Выбор способа уплотнения грунта во многом зависит от его типа и физико-химических характеристик.

Классификация грунтов

При классификации грунтов учитывается однородность их состава, прочность и надежность связей между отдельными частицами грунта, их размер и форма, способность к поглощению влаги и подверженность размыванию потоками воды. Кроме того учитывается возраст горных пород, составляющих грунт и их геологическое происхождение.

При проведении земляных работ используют следующую классификацию грунтов:

Скальные грунты, представляющие собой плотные горные породы, покрытые тонким слоем почвы. Чаще всего скальные грунты сформированы из гранита, базальта, песчаника, доломита и известняка. Они отличаются высокой прочностью, устойчивостью к нагрузкам, перепадам температур и воздействию влаги.

Полускальные грунты состоят из тех же горных пород, что и скальные грунты, но характеризуются наличием большого количества трещин и разломов, снижающих их уровень прочности.

Крупнообломочные грунты, состоящие из обломков и кусков горных пород различной величины. Их характерной особенностью является низкий уровень сжимаемости и высокий риск размывания потоками воды

Песчаные грунты, состоящие из сыпучих песков. Их характерной особенностью является водопроницаемость и подверженность размыванию, а также способность к уплотнению во влажном состоянии.

Глинистые грунты, состоящие из глины без примеси песка. Их характерной особенностью является способность к набуханию при увлажнении, подверженность размыванию потоками воды и вспучивание при замерзании. Уплотняются глинистые грунты плохо.

Суглинки, состоящие из глины и песка, количество которого может достигать 90%. Суглинки подвержены размыванию и набухают при контакте с водой.

Торфяники, состоящие из растительных остатков. Этот вид грунта характеризуется высокой степенью сжимаемости, а также высоким содержанием влаги.

Пылеватые грунты или так называемые «плывуны»: наиболее сложный вид грунта, характеризующийся низкой способностью к уплотнению, подвижностью и подверженностью к размыванию

Все перечисленные виды грунтов имеют естественное, природное происхождение. Однако в строительстве часто приходится использовать так называемые искусственные грунты, среди которых различают насыпные и улучшенные основания.

Насыпные основания устраивают с использованием гравия, щебня, песка, строительного мусора, шлака, «пустых» горных пород и отходов промышленного производства.

Улучшенные основания формируют из рыхлых, малосвязанных грунтов, цементируя их или скрепляя различными другими способами с использованием жидкого стекла, битума и т.д.

Способы уплотнения грунта

В зависимости от вида грунта и его технических характеристик используют различные способы уплотнения грунта.Существует три способа уплотнения грунта:

При необходимости их комбинируют.

Трамбование грунта

Трамбованием называется один из способов механического воздействия на грунт, при котором происходит его уплотнение, сопровождающееся удалением пустот и воздушных полостей. Основное достоинство трамбования состоит в возможности уплотнения слоев грунта большой толщины при различных уровнях влажности. Однако применять трамбование при уплотнении слишком влажных грунтов опасно: можно получить обратный результат.

Трамбование применяют для уплотнения крупнообломочных, комковатых грунтов, различных насыпей, а также грунтов, доступ к которым ограничен или стеснен.

Для трамбования используется различная техника и приспособления, например, свободно падающие с высоты 2-6 метром трамбовочные плиты, весом от 2 до 15 тонн или грузы цилиндрической формы с плоским дном, вес которых также составляет несколько тонн. Получаемый при этом результат (степень уплотнения) зависит от произведенной работы, определяемой как произведение веса применяемой плиты, высоты сбрасывания и их количества

Глубина уплотнения грунта зависит также от размера контактной площади трамбовки: чем меньше контактная площадь и больше вес плиты, тем больше глубина уплотнения грунта.

Такая трамбовка производится с помощью специальной техники (тракторов, погрузчиков, подъемников и т.д.) и называется тяжелой.

При выполнении небольших объемов работ может применяться ручная трамбовка грунта, выполняемая при помощи специальных инструментов, называемых «толкушками», которые, в свою очередь, разделяются на «легкие», весом до 30 кг, и «тяжелые», вес которых составляет 80 кг и более. «Толкушки» могут быть механическими и ручными.

Выполнять трамбование грунта можно в любое время года, но зимой хорошие результаты можно получить только с использованием тяжелой трамбовки.

Укатка грунта

Укаткой называют способ механического воздействия, применяемый для уплотнения песчаных, крупнообломочных и глинистых грунтов на свободных участках большой площади, где есть все необходимые условия для маневрирования применяемых при этом машин и механизмов.

Укатка производится послойно: вначале уплотняется один слой, затем насыпается и уплотняется следующий слой грунта.

Степень уплотнения грунта при укатке зависит от уровня его влажности и применяемых для работы механизмов. При этом используются специальные катки, автомашины, груженые скреперы и тракторы. Выбирают оборудование для укатки грунта в зависимости от его вида, а также в зависимости от производительности и веса машин и механизмов.

Работы по укатке грунта проводят в несколько этапов. Вначале выполняют предварительную укатку, называемую также «подкаткой», используя при этом легкие катки или тракторы. Затем проводят опытные работы и определяют оптимальный уровень уплотнения грунта. На основании полученных результатов рассчитывают количество проходок используемой для работы техники.

Вибрирование

Вибрирование или вибрационное уплотнение является одним из наиболее эффективных способов механического воздействия на грунт, при котором достигается максимальный уровень контакта между его частицами и полностью удаляются пустоты.

Еще одно достоинство вибрирования состоит в возможности достижения высокого глубинного эффекта уплотнения грунта при сравнительно небольшом количестве проходок. Ни при каких других способах уплотнения этот эффект достичь невозможно.

Вибрационное уплотнение выполняется с помощью вибрирующего механизма, основанного на вращении эксцентрикового груза. При этом одновременно создается динамическая и статическая нагрузка на грунт.

Вибрирование можно назвать универсальным методом уплотнения грунтов. Первоначально оно рекомендовалось лишь для песчаных и крупнообломочных грунтов, но с развитием техники, применяемой для вибрации, этот способ стал широко использоваться для уплотнения глин и суглинков.

Виды работ по уплотнению грунтов

Виды работ по уплотнению грунтов зависят от требуемой степени его уплотнения, значение которой определяется на стадии проектирования в зависимости от качества грунта и его свойств, а также в зависимости от вида, возводимого на нем объекта.

Работы ведутся на участках, размер которых устанавливается так, чтобы обеспечить максимальные темпы работ по уплотнению. Обычно для катков длину участков делают не менее 250 м, а для трамбующих машин не более 50 м.

Ширина уплотняемого участка должна быть достаточной для безопасного движения техники и исключающей возможность ее сползания под откос.

Если протяженность участка увеличить, производительность катка возрастет, но при этом велика вероятность высушивания грунта, что негативно сказывается на качестве его уплотнения.

Укладка и уплотнение

Прежде чем начать уплотнение, грунт насыпают равными по толщине слоями и выравнивают. Если имеет место избыточная влажность, применяется рыхление грунта на глубину его уплотнения и подсушивание. Во время дождя работы по уплотнению грунта прекращают.

Уплотнение производят проходками техники от края насыпи к середине. При этом каждый проход катка или удар плиты производится так, чтобы перекрыть предыдущий участок. Делается это для исключения возможности пропуска неуплотненного участка.

В ходе работ осуществляется постоянный контроль качества и соответствие уровня уплотнения требуемым техническим условиям. Для этого используются полевые лаборатории, с помощью которых можно с высокой степенью точности определить качество грунта и уровень его плотности.

Уплотнение просадочных грунтов

Особого подхода требует уплотнение структурно неустойчивых грунтов, способных при определенных условиях (наводнениях, землетрясениях) изменить свою начальную структуру, что может привести к значительным усадкам. Такие грунты называются просадочными.

К просадочным относятся лессовые грунты, обладающие макропористой структурой и способностью к размываемости и размоканию. В большинстве случаев в состав лессовых грунтов входит гипс, известь, а также другие быстрорастворимые соли и соединения. В обычном состоянии лессовые грунты легко уплотняются и могут находиться в составе земляных насыпей. Однако при контакте с водой они теряют связность и образуют значительные просадки, величина которых может составлять 2 и более метра.

При строительстве к таким грунтам применяют следующие защитные меры, исключающие их контакт с влагой.

  • Уплотнение грунтов с помощью тяжелых трамбовок и забивание его на глубину: возможно только в случае, если толщина слоя просадочных грунтов не менее 3,5-4 м.
  • Устройство защитной подушки над уплотненными просадочными грунтами из непросадочных грунтов
  • Уплотнение грунтов с помощью подводных взрывов: для этого на дне заранее подготовленного котлована бурят скважины и закладывают в них взрывчатку. Затем котлован заполняют водой, предварительно устроив по его периметру защитный земляной вал, и производят взрыв в скважинах.
  • Грунты закрепляют с помощью битума, цемента или жидкого стекла, заливая его в предварительно подготовленные скважины.
  • Грунты уплотняют с помощью свай.

Глубинное уплотнение грунтов

Уплотнение грунтов, производимое на глубине, с помощью свай и скважин, называется глубинным. Оно имеет свои характерные особенности.

Среди способов глубинного уплотнения лидирующие позиции занимает вибро уплотнение, основанное на способности грунтов переходить в плотное состояние под воздействием вибрации. Для этого вибратор медленно опускают в скважину, в которую через нижнее сопло подается вода. Затем его извлекают, одновременно заменив нижнюю подачу воды на верхнюю подачу. Под воздействием вибрации грунт уплотняется, а на месте нахождения вибратора образуется воронка, которую в дальнейшем засыпают песком.

Для грунтов с высоким уровнем влажности используют глубинное уплотнение, основанное на устройстве вертикальных дрен. Для этого в грунт погружают обсадную трубу, засыпают ее песком, который затем уплотняют вибрированием. По окончании этого процесса обсадную трубу извлекают, оставляя в грунте песчаный столбик (дрену). Количество таких дрен определяется на стадии проектирования.

  • Уплотнение грунтов с помощью тяжелых трамбовок и забивание его на глубину: возможно только в случае, если толщина слоя просадочных грунтов не менее 3,5-4 м.
  • Устройство защитной подушки над уплотненными просадочными грунтами из непросадочных грунтов
  • Уплотнение грунтов с помощью подводных взрывов: для этого на дне заранее подготовленного котлована бурят скважины и закладывают в них взрывчатку. Затем котлован заполняют водой, предварительно устроив по его периметру защитный земляной вал, и производят взрыв в скважинах.
  • Грунты закрепляют с помощью битума, цемента или жидкого стекла, заливая его в предварительно подготовленные скважины.
  • Грунты уплотняют с помощью свай.

Как произвести уплотнение грунта щебнем: особенности технологии

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

Устройство щебеночного основания и покрытий

Общие положения

1. Контроль качества и приемку работ по устройству щебеночных, гравийных, шлаковых оснований и покрытий автомобильных дорог и мостовых необходимо производить в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85.

2. До начала устройства указанных оснований и покрытий должно быть подготовлено земляное полотно и дренаж.

3. В ходе устройства оснований и покрытий в состав контролируемых операций входят:

– завоз и послойное распределение применяемых материалов;

– предварительное уплотнение, профилирование и окончательное уплотнение.

4. При завозе и распределении материалов следует учитывать запас на усадку при уплотнении:

– для песчано-гравийных (щебеночных) смесей оптимального зернового состава и щебня фракций 40-70 и 70-120 мм марки по прочности 800 и более – 25-30%;

– для щебня марок по прочности 300-600 и шлака – 30-50%.

5. Наименьшая толщина распределяемого слоя должна в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных частиц и быть не менее 10 см – при укладке на прочное основание и не менее 15 см – при укладке на песок. Максимальная толщина слоя не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Максимальная толщина уплотняемого слоя, см, при применении катков

с гладкими вальцами массой 10 т и более

решетчатых и на пневматических шинах массой 15 т и более

вибрационных и комбинированных массой, т

1. Трудноуплотняемый (из изверженных и метаморфических пород марки по прочности 1000 и более, гравий прочный, хорошо окатанный, шлаки остеклованной структуры)

2. Легкоуплотняемый (из изверженных и метаморфических пород марки по прочности менее 1000, осадочные, гравий неокатанный, шлаки с пористой структурой)

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на устройство щебеночных оснований и покрытий.

СТРОИТЕЛЬСТВО ПОКРЫТИЙ ПЕРЕХОДНОГО ТИПА

Покрытия названы переходными потому, что по мере роста интенсивности движения они служат основанием для покрытий усовершенствованных типов. Последние являются экономичными уже при интенсивности движения более 200 авт./сут.

К недостаткам покрытий переходного типа относят сильную пылимость в сухое время года, отсутствие ровности, особенно у булыжных мостовых, и быструю потерю первоначальной ровности.

Неэкономичность покрытий переходного типа объясняется их сравнительно быстрым износом, требующим частых и дорогостоящих ремонтных работ, а также высокой стоимостью автомобильных перевозок.

При строительстве переходных покрытий применяют в основном минеральные материалы с грунтовыми вяжущими: минеральные зерна удерживаются между собой пылевато-глинистыми частицами, при увлажнении приобретающими вяжущие свойства. К переходному типу относят также покрытия из грунтов и малопрочных минеральных материалов, обработанных органическими вяжущими. Такие покрытия меньше пылят, но обладают меньшей прочностью и общими для всех покрытий данной группы недостатками. К покрытиям переходного типа относят также гравийные и щебеночные покрытия, булыжные мостовые.

Особенности подготовки земляного полотна для дорожных одежд с покрытиями переходного типа

Для дорожных одежд с покрытиями переходного типа земляное полотно отсыпают за год до строительства дорожной одежды, чтобы оно доуплотнялось под воздействием автомобилей и атмосферных осадков. Земляное полотно устраивают главным образом корытного профиля.

Корытный профиль создают двумя способами. В первом (рис.1) земляное полотно отсыпают до уровня, соответствующего низу дорожной одежды, т.е. до поверхности, на которой будет расположено основание.

Рис.1. Земляное полотно, подготовленное для дорожной одежды с дополнительным слоем основания на всю ширину земляного полотна:

B – ширина дорожного полотна, B – ширина земляного полотна, L – ширина проезжей части, а – ширина обочины, i – уклоны

При втором способе земляное полотно возводят до отметки H , показанной на рис.2. При первом способе земляное полотно будет с присыпными обочинами. Одновременно с отсыпкой земляного полотна в этот же год отсыпают обочины из грунта привозного или надвигаемого из дорожных резервов бульдозерами. Грунт отсыпают и уплотняют послойно, чтобы образовать корыто требуемой глубины для размещения дорожной одежды (рис.3).

Рис.2. Земляное полотно при полукорытном профиле:

B – ширина дорожного полотна, B – ширина земляного полотна, L – ширина проезжей части, а – ширина обочины, i – уклоны

Рис.3. Земляное полотно с присыпными обочинами

При возведении земляного полотна с присыпными обочинами за год до строительства дорожной одежды в корыте может скапливаться вода, переувлажняющая земляное полотно. Во избежание этого в обочинах и в пониженных местах продольного профиля устраивают прорези для выпуска воды из корыта. Чтобы избежать переувлажнения земляного полотна водой из корыта, обочины присыпают непосредственно перед строительством дорожной одежды. В этом случае подсыпку производят из привозного грунта или грейдер-элеваторами из придорожных резервов. При втором способе земляное полотно называют полукорытного профиля.

Корыто в земляном полотне вырезают преимущественно автогрейдерами, которые двигаются по круговой схеме, срезая и перемещая грунт в стороны обочин.

После образования корыта перед устройством основания дно корыта уплотняют 6-8-тонным катком за два-три прохода по одному следу.

Покрытия гравийные и другие из аналогичных мелкозернистых материалов (шлак, ракушка и т.д.) на дорогах V категории строят серповидного типа на земляном полотне (рис.4, а), возведенном с двускатным профилем с уклонами 40-60+ , а иногда полукорытного профиля при необходимости утолщения покрытия по ширине проезжей части (рис.4, б).

Читайте также:  Отличающие керамические блоки плюсы и минусы: характеристики поризованного материала

Рис.4. Поперечный профиль дороги V категории с покрытием серповидного типа

При необходимости иметь корыто глубже 0,3-0,4 м в несвязном грунте, стенки его делают с откосами крутизной 1:1, а грунт для последующей засыпки пазухи хранят на обочине вдоль корыта или сдвигают за бровку на откос.

Указания по устройству работ по уплотнению грунта

Степень уплотнения грунта зависит от способа возведения насыпи. При отсыпке грунта грейдер-элеватором или экскаватором драглайном первоначальное уплотнение достигает 0,65-0,7 от оптимальной плотности (1,0). Бульдозеры дают 0,7-0,8, автомобили и скреперы 0,8-0,85. При влажности грунта, близкой к оптимальной, уплотнение может достигать 0,85-0,9. Таким образом, для достижения плотности грунта 0,95-1,0 требуется его искусственное уплотнение.

Основные факторы, влияющие на условия и качество уплотнения – влажность грунта (сухой материал уплотняется слоями меньшей толщины) и тип уплотняющей машины (механизма). Соответственно, выбор уплотняющих машин зависит от вида и влажности грунта, потребного уплотнения, необходимой толщины уплотняемого слоя, производительности и маневренности машин. Чем больше величина уплотнения, тяжелее грунт и ниже его влажность по сравнению с оптимальной, тем мощнее и тяжелее требуются машины и число их проходов по одному следу. Имеет значение продолжительность нахождения грунта в соприкосновении с уплотняющей машиной. Ряд весьма эффективных уплотняющих машин (тяжелые самоходные катки и механические трамбовки) требуют предварительного уплотнения легкими машинами.

Для оперативного контроля можно на месте работы установить “предел прочности” грунта при уплотнении его укаткой, характеризующий условия перехода грунта из стадии уплотнения в стадию выпирания из-под рабочего органа машины.

Для уплотнения грунтов при возведении насыпей применяют тяжелые катки (прицепные или самоходные), кулачковые, решетчатые и ребристые катки, катки на пневматических шинах, механические трамбовки (электрические или пневматические), трамбующие плиты, трамбовочные и виброуплотняющие машины, машины виброударного действия.

Уплотнение грунта на насыпи ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая последующая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2. 0,3 м. После завершения цикла укатки грунта на всей насыпи, в такой же последовательности выполняют укатку и в последующих циклах.

Катки гладкие и с ребристыми вальцами уплотняют грунт на глубину до 10 см. Кулачковые катки применяют для уплотнения суглинистых и глинистых грунтов на глубину до 30 см, в песчаных грунтах уплотнение захватывает грунт на глубину 35. 50 см. Масса таких катков различна – от 5 до 30 т.

На рис.5 показана схема катка статического действия с пневматическими шинами и рабочим органом с гладкими (рис.5, а) и кулачковыми (рис.5, б) вальцами.

Рис.5. Катки для уплотнения грунта:

а – гладкий каток; б – кулачковый каток; в – тандемный шарнирно-сочлененный каток

Главный параметр грунтоуплотняющих машин – масса вместе с балластом. Основные технологические параметры: ширина полосы уплотнения, толщина уплотняемого слоя. Катки на пневматических шинах выпускают массой вместе с балластом от 10 до 100 т. Самоходные вибрационные катки имеют массу до 8 т. Катками с гладкими вальцами на пневмоколесном ходу можно уплотнять грунты слоями по 0,4 м. Число проходов катков по одному месту при уплотнении связных грунтов колеблется от 8 до 12.

При наличии воды для песчаных грунтов иногда применяют уплотнение избыточным увлажнением. Вода при этом подводится снизу уплотняемых слоев (путем подтапливания).

Гладкие катки, хотя и малопроизводительны, наиболее пригодны для связных и малосвязных грунтов. Недостатки их в том, что они могут уплотнять тонкие слои (не более 0,2 м), требуют сравнительно большого числа проходов на малых скоростях и большого фронта работ. Все это создает значительные затруднения при организации скоростного строительства земляного полотна и препятствует полноценному уплотнению насыпей.

Кулачковые катки предназначают в основном для связных и мало связных грунтов. Обладая одинаковой с гладкими катками массой, они дают почти вдвое большую глубину уплотнения и требуют меньшего числа проходов. Кулачковые катки эффективнее работают в рыхлых и комковатых грунтах и совершенно непригодны в переувлажненных. Прицепные катки обычно работают по несколько штук с одним тягачом. Особенность работы кулачковых катков в том, что они уплотняют грунт ниже уровня заглубления кулачков. Барабаны катков – полые, для загрузки их балластом. Эффективность укатки кулачковыми катками увеличивается при использовании их совместно с катками на пневматических шинах. Сначала укатку проводят кулачковые катки, а придание требуемой плотности верхнего слоя достигают укаткой катками на пневматических шинах.

Катки на пневматических шинах могут уплотнять связные и несвязные грунты (рис.6). Данные катки значительно эффективнее гладких жестких катков за счет снижения числа проходов. Самоходные катки на пневматических шинах применяют в основном для уплотнения оснований и покрытий.

Рис.6. Схема работы прицепного катка на пневматических шинах при уплотнении насыпи:

L – длина захватки, 1-10 – последовательность проходок

Трамбующие плиты применяют в качестве навесного оборудования на кранах или экскаваторах (рис.7). Они являются одним из наиболее эффективных средств уплотнения насыпей на глубину 0,6-1,5 м, пригодны для работы в связных и несвязных грунтах. Площадь плит 0,6-1,5 м , масса 1,5-2,5 т. Высота падения плиты – 1-2 м.

Рис.7. Схема работы тяжелой трамбовки при уплотнении грунтов

Для уплотнения слабо водостойких мелкозернистых или гравелистых грунтов, в том числе, суглинистых и глинистых гравийно-песчаных смесей, смесей с органическими примесями, содержание воды очень важно, особенно при виброуплотнении. Такие грунты могут уплотнять машины любых типов. Если содержание воды меньше оптимального, предпочтительнее использовать пневмо- и виброкатки.

Скальные и обломочные грунты уплотняют как пневмо-, так и виброкатками при толщине слоя от 30 до 80 см. Если размер камней превышает 80 мм, толщина слоя для виброкатков снижается до 30-40 см.

Чистые гравийно-песчаные смеси с зернами менее 50 мм, уплотняемые виброкатками и катками на пневматических шинах водоустойчивы, в связи с чем степень уплотнения этих смесей может быть меньше, чем у других материалов. Кулачковые катки не применяют для уплотнения чистых песков. Для уплотнения сыпучих грунтов (пески, супесь) можно применять вибрационные машины. При вибрировании возникают перемещения частиц грунта вследствие колебательных движений, сообщаемых вибратором. Повышение плотности грунта достигается тем, что частицы грунта перемещаются, занимая более устойчивое положение.

Пневматические и электрические трамбовки могут быть легкие 0,1-0,2 т и тяжелые – 0,5-1,5 т и уплотняющие на глубину соответственно 20-30 см и 40-90 см.

Самоходные трамбующие машины снабжены рядом молотков массой от 0,3 до 1,5 т, падающих с высоты 50-250 см. Ширина уплотняемой полосы 1,8-3 м, скорость 200-400 м/ч, глубина уплотнения 60-100 см, производительность 200-500 м /ч.

Основные данные по производству работ различными машинами

Строительство домов

Представить любой строительный процесс без применения щебня довольно сложно. Его используют при создании фундамента, замешивании бетонного раствора, формировании садовых дорожек, организации ландшафтного дизайна, прокладке подъездных путей и автотрасс. В статье речь пойдет об основах уплотнения щебня.

Содержание:

Продукт дробления горных пород применяют для обустройства так называемой подушки, которая выполняет следующие функции:

  • выравнивание основы перед дальнейшими работами;
  • придание твердости слабонесущим грунтам;
  • защита строений от негативного воздействия влаги;
  • увеличение стойкости под высокими нагрузками.

В любом случае, качество щебеночного основания напрямую зависит от физико-технических показателей материала. Определить по внешнему виду характеристики не получится, они указываются в сопровождающих документах, сертификатах.

Разновидность щебня

Этот сыпучий материал производится путем прохождения валунов через дробильное оборудование. На выходе получают камень различной фракции от 0*5 до 40*70 мм. Размер определяет сферу применения. Для бытового строительства в основном используют щебень 5*20 и 20*40 мм.

Тип строительного материала бывает:

  • гранитным. Он характеризуется высокой природной прочностью и способностью выдерживать разнонаправленные нагрузки;
  • известняковым. По твердости практически не уступает гранитному щебню. Однако стоит гораздо дешевле. Прекрасно подходит для возведения жилья;
  • шлаковый. Такой материал получают из отходов металлургического производства. Стоимость намного ниже вышеперечисленных типов гравия. Но из-за вредных примесей в его составе, сфера применения довольно ограничена;

  • вторичным. Щебень производится из отходов строительства (обломков кирпича, асфальта или бетона). Конечно, вторичная переработка материала не отличается высокими показателями, в связи с чем подходит не для всех видов работ.

Перед покупкой, следует обратить на такой параметр как лещадность. Большой процент содержания зерен пластинчатой формы значительно снижает прочность готовой основы при строительстве объектов любого назначения. Поэтому чем ниже этот параметр, тем лучше.

Коэффициент уплотнения щебня

При самостоятельном строительстве каждый сталкивался с такой проблемой, как нехватка или излишек материала. Умение рассчитать необходимое количество – важный аспект любого процесса. Для бытовых нужд зачастую используют средние величины.

Чтобы вычислить объем необходимо знать:

  • требуемую толщину подушки после трамбовки. Обычно данный показатель равен 0,2 или 0,25 м;
  • уплотнение щебня трамбовкой коэффициент уплотнения – 1,3. Параметр верен для большинства фракций, уплотненных посредством механизированных средств;
  • удельный вес насыпного материала, который указывается в сертификате. Для удобства расчета возьмем вес в 1,5 т/м. куб, характерный для обычного щебня.

Итак, зная все составляющие уравнения, производим расчет материала для 1 квадратного метра укладки: 0,25х1,3х1,5=0,4875 т.

Как и в любых вычислениях, полученный результат округляется в большую сторону. Значит для засыпки 1 кв.м. площади слоя щебня толщиной в 25 см понадобится 490 кг. Ну а рассчитать объем для 10-20 кв. м. уже будет намного легче.

Зачем нужно уплотнение щебнем основания

Вопросом об уплотнении задаются все новички в строительном деле. Ведь по идее камень сам по себе прочный материал и вполне достаточно его разровнять и можно переходить к следующему этапу работ. Однако все не так просто.

  • Щебень получают путем дробления, в процессе которого грани зерен приобретают свободную форму. При засыпке материала между каждым элементом образуются воздушные пустоты, снижающие уровень сопротивления под нагрузками.
  • Плотное прилегание отдельных фрагментов снижает риск их «хождения». Ведь после уплотнения грунта щебнем пустоты исчезают или значительно сокращаются в объемах. Таким образом, создается дополнительный запас прочности фундамента.

  • В качестве исключения можно рассмотреть скалистый грунт, служащий основой для строительства. В этом случае вполне достаточно выполнить разравнивание щебеночной насыпи для последующих работ: укладки плитки, заливки бетонной смеси и т.д.
  • В других условиях гравий должен не просто лежать на грунте, а быть утрамбованным, образуя единую плоскость. Плотное заполнение пространства между зернами частичками почвы придаст необходимую монолитность.
  • Толщина уплотненного слоя может быть различной от 50 до 250 мм. Коэффициент запаса на уплотнение щебня определяет последующая нагрузка на основание (проезжающий автотранспорт, пешеходы, вес строения и т.д.).
  • Отдельной строкой можно выделить расклинцовку щебеночного основания. Метод заключается в нескольких этапах – использовании гравия разных фракций. Сначала берут крупный материал и утрамбовывают, затем насыпают щебень меньшего размера и снова уплотняют, последним слоем выступает мелкофракционный материал и проводят окончательную укатку поверхности.

Уплотнение щебня ручной трамбовкой

При отсутствии специального вибрационного оборудования, народные умельцы используют средства изготовленные собственноручно. Конечно, при таком уплотнение необходима хорошая физическая подготовка. Ручная трамбовка актуальна при небольших объемах работ.

  • Существует масса вариантов как сделать приспособление. Из них самым примитивным выступает брус 100х100 мм. Можно взять древесину и с большим сечением, таким образом, увеличив охватываемую для уплотнения площадь.
  • Длина бруса подбирается исходя от удобства использования, чаще за основу берется грудь человека. Нижний торец инструмента подбивается оцинкованным листом. В верхней части с двух сторон монтируют ручки из деревянных колышков или металлических прутьев.
  • Способ работы довольно прост. Брус поднимается за ручки до максимальной высоты и с силой опускается на щебеночное основание. Многократное повторение данных движений в определенном направлении, приведет к желаемому результату.

  • Если у рачительного хозяина имеется оголовок из металла, то его фиксируют к более тонкой деревянной основе, например бревну. Приспособление станет значительно легче, а значит, и трамбовка пойдет «веселее».
  • Более прочной конструкцией обладает устройство, изготовленное полностью из металла (стойка и подошва). Правда этот материал создает большую вибрацию, которую дерево отлично гасит. В данном случае выходом послужит использование специальных перчаток.

Уплотнение щебня виброплитой

Использование виброплиты или вибротрамбовки актуально при глобальных объемах. С помощью техники выполнение процесса возможно и в труднодоступных местах, и на участках, расположенных у стен построек.

  • Оборудование компактное, надежное и мобильное. Простая эксплуатация и высокая оперативность позволяют выполнить работы с максимальным качеством в сжатые сроки. Для бытовых нужд применяют виброплиты весом от 60 до 120 кг.
  • Принцип действия заключается в вибрации плиты, получаемой за счет вращающихся эксцентриков. Трамбовка происходит путем передачи ударных колебаний и энергии от опорного башмака к щебню.
  • Наличие амортизаторов позволяет гасить механические колебания, идущие в верхнюю часть оборудования, таким образом, обеспечивая защиту и двигателю, и оператору. Оборудование оснащено рычагом переключения скорости, что дает возможность регулировать мощность хода.

  • По способу движения различают одноходовые и реверсивные (с возвратно-поступательными движениями) устройства. Последний вариант характеризуется повышенной функциональностью и эффективностью. С их помощью трамбовка проводится без циклического перемещения по обрабатываемой поверхности.
  • Двигатель может работать как на жидком нефтепродукте (бензин или дизельное топливо) или посредством подключения к электрической сети. Агрегаты с электродвигателем имеет малый вес (до 100 кг). Они широко применяются при работах, где не предъявляются высокие требования к уплотнению материала.
  • Такое оборудование можно приобрести в специализированных магазинах либо с рук, как говорится б/у. Наиболее выгодным вариантом является аренда техники, которая обойдется гораздо дешевле.
  • В любом случае, важно соблюдать условия эксплуатации, которые продлят срок службы и предотвратят выход из строя. Перед началом следует внимательно изучить инструкцию по применению, ознакомиться с правилами безопасности.
  • Регулярно проводимая смазка отдельных элементов, чистка воздушного фильтра, замена масла поможет сохранить все технические показатели оборудования.

Альтернативные варианты уплотнения щебня

Для этих целей можно использовать и самодельные устройства по принципу действия схожие с механизированным оборудованием. Здесь понадобится старое металлическое корыто, труба, песок и сварочный аппарат.

  • К емкости под наклоном приваривается ручка из отрезка трубы, к верхней части фиксируется перпендикулярно расположенная арматура. Дно корыта желательно дополнительно усилить, приварив к нему лист железа.
  • Наполнив приспособление песком, в итоге получим универсальное ручное приспособление наподобие асфальтового катка. Устройство передвигают за рукоять в заданном направлении, и вследствие своего немалого веса произойдет уплотнение щебенки. В эксплуатации оно довольно простое, но потребует определенной сноровки и опять же физической силы.
  • Второй способ актуален для трамбовки насыпного материала на просторной площадке, лишенной зеленых насаждений, беседки, забора или других препятствий. Технология предполагает наличие автомобиля, с помощью которого и осуществляется уплотнение песка щебня.
  • Слой гравия распределяется по всей поверхности лопатой или граблями. Затем садимся за руль и начинаем методично ездить по подготовленной площадке в различных направлениях (вдоль, поперек и по диагонали) пока не получим требуемый результат.
  • Если в процессе образуется колея, то на данном участке подсыпается щебенка, поэтому немного материала необходимо оставить под засыпку. Далее трамбовка продолжается вышеуказанным методом. Конечно, такой способ ручным не назовешь, но все же уплотнение производится собственными силами без привлечения строительных бригад или приобретения спецоборудования.
  • Контроль уплотнения щебня важен при любых строительных работах, осуществлять его для галочки и тем более пренебрегать им не стоит. Это придает надежности и стабильности постройкам или дорожному покрытию, а также обеспечивает безопасность при эксплуатации.
  • По окончанию работ определение уплотнения щебня производится специальным прибором.

  • Заранее следует провести анализ грунта, уровень пролегания грунтовых вод. Именно от данной информации зависит качество работ. В противном случае даже при самом эффективно проведенном уплотнении нельзя быть уверенным, что в дальнейшем не произойдет проседание, которое, в свою очередь, повлечет непредсказуемые последствия.

Ссылка на основную публикацию