Как выполняется уплотнение грунта щебнем?

Уплотнение грунта щебнем

1. Выбор щебня
2. Определение коэффициента
3. Технология уплотнения ручным способом

Грунт уплотняют с помощью щебня для того, чтобы подготовить прочное основание для будущего фундамента. Благодаря такой подушке можно увеличить несущую способность основы, а также уменьшить непосредственную нагрузку на фундамент.

Выбор щебня

Слабый грунт неспособен выдержать значительной нагрузки. Он проседает и сдвигается из-за влияния силы тяжести фундамента или дорожного покрытия. Такой негативный фактор влечет за собой появление трещин в зданиях, а также их последующее разрушение. Для решения проблемы специалисты проводят уплотнение грунта. Для того чтобы почва стала уплотненной и пригодной для последующей застройки, необходимо руководствоваться такими документами, как СНиП и ГОСТ.

Уплотненный тип грунта считается оптимальным вариантом для выполнения следующих задач:

прокладывание пешеходных тротуаров;

закладывание основы под различные конструкции;

подготовка автомагистралей и железных дорог;

монтаж коммуникаций под землей;

постройка мостов, объектов гидротехники.

На результат процедуры прямое влияние оказывает используемый материал, а именно: щебень. При его соответствии всем необходимым требованиям можно рассчитывать на значительное увеличение несущей способности конструкции.

При выборе материала особое внимание стоит уделить таким показателям:

стойкости к минусовым температурам;

Область применения материала определяет его фракция. Рассмотрим их виды.

Мелкая. Обычно такой щебень используют при обустройстве садовых дорожек, формировании декоративных элементов ландшафтного дизайна.

Средняя с размерами от 2-х до 4 см. Такой материал считается оптимальным вариантом для отсыпки фундаментной подушки, монтажа конструкций из железобетона.

Крупная с размерами от 4-х до 7 см. Этот вариант щебня нашел свое применение при строительстве дорог, отсыпке площадок текучего грунта.

Определение коэффициента

Во время покупки щебня важно правильно рассчитать необходимый объем, в противном случае материала может оказаться недостаточно. Контроль за количеством щебня, который нужен, чтобы засыпать и уплотнить определенный участок, осуществляется при помощи коэффициента уплотнения.

Этот показатель можно проверить при помощи ГОСТа после соответствующих испытаний.

Коэффициент уплотнения для щебня всегда находится в пределах 1,1-1, 3. Как показывает практика, зачастую он равен 1,3. Чтобы посчитать нужное количество продукции, потребуется перемножить между собой такие показатели:

объем, что потребуется заполнить щебнем, он рассчитывается путем умножения длины участка на его ширину;

Технология уплотнения ручным способом

Уплотнение грунта возможно ручным и механическим способами. В некоторых случаях процедуру можно осуществить своими руками, но иногда без помощи специалистов не обойтись. Последние проводят все необходимые расчеты, пользуются приборами для проверки качественных характеристик уплотнения грунта, правильности толщины слоя материала. Если же мастер уверен в своих силах, то сделать уплотнение почвы под фундамент он сможет самостоятельно.

Вручную грунт уплотняют по определенной схеме.

Подготовка инвентаря, материала. Подготовка земли под фундамент требует наличия щебня, лопаты, уровня, а также агрегата для осуществления трамбовки. Для уплотнения можно взять подручные материалы или изготовить агрегат своими руками. С этой целью можно взять длинный деревянный брусок, в нижней части подбив его стальной пластиной. Сверху изделия крепят рукоятку.

Непосредственная процедура трамбовки. Щебень требуется насыпать в траншею и выровнять при помощи лопаты. После этого уровнем нужно проверить, является ли поверхность ровной, без дефектов. Если каменный слой предусмотрен с толщиной от 10 см, то его лучше подавать порционно. А также щебень можно смешать с поверхностным слоем почвы. Трамбовочный агрегат берут за рукоятку, после чего им прессуют землю со щебнем. В одной точке удары должны повторяться неоднократно до полного проседания почвы. После того как будет уплотнен весь участок, его проверяют на ровность, и поверх засыпают следующим слоем.

Механический метод

При необходимости трамбовки большого участка грунта или монтаже щебеночного основания под жилой дом лучше использовать механический вариант уплотнения. Такая работа способствует получению качественного результата и небольшим трудовым затратам. Для выполнения процедуры трамбовки можно воспользоваться катком или выбрать виброплиту. Последняя работает от электрической сети или двигателя и может иметь массу от 60 до 120 кг. Ручной каток продается в специализированном магазине, а также его можно сделать своим руками из трубки с песком, веревки.

После того как котлован будет готов, его заполняют щебнем. Поле этого с помощью виброплиты делают несколько проходов. Если материал укладывается неровно, то можно насыпать еще один слой, и пройти по нему инструментом.

Окончанием работы можно считать тот момент, когда почва перестанет проседать.

Уплотнение грунта, песка и щебня

Уплотнение строительных материалов (грунтов) производится для увеличения их прочностных характеристик и избежания осадок в процессе эксплуатации. Уплотнение происходит за счет приложения статической или вибрационной силы на уплотняемый материал. Наибольшее распространение уплотнение получило в дорожном строительстве, возведении насыпей и дамб, фундаментных и ландшафтных работах.

Качество уплотнения каменной отсыпки, грунтов и асфальтобетона напрямую связано с несущей способностью материала и его водонепроницаемостью. Причем увеличение степени уплотнения на 1% ведет к увеличению прочности материала на 10-20%.

Некачественное уплотнение ведет к последующим усадкам грунтов, что значительно увеличивает стоимость содержания или приводит к дорогостоящему ремонту.

Области применения уплотнения

Вот список областей, где уплотнение используется наиболее часто:

• Автодорожное строительство
• Железные дороги
• Фундаменты зданий
• Аэропорты и порты

Автомобильные дороги

Разнообразие современных автомобильных дорог очень большое: начиная от грунтовых проселочных дорог, заканчивая многополосными магистралями с асфальтобетонным покрытием.

Вне зависимости от типа дороги, для увеличения несущей способности полотна и увеличения срока службы необходимо использовать уплотнение всех слоев дороги, включая насыпь.

Дорога возводится двумя способами – на насыпи или в выемке. Дорожная одежда состоит из подстилающего слоя, слоя основания и финальных слоев покрытия. Основная ее задача – равномерно распределять давление от поверхностных нагрузок по всему земляному полотну.

Максимальное давление возникает на поверхности, поэтому требование к качеству материала и его уплотнению максимальны для слоев покрытия – асфальту или асфальтобетону.

Слой основания обеспечивает жесткость слоям покрытия, поэтому требования к его уплотнению также велики. Обычно для этих слоев используется щебень или каменная отсыпка.

Железные дороги

Во всем мире железные дороги обеспечивают большую часть грузового трафика. Значительная часть таких перевозок занимает транспортировка крайне тяжелых материалов, таких как руда и уголь. Поэтому способность противостоять нагрузкам критически важна для железной дороги. А этого невозможно добиться без качественного уплотнения железнодорожной насыпи.

Фундаменты зданий

Устойчивость и срок службы любых типов построек напрямую зависят от качества фундамента. Особенно это важно в местах, где отсутствуют прочные грунты.

Возведение качественной дренажной подушки под основание зданий проблематично выполнить без использования уплотнительной техники.

Крупные инфраструктурные проекты: порты и аэропорты

В современном мире грузооборот аэропортов и морских портов вырос многократно. Чтобы справится с этим потоком грузов – значительно возросла интенсивность движения судов и самолетов, а следовательно выросли нагрузки на взлетные полосы и причалы. На данных объектах требования к качеству работ и используемых материалов максимальны. Стандарты по уплотнению всех подстилающих слоев и слоев покрытия значительно выше, чем на прочих объектах.

Способы уплотнения

Существуют два способа уплотнения грунтов и асфальтных покрытий: статическое и вибрационное воздействие.

Статическое уплотнение

Статическое уплотнительное оборудование для воздействия на уплотняемый материал использует только собственный вес. Чтобы изменить силу воздействия на поверхность необходимо либо изменить массу, либо площадь контакта.

Такой тип оборудования не обеспечивает уплотнение материала на достаточную глубину, т.к. при нем возникает эффект «распора» между частицами верхнего слоя материала, что препятствует уплотнению нижележащих частиц.

К такому типу оборудования относятся статические катки с гладкими вальцами и катки на пневматических шинах.

Вибрационное уплотнение

Вибрационное уплотнительное оборудование использует комбинацию статического и динамического воздействия. Вибрация создается за счет вращения эксцентрикового груза. Вибрационные удары передается частицами материала между собой, что приводит к уменьшению трения между ними и взаимному движению. Что в свою очередь позволяет частицам переупаковываться в максимально плотное состояние. По сравнению со статическим, вибрационное уплотнение воздействует на материал на гораздо большую глубину. Изначально данный способ уплотнения использовался только для несвязных грунтов (песок, щебень и т.п.), однако со временем появилась вибрационное оборудование и для уплотнения глинистых грунтов и асфальта.

Эффективность воздействия вибрационного оборудования признана во всем мире, и на текущий момент данный способ уплотнения является доминирующим на рынке.

Влияние влажности грунта на его уплотнение

Любые грунты состоят из трех элементов: твердые частицы, воздух и вода. Во время уплотнения почти все грунты достигают максимальной плотности при определенном оптимальном содержании в них воды.

Таким образом, сухой грунт плохо поддается уплотнению, а влажный грунт становится мягким и его легче утрамбовать.

Однако, чем выше содержание воды в грунте, тем ниже его плотность. Максимальная плотность достигается при оптимальном содержании влаги в грунте, что обычно является промежуточным состоянием между абсолютно сухим и полностью влажным.

Для определения оптимальной влажности для грунта используют лабораторный анализ по ГОСТ 22733-2002 (Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности).

Степень уплотнения чистого песка и щебня (без содержания примесей) почти не зависит от содержания в них влаги, и могут быть максимально утрамбованы как в сухом, так и водонасыщенном состоянии.

Уплотнение различных типов грунтов

В зависимости от используемого уплотняемого материала выбираются соответствующие способы и оборудование для уплотнения.

Песок и щебень

Как уже упоминалось ранее, песок и щебень достигают своей максимальной плотности в абсолютно сухом или полностью водонасыщенном состоянии. Но так как данные материалы обладают отличными дренирующими свойствами, достаточная плотность достижима при любом содержании влаги в материале.

Но при использовании щебня и песка с содержанием примесей, дренирующие свойства заметно ухудшаются и материал становится пластичным, что затрудняет его уплотнение. В таких случаях необходимо производить уплотнение при оптимальном содержании влаги.

При уплотнении песка и щебня с низким содержанием примесей может возникнуть небольшая проблема – материал пытается выпучиться сзади вальца катка или виброплиты, тем самым плотность верхнего слоя снижается. Но при послойном уплотнении данный нюанс не играет большого значения, т.к. нижележащий слой уплотняется при обработке верхнего слоя.

Для уплотнения песка и щебня подойдет любое вибрационное оборудование: вибротрамбовки, виброплиты и виброкатки. Вес оборудования влияет на высоту трамбуемого слоя.

Скальная порода

Отсыпка из скальной породы применяется в качестве насыпей в дорожном строительстве, при сооружении платин и дамб, а также при возведении взлетных полос и морских портов. Валуны из скальной породы могут достигать размеров до 1,5 метров и обладают значительной прочностью.

Первичная укладка скальных пород производится бульдозерами, они образуют довольно ровную поверхность. Для дальнейшего уплотнения используют вибрационные катки тяжелого и среднего класса.

Пылеватые грунты

На качество уплотнения пылеватых грунтов сильно влияет степень содержания в них влаги. Для качественного уплотнения подобного грунта, уровень влажности не должен сильно отличаться от оптимального. При большом содержании влаги в пылеватом грунте и при воздействии вибрации такой грунт становится текучим, что сильно снижает возможность его качественного уплотнения.

Пылеватые грунты с оптимальной влажностью обладают низкой вязкостью, поэтому их можно уплотнять более толстыми слоями, чем песок. Для их уплотнения идеально подходят вибрационные катки среднего и тяжелого класса, либо тяжелые виброплиты.

Глина и суглинки

Глину и грунты, содержащие большое количество глины, часто используют в дорожном строительстве при возведении насыпей. Качество уплотнения глины меняется в зависимости от содержания в ней воды. При низком содержании влаги она становится твердой, а при высоком содержании очень пластичной. Поэтому при уплотнении подобных грунтов оптимальная влажность материала является существенным фактором.

Для уплотнения глины используют вибрационные катки с гладкими либо кулачковыми вальцами. Кулачковые – когда влажность ниже оптимальной, а гладкие вальцы – при повышенной влажности. Глубина слоя выбирается в пределах от 20 до 40 см. Толщина уплотняемого слоя влажной глины может быть больше, чем сухой.

При существенном отклонении уровня влажности от оптимального могут быть использованы бороны и фрезы для увлажнения или проветривания грунта.

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.

Как выполняется уплотнение грунта щебнем?

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).

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

Как утрамбовать щебень: методы и технология уплотнения

Обязательной операцией при укладке подготовительных слоев из щебня является их уплотнение. Процесс позволяет увеличить прочность щебеночного основания и его способность противостоять статическим и динамическим нагрузкам. Трамбовка может производиться ручными и механизированными способами.

Щебень – популярный строительный материал, применяемый при производстве бетонных смесей и для отсыпки оснований фундаментов и дорог. Поскольку щебневые зерна, получаемые дроблением горных пород, имеют произвольную форму, между ними образуются пустоты, которые снижают прочность основания. Обязательной операцией при укладке подготовительных слоев из щебня является их уплотнение, которое может производиться ручными и механизированными способами. После трамбовки теряется подвижность зерен, размер воздушных пустот сокращается, а, следовательно, увеличивается прочность щебеночного основания, его способность противостоять статическим и динамическим нагрузкам. Исключением является ведение работ на скалистых грунтах. В этом случае щебень насыпают на грунт и тщательно разравнивают его.

Как утрамбовать щебень вручную без применения виброплиты

Ручное уплотнение актуально при осуществлении небольших объемов ремонтно-строительных работ. Для его выполнения используют различные приспособления:

• К деревянному брусу сечением 100х100 мм (или 150х150 мм) сверху прибивают горизонтальные бруски, выполняющие функции ручек. Его нижнюю часть обивают стальным листом. Такое приспособление поднимают вверх и резко опускают на щебневую поверхность. Из-за небольшой площади соприкосновения приспособления и щебневого слоя работы продвигаются медленно.
• К нижней части бруса сечением 100х100 мм крепят металлический оголовок. Это более эффективный вариант по сравнению с инструментом, описанным выше.
• Прочным и эффективным является металлический инструмент, предназначенный для трамбовки щебня своими руками, – стойка и подошва, сваренные между собой. Но работать им сложно, поскольку металл, в отличие от дерева, вибрации не гасит. В этом случае на помощь приходят специальные виброгасящие перчатки.

Еще один способ, как самостоятельно утрамбовать щебень на площадке, – использовать легковой автомобиль:

1. На площадку засыпают щебеночный слой, тщательно его разравнивают.
2. На автомобиле перемещаются по площадке в разные стороны до тех пор, пока щебневое основание не будет равномерно утрамбовано.
3. Если в некоторых местах образовались неглубокие колеи, их засыпают щебнем, а затем продолжают трамбовку площадки автомобилем.

Уплотнение щебня виброплитой

Виброплиты – достаточно производительное, компактное и мобильное оборудование, с помощью которого можно уплотнять значительные площади. Трамбовка щебня виброплитой осуществляется передачей ударных колебаний щебневому слою. По типу двигателя различают следующие типы этого оборудования:

• Электрические. Такие модели обеспечивают невысокий уровень шума и отсутствие выхлопных газов, поэтому их можно использовать даже в помещениях. Ограничение по их применению – необходимость присутствия источника электропитания.
• Бензиновые. Это автономное оборудование, более производительное, тяжелое и дорогое по сравнению с электрическими моделями.
• Дизельные. Мощные дизельные агрегаты обеспечивают высокую производительность, отличаются значительным ресурсом и способностью работать длительное время без перерыва.

По массе виброплиты бывают легкие – до 75 кг, средние – до 200 кг, среднетяжелые – до 400 кг. По количеству направлений движения оборудование бывает одноходовым, способным двигаться только в одну сторону и реверсным, которое может передвигаться вперед и назад.

Трамбовка щебня самоходным катком – наиболее производительный метод уплотнения щебеночного основания

Каток – высокопроизводительная дорожно-строительная машина, применяемая для уплотнения щебня и других сыпучих материалов. Это оборудование может быть статическим (в этом случае уплотнение происходит только за счет массы самой машины) и вибрационным (когда к массе техники добавляется ударное вибрационное воздействие). Рабочие органы самоходных катков – вальцы. Могут быть гладкими, кулачковыми, в виде решеток, на пневматических шинах.

При уплотнении щебневой прослойки в дорожных одеждах необходимо правильно выбирать массу катка. Слишком тяжелая техника может продавить трамбуемый материал и повредить расположенные ниже слои.

Как уплотнить щебень методом расклинцовки

При необходимости утрамбовать щебень максимально плотно применяют метод расклинцовки, для осуществления которого требуется сыпучий материал мелких (5-10 мм) и крупных (40-70, 80-120 мм) фракций. Этапы расклинцовки:

1. Укладывают слой крупнофракционного материала.
2. Уплотняют щебневый слой виброплитой или виброкатком.
3. Засыпают мелкофракционный слой (клинец) и проводят повторную трамбовку.
4. При необходимости насыпают слой самой мелкой фракции и снова уплотняют его.

В результате этого процесса происходит так называемая заклинка, которая заключается в проникновении мелких зерен в пустоты между крупными зернами. Наиболее эффективное уплотнение достигается тремя расклинцовками. Для снижения трения между щебневыми частицами и облегчения процесса зерна проливают водой.

Щебень – популярный строительный материал, применяемый при производстве бетонных смесей и для отсыпки оснований фундаментов и дорог. Поскольку щебневые зерна, получаемые дроблением горных пород, имеют произвольную форму, между ними образуются пустоты, которые снижают прочность основания. Обязательной операцией при укладке подготовительных слоев из щебня является их уплотнение, которое может производиться ручными и механизированными способами. После трамбовки теряется подвижность зерен, размер воздушных пустот сокращается, а, следовательно, увеличивается прочность щебеночного основания, его способность противостоять статическим и динамическим нагрузкам. Исключением является ведение работ на скалистых грунтах. В этом случае щебень насыпают на грунт и тщательно разравнивают его.

Как утрамбовать щебень вручную без применения виброплиты

Ручное уплотнение актуально при осуществлении небольших объемов ремонтно-строительных работ. Для его выполнения используют различные приспособления:

• К деревянному брусу сечением 100х100 мм (или 150х150 мм) сверху прибивают горизонтальные бруски, выполняющие функции ручек. Его нижнюю часть обивают стальным листом. Такое приспособление поднимают вверх и резко опускают на щебневую поверхность. Из-за небольшой площади соприкосновения приспособления и щебневого слоя работы продвигаются медленно.
• К нижней части бруса сечением 100х100 мм крепят металлический оголовок. Это более эффективный вариант по сравнению с инструментом, описанным выше.
• Прочным и эффективным является металлический инструмент, предназначенный для трамбовки щебня своими руками, – стойка и подошва, сваренные между собой. Но работать им сложно, поскольку металл, в отличие от дерева, вибрации не гасит. В этом случае на помощь приходят специальные виброгасящие перчатки.

Еще один способ, как самостоятельно утрамбовать щебень на площадке, – использовать легковой автомобиль:

1. На площадку засыпают щебеночный слой, тщательно его разравнивают.
2. На автомобиле перемещаются по площадке в разные стороны до тех пор, пока щебневое основание не будет равномерно утрамбовано.
3. Если в некоторых местах образовались неглубокие колеи, их засыпают щебнем, а затем продолжают трамбовку площадки автомобилем.

Уплотнение щебня виброплитой

Виброплиты – достаточно производительное, компактное и мобильное оборудование, с помощью которого можно уплотнять значительные площади. Трамбовка щебня виброплитой осуществляется передачей ударных колебаний щебневому слою. По типу двигателя различают следующие типы этого оборудования:

• Электрические. Такие модели обеспечивают невысокий уровень шума и отсутствие выхлопных газов, поэтому их можно использовать даже в помещениях. Ограничение по их применению – необходимость присутствия источника электропитания.
• Бензиновые. Это автономное оборудование, более производительное, тяжелое и дорогое по сравнению с электрическими моделями.
• Дизельные. Мощные дизельные агрегаты обеспечивают высокую производительность, отличаются значительным ресурсом и способностью работать длительное время без перерыва.

По массе виброплиты бывают легкие – до 75 кг, средние – до 200 кг, среднетяжелые – до 400 кг. По количеству направлений движения оборудование бывает одноходовым, способным двигаться только в одну сторону и реверсным, которое может передвигаться вперед и назад.

Трамбовка щебня самоходным катком – наиболее производительный метод уплотнения щебеночного основания

Каток – высокопроизводительная дорожно-строительная машина, применяемая для уплотнения щебня и других сыпучих материалов. Это оборудование может быть статическим (в этом случае уплотнение происходит только за счет массы самой машины) и вибрационным (когда к массе техники добавляется ударное вибрационное воздействие). Рабочие органы самоходных катков – вальцы. Могут быть гладкими, кулачковыми, в виде решеток, на пневматических шинах.

При уплотнении щебневой прослойки в дорожных одеждах необходимо правильно выбирать массу катка. Слишком тяжелая техника может продавить трамбуемый материал и повредить расположенные ниже слои.

Как уплотнить щебень методом расклинцовки

При необходимости утрамбовать щебень максимально плотно применяют метод расклинцовки, для осуществления которого требуется сыпучий материал мелких (5-10 мм) и крупных (40-70, 80-120 мм) фракций. Этапы расклинцовки:

1. Укладывают слой крупнофракционного материала.
2. Уплотняют щебневый слой виброплитой или виброкатком.
3. Засыпают мелкофракционный слой (клинец) и проводят повторную трамбовку.
4. При необходимости насыпают слой самой мелкой фракции и снова уплотняют его.

В результате этого процесса происходит так называемая заклинка, которая заключается в проникновении мелких зерен в пустоты между крупными зернами. Наиболее эффективное уплотнение достигается тремя расклинцовками. Для снижения трения между щебневыми частицами и облегчения процесса зерна проливают водой.

Уплотнение грунта щебнем: причины, преимущества, работы

Как показывает статистика, уплотнение грунта щебнем позволяет повысить несущую способность бетона и асфальтоцемента в среднем на 10-15%. Это очень важный фактор, являющийся определяющим при возведении насыпей и дамб, автодорог и магистралей, фундаментов жилых и промышленных объектов, взлетных полос и тоннелей.

С другой стороны, если уплотнение грунта щебнем было не произведено или выполнено с нарушением технологии, последствия такого решения всегда сопровождаются большой осадкой конструкций. Часто это приводит и к серьезным разрушениям.

Что дает уплотнение грунта

Этот важный этап строительства позволяет:

1. Обеспечить ровную базу для дальнейших строительных работ. Такая укладка щебня и песка на грунт экономит бетон;

2. провести равномерное распределение нагрузки на почву за счет слоя щебня в траншее;

3. компенсировать подвижку нестабильных грунтов и избавиться от пустот;

4. обеспечить хороший дренаж и предотвратить подмокание за счет капиллярности;

5. избавиться от пучинистых грунтов;

6. повысить амортизирующие характеристики строительной конструкции.

Методы уплотнения грунта щебнем и песком

Основных методов уплотнения грунта можно выделить несколько: трамбование (вибро или обычное), укатка, вибрирование. Помимо этого, на особо сложных участках используют гидравлическое и сейсмоуплотнение, а также применяют комбинированный метод, объединяющий в себе сразу несколько. Выбор конкретного вида всегда зависит от почвы на участке, уровне грунтовых вод и рельефа местности.

Работы по уплотнению грунта

Уже на стадии проектирования объекта, опираясь на геологические изыскания и их анализ, проводится подбор видов работ, которые будут задействованы для уплотнения грунта конкретного строительного объекта. С этой целью проводится и планирование подъездных путей, по которым будет передвигаться соответствующая техника.

Перед началом уплотнения щебень насыпается на дно траншеи. Это производится равными слоями, начиная от более крупных фракций. Во время дождя такие уплотнение не производится. Воздействие проводится проходками в направлении от края к середине. Уплотняющие удары перекрывают друг друга. Такие работы всегда строго контролируются, в целях избежать появления неуплотненных участков.

Поскольку от качества уплотнения грунта зависит стойкость будущей конструкции, выбор щебня и песка для его проведения должны проводиться с учетом особенностей возводимого объекта.

Все виды щебня, необходимые для проведения работ можно заказать в ОАО «Промстройкомплект» по телефону +7(8422) 69-10-82. Выгодные цены на нашу продукцию и заказ от 1 тонны позволят выполнить требуемые работы со значительной экономией на закупе.

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!

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.

Технология уплотнения грунта

Процедура повышения плотности осуществляется путём приложения механических усилий для перераспределения частиц материала. Подобное действие осуществляется при возведении земляных дамб, насыпей, прокладывании железных и автомобильных дорог, улиц и магистралей, а также при закладке фундаментов зданий и целом ряде других строительных мероприятий. Технология уплотнения грунта во всех этих случаях соответствует установленным нормам.

Повышение плотности грунтового слоя на 1% обеспечивает увеличение несущей способности укладываемого поверх него асфальто- и цементо-бетона на 10-15%. Неправильное и недостаточное проведение подобных работ, напротив, приводит к осадкам и иным разрушительным последствиям.

Степень уплотнения грунта в каждом конкретном случае зависит от ряда факторов:

• типа обрабатываемого материала;
• уровня его влажности;
• применяемого способа воздействия;
• объёма прикладываемой энергии.

После проведения процедуры поверхность в меньшей степени подвержена сжиманию и различным деформациям.

Способы уплотнения грунтов

Придание материалу необходимой плотности осуществляется методом укатки, трамбовки и вибрирования. Оптимальным является сочетание сразу нескольких подходов, либо соединение одного из способов с рабочим действием (например, передвижение действующего устройства).

Способы уплотнения грунтов также определяются применением разных типов оборудования:

Используется собственная масса механизмов. Регуляция степени воздействия происходит через корректировку веса или размера функционирующей площади устройств. Действие статических машин направлено преимущественно на поверхностное уплотнение грунтов, а на глубине их влияние ощущается мало.

Механизм действует за счёт вращательных движений эксцентрикового груза. Устройства данной группы обеспечивают сочетание нагрузок динамического и статического типа (вибрация и волны сжатия). Степень уплотнения грунта на глубине гораздо значительнее, чем в случае статического воздействия. Машины данного типа подходят для оказания воздействия на крупноблочные и глинистые породы, песок, гравий и асфальтобетон. Вибрационные механизмы в общем числе занимают больше 2/3 всего рынка подобного оборудования.

«Обеспечить необходимую степень уплотнения грунта не выйдет, если подстилающая прослойка отличается зыбкостью и податливостью.»

Виды катков для уплотнения грунта

Катки отличаются тем, что их рабочий орган представляет собой перекатывающийся по рабочей поверхности валец. Существует несколько разновидностей таких механизмов.

Виды плит для уплотнения грунта

Плиты отличаются наличием плоского рабочего органа, который может оказывать вибрационное воздействие и передвигаться по поверхности обрабатываемой площади. Обычно их используют, чтобы обеспечить послойное уплотнение грунтов (СНиП 3.02.01-87) из несвязных крупно- и мелкозернистых материалов.

Тяжесть плиты рассматривается как её основной параметр. По массе такие элементы бывают:

• лёгкими (до 5 центнеров);
• средними (5-15 центнеров);
• тяжёлыми (боле 15 центнеров).

Также их различают по принципу работы:

• одномассные (колебания исходят от всей плиты, вес до 1 центнера);
• двухмассные (активно действует только нижняя часть рабочего элемента, а верхняя повышает общий уровень давления и является местом размещения двигателя, что в целом снижает инерционные потери);
• виброударные (рабочим органом является вибромолот, опирающийся на раму посредством пружин).

Большая часть вибрационных плит на данный момент относится к числу самоходных.

Технология уплотнения грунта, используя выше перечисленные машины

Чтобы степень уплотнения грунта соответствовала необходимым параметрам, его предварительно разравнивают бульдозерами и аналогичным оборудованием. Также чрезмерно сухой грунтовый материал увлажняют, а слишком влажный – осушают.

Воздействие осуществляется в пределах отдельного участка («захватки»). Его размер определяется фронтом работ, которые должны быть выполнены, пока сохраняется оптимальная влажность грунта. При повышении плотности в области фундаментных пазух и траншей показано применение вибрационных плит, пневмо- и электротрамбовки (толщина укладываемых слоёв 0,15-0,25 м). Самоходные виброплиты используются при уплотнении засыпки под пол.

Если требуется уплотнить крупную насыпь (то есть речь идёт о больших площадях), то лучше воспользоваться прицепными, кулачковыми или гладкими самоходными катками. Уместны будут различные способы уплотнения грунтов c помощью круговых трамбовочных механизмов.

Технология уплотнения грунта щебнем

Один из вариантов подготовки участка к строительным работам — уплотнение грунта щебнем. Технология проведения данной процедуры обладает своей спецификой. Щебневая подушка позволяет увеличить несущую способность зданий, уменьшая нагрузку, предназначенную для фундамента.

Конкретная сфера применения материала зависит от его фракции:

• мелкая – садовые дорожки, незначительные (декоративные) элементы;
• средняя (2-4 см) – создание подушки под фундаментом и железобетонными конструкциями;
• крупная (4-7 см) – обустройство дорожного полотна, отсыпка площадок при условии текучести материала.

Уплотнение грунта щебнем производится с использованием тяжёлых катков, а также вибрационной трамбовки и плит, значительно ускоряющих процесс в целом.

При возведении небольших зданий для подушки используется щебень мелких фракций, а её толщина составляет 10-50 см. В качестве отсыпки поочерёдно используется щебень и песок крупных или средних фракций. Формирование берёт на себя роль выравнивающего элемента, поэтому щебень необходимо утрамбовывать как можно тщательнее. На песочных подушках рекомендуется использовать ручные трамбовки для уплотнения грунта.

Ленточный монолитный фундамент поддерживается слоем среднефракционного щебня. Правильно выполненная подушка, кроме своей основной функции, способна обеспечить теплоизоляцию и дренаж, что продлевает эксплуатационный срок здания. При обустройстве трубопроводов используется обратная засыпка грунта с послойным уплотнением.

Проведения испытания после уплотненного грунта

Уплотнение грунтов и контроль степени уплотнения производится в соответствии со всеми нормами СНиП и ГОСТа. Отслеживание осуществляется как в процессе работ, так и после и завершения.

Степень уплотнения грунта фиксируется через сопоставление плотности образцов взятых на участке с оптимальными показателями плотности, демонстрируемыми материалом данного типа при стандартной обработке. Плотность исследуемого образца определяют коэффициентом уплотнения «К». Испытания грунтов после уплотнения осуществляет генеральный подрядчик и технадзор заказчика.

Сноска из СНИП про уплотнение грунтов

СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»

1. «Опытное уплотнение следует выполнять в соответствии с рекомендуемым приложением 4 по программе, учитывающей гидрогеологические условия площадки, предусмотренные проектом средства уплотнения, сезон производства работ и другие факторы, влияющие на технологию и результаты работ».
2. «После уплотнения грунта на опытном участке надлежит определить плотность и влажность уплотненного грунта на двух горизонтах, соответствующих верхней и нижней части уплотненного слоя по ГОСТ 22733-77» (Приложение 4).

В июле 2003-го года ГОСТ 22733-77 был заменён на ГОСТ 22733-2002.

Протокол уплотнения грунта (образец)

Акт на уплотнения грунта:

Техника безопасности

Основными источниками сведений по технике безопасности, при проведении работ по повышению плотности грунтов, являются следующие документы:

• СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве»;
• СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»;
• ВСН 52-96 «Инструкция по производству земляных работ в дорожном строительстве и при устройстве подземных инженерных сетей».

Заключение

Технология уплотнения грунта связана с большим количеством тонкостей: применение подходящего оборудования для воздействия на определённые материалы, учёт влажности, контроль качества, составление документации и так далее.

В ходе работ необходимо ориентироваться на ЕНиР, уплотнение грунта щебнем и результаты иных операций должны соответствовать всем установленным там нормам и расценкам.