Контрольная работа по "Технологии и организации"

При пересечении коллектором  лесополос и живых из­городей для защиты от зарастания труб предусматривают глухую изоляцию стыков цементным раствором или соединение труб глухими муфтами (ниппелями). Хоро­шее средство борьбы с корнями — засыпка траншей сло­ем не менее 30 см топочным каменноугольным шлаком или, в крайнем случае, гравием. Такая засыпка повыша­ет также эффективность дрен. Наиболее надежный спо­соб защиты дрен в садах — дренаж специальной конст­рукции.

 

 

 5. Уплотнение грунта. Выбор машин для уплотнения  грунта.

Уплотнение грунта выполняют  при планировке площадок, возведении насыпей, обратной засыпке траншей  и пазух фундаментов, устройстве оснований под полы и т. п.

Грунты уплотняют слоями одинаковой толщины. Для этого отсыпанный грунт разравнивают бульдозерами или  грейдерами. Толщина разравниваемых слоев зависит от условий производства работ, вида грунта и должна соответствовать  возможностям применяемых уплотняющих  машин.

            Требуемая степень уплотнения  грунта достигается с наименьшими  затратами при оптимальной влажности  грунта, поэтому сухие грунты  нужно предварительно увлажнять  (поливочными машинами и реже  вручную резиновыми шлангами, присоединенными  к водопроводу), а переувлажненные  — осушать.

            Укладку грунта и его уплотнение  производят на захватках (картах), размеры которых должны обеспечивать  достаточный фронт работ, но  не допускать высыхания подготовленного  к уплотнению грунта. Например, при  устройстве насыпей из грунтов,  доставляемых автосамосвалами, площадку  разбивают на три карты: на  первой грунт разгружают, на второй  — разравнивают, на третьей —  уплотняют.

Уплотняют грунт укаткой, трамбованием и вибрированием. Связные и комковатые грунты уплотняют кулачковыми катками, которые передают   на грунт давление, значительно превосходящее предел его прочности. Такими машинами

массой до 5 т уплотняют  слой грунта толщиной 10...20 см при восьми—-восемнадцати проходках катка по одному следу, а тяжелыми (25...30 т) —слой толщиной 50...65 см при четырех —десяти проходках по одному следу.

Катками на пневмоколесном ходу (прицепными и самоходными) в  результате длительного действия нагрузки от сжатия шин уплотняют песчаные и глинистые грунты. Катками средней  массы (до 10т) уплотняют слои толщиной 10...25 см при двух —десяти проходках катка по одному следу, катками большой массы (до 45 т) — слои толщиной 25...50 см при том же количестве проходок по одному следу.

Кулачковыми катками и  катками на пневмоколесном ходу уплотнение производят путем последовательных замкнутых проходок катка по всей площади насыпи с перекрытием  каждой проходкой предыдущей на 0,15...0,25 м.

Закончив укатку всей площади, процесс повторяют столько раз, сколько по проекту требуется  проходок катка по одному следу для  достижения необходимой плотности.

            Катками с гладкими металлическими  вальцами уплотняют связные грунты  слоем до 15 см и песчано-гравелистые  смеси при толщине отсыпаемого  слоя от 5 до 15 см. Применение таких  катков целесообразно, когда верхний  слой насыпи является основанием  фундаментов или подъездных путей,  а также при засыпке верхней  части пазух в стесненных условиях. Нижние слои пазухи толщиной 15...20 см вокруг фундамента уплотняют  пневматическими или электрическими  трамбовками.

            Трамбовочными плитами массой 2... ...7 т, подвешенными к кранам  или экскаваторам, уплотняют песчаные  и глинистые грунты при толщине  отсыпаемого слоя 0,4...1 м и количестве  ударов от 1 до 5. Недостатком этого  способа является повышенная  изнашиваемость крана или экскаватора.

            Вибрационными катками уплотняют  песчаные грунты слоями толщиной 0,4... ...0,5 м при возмущающей силе  от 50 до 100 кН и до 1,5 м при возмущающей  силе  180...280  кН. Для достижения

необходимой плотности число  проходок по одному следу принимают  от 2 до 6. Уплотнение осуществляют по круговой схеме или челночным  способом.

Предварительно насыщенные водой пески уплотняют глубинными вибраторами, смонтированными в  виде пакета из нескольких штук на подвешенной  к крану раме.

Увеличить глубину проработки слоя грунта можно комбинированным  уплотнением, например, сначала кулачковыми  катками, затем катками на пневмоколесном ходу.

В каждом конкретном случае способ уплотнения грунта и тип грунтоуплотня-ющей машины выбирают на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом свойств уплотняемого грунта, требуемой плотности при определенном количестве проходок или ударов грунтоуплотняющих машин, объема, сроков и условий производства работ.

 

 

Выбор машин для уплотнения грунта

Уплотняющую машину выбирают по трем признакам: 
- пределу прочности уплотняемого грунта; 
- толщине уплотняемого слоя; 
- длине гона, которая зависит от длины и ширины карты укладки грунта. 
Для уплотнение грунта используют машины: 
- статического действия ( гладкие, кулачковые, пневмошинные и решетчатые катки); 
- динамического действия ( трамбующие плиты ); 
- вибрационного действия. 
Наиболее часто грунт уплотняют машинами статического действия - катками: гладкими, кулачковыми, пневмошинными, решетчатыми. 
Их применение обусловлено простотой, надежностью, высокой производительностью и сравнительно низкой стоимостью. 
Основные показатели уплотняющих машин следующие:

-толщина уплотняемого слоя; 
-равномерность уплотнения по толщине слоя; 
-необходимое число проходов по одному мест

При выборе типа катка необходимо учитывать характер взаимодействия его рабочего органа с грунтом (рис.2).

Рисунок.2. Схемы взаимодействия рабочих органов грунтоуплотняющих  машин с грунтом 
а - валец с гладкого катка; б - пневмошинный каток; в - кулачковый каток; г - трамбовка.

Катки с гладкими вальцами неравномерно передают нагрузку и неравномерно уплотняют  грунт в пределах уплотняемого слоя Н_о (рис.2а). 
Максимальные напряжения в грунте под гладким вальцом после каждого прохода увеличиваются в связи с уменьшением площади контакта вальца с грунтом. Среднее давление (МПа) в общем, виде.

где: Q - сила тяжести катка, кН; 
в_п - горизонтальная проекция опорной поверхности, см; 
В - ширина катка (длина образующей цилиндра, см).

Так как среднее давление величина переменная, то характеристику катка  принято выражать силой тяжести, отнесенной к ширине катка В (кН/см).

Чем больше число проходов катка, тем  ближе значение среднего удельного  давления к значению q_П (среднее линейное давление). 
Максимальное давление можно приближенно определить по формуле:

где: q_П - линейное давление (отнесенное к ширине катка), кН/см; 
R - радиус катка, см (рис.2а); 
Е_о - модуль деформации грунта, Мпа; 
При оптимальной влажности грунта в конце процесса уплотнения можно принимать следующие значения модуля деформации:

- для связных грунтов - 20 МПа; 
- для несвязных - 10 - 15 МПа.

При использовании кулачковых катков в уплотняемом слое можно выделить три зоны (рис. 2в) h₃ - ниже опорной поверхности кулачка, где грунт интенсивно уплотняется вертикальной нагрузкой; h₂ - где грунт уплотняется за счет сдвига его в боковом направлении в результате внедрения в него кулачка; h₁ - в которой грунт разрыхляется при выглублении кулачка. 
Применение кулачковых катков на несвязных грунтах малоэффективно из - за плохой уплотняемости и податливости разрушению при вдавливании кулачка. 
Наиболее давление, передаваемое кулачковым катком на грунт:

где: Q - сила тяжести катка, кН; 
m - число рядов кулачков по ширине катка; 
f-опорная поверхность торца одного кулачка. 
Нагрузка на один кулачок должна быть разрушающей для данного грунта, но не такой, чтобы кулачок вдавливался в грунт на всю высоту. 
При использовании для уплотнения грунта пневмошинных катков деформируется не только грунт, но и сама шина что приводит к относительно равномерному распределению напряжений в грунте (рис.2д). Давление на грунт при этом определяется по формуле:

где: Р - давление в шине, МПа; 
– статический коэффициент жесткости покрышки;

Оптимальная толщина слоя уплотнения:

для гладких катков:

для пневмошинных катков:

для кулачковых катков:   

 

где: R - радиус катка, см; 
q_п - линейное давление( отнесенное к ширине катка), кН/см; 
 - влажность уплотняемого грунта, %; 
 - оптимальная влажность грунта, %; 
Q₁ - сила тяжести, приходящая на одного колесо пневмошинного  
катка, кН; 
L - длина кулачка, см; 
h₁ - толщина верхнего разрыхленного слоя после прохода 
кулачкового катка, см; 
b - толщина кулачка, см;  
А - экспериментальный коэффициент:

- для гладких катков на сыпучих  грунтах - 0,4; 
- для гладких катков на связных грунтах - 0,3; 
- для пневмошинных катков на любых грунтах - 0,3.

Схемы движения катков должны быть увязаны  с размерами поперечного сечения  возводимых насыпей. При небольшой  ширине насыпей (а < 2 R_пов.) разворот на них невозможен и осуществляется за пределами насыпей. От края насыпи катки проходят не ближе 0,5 м , что приводит к образованию неуплотненной зоны («бахромы»). Неуплотненный грунт с откосов обычно срезают, направляя его в насыпи.