Страница 2: ВСН 55-69. Инструкция по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог (45824)

В зимних условиях, ввиду разуплотнения грунта при его замерзании, коэффициент уплотнения K, который определяется на основе испытания образцов мерзлого грунта, отбираемых из уплотненных слоев насыпи, принимают равным:

K = Kфакт + ,                                                            (4)

где Kфакт - фактический коэффициент уплотнения, установленный на образцах мерзлого грунта;

 - величина поправки, равная для связных грунтов 0,03 - 0,04, для несвязных - 0,01 - 0,02.

4.3. Влажность грунта каждого слоя, подготовленного для уплотнения, измеряют один раз в смену.

Количество образцов для определения плотности грунта назначают в зависимости от ширины уплотняемого слоя b высоты насыпи. В слоях, имеющих ширину менее 20 м, берут три образца с каждого поперечника (один - по оси проезжей части и два - на обочинах на расстоянии 1,5 - 2 м от откоса); в слоях с шириной, превышающей 20 м, берут не менее пяти образцов с поперечника (по оси насыпи, в 2 м от откосов и между этими точками). Поперечники располагают через 200 м при невысоких насыпях (до 2 - 3 м); при высоте насыпи более 3 м поперечники располагают через 50 м.

Кроме того, отбирают пробы грунта из каждого уплотненного слоя над трубами, в конусах и в местах сопряжений с мостовыми сооружениями.

Количество проб из грунтов высокой связности (тяжелые суглинки и глины), а также отбираемых методом лунок или в мерзлом состоянии может быть уменьшено в два раза.

4.4. Пробу грунта берут из середины уплотненного слоя при его толщине до 30 см; при большей толщине уплотненного слоя отбирают две пробы по высоте слоя.

Пробы рекомендуется отбирать во всех слоях по одной вертикали.

Качество уплотнения определяют сравнением полученных значений объемного веса скелета грунта ск со значениями требуемой плотности ск 0. При этом дастся оценка:

отлично, если у 90 % испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта земляного полотна не ниже требуемых (табл. 1), а у 10 % образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,02;

хорошо, если у 90 % испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта всех слоев земляного полотна не ниже требуемых (табл. 1), у 5 % образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,02, а у 5 % образцов отклонение не превышает 0,04;

удовлетворительно, если у 90 % испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта всех слоев земляного полотна не ниже требуемых, а у 10 % образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,04.

При возведении насыпей из каменных материалов 1 - 4 класса качество их уплотнения проверяют пробными проходами тяжелого моторного катка (10 - 12 т). Деформация поверхности насыпи (осадка под вальцами катка) при пробных проходах не должна превышать 5 мм.

4.5. Грунт отсыпают на нижележащий слой только после достаточного его уплотнения.

4.6. Полевая лаборатория проводит работы, связанные с дополнительным обследованием грунтов резервов и уточнением расчетных параметров при уплотнении грунта, установлением рационального режима работы имеющихся грунтоуплотняющих машин; совместно с Центральной лабораторией систематически осуществляет контроль за качеством уплотнения насыпей в процессе возведения земляного полотна. Кроме того, начальник полевой лаборатории обязан периодически проверять работу контрольных постов.

4.7. Дополнительное обследование резервов, намеченных к разработке, проводят перед началом основных земляных работ, а если установлено несоответствие грунтовых условий проектным данным, то и в процессе земляных работ.

При дополнительном обследовании резервов уточняют значения оптимальной влажности и требуемой плотности грунта и материалов, укладываемых в насыпь.

Одновременно отбирают пробы образцов без нарушения их естественного состояния для определения объемного веса грунта или каменных материалов резерва, необходимого для установления фактического объема земляных работ (см. пп. 4.24, 4.25).

4.8. Для уплотнения грунтов земляного полотна применяют следующие машины: кулачковые катки; решетчатые катки; прицепные, полуприцепные и самоходные пневмошинные катки; вибрационные, вибротрамбующие, трамбующие машины.

4.9. Основными технологическими показателями работы грунтоуплотняющих машин являются: уплотняющая способность (оптимальная толщина уплотняемого слоя грунта), возможность уплотнения грунтов различного состава и состояния, возможность работы как в летних, так и в зимних условиях и при стесненном фронте работ. Технологические особенности грунтоуплотняющих машин учитывают при составлении проекта организации работ и в процессе производства земляных работ.

4.10. Кулачковые катки целесообразно применять при уплотнении связных, комковатых грунтов и грунтов типа тяжелых суглинков и глин при влажности не более оптимальной.

Решетчатые катки эффективны для уплотнения связных (оптимально влажных), комковатых «сухих» грунтов, грунтов с включениями щебня, мелких валунов (до 30 - 35 см), гравийно-песчаных смесей, при работах в зимних условиях для уплотнения смеси талого грунта с мерзлыми комьями (размером до 35 - 40 см).

Пневмошинные катки наиболее эффективны для уплотнения супесей, суглинков и глин при влажности их, близкой к оптимальной.

Вибрационные и вибротрамбующие машины целесообразно применять для уплотнения песков, супесей, гравийно-песчаных и щебеночно-песчаных смесей, гравия и щебня.

Трамбующие машины эффективны для уплотнения грунта во всех условиях возведения земляного полотна при влажности грунта, близкой к оптимальному значению.

При ограниченном фронте работ, наиболее целесообразны грунтоуплотняющие средства типа самоходных пневмошинных катков, вибрационных, вибротрамбующих и трамбующих машин и легкие трамбовки.

Использование грунтоуплотняющих машин в других условиях, кроме указанных выше, возможно (что должно устанавливаться пробным уплотнением), однако пониженная производительность и меньшая уплотняющая способность ведут к повышению стоимости работ по уплотнению грунта.

4.11. Уплотнение грунта проходами пневмоколесных землеройно-транспортных и транспортных машин в обычных условиях рассматривается как предварительное. Отдельные машины при определенных условиях могут использоваться для уплотнения грунта. Необходимое уплотнение грунта гусеничными машинами не достигается, поэтому их нельзя использовать в качестве уплотняющих средств.

4.12. Грунт уплотняют сразу же после отсыпки слоя. Количество грунтоуплотняющих машин и их производительность должны соответствовать производительности землеройного отряда. Пересыхание и особенно переувлажнение или замерзание отсыпанного грунта затрудняет процесс уплотнения, а зачастую делает его практически невозможным.

4.13. Эффективная работа уплотняющих машин во многом зависит от правильного назначения толщины слоя отсыпаемого грунта и числа проходов (ударов) машин по одному следу.

Толщина уплотняемых слоев грунтов и других материалов должна быть оптимальной. Назначается она, как и число проходов (ударов) уплотняющих машин по одному месту, в зависимости от типа машины и вида грунта (табл. 3).

Таблица 3

Ориентировочные значения оптимальной толщины уплотняемого слоя и числа проходов уплотняющих машин

Примечание. Даны оптимальные толщины слоев и число проходов машин, необходимых для уплотнения грунта: в числителе - до плотности не менее 0,95ск max; в знаменателе - до плотности 1 - 0,98ск max.

4.14. Уточняют способность машин уплотнять отсыпаемые в насыпь грунты и устанавливают рациональный режим работы машин пробным уплотнением.

4.15. Для проведения пробного уплотнения грунта отсыпают опытную площадку со слоем грунта, толщина которого в 1,5 - 2 раза больше, указанной в табл. 3 для испытываемой машины. Размеры крупных включений не должны быть больше половины толщины уплотняемого слоя. Грунт на опытной площадке до начала уплотнения должен быть в рыхлом состоянии. После проходов грунтоуплотняющей машины по одному следу с рекомендованным числом проходов (табл. 3) определяют плотность (объемный вес скелета) грунта по высоте уплотненного слоя и за оптимальную толщину принимают слой, в котором плотность грунта не ниже требуемой.

4.16. Уплотнение грунта должно проводиться при оптимальной или близкой к ней влажности (см. п. 3.4). При понижении естественной влажности грунта более указанных пределов следует или уменьшить толщину уплотняемого слоя, или уплотнять грунт машинами тяжелого типа, а также проводить искусственное доувлажнение грунта до оптимальной влажности.

Использовать переувлажненные грунты в насыпи не допускается ввиду невозможности их уплотнения до требуемой плотности.

4.17. При уплотнении связных грунтов и каменных материалов необходимо применять катки на пневмошинах с давлением воздуха в шинах не менее 5 - 6 ати, при уплотнении несвязных грунтов можно применять катки, общий вес которых меньше на 40 %, а давление воздуха в шинах - в пределах 2 - 3 ати.

Для уплотнения связных грунтов целесообразно попользовать комплекты уплотняющих машин, состоящих из кулачкового или решетчатого катка для начальной стадии уплотнения и катка на пневмошинах - для окончательного уплотнения. Общее число проходов по одному следу обеих машин принимается согласно табл. 3.

4.18. Контрольное определение плотности земляного полотна на глубину не менее 0,8 - 1 м необходимо провести перед началом устройства дорожной одежды, если основание и дорожная одежда устраиваются с некоторым интервалом, в течение которого верхняя часть земляного полотна могла разуплотниться (зимний период, подтопление насыпи, возведенной из «сухих» грунтов), или же при отсутствии достаточно достоверных данных текущего контроля.

4.19. Контрольное шурфование (или бурение) рекомендуется из расчета 1 шурф (выработка) на 1 км по оси дороги при высоте 2 - 3 м.

При насыпях более 3 м, а также на подходах к мостовым сооружениям число контрольных шурфов должно быть не менее двух на 0,2 км. При этом один шурф закладывают на оси земляного полотна и один - на его обочине. Рекомендуется также закладывать шурфы в земляном полотне над искусственными сооружениями.

Пробы для определения плотности берутся через каждые 20 - 30 см по глубине шурфа. Рационально применять при контрольном определении плотности буровые установки.

4.20. Образцы грунта взвешивают на месте, работ или в лаборатории. В последнем случае грунт из кольца перекладывают в мешочки из плотной ткани и все дальнейшие определения необходимых физико-механических свойств производят в лаборатории.