насыпных, рыхлых песчаных грунтов), а также вновь отсыпанных при подготовке оснований под фундаменты, устройстве грунтовых подушек, возведении планировочных насыпей, земляных сооружений, обратных засыпках котлованов и т. п.
Эффективность уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками определяется диаметром, весом, высотой сбрасывания трамбовки, а также степенью плотности, влажности, структурной прочностью уплотняемых грунтов. С увеличением диаметра, веса и высоты сбрасывания трамбовки глубина уплотнения возрастает [см. табл. 13.5 и формулу (10.36)]. Наибольшаяэффективность уплотнения грунтов по глубине достигается при оптимальной влажности. При повышении степени плотности и структурной связности эффективность уплотнения снижается (в частности, в насыпных грунтах глубина уплотнения обычно на 30- 40 % больше, чем в грунтах естественного сложения).
Основания на уплотненных тяжелыми трамбовками различного вида грунтах проектируются так же, как и на просадочных с I типом грунтовых условий (см. п. 10.1).
Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками весом до 50-70 кН выполняется с помощью оборудованных стрелой-драглайн строительных кранов-экскаваторов Э-1252 и Э-10011 грузоподъемной силой соответственно 250 и 180 кН, а трамбовками весом 100-150 кН - карьерных кранов-экскаваторов Э-2502 грузоподъемной силой 500-600 кН. В целях обеспечения нормальной работы крана-экскаватора в тяжелом режиме грузоподъемная сила крана-экскаватора должна в 3-4 раза превышать вес трамбовки. Для обеспечения требуемой высоты сбрасывания в необходимых случаях стрела удлиняется за счет вставки в среднюю часть дополнительного звена.
Трамбовка изготовляется из железобетона, имеет в плане форму круга или многоугольника (с числом сторон не менее восьми). Поддон и боковые стенки ее сворачиваются из листовой стали толщиной8-16 мм, а подъемные петли - из листовой стали толщиной 20- 40 мм (рис. 13.5). Трамбовка подвешивается к рабочему тросу крана-экскаватора с помощью вертлюгов и промежуточного троса длиной 1 - 1,5 м с грузом весом 200-500 Н, которые обеспечивают натяжение рабочего троса и исключают его преждевременный износ .вследствие образования перегибов.
До начала производства работ обычно выполняется опытное уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками для уточнения режима н эффективности уплотнения грунтов при их
различной влажности по схеме, приведенной на рис. 13.6. Уплотнение производится с замером понижения уплотняемой поверхности по металлическим -штырям, забитым по центру; каждого следа, нивелированием после каждых
Рис. 13.5. трамбовка для поверхностного уплотнения грунтов
грунтов тяжелыми траггбовками /-3-участки грунта с влажностью соответственно 0,8г&р,К)р, ; 4 - следы ударов трамбовки; 5 -
точки нивелирования (штыри); в - шурфы или радиометрические скважины для определения и w
двух ударов трамбовки. По результатам опытного уплотнения строятся графики понижения уплотняемой поверхности (рис. 13.1), по которым уточняются величина понижения уплотняемой поверхности, число ударов, необходимое для уплотнения до отказа. Кроме этого, после уплотнения закладывают шурфы или проходят радиометрические скважины на глубину не менее двух диаметров трамбовки. При этом определяются изменения по глубине плотности сухого грунта и его влажности, а также глубина уплотнения.
Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками выполняется после планировки поверхности котлована и подкатки ее тракторами или катками при наличии насыпных грунтов. При этом котлован должен быть огражден от попадания поверхностных вод с окружающей территории.
Трамбование производится с перекрытием следов (см. рис. 13.6) отдельными циклами при постоянном поворачивании стрелы по мере перехода с одного следа- на другой. По каждому следу выполняется по два-четыре удара трамбовки. Для перехода с одного цикла на другой изменяется вылет стрелы или кран переезжает назад.
Такая последовательность сохраняется до тех пор, пока не будет произведено заданное число ударов трамбовки по каждому следу.
После окончания трамбования верхний разрыхленный слой грунта доуплотняется легкими ударами трамбовки при сбрасывании ее с высоты 0,5-1 м или укаткой. Если после трамбования отметка основания окажется ниже проектной, производится подсыпка местного грунта с уплотнением его укаткой.
В дождливое и сухое время года уплотнение тяжелыми трамбовками производится с учетом сохранения влажности уплотняемых грунтов близкой к оптимальной, а в зимнее время при талом состоянии грунта и его природной влажности - с учетом возможной глубины промерзания в течение суток и производительности применяемого оборудования в сутки.
Качество работ по уплотнению тяжелыми трамбовками грунтов с оптимальной влажностью проверяется по отказу при контрольном трамбовании после двух-трех ударов трамбовки в пунктах, располагаемых из расчета один пункт на каждые 100 м уплотненной площади. При уплотнении грунтов с влажностью, отличающейся от оптимальной более чем на ±0,02, качество уплотнения проверяется определением плотности сухого грунта через 0,25-0,5 м по глубине прн толщине уп-20-213
лотненного слоя до 2-2,5 м и 0,5-0,75 м при большей толщине. Для определения плотности закладывают шурфы (или проходят радиометрические скважины) из расчета один шурф на каждые 300 м уплотненной площади.
13.1.6. Вытрамбовывание котлованов
Вытрамбовывание котлованов под фунда- менты производится уплотнением грунта путем сбрасывания в одно и то же место с высоты 4-8 м трамбовки весом 15-100 кН, имеющей форму будущего фундамента [3], Вытрамбовывание котлованов под фундаменты применяется в просадочных лессовых грунтах I типа, в глинистых, в том числе водонасыщенных грунтах, в маловлажных пылеватых и мелких песчаных грунтах и др.
Для вытрамбовывания котлованов применяется навесное оборудование к крану-экскаватору со стрелой-драглайн (рис. 13.7) или (реже) с прямой лопатой либо к трактору. Это оборудование состоит из трамбовки, направляющей стойки или рамы и сбросной каретки. При вытрамбовывании котлованов шириной в плане до 0,8-1 м используется сваебойное оборудование.
Направляющая стойка изготовляется длиной 8-12 м из трубы, либо из двух швеллеров, либо из четырех уголков, усиленных
Рис. 13.7. Экскаватор с навесным оборудованием для
вертикальным листом, по которому скользит каретка. В верхней . части направляющая штанга имеет шарнир, обеспечивающий перемещение штанги в двух направлениях и служащий для навешивания ее на стрелу-драглайн, а в нилсней части -- опорную плиту с зубьями, которые погрулаются в грунт и предотвращают горизонтальные смещения штанги при вытрамбовывании котлованов.
Трамбовка, обычно имеющая в плане форму квадрата, прямоугольника или шестигранника, изготовляется из металлического листа толщиной 10-16 мм путем сварки отдельных элементов встык с последующим заполнением бетоном до заданного веса. Сверху трамбовки распололсена крышка нз листа толщиной 20-30 мм с болтами диаметром 30-60 мм, с помощью которых крышка крепится к сбросной каретке. Трамбовка навешивается на рабочий трос крана-экскаватора через вставку из троса длиной 0,8-1 м, благодаря чему исключаются закручивание рабочего тртса п его прел<девременнып износ. В целях снижения тягового усилия на лебедку допускается запасовка троса через полиспаст.
Сбросная каретка имеет коробчатое сечение и обычно состоит из двух швеллеров, усиленных накладками и соединенных с трех сторон металлическими листами. Каретка надевается на направляющую штангу и удерл-си-вается на ней с помощью пазов или полок швеллеров.
При использовании сваебойного агрегата для вытрамбовывания котлованов в качестве трамбовки применяется полый металлический шаблон, сваренный из листов и закрепленный болтами на молоте.
Эффективность вытрамбовывания котлованов определяется в основном теми л<:е факторами, что и эффективность уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками.
Котлованы вытрамбовываются под отдельно стоящие фундаменты с плоской и.ли заостренной подошвой, ленточные прерывистые фундаменты, а таклсе фундаменты с уширенным основанием, получаемым nyreivt втрамбовывания отдельными порциями в дно вытрамбованного котлована лесткого материала (щебня, гравия, песчано-гравийной смеси, крупного песка и т. д.).
Перед началом производства работ по вытрамбовыванию котлованов обычно проводятся опытные работы в два этапа. На первом этапе, выполняемом с целью отработки технологии производства работ, определяют:
среднее число ударов трамбовки заданного веса, размеров и оптимальную высоту сбра-
сывания для вытрамбовывания котлованов необходимой глубины;
для фундаментов с уширенным основанием из лсесткого материала количество и объем засыпки лсесткого материала, а также необ--ходимое число ударов для втрамбовывания каждой порции засыпки в дно котлована;
для ленточных прерывистых фундаментов минимально допустимые расстояния мел<ду двумя соседними котлованами при различной глубине их вытрамбовывания.
На втором этапе определяются плотность сухого грунта, влал\ность, прочностные характеристики ф и с уплотненного грунта, размерь! уплотненной зоны вокруг вытрамбованного котлована, а также размеры уширенного основания при втрамбовывании в дно котлована жесткого материала. Кроме этого, в необходимых случаях проводят испытания опытных фундаментов на вертикальные и горизонтальные нагрузки и определяют модули деформации уплотненных и неуплотненных грун-, тов.
Опытные >аботы по вытрамбовыванию котлованов производятся на площадке, расположенной в непосредственной близости от строящегося объекта, в котловане, отрытом на проектную глубину, трамбовками всех видов и размеров, применяемымидля згстройст-ва фундаментов. В процессе опытных работ понил<ения дна котлована после кал\лых двух ударов трамбовки замеряют нивелированием ее верха. На основе этого строится график по-нил<ения дна котлована в зависимости от числа ударов трамбовки (по аналогии с рис. 13.!).
При вытрамбовывании котлованов под ленточные прерывистые фундаменты, а также под столбчатые фундаменты при расположении их в осях на расстояниях менее 2йт (где Ьш - ширина котлована в среднем сечении) дополнительно замеряются вертикальные и горизонтальные перемещения грунта на окру-лсающей их поверхности по двум створам.
Для фундаментов с уширенным основанием опытные работы производятся, как правило, с втрамбовыванием лсесткого материала трех различных объемов.
После втрамбовывания по оси котлована закладывают шурфы или разрабатывают траншеи на глубину не менее 2Ьт ннисе его дна с таким расчетом, чтобы одна из стенок шурфа проходила через центр котлована. При этом определяют влал<ность, плотность сухОго уплотненного грунта, форму и размеры уплотненной зоны и уширенного основания, а также отбирают монолиты уплотнённого грунта с
