Как утрамбовать грунт водой

Уплотнение грунта, песка и щебня

Уплотнение строительных материалов (грунтов) производится для увеличения их прочностных характеристик и избежания осадок в процессе эксплуатации. Уплотнение происходит за счет приложения статической или вибрационной силы на уплотняемый материал. Наибольшее распространение уплотнение получило в дорожном строительстве, возведении насыпей и дамб, фундаментных и ландшафтных работах.

Качество уплотнения каменной отсыпки, грунтов и асфальтобетона напрямую связано с несущей способностью материала и его водонепроницаемостью. Причем увеличение степени уплотнения на 1% ведет к увеличению прочности материала на 10-20%.

Некачественное уплотнение ведет к последующим усадкам грунтов, что значительно увеличивает стоимость содержания или приводит к дорогостоящему ремонту.

Области применения уплотнения

Вот список областей, где уплотнение используется наиболее часто:

• Автодорожное строительство
• Железные дороги
• Фундаменты зданий
• Аэропорты и порты

Автомобильные дороги

Разнообразие современных автомобильных дорог очень большое: начиная от грунтовых проселочных дорог, заканчивая многополосными магистралями с асфальтобетонным покрытием.

Вне зависимости от типа дороги, для увеличения несущей способности полотна и увеличения срока службы необходимо использовать уплотнение всех слоев дороги, включая насыпь.

Дорога возводится двумя способами – на насыпи или в выемке. Дорожная одежда состоит из подстилающего слоя, слоя основания и финальных слоев покрытия. Основная ее задача – равномерно распределять давление от поверхностных нагрузок по всему земляному полотну.

Максимальное давление возникает на поверхности, поэтому требование к качеству материала и его уплотнению максимальны для слоев покрытия – асфальту или асфальтобетону.

Слой основания обеспечивает жесткость слоям покрытия, поэтому требования к его уплотнению также велики. Обычно для этих слоев используется щебень или каменная отсыпка.

Железные дороги

Во всем мире железные дороги обеспечивают большую часть грузового трафика. Значительная часть таких перевозок занимает транспортировка крайне тяжелых материалов, таких как руда и уголь. Поэтому способность противостоять нагрузкам критически важна для железной дороги. А этого невозможно добиться без качественного уплотнения железнодорожной насыпи.

Фундаменты зданий

Устойчивость и срок службы любых типов построек напрямую зависят от качества фундамента. Особенно это важно в местах, где отсутствуют прочные грунты.

Возведение качественной дренажной подушки под основание зданий проблематично выполнить без использования уплотнительной техники.

Крупные инфраструктурные проекты: порты и аэропорты

В современном мире грузооборот аэропортов и морских портов вырос многократно. Чтобы справится с этим потоком грузов – значительно возросла интенсивность движения судов и самолетов, а следовательно выросли нагрузки на взлетные полосы и причалы. На данных объектах требования к качеству работ и используемых материалов максимальны. Стандарты по уплотнению всех подстилающих слоев и слоев покрытия значительно выше, чем на прочих объектах.

Способы уплотнения

Существуют два способа уплотнения грунтов и асфальтных покрытий: статическое и вибрационное воздействие.

Статическое уплотнение

Статическое уплотнительное оборудование для воздействия на уплотняемый материал использует только собственный вес. Чтобы изменить силу воздействия на поверхность необходимо либо изменить массу, либо площадь контакта.

Такой тип оборудования не обеспечивает уплотнение материала на достаточную глубину, т.к. при нем возникает эффект «распора» между частицами верхнего слоя материала, что препятствует уплотнению нижележащих частиц.

К такому типу оборудования относятся статические катки с гладкими вальцами и катки на пневматических шинах.

Вибрационное уплотнение

Вибрационное уплотнительное оборудование использует комбинацию статического и динамического воздействия. Вибрация создается за счет вращения эксцентрикового груза. Вибрационные удары передается частицами материала между собой, что приводит к уменьшению трения между ними и взаимному движению. Что в свою очередь позволяет частицам переупаковываться в максимально плотное состояние. По сравнению со статическим, вибрационное уплотнение воздействует на материал на гораздо большую глубину. Изначально данный способ уплотнения использовался только для несвязных грунтов (песок, щебень и т.п.), однако со временем появилась вибрационное оборудование и для уплотнения глинистых грунтов и асфальта.

Эффективность воздействия вибрационного оборудования признана во всем мире, и на текущий момент данный способ уплотнения является доминирующим на рынке.

Влияние влажности грунта на его уплотнение

Любые грунты состоят из трех элементов: твердые частицы, воздух и вода. Во время уплотнения почти все грунты достигают максимальной плотности при определенном оптимальном содержании в них воды.

Таким образом, сухой грунт плохо поддается уплотнению, а влажный грунт становится мягким и его легче утрамбовать.

Однако, чем выше содержание воды в грунте, тем ниже его плотность. Максимальная плотность достигается при оптимальном содержании влаги в грунте, что обычно является промежуточным состоянием между абсолютно сухим и полностью влажным.

Для определения оптимальной влажности для грунта используют лабораторный анализ по ГОСТ 22733-2002 (Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности).

Степень уплотнения чистого песка и щебня (без содержания примесей) почти не зависит от содержания в них влаги, и могут быть максимально утрамбованы как в сухом, так и водонасыщенном состоянии.

Уплотнение различных типов грунтов

В зависимости от используемого уплотняемого материала выбираются соответствующие способы и оборудование для уплотнения.

Песок и щебень

Как уже упоминалось ранее, песок и щебень достигают своей максимальной плотности в абсолютно сухом или полностью водонасыщенном состоянии. Но так как данные материалы обладают отличными дренирующими свойствами, достаточная плотность достижима при любом содержании влаги в материале.

Но при использовании щебня и песка с содержанием примесей, дренирующие свойства заметно ухудшаются и материал становится пластичным, что затрудняет его уплотнение. В таких случаях необходимо производить уплотнение при оптимальном содержании влаги.

При уплотнении песка и щебня с низким содержанием примесей может возникнуть небольшая проблема – материал пытается выпучиться сзади вальца катка или виброплиты, тем самым плотность верхнего слоя снижается. Но при послойном уплотнении данный нюанс не играет большого значения, т.к. нижележащий слой уплотняется при обработке верхнего слоя.

Для уплотнения песка и щебня подойдет любое вибрационное оборудование: вибротрамбовки, виброплиты и виброкатки. Вес оборудования влияет на высоту трамбуемого слоя.

Скальная порода

Отсыпка из скальной породы применяется в качестве насыпей в дорожном строительстве, при сооружении платин и дамб, а также при возведении взлетных полос и морских портов. Валуны из скальной породы могут достигать размеров до 1,5 метров и обладают значительной прочностью.

Первичная укладка скальных пород производится бульдозерами, они образуют довольно ровную поверхность. Для дальнейшего уплотнения используют вибрационные катки тяжелого и среднего класса.

Пылеватые грунты

На качество уплотнения пылеватых грунтов сильно влияет степень содержания в них влаги. Для качественного уплотнения подобного грунта, уровень влажности не должен сильно отличаться от оптимального. При большом содержании влаги в пылеватом грунте и при воздействии вибрации такой грунт становится текучим, что сильно снижает возможность его качественного уплотнения.

Пылеватые грунты с оптимальной влажностью обладают низкой вязкостью, поэтому их можно уплотнять более толстыми слоями, чем песок. Для их уплотнения идеально подходят вибрационные катки среднего и тяжелого класса, либо тяжелые виброплиты.

Глина и суглинки

Глину и грунты, содержащие большое количество глины, часто используют в дорожном строительстве при возведении насыпей. Качество уплотнения глины меняется в зависимости от содержания в ней воды. При низком содержании влаги она становится твердой, а при высоком содержании очень пластичной. Поэтому при уплотнении подобных грунтов оптимальная влажность материала является существенным фактором.

Для уплотнения глины используют вибрационные катки с гладкими либо кулачковыми вальцами. Кулачковые – когда влажность ниже оптимальной, а гладкие вальцы – при повышенной влажности. Глубина слоя выбирается в пределах от 20 до 40 см. Толщина уплотняемого слоя влажной глины может быть больше, чем сухой.

При существенном отклонении уровня влажности от оптимального могут быть использованы бороны и фрезы для увлажнения или проветривания грунта.

Источник

Как Утрамбовать Грунт Без Виброплиты

Как утрамбовать песок? Обзор способов

Трамбование требуется для возведения на грунте, засыпке подушки под фундамент (на всякий почве), устройстве песочного слоя для пола, укладке тротуарной плитки. Его выполняют либо вручную (с помощью самодельного или инструмента фабричного производства), либо механизированным методом, с применением различных виброприспособлений. При работе с оборудованием, действующем за счет передачи сильных механических колебаний, обязательно использование защитных средств для органов слуха и зрения, а также специальных перчаток, обуви и одежды.

Цель — получить плотный слой, не подверженный пучению, усадке, сжатию, создать надежную опору для фундамента, пола, дорожного покрытия. По технологии обычно делают несколько проходов по всей поверхности, затем визуально оценивают качество уплотнения. Хорошо утрамбованный материал не проваливается при наступании на него.

Где нужно трамбование песка?

1. Песчаный грунт.

Главная отличительная особенность заключается в том, что он плохо удерживает воду. Поэтому данный тип почв не подвержен морозному пучению, а значит подходит для зданий, в том числе жилых, но только одноэтажных или очень легких. Пучинистые почвы в зимнее время начинают выталкивать фундамент. Это связано с тем, что содержащаяся в них вода замерзает и расширяется. Такие почвы, в отличии от песчаных, для строительства мало или совсем непригодны. Их, а также слабые грунты часто полностью снимают и заменяют на песок. В любом случае при подготовке к монтажу фундамента требуется тщательное трамбование вручную или с применением специальных инструментов.

В процессе участок проходят трижды. Если после третьего раза достичь нужного результата не удалось, то делают тоньше слой. При уплотнении песка, в том числе при подготовке почвы, необходимо смачивать его, но умеренно. Сухой сыпучий материал не скрепляется, а слишком влажный невозможно качественно утрамбовать. Проверить степень увлажнения просто — если при сжатии в руке он не слипается в комок и не сыплется, то можно приступать к работе. В жаркое время года смачивать поверхность придется постоянно, так как она быстро высыхает.

2. Песчаная фундаментная подушка.

Фундаментную подсыпку используют при строительстве легких строений: каркасных, пеноблочных или одноэтажных из более тяжелых материалов. Для монтажа оснований многоэтажных зданий она не подходит, так как не отличается высокой несущей способностью.

Для устройства фундаментной подушки пригоден крупный речной или мытый карьерный песок. Покупать более дешевый (немытый) не стоит. Разница в цене несущественная, но при этом в грязном большое содержание примесей, прежде всего глины, что плохо влияет на прочность основания строения.

Положительные характеристики фундаментной подушки:

• простота изготовления — обычная засыпка, без применения сложной техники;
• доступность — песок легко купить с доставкой в любом регионе;
• низкая цена;
• хорошо снижает нагрузку на почву;
• простота уплотнения даже вручную.

Применять для почв с высоким уровнем вод не желательно. Если этот материал — единственный возможный вариант, то на дно траншеи или котлована настилают геотекстиль. Толщину пласта подбирают с учетом предполагаемой нагрузки, типа грунта. Песок насыпают послойно, увлажняют (но не заливают водой) и плотно трамбуют.

Ручная трамбовка. хороший инструмент. Личный опыт

Ручная трамбовка, устройство, приемы работы, производительность. Трамбовка песка при устройстве полов.

Трамбовка под укладку брусчатки в ручную

трамбовка под укладку брусчатки в ручную.

3. Подстилающий слой для пола.

При устройстве в домах по грунту обязательно устраивают нежесткий подстилающий слой. Он включает в себя две прослойки. Их насыпают поверх гравия или щебня, каждый слой увлажняют и трамбуют. Для подсыпки используют, как и под фундамент, песок речной или мытый карьерный. Для достижения равномерности толщины устанавливают колышки, после их убирают.

4. Укладка тротуарной плитки.

При мощении пешеходных дорог, аллей и площадок тротуарной плиткой также обязательно применяют подсыпку из песка. Из нее делают первый и завершающий слои подушки под брусчатку. Между ними в качестве прослойки используют щебень. Все слои пирога под плитку по требованиям технологии плотно трамбуют, для достижения наилучшего результата периодически увлажняют.

Для подсыпки берут просеянный речной материал. Толщину его слоев определяют в зависимости от глубины траншеи, высоты элемента дорожного покрытия. Часто приходится снимать грунт на большую глубину из-за пучинистости, других проблем, не позволяющих почве стать надежной основой под монтаж тротуарной плитки. В этих случаях песка необходимо подсыпать много и тщательно трамбовать его. Финишный слой делают примерно в 7 см, часто в него добавляют сухой цемент.

Приспособления для трамбовки

Изготавливают из металла, оно весит от 5 до 10 кг. Состоит из рукоятки и основания («лапы») — пластины размером примерно 20 х 25 см или швеллера (чем меньше габариты этой детали приспособления, тем больше сила удара). Рукоять инструмента прямая (в виде трубы) или Т-образная, с двумя ручками по бокам. При необходимости ручную трамбовку со швеллером можно утяжелить, залив цементом.

Если есть необходимость сэкономить, то несложно сделать приспособление самостоятельно. Два варианта изготовления:

• Сделать рукоять из тяжелого деревянного бруса длиной около 1 м и снизу прибить к нему «лапу» из прочной доски.
• Купить отдельно готовую пластину (стоит около 1000 рублей) и насадить ее на черенок от лопаты или металлическую палку.

Для уплотнения грунта и сыпучих материалов, в том числе песка, на ограниченном пространстве используют «виброногу». Двигатель этого устройства работает на бензине или дизельном топливе. В основании аппарата расположена пластина «пята» шириной от 15 до 30 см и длиной около 33 см. Вибротрамбовки также различаются по мощности. Принцип действия основывается на вертикально направленной силе, как у ручного приспособления, но эффективность намного больше. Этот вид техники применяют на площадках, где невозможна эксплуатация крупногабаритного оборудования: виброплит и виброкатков.

Для работ на большой площади, при условии наличия возможности свободного перемещения, подходит трамбовка с использованием виброплиты. Этот аппарат состоит из двигателя, корзины с центральным валом, «пяты» или «башмака» и направляющей рукоятки. Агрегат движется вперед и назад, передавая частицам песка сильное механическое колебание (вибрацию), за счет чего и происходит уплотнение.

Виды оборудования для грунта и сыпучих материалов с плитным основанием:

• бензиновые;
• дизельные;
• гидравлические;
• электрические;
• с дистанционным управлением.

по весу. Для песка подходят самые легкие.

Для самых больших объемов работ используют виброкатки. Их виды:

• с ручным управлением за счет направляющей рукоятки;
• самоходный с кабиной для оператора одновальцовый (сзади на колесном ходу);
• с кабиной двухвальцовый;
• траншейный с дистанционным управлением.

Устройство качественного виброкатка позволяет осуществлять уплотнение и по краям площадки, то есть применение дополнительного оборудования (ручной или вибротрамбовки) не требуется.

Цена услуг профессиональных строителей по уплотнению песчаного грунта или подсыпки из песка — от 90 до 600 рублей за м2. Если площадь, которую необходимо утрамбовать, большая, или речь идет о постоянных работах, то нужно сопоставить эти расценки со стоимостью оборудования. Во многих случаях целесообразно приобрести приспособление или взять его в аренду и выполнить все самостоятельно.

Источник