практикум по дорогам

Ширину уплотняемой полосы с учетом нахлеста принимают равной 2,0 м. Следовательно, количество полос будет составлять

13 : 2 = 7 проходов.

Умножают норму времени на число проходов

0,42 • 7 = 2,94.

Рассчитанная норма времени соответствует единице равной 100 м3. Расчет ресурсов производится на 1000 м3. Следовательно, полученную норму времени переводят в единицы равные 1000 м3. В этом случае норма времени будет равна

2 , 9 4 - 1 0 = 2 9 , 4 .

Полученную норму времени записывают в табл. 20.1.

6.4. Определяют требуемое количество маш.-ч на уплотнении грунта

#вр • Уув. грунта= 2 9 , 4 • 1 , 2 9 7 = 3 8 , 2 маш.-ч.

7. Определяют количество автогрейдеров и катков, занятых на выполнении работ по устройству присыпных обочин. По каждой машине, а также рабочей силе определяется суммарный показатель требуемой нормы времени (заполняют последнюю строку «итого»). На основании полученных данных определяют количество людей, занятых на планировочных работах, по формуле

7.1. Определяют количество машин, занятых на планировочных работах:

8. Производим комплектование состава звена, выполняющего работы по планировке грунта (табл. 20.2).

Таблица 20.2

Комплектование машинно-дорожного звена, занятого на планировочных работах

180

Окончание табл. 17.2

Заключение

Работы по планировке верха и откосов дорожного полотна выполняем двумя прицепными грейдерами.

Работы по присыпным обочинам выполняют дорожно-строительным звеном в составе: 2 экскаваторов, 1 бульдозера, 8 автомобилей-самосвалов, 1 автогрейдера, 1 поливомоечной машины, 1 самоходного пневмокатка и 8 дорожных рабочих.

П р а к т и ч е с к а я р а б о т а № 2 1

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА УПЛОТНЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Введение

Физические свойства грунта зависят от его зернового, минералогического и химического составов. В большинстве случаев при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог используют обломочные, песчаные и глинистые грунты, представляющие собой дисперсные, а следовательно, пористые тела, физические свойства которых отличаются рядом особенностей.

К числу наиболее важных характеристик относят плотность и пористость грунтов. В соответствии с ГОСТ 5180-84 различают: плотность грунта, плотность сухого грунта, плотность частиц грунта.

Плотность грунта - это отношение массы породы, включая массу воды в ее порах, к занимаемому этой породой объему:

где т - масса породы с естественной влажностью и сложением, г; V - объем, занимаемый породой, смо.

181

Плотность грунта зависит от минералогического состава, влажности и характера сложения (пористости). Этот показатель определяют объемно-весовым методом по ГОСТ 5180 (метод режущего кольца) или по ГОСТ 28514 (метод замещения объема). Метод режущего кольца применяют для определения плотности однородных по гранулометрическому составу песчаных и пылеватоглинистых грунтов, не содержащих крупных включений. Режущие кольца должны иметь толщину стенки 1,5-3 мм, угол заточки не более 30°, размер принимается:

-внутренний диаметр не менее 70 мм и высота от 0,5 до 0,8 от внутреннего диаметра - для уплотненных связных грунтов, характеризуемых полутвердой, тугопластичной и мягкопластичной консистенцией;

-внутренний диаметр не менее 100 мм - для уплотненных песчаных грунтов.

Плотность грунта обычно находится в пределах 1,2-2,4 г/см3.

Плотность сухого грунта - отношение массы сухого грунта (исключая массу воды в его порах) к занимаемому этим грунтом объему (включая имеющиеся в грунте поры).

Плотность сухого грунта может быть определена расчетным и экспериментальным путем с помощью влагомера-плотномера системы Н.П. Ковалева.

Расчетным путем плотность сухого грунта определяется по формуле

т2 ~ тЪ

где гп\ - масса влажного грунта с бюксой, г; т2 - масса сухого грунта с бюксой, г; тяз - масса бюксы, г.

Экспериментальным путем плотность сухого грунта определяется на приборе «Плотномер-влагомер» системы Н.П. Ковалева. Для этого грунт из режущего кольца высыпают в сосуд с водой, который ставят на нижнюю подставку поплавка и помещают в воду, налитую в ведро-футляр. В зависимости от вида грунта по шкалам «Ч», «П», «Г», нанесенным на трубке поплавка, берут отсчет, который будет соответствовать плотности сухого грунта.

Плотность сухого грунта характеризует грунт при различных состояниях залегания или уплотнения:

182

Pdнас - фактическая плотность сухого грунта в насыпи, которая определяется стандартными методами и служит для контроля степени уплотнения грунта;

Pdpes ~ средняя плотность сухого грунта в резерве (карьере), необходимая для оценки относительной степени уплотнения;

P<fтр ~~ требуемая плотность грунта в конструктивном слое;

Рd max - максимальная плотность грунта, полученная методом стандартного уплотнения и необходимая для контроля качества уплотнения;

Плотность сухого грунта является критерием оценки максимальной плотности, которая может быть получена экспериментальным путем на приборе стандартного уплотнения или определена по следующей формуле:

РмДМ

где - плотность частиц грунта, г/см3;

Va - содержание воздуха в грунте при оптимальной влажности: в супеси 6-8 %; суглинках Ъ-А %; глинах 4-5 %;

Wопт - оптимальная влажность, %; pw - плотность воды в грунте, г/см3.

Наиболее вероятные значения максимальной плотности сухого грунта составляют:

для песка - 1,8 г/см ; супеси - 1,7-2,0 г/см•2; суглинка - 1,5-1,8 г/см•э; глины - 1,5 г/см2.

Степень уплотнения грунтов регламентируется следующими коэффициентами:

Ктр - коэффициент требуемого уплотнения, характеризующий минимальное значение плотности грунта в дорожной конструкции:

= Pdrp

тр

Pd max

1Гфакт - коэффициент фактического уплотнения, являющийся сравнительным показателем оценки фактической и максимальной плотности. Определяется по формуле

^_ Pd нас

факт —

Pd max

183

JToth - коэффициент относительного уплотнения, характеризующий плотность грунта в резерве и насыпи:

Pd тр

Котн

Pd рез

При уплотнении грунта в насыпи дорожного полотна автомобильной дороги необходимо соблюдать условие

К факт тр'

Плотность частиц грунта - отношение массы частиц грунта к их объему. Определяется пикнометрическим методом и рассчитывается по формуле

т4 т4+т5 -т6

где W4 - масса сухого грунта, г;

ms - масса пикнометра с водой, г;

те - масса пикнометра с водой и грунтом после удаления воздушных пузырьков с поверхности частиц, г.

Средние значения плотности частиц грунта отдельных видов:

•5

для песка - 2,66 г/см ;

супеси - 2,70 г/см ; л суглинка - 2,71 г/см ;

глины - 2,74 г/смл.

Задание

1. Определить коэффициент относительного уплотнения грунта в насыпи на основании исходных данных.

2. Определить, для какой части дорожного полотна подходит данная степень уплотнения при обозначенном типе покрытия.

Для расчета используется исходные данные, представленные в табл. П21.

184

. Порядок расчета

1.Определяют коэффициент относительного уплотнения грунта.

1.1.Определяют значения плотности сухого грунта по формуле (21.1), имея фактические данные измерения плотности грунта и его влажность

Результаты вычислений сводят в табл. 21.1.

Таблица 21.1

Результаты расчета плотности сухого грунта

1.4. Определяют коэффициент относительного уплотнения грунта, необходимый для вычисления фактически выполненного объема земляных работ

185

1.5. Определяют коэффициент требуемого уплотнения на основании данных табл. 21.2.

Таблица 21.2

Значения коэффициентов уплотнения

В данном случае коэффициент относительного уплотнения равен 1,01, вид грунта - песок средний. Следовательно, коэффициент требуемого уплотнения составляет 0,92.

2. Определяют, для какой части дорожного полотна подходит данная степень уплотнения при усовершенствованном облегченном типе покрытия.

На основании табл. 21.3 с учетом того, что конструкция дорожного полотна - выемка, определяют часть дорожного полотна, для которого может быть применен песок средней крупности по коэффициенту требуемого уплотнения равному 0,92. Такой частью является слой ниже уровня сезонного промерзания.

Таблица 21.3

Минимальные значения требуемого коэффициента уплотнения грунта

186

Заключение

Применяя высокоэффективные машины на уплотнении грунта в дорожной конструкции, можно уплотнить грунт с более высокой степенью уплотнения, чем он находился в карьере или резерве при естественном залегании. Это приведет к тому, что объем грунта, уплотненный в конструкции, будет меньше, чем объем резерва, откуда он был перемещен в конструкцию. Это учитывает коэффициент относительного уплотнения, сравнивающий плотности в насыпи и резерве.

В данном случае коэффициент относительного уплотнения равен 1,01. Коэффициент требуемого уплотнения равен 0,92. Такая степень уплотнения может быть только у грунта среднего песка, залегающего ниже слоя сезонного промерзания в выемке.

П р а к т и ч е с к а я р а б о т а № 22

ПРОБНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ КАТКАМИ

Введение

Уплотнение грунтов при сооружении дорожного полотна является важным технологическим процессом, в результате которого достигается расчетная прочность, устойчивость и стабильность дорожной конструкции.

Контроль степени уплотнения грунтов при возведении земляных сооружений регламентируется положениями:

-пособия к строительным нормам Республики Беларусь «Контроль степени уплотнения грунтов при возведении земляных сооружений» (П 12-2000 к СНБ 5.01.01-99);

-пособия к строительным нормам Республики Беларусь «Устройство земляного полотна автомобильных дорог» (П2-02 к СНиП 3.06.03-85);

-международного стандарта «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности» (ГОСТ 22733-2002).

Максимальная плотность (стандартная плотность) - наибольшая плотность сухого грунта, которая достигается при испытании грунта методом стандартного уплотнения.

Стандартное уплотнение - послойное (в три слоя) уплотнение образца грунта с постоянной работой уплотнения.

График стандартного уплотнения - графическое изображение зависимости изменения плотности сухого грунта от влажности при испытании методом стандартного уплотнения

Оптимальная влажность - значение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта.

187

Производственный контроль за уплотнением земляного сооружения в соответствии с СТБ 1164.0-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений. Контроль качества и приемки работ. Параметры контроля и состав контролируемых показателей» подразделяется:

-на входной контроль, включающий обследование проектируемых резервов (карьеров) и лабораторные испытания образцов грунтов, предназначенных для возведения земляных сооружений;

-операционный (текущий) полевой контроль уплотнения грунтов в процессе возведения земляного сооружения.

При входном контроле вьшолняется настройка технологического процесса уплотнения грунтов, осуществляемая методом пробного уплотнения (РД 0219.1.20-2001 «Руководство по операционному контролю качества работ при строительстве, реконструкции, ремонте и содержании автомобильных дорог и искусственных сооружений»). Пробное уплотнение укаткой проводят с целью уточнения оптимальных толщин слоев, а также для определения количества проходов катка по одному следу, необходимого для получения требуемой степени уплотнения.

Пробное уплотнение грунтов укаткой производят перед началом и в процессе основных работ по возведению земляного сооружения для всех разновидностей грунтов и всех типов катков. Метод пробного уплотнения включает следующие операции:

-выбор площадки для пробного уплотнения;

-разбивочные работы;

-контроль плотности естественного основания;

-отсыпка и планировка грунта;

-прикатка легкими катками за 2-4 прохода;

-уплотнение грунта;

-контроль плотности грунта.

Минимальные размеры площадки для пробного уплотнения составляют:

где Ву - ширина уплотняемой полосы, принимаемая по технической характеристике уплотняющей машины.

После разбивочных работ производят контроль плотности грунта естественного основании дорожного полотна на глубине 10-15 см от его поверхности объемно-весовым методом по ГОСТ 5180 (метод режущего кольца). Коэффициент уплотнения грунтов естественного основания в пределах 30 см по глубине должен быть ниже требуемого для грунта пробного слоя. Если коэффициент ниже требуемого, производят доуплотнение катками.

Грунт пробного слоя отсыпают толщиной Нр, на 30 % превышающей максимальную толщину, рекомендуемую табл. 8.3 П2-02 к СНиП 3.06.03-85 «Устройство земляного полотна автомобильных дорог». Толщину отсыпаемого слоя грунта с учетом начального его уплотнения землеройно-транспортными машинами определяют по формуле

188

где Нсл - толщина слоя грунта в плотном теле, см; К\ - коэффициент начального уплотнения грунта:

-для бульдозеров - 0,85;

-автомобилей-самосвалов - 0,90;

-скреперов - 0,92;

Ктр - требуемая величина коэффициента уплотнения.

После разравнивания и планировки грунта пробного слоя определяют контроль толщины слоя не менее чем в шести точках. Допускаемое отклонение составляет ±10 %.

Грунты, предназначенные для пробного уплотнения, должны иметь влажность близкую к оптимальной. При этом нижний предел естественной влажности песчаных грунтов должен быть не ниже 0,8, а глинистых - не ниже 0,9 оптимальной влажности.

Допустимую влажность грунта, при которой будет обеспечена требуемая плотность, следует определять по формуле

W доп - К пер -W опт',

где Wom - оптимальная влажность грунта, %

Кпвр - коэффициент переувлажнения грунта, значения которого приведены

Пробное уплотнение катками на пневматических шинах производят при следующем режиме скоростей:

-на двух первых проходах - не более 2 км/ч;

-на промежуточных проходах - до 12-15 км/ч.

189