Talajtömörítés
Az útburkolat építésének legfontosabb technológiai folyamata olyan pecsét, amely biztosítja a talaj megfelelő erősségét és stabilitását. A rugalmassági modulus, a belső súrlódás és a tapadási szög tényleges értékei a tömörítési munka minőségétől, és következésképpen a járda kialakításának képességétől függenek, hogy fenntartsák az adott élettartam erejét.
Az alacsony sűrűségű talajokon a szállítási terhelések hatására felhalmozódnak a maradék deformációk. A nem eléggé tömörített talajok heterogének, kevésbé sűrűek, lehullanak, ami az utak úttestének zavartságához vezet. Ahogy a talaj sűrűsége nő, vízpermeabilitása csökken. Minél sűrűbb a talaj, annál kevésbé válik a talaj nedvességtartalma a légköri jelenségek hatására, és ennek következtében a fagy hullámzása kevésbé valószínű.
Az alapvető megközelítés meghatározása a kívánt sűrűséget a talajt eredményez tömörítő sűrűségű lett, ahol nem fordul elő felhalmozódása maradék törzsek a meglévő altalaj ismételt tervezési terhelések és változások a talajnedvesség. Sűrűségének növelése a talaj a kívánt értékeket a főbb paraméterek stabilitást ad erőt a talajra, így egy kis változtatásával befolyásolhatjuk szezonális hőmérséklet és vlazhnosti.Uplotnenie talajok kompenzálja elért csökkentésével burkolatvastagság, csökkenti a javítási költségeket és a közúti forgalom csökkentése raskhodov.Obsledovaniya és az autópályák diagnosztikája azt jelzi, hogy az idő előtti károsodás egyik oka a földmesterek elégtelen földsűrűsége a vászonról. Ez vonatkozik a föld alatti vászonra és a töltésekre és a bemélyedésekben található utak összes szakaszára. Ezen okok miatt a tömítő tárgyát, mint ömlesztett talaj és alapot hullámtörő gátak és talajának felszíni rétegeit bázisok a mélyedések. Tömítő altalaj van szükség, és ezt a követelményt rögzíti az alkalmazandó építési szabályzatok és a technológiai előírások az építési közúti földmű [83, 86, 87].
A talaj mint háromfázisú rendszer elemi ábrázolása alapján, a szerkezeti jellemzők figyelembe vétele nélkül a talaj egységnyi térfogatára a következő kifejezést használják:
? - a talaj csontvázának sűrűsége, g / cm3;
Y az ásványi részecskék sűrűsége, g / cm3;
W a talaj nedvességének tömegtörése,%;
V a levegő térfogata,%;
Az 1 a talaj egység térfogata (1 cm 3).
Ezért a talaj sűrűsége:
Az Y értéke megváltozik egy szűk tartományban: a homokos vályog talajjal Y = 2,65-2,55 g / cm3 az agyag és iszapos vályog talajba Y = 2,68; nehéz lazán és nehéz agyag esetében Y = 2,7; lágy Y = 2,6. A legmagasabb sűrűség felel talaj porozitásának a tartományban 4-6% (6% a homok és homokos agyag talajba, 5% üledékes agyagos, vályog és agyag, valamint 4% - nehéz agyag és iszapos agyag).
A tömörítési folyamat a talaj pórusaiból való levegő kiáramlását, a víz kiürítését és a vízfilmek vastagságának csökkentését jelenti, amit a tömítőgépek mechanikus működésével érnek el. A talaj vízének lassítása lassú, és nem érzékelhetõ szerepet játszik a tömörítésben a rakomány rövid idõtartama miatt, amikor a gépeket tömörítik. Ezért a tömörítés során a tényleges páratartalomnál a levegőt elsősorban eltávolítják.
A legsűrűbb szerkezet elérése érdekében szükséges, hogy a talaj nedvességtartalma olyan legyen, hogy a befogott levegő mennyisége a megadott határértékek között legyen: 4-6%. Ebben az esetben kialakulnak a legtartósabb hidratált héjak, amelyek minimális szűrést és a talaj legkevesebb duzzadását biztosítják, következésképpen a lehető legnagyobb rugalmassági modulust. Ha a talaj nedvességtartalma alacsonyabb, vagyis a levegő által elfoglalt pórusok mennyisége meghaladja a megadott értéket, stabil szerkezet nem keletkezik, és nedves állapotban a talaj könnyen megduzzad és minél nagyobb a nedvesség, annál magasabb. Nem megfelelő sűrűség esetén éppen ellenkezőleg, sűrűbbé válik és vázlatos. A rugalmas modulus mindkét esetben csökken. Amikor a talaj nedvességtartalma a tömörítés során megnő, a pórusok egy része vízzel van töltve, ami kiszorítja a levegőt. A talaj szerkezete instabillá válik, különösen a sokk-kompresszióval, és csökken a rugalmassági modulus.
Úgy vélik, hogy minden talaj esetében optimális nedvesség és sűrűség van, az ásványtani és granulometriás összetételétől függően. Az optimális páratartalom megfelel a talaj összegyűjtéséhez szükséges speciális munkának. Ezt a munkát a görgő tömege és a haladók száma határozza meg, vagy a konszolidáló rakomány tömegét, a leesés magasságát és a hatások számát. A kisebb optimális nedvességtartalom megfelel a tömörítési munkának. Az 1. ábrán. A 2.4 ábra bemutatja, hogy a tömörítési munkák különböző értékeire hogyan változik a sűrűség és az optimális páratartalom. Néhány közelítéssel azt feltételezhetjük, hogy az optimális páratartalom közel áll a maximális molekulatömeghez, vagyis ahhoz a páratartalomhoz, amelynél a talajban lévő összes víz kötött állapotban van.
Olyan déli területeken, ahol a természetes nedvességtartalom alacsonyabb, a talajt előfőzni kell, vagy a tömítési munkát meg kell növelni a szükséges sűrűség elérése érdekében.
A leggyakoribb talaj becsült nedvességtartalmának% -a a következő:
homok finom és csendes 8-13
homokos löszvilág és nehéz 9-15
lángvilágítás 12-18
nehéz és nehéz száraz lámpák 14-20
silty and heavy silty homokos lödek, light silty loams 15-22
Az agyagok csendesek és homokosak 16-26
agyagos zsír 20-30
A talaj tömörítésére és az előírt sűrűség kijelölésére vonatkozó követelményeket az útburkolat felépítésének stresszállapotának megfelelően kell megállapítani. Figyelembe kell venni, hogy a töltés felső része, néha munkasrétegnek nevezik, dinamikus feszültségeket tapasztal a járművekből és leginkább a légköri hatásoknak van kitéve. Ezek a feszültségek bomlik a mélységgel. A burkolat súlya által okozott feszültségek másik része a mélységben nő. Így a töltés középső részében a feszültség szintje, és ennek megfelelően a talaj sűrűségének követelményei alacsonyabbak, mint a felső és az alsóbb.
Az optimális sűrűség és az optimális páratartalom változása a különböző tömörítés esetén:
1 - standard tömörítés (USSR); 2 erősített tömörítés (USA); 3 - line of zero pórusok
A szükséges talajsűrűséget rendszerint a következő képlet határozza meg:
?ст - a maximális sűrűség a szabványos tömörítés eszközével, g / cm 3;
Kukl - tömörítési együttható, melyet a SNIP 2.05.02 -85 határozott meg.
A talaj tömörödését az alábbi módszerek valamelyikével végezzük: hengerlés, csillapítás és vibrálás. A tömörítési módtól függően a tömítőanyagok hengerekre, döngölőgépekre vagy lemezekre, lemeztömörítőkre vagy vibrációs lemezekre oszthatók. Kombinált eszközök lehetségesek vibrációs görgők formájában, amelyek a statikus hatás mellett vibrációs hatással is rendelkeznek a talajon. A talajok tömörítésére szolgáló gépek és berendezések részletes jellemzői a II. 38.4.
Talajtömörítők lehetnek vontatott, félig vontatott és önjáró. A vontatott és a félpótkocsi görgők mozgását speciális vontatók vagy traktorok hajtják végre.
Az útépítés legelterjedtebb pecsételő berendezései a pótkocsik és az önjáró hengerek. A talaj tömörítéséhez az alábbi típusú görgőket használják leggyakrabban: sima görgő, bütyköstípus és vibrátor. A sima görgőkkel ellátott görgőket a kohéziós és lazán kötött földterületek tömörítésére használják, legfeljebb 0,25 m réteggel.
Télen végzett ásatási munkáknál és amikor a fagyasztott csomókat tartalmazó talajt össze kell tömöríteni, olyan rácsos kereket használnak, amelyek ilyen csomókat csiszolnak és összeolvasztják a talajt. A rácsos hengereket a száraz, nedves talajok tömörítésére is használják.
A tramplálás egy univerzális tömörítési módszer, amely a legtöbb talajra alkalmas. A talajbázisok tömörítésére, a meglévő töltésekre, valamint az ömlesztett talaj tömörítésére szűkös körülmények között. Tömörítéssel a talaj nagy vastagságú rétegekkel kompatizálható. A rágás lehetővé teszi a talaj sűrűségének elérését a maximális szabvány felett. Ez a módszer lehetővé teszi a talaj tömörödését az optimális feletti és alatti nedvességgel. A tramvó felhasználható a tartósan kopott talajok tömörítésére, beleértve a durva klasztikus talajokat is. Nagy vastagságú (1-2 m) rétegek tömörítése, valamint a normál maximális sűrűség feletti talajsűrűség elérése érdekében szabadon használják a 2-6 m magasságból álló 2-15 t-es lyukasztólemezeket.
A rezgéscsillapítást a durva, homokos és egyéb lazán kötött talajok tömörítésére használják. Az egydimenziós homokot csak rezgéssel hatékonyan tömörítik. A vontatott és önjáró rezgő tömörítő tömege 4-5 tonna javasoljuk tömörített talaj rétegek 0,40-0,50 m, görgőket egy nagyobb tömegű lehet tömöríteni, homokos talajt a mélysége 0,6-0,8 m. Táblázat. 2.13 összefoglalja a különböző tömörítési módszerek alkalmazási feltételeit.
Tömítés és munkakörülmények
A hazai és külföldi vállalkozások által termelt talajtömörítésre szolgáló eszközök széles köre arra szolgál, hogy az építési munkálatok elvégzésében részt vevő egyes építészeti szervezeteket tömítő eszközökkel válasszák meg. Másrészt, bizonyos körülmények között végzett munkák elvégzésénél a szervezetben rendelkezésre álló gépekből álló flottát is meg kell oldani.
A tömítő gépek kiválasztásakor figyelembe veszik az időjárási és az éghajlati viszonyokat, a talajok fizikai és mechanikai tulajdonságait, határidőket és a munka irányítási ütemét. Az optimális opció kiválasztásának kritériuma az a minimális költség, amely a szükséges tömörítési minőséget biztosítja, ha az egyes objektumok korlátai teljesülnek.
A talajtömörítő gépek a gépesített leválások részei, ahol a fő gépek földmunkagépek. Ezért a tömörítő gépek teljesítményének meg kell felelnie a leválasztás teljesítményének.
A kiválasztott gépnek megfelelően tömörítési technológiát kell kialakítani a talaj tömörítésére. Ebben az esetben meg kell állapítani a tömítőréteg vastagságát, a tömítési módot - a görgők egy pályán lévő haladási számát, vagy az ütőlemez ütések számát, a görgő sebességét, a tömörítő gép mozgási sémáját.
A tömörített réteg vastagságának meghatározásakor figyelembe kell venni a talaj típusát és változatosságát, kezdeti sűrűségét, a görgő típusát, tömegét, a talaj kívánt sűrűségét. A tömítőréteg optimális vastagsága vagy a tömítőgépek egy lépcsőben történő áthaladása (súrlódások száma) a szükséges sűrűség eléréséhez szükséges kísérleti gördítéssel vagy a következő képletekkel számolva megállapítható:
hengerek számát (10)
a lökések száma a döngölőgépek számára
A kohleziós talaj tömörítésére szolgáló gépek Aud - specifikus munkája Kuple = 0,95 - 0,20 J / cm3; Kuple = 0,98-0,40 J / cm3; amikor Kuple = 1 - 0,60 J / cm3; a leválasztott talaj esetében az Au értékek 1,5-szeresére csökkennek;
De - a sűrített réteg vastagsága sűrű testben, cm;
q - a görgő lineáris nyomása, N / cm;
qo - a gép döngölési mechanizmusának statikus nyomása, N / cm2;
Q - a henger vagy raszterlemez tömege, N;
B - a görgő munkaterületének szélessége, cm;
F az ütközőlemez ellenállásának területe, cm 2;
f - a görgő mozgásának ellenállási tényezője;
A bütyköstengelyek használata esetén a tömítőréteg vastagsága és a járatok száma
l a bütykös hossza, cm;
b - a bütykös felület támaszának minimális mérete, cm;
A hp a felszínen laza réteg vastagsága, cm;
S a tekercsfelület, cm 2;
F - a bütykös talpfelület, cm 2;
m a bütykök teljes száma;
k olyan együttható, amely figyelembe veszi a bütykök által a felületi átfedés egyenlőtlenségét, amelynek átlagos értéke 1,3-es.
A lerakódott talajrétegek vastagsága rendszerint ugyanaz legyen, és a görgő áthaladási számai eltérőek lehetnek a talaj sűrűségére vonatkozó követelményektől függően, a rétegnek a töltés mentén elhelyezkedő helyétől függően. A talaj nedvességtartalma a tömörítés során eltérhet az optimumtól, amely nem haladja meg a táblázatban megadott értéket. 14.
Az optimális páratartalomtól való eltérés Kuponnál