Основи ущільнення ґрунту

Що таке ущільнення ґрунту?

Ущільнення ґрунту є однією з найважливіших частин будівництва, процес ущільнення ґрунту шляхом застосування до нього тиску також змінює структуру ґрунту з пухкого, слабкого стану до більш щільного, міцнішого стану. Ущільнення ґрунту можна здійснити за допомогою різноманітного спеціалізованого обладнання для ущільнення . 

Навіщо ущільнювати ґрунт?

Ущільнення ґрунту необхідне для підвищення несучої здатності та жорсткості ґрунтів на місці (природний стан) або хімічно змінених ґрунтів. Ущільнення збільшує міцність ґрунту на зсув за рахунок збільшення тертя, створюваного зчепленими частинками. Зменшує майбутнє осідання ґрунту шляхом підвищення жорсткості та усунення пустот, які створюють ущільнений ґрунт. Видалення порожнеч зменшує ймовірність осідання ґрунту, усадки чи набухання, а також зменшує інфільтрацію води, яка може спричинити шкідливі властивості ґрунту усадки та набухання. Властивості усадки/розширення можуть пошкодити конструкцію тротуару, що призведе до передчасного руйнування конструкції тротуару.

Основні довгострокові переваги:

• Збільшити вантажопідйомність

• Зменшити поселення

• Краща стабільність

• Зменшити просочування води

• Зменшити усадку

Тепер будь-де, де потрібно перемістити ґрунт для будівництва, фундамент починається з ущільнення ґрунту. І ці портативні трамбовки, віброплити прямого та зворотного ходу та траншейні катки меншого розміру є звичайним обладнанням для роботи на вузьких ділянках, наприклад для засипки траншей, бордюрів та жолобів, опор мостів, робіт з плит та ущільнення ґрунту на тротуарах.

Які фактори впливають на ущільнення ґрунту?

Тип грунту

Різні типи ґрунту по-різному реагують на ущільнення. Ґрунти класифікуються за розміром частинок, а в деяких класах ґрунтів — за критичними значеннями вмісту вологи або межами Аттберга. У будівництві краще сортувати гранульований ґрунт, що містить різноманітні частинки, оскільки його можна легко ущільнити, усуваючи порожнечі та перешкоджаючи поглинанню вологи зчепленими частинками, завдяки чому ґрунт як дуже щільний ґрунт здатний витримувати великі навантаження. Погано сортований ґрунт містить вузький діапазон розмірів частинок, що не підходить для будівельних цілей, оскільки ґрунт не має міцності на зсув, пов’язаної з незв’язаними частинками, тому його нелегко ущільнити.

Вологомісткість

Вміст вологи відіграє дуже важливу роль в ущільненні ґрунту. Максимальна суха щільність може бути досягнута лише тоді, коли вміст вологи знаходиться на бажаному рівні. Ця точка відома як оптимальний рівень вологості. Якщо вологість ґрунту нижча за оптимальну, розраховану кількість води слід додати до ґрунту за допомогою спринклера, прикріпленого до цистерни з водою, і змішати з ґрунтом грейдером для досягнення рівномірного вмісту вологи.

Якщо є надлишок вологи в ґрунті, рекомендованими вимогами є аерація та висушування для досягнення оптимального рівня вологості.

Ущільнювальне обладнання

Тип обладнання для ущільнення, який ви обираєте, також дещо відрізняється залежно від типу ґрунту, який потрібно ущільнити. Наведену нижче таблицю можна використовувати як орієнтир для визначення типу обладнання для різних типів ґрунту.

Товщина підйому

Ущільнення ґрунту іноді передбачає ущільнення кількох шарів ґрунту або кількох шарів ґрунту до досягнення бажаної загальної товщини. Кожен підйом настільки ж стабільний, як і підйом під ним, тому ущільнення кожного шару має вирішальне значення і його необхідно контролювати. Встановлення правильної товщини підйому є важливим для пошуку балансу між занадто малими або занадто великими шарами. Занадто великий підйом може спричинити погане ущільнення та вплинути на стабільність, тоді як занадто малий підйом може призвести до надмірних витрат і часу. Товщина підйому зазвичай становить від 8 до 14 дюймів залежно від специфікації.

Контактний тиск

Контактний тиск між ґрунтом і ущільнювальним обладнанням також важливий. Контактний тиск залежить від загальної ваги ущільнювального обладнання та площі ґрунту, з якою стикається обладнання. Чим вищий контактний тиск, тим вищий ступінь ущільнення досягається.

Багато факторів впливають на ущільнення, але найважливішим фактором є тип ґрунту, який ущільнюється, і його здатність утримувати воду. Грунт необхідно перевірити, чи придатний він для ущільнення.

Як провести тест на ущільнення ґрунту?

Існує кілька методів тестування на ущільнення, які можна використовувати для визначення ступеня ущільнення. Попередні польові випробування на місці проекту важливі для розуміння умов, які існували спочатку. Випробування на піщаному конусі з використанням балонного денситометра або трубки Шелбі є життєздатними варіантами, але ядерний денситометр найчастіше використовується для перевірки ущільнення ділянки. Лабораторні методи зазвичай включають ущільнення ґрунту у форми при 25°C для отримання щільності ґрунту. Наприклад, тест на щільність вологи передбачає ущільнення ґрунту з заданої висоти за допомогою стандартної ваги у формі певного об’єму. Ці вимоги полегшують контрольовані та повторювані зусилля ущільнення та забезпечують максимальну щільність і оптимальний вміст вологи в ґрунті.

як ущільнити грунт?

Ущільнення ґрунту досягається статичними або динамічними силами та маніпуляціями з ґрунтом. Статика використовує власну вагу машини для безперервного тиску вниз, збільшуючи ущільнення шляхом стиснення верхньої частини ґрунту. Динамічні сили використовують рух у формі вібрації або падіння тягарів у поєднанні зі статичним навантаженням машини для збільшення щільності ґрунту. Розминайте та зрізайте, щоб ущільнити ґрунт на більш глибокому рівні.

BISON має обладнання, спеціально розроблене для ущільнення пухкого ґрунту, зв’язного (наприклад, глини) або гранульованого (наприклад, гравію), щоб утворити більш міцний і компактний ґрунт. Обладнання варіюється від ручних ущільнювачів до дуже великих, дуже важких катків. Ці пристрої можна знайти у постачальників легкої будівельної техніки BISON .