Hệ số nén của cát và đá nghiền bàn. Bản đồ công nghệ để bố trí và nén các pgs. nén trang web

Hệ số nén của bất kỳ vật liệu rời nào cho thấy có thể giảm bao nhiêu thể tích của nó với cùng một khối lượng do nén hoặc co ngót tự nhiên. Chỉ báo này được sử dụng để xác định số lượng tổng hợp cả trong quá trình mua và trong quá trình xây dựng thực tế. Vì mật độ khối của đá nghiền của bất kỳ phần nào sau khi đầm sẽ tăng lên, nên cần phải đặt ngay nguồn cung cấp vật liệu. Và để không mua quá nhiều, hệ số điều chỉnh rất hữu ích.

Hệ số nén (K y) là một chỉ số quan trọng không chỉ cần thiết cho việc hình thành đúng thứ tự vật liệu. Biết tham số này cho phần đã chọn, có thể dự đoán độ co rút tiếp theo của lớp sỏi sau khi tải nó bằng các cấu trúc tòa nhà, cũng như độ ổn định của chính các vật thể.

Vì tỷ lệ xáo trộn là mức độ giảm âm lượng, nên nó thay đổi dưới ảnh hưởng của một số yếu tố:

1. Phương thức và các thông số của việc chất tải (ví dụ, việc lấp đất được thực hiện từ độ cao nào).

2. Đặc điểm vận chuyển và thời gian của hành trình - xét cho cùng, ngay cả trong một khối lượng đứng yên, quá trình nén dần dần xảy ra khi nó chùng xuống dưới trọng lượng của chính nó.

3. Thành phần đá dăm và hàm lượng hạt có kích thước nhỏ hơn giới hạn dưới của một loại cụ thể.

4. Độ bong - đá hình kim không cho nhiều bản nháp như đá hình khối.

Cường độ phụ thuộc vào mức độ nén được xác định chính xác như thế nào. Kết cấu bê tông, móng công trình và mặt đường.

Tuy nhiên, đừng quên rằng việc xáo trộn trên trang web đôi khi chỉ được thực hiện ở lớp trên cùng và trong trường hợp này, hệ số tính toán không hoàn toàn tương ứng với độ co rút thực tế của gối. Điều này đặc biệt đúng đối với những người thợ thủ công tại nhà và những người bán chuyên nghiệp. đội xây dựng từ các nước láng giềng. Mặc dù theo yêu cầu của công nghệ, từng lớp đất đắp phải được lu và kiểm tra riêng.

Một sắc thái khác là mức độ nén được tính cho khối lượng được nén mà không có sự giãn nở bên, nghĩa là nó bị giới hạn bởi các bức tường và không thể lan rộng. Tại địa điểm, các điều kiện như vậy để lấp đầy bất kỳ phần đá dăm nào không phải lúc nào cũng được tạo ra, do đó sẽ vẫn còn một lỗi nhỏ. Hãy tính đến điều này khi tính toán độ lún của các kết cấu lớn.

con dấu vận chuyển

Việc tìm kiếm một số giá trị độ nén tiêu chuẩn không dễ dàng như vậy - có quá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nó, như chúng ta đã nói ở trên. Hệ số nén của đá nghiền có thể được nhà cung cấp chỉ định trong các tài liệu kèm theo, mặc dù GOST 8267-93 không yêu cầu trực tiếp điều này. Tuy nhiên, việc vận chuyển sỏi, đặc biệt là với số lượng lớn, cho thấy sự khác biệt đáng kể về khối lượng khi chất hàng và tại điểm giao vật liệu cuối cùng. Do đó, hệ số hiệu chỉnh có tính đến độ nén của nó phải được đưa vào hợp đồng và được kiểm soát tại điểm tiếp nhận.

Đề cập duy nhất từ GOST hiện tại- chỉ số đã khai báo, bất kể là phân số nào, không được vượt quá 1,1. Tất nhiên, các nhà cung cấp biết về điều này và cố gắng tạo ra một khoản lợi nhuận nhỏ để không bị trả lại.

Phương pháp đo lường thường được sử dụng trong quá trình nghiệm thu, khi đá dăm để xây dựng được đưa đến công trường, vì nó không được đặt hàng theo tấn mà tính bằng mét khối. Khi vận chuyển đến, cơ thể được chất đầy phải được đo từ bên trong bằng thước dây để tính thể tích sỏi được giao, sau đó nhân nó với hệ số 1,1. Điều này sẽ cho phép bạn xác định sơ bộ có bao nhiêu khối đã được nạp vào máy trước khi vận chuyển. Nếu con số thu được có tính đến độ nén nhỏ hơn con số được chỉ ra trong các tài liệu kèm theo thì xe đã bị quá tải. Bằng hoặc lớn hơn - bạn có thể ra lệnh dỡ hàng.

nén trang web

Con số trên chỉ được tính đến trong quá trình vận chuyển. Trong điều kiện của một công trường, nơi đá nghiền được nén nhân tạo và sử dụng máy móc hạng nặng (tấm rung, máy lu), hệ số này có thể tăng lên 1,52. Và người thực hiện cần biết độ co ngót của sỏi san lấp cho chắc chắn.

Thông thường tham số bắt buộc được chỉ định trong tài liệu dự án. Nhưng khi giá trị chính xác không cần thiết, hãy sử dụng các chỉ số trung bình từ SNiP 3.06.03-85:

• Trên đá nghiền mạnh có tỷ lệ 40-70, độ nén 1,25-1,3 được đưa ra (nếu cấp của nó không thấp hơn M800).
• Đối với đá có cường độ lên tới M600 - từ 1,3 đến 1,5.

Đối với các loại kích thước trung bình và mịn 5-20 và 20-40 mm, các chỉ số này chưa được thiết lập, vì chúng thường chỉ được sử dụng khi lớp mang trên bị xé từ 40-70 hạt.

nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

Hệ số nén được tính toán dựa trên dữ liệu thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, trong đó khối lượng được nén và thử nghiệm trên các đồ đạc khác nhau. Có các phương pháp ở đây:

1. Thay thế các tập (GOST 28514-90).

2. Tiêu chuẩn nén từng lớp đá dăm (GOST 22733-2002).

3. Thể hiện các phương pháp sử dụng một trong ba loại tỷ trọng kế: tĩnh, bóng nước hoặc động.

Kết quả có thể thu được ngay lập tức hoặc sau 1-4 ngày, tùy thuộc vào nghiên cứu được chọn. Một mẫu cho một bài kiểm tra tiêu chuẩn sẽ có giá 2500 rúp, tổng cộng họ sẽ cần ít nhất năm mẫu. Nếu cần dữ liệu trong ngày, các phương thức nhanh được sử dụng dựa trên kết quả lựa chọn ít nhất 10 điểm (850 rúp cho mỗi điểm). Thêm vào đó, bạn sẽ phải trả tiền cho sự ra đi của một trợ lý phòng thí nghiệm - khoảng 3 nghìn nữa. Nhưng trong việc xây dựng các cơ sở lớn, người ta không thể làm gì nếu không có dữ liệu chính xác, và càng không có tài liệu chính thức xác nhận rằng nhà thầu tuân thủ các yêu cầu của dự án.

Làm thế nào để tìm ra mức độ thuần hóa bản thân?

Tại hiện trường và cho nhu cầu xây dựng tư nhân, cũng có thể xác định hệ số cần thiết cho từng kích thước: 5-20, 20-40, 40-70. Nhưng đối với điều này, trước tiên bạn cần biết mật độ lớn của chúng. Nó thay đổi tùy thuộc vào thành phần khoáng vật học, mặc dù một chút. Các phần đá dăm có ảnh hưởng lớn hơn nhiều đến trọng lượng thể tích. Để tính toán, bạn có thể sử dụng dữ liệu trung bình:

Dữ liệu mật độ chính xác hơn cho một phần cụ thể được xác định trong phòng thí nghiệm. Hoặc bằng cách cân một khối lượng gạch vụn xây dựng đã biết, sau đó thực hiện một phép tính đơn giản:

• Khối lượng lớn = khối lượng/khối lượng.

Sau đó, hỗn hợp được cuộn đến trạng thái mà nó sẽ được sử dụng trên trang web và được đo bằng thước dây. Một lần nữa, phép tính được thực hiện theo công thức trên và kết quả là thu được hai mật độ khác nhau - trước và sau khi xáo trộn. Bằng cách chia cả hai số, chúng tôi tìm ra hệ số nén cụ thể cho vật liệu này. Với cùng một trọng lượng mẫu, bạn có thể chỉ cần tìm tỷ lệ của hai thể tích - kết quả sẽ giống nhau.

Xin lưu ý: nếu chỉ số sau khi đầm được chia cho mật độ ban đầu, câu trả lời sẽ nhiều hơn một - trên thực tế, đây là hệ số an toàn vật liệu cho quá trình đầm. Trong xây dựng, chúng được sử dụng nếu đã biết các thông số cuối cùng của đệm sỏi và cần xác định lượng đá dăm của phần đã chọn để đặt hàng. Kết quả tính toán ngược lại trong một giá trị nhỏ hơn một. Nhưng những con số này là tương đương, và trong các phép tính, điều quan trọng là không được nhầm lẫn giữa con số nào.

Để chuẩn bị cho sự phát triển, các nghiên cứu và thử nghiệm đặc biệt được thực hiện để xác định sự phù hợp của địa điểm đối với công việc tương lai: lấy mẫu đất, tính mức độ xuất hiện nước ngầm và kiểm tra các tính năng khác của đất giúp xác định khả năng (hoặc thiếu khả năng) xây dựng.

Việc thực hiện các biện pháp này góp phần cải thiện các chỉ số kỹ thuật, nhờ đó giải quyết được một số vấn đề phát sinh trong quá trình xây dựng, chẳng hạn như sụt lún đất dưới sức nặng của kết cấu với tất cả các hậu quả sau đó. Biểu hiện bên ngoài đầu tiên của nó giống như sự xuất hiện của các vết nứt trên tường và kết hợp với các yếu tố khác dẫn đến sự phá hủy một phần hoặc toàn bộ vật thể.

Hệ số nén: nó là gì?

Hệ số nén đất có nghĩa là một chỉ số không thứ nguyên, trên thực tế, là một tính toán từ tỷ lệ mật độ đất / mật độ đất tối đa . Hệ số nén của đất được tính toán có tính đến các chỉ số địa chất. Bất kỳ trong số chúng, bất kể giống nào, đều xốp. Nó được thấm bằng các khoảng trống cực nhỏ chứa đầy hơi ẩm hoặc không khí. Khi đất được xử lý, thể tích của các khoảng trống này tăng lên nhiều lần, dẫn đến tăng độ lỏng lẻo của đá.

Quan trọng! Chỉ số mật độ của đá rời nhỏ hơn nhiều so với các đặc tính tương tự của đất nén.

Chính hệ số nén của đất quyết định nhu cầu chuẩn bị mặt bằng để xây dựng. Dựa trên các chỉ số này, đệm cát được chuẩn bị cho nền và đế của nó, tiếp tục nén chặt đất. Nếu chi tiết này bị bỏ sót, nó có thể bị đóng bánh và bắt đầu chùng xuống dưới sức nặng của kết cấu.

Hiệu suất nén đất

Hệ số nén của đất biểu thị mức độ nén chặt của đất. Giá trị của nó thay đổi từ 0 đến 1. Đối với nền bê tông nền tảng dải chuẩn được coi là >0,98 điểm.

Nội dung xác định hệ số nén chặt

Mật độ của khung đất, khi nền đất tuân theo độ nén tiêu chuẩn, được tính toán trong phòng thí nghiệm. sơ đồ mạch Nghiên cứu bao gồm đặt một mẫu đất trong một hình trụ bằng thép, được nén dưới tác động của một lực cơ học thô bạo bên ngoài - tác động của trọng lượng rơi xuống.

Quan trọng! Các chỉ số cao nhất về mật độ đất được quan sát thấy trong đá có độ ẩm cao hơn một chút so với định mức. Mối quan hệ này được thể hiện trong biểu đồ dưới đây.

Mỗi lớp nền có độ ẩm tối ưu riêng để đạt được mức độ đầm nén tối đa. Chỉ số này cũng được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, tạo ra độ ẩm khác nhau của đá và so sánh tốc độ nén.

Dữ liệu thực là kết quả cuối cùng nghiên cứu, đo lường khi kết thúc tất cả các công việc trong phòng thí nghiệm.

Phương pháp đầm nén và tính toán hệ số

Vị trí địa lý quyết định thành phần định tính của đất, mỗi loại có những đặc điểm riêng: mật độ, độ ẩm, khả năng lún. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải phát triển một loạt các biện pháp nhằm cải tiến chất lượngđặc điểm của từng loại đất.

Bạn đã biết khái niệm về hệ số nén, chủ đề được nghiên cứu nghiêm ngặt trong phòng thí nghiệm. Công việc như vậy được thực hiện bởi các dịch vụ có liên quan. Chỉ số độ nén của đất xác định phương pháp tác động lên đất, do đó nó sẽ nhận được các đặc tính cường độ mới. Khi làm điều này, điều quan trọng là phải xem xét phần trăm khuếch đại được áp dụng để đạt được kết quả mong muốn. Dựa trên điều này, hệ số nén của đất được trừ đi (bảng bên dưới).

Các loại phương pháp đầm nén đất

Có một hệ thống phân chia có điều kiện các phương pháp nén, các nhóm được hình thành dựa trên phương pháp đạt được mục tiêu - quá trình loại bỏ oxy khỏi các lớp đất ở một độ sâu nhất định. Do đó, có sự phân biệt giữa nghiên cứu hời hợt và nghiên cứu chuyên sâu. Dựa trên loại nghiên cứu, các chuyên gia chọn hệ thống thiết bị và xác định phương pháp ứng dụng của nó. Phương pháp nghiên cứu đất là:

• tĩnh;
• rung động;
• bộ gõ;
• cộng lại.

Mỗi loại thiết bị hiển thị một phương pháp tác dụng lực, chẳng hạn như con lăn khí.

Một phần, các phương pháp như vậy được sử dụng trong xây dựng tư nhân nhỏ, một số khác dành riêng cho việc xây dựng các cơ sở quy mô lớn, việc xây dựng được sự đồng ý của chính quyền địa phương, vì một số tòa nhà này có thể ảnh hưởng không chỉ đến địa điểm nhất định mà còn ảnh hưởng đến khu vực xung quanh các đối tượng.

Hệ số nén và định mức của SNiP

Mọi hoạt động liên quan đến xây dựng đều được pháp luật quy định rõ ràng nên chịu sự kiểm soát chặt chẽ của các cơ quan có liên quan.

Hệ số nén của đất được xác định bởi SNiP trong đoạn 3.02.01-87 và SP 45.13330.2012. Các bước được mô tả trong văn bản quy phạm, được bổ sung và cập nhật trong năm 2013-2014. Họ mô tả con dấu cho loại khácđất và đệm đất được sử dụng trong việc xây dựng nền móng và các tòa nhà có cấu hình khác nhau, bao gồm cả những công trình ngầm.

Hệ số nén được xác định như thế nào?

Cách dễ nhất để xác định hệ số nén của đất là bằng phương pháp cắt vòng: một vòng kim loại có đường kính đã chọn và chiều dài nhất định được đưa vào đất, trong đó đá được cố định chặt bên trong trụ thép. Sau đó, khối lượng của thiết bị được đo trên cân và khi kết thúc quá trình cân, trọng lượng của vòng được trừ đi, thu được khối lượng tịnh của đất. Con số này được chia cho thể tích của hình trụ và thu được mật độ cuối cùng của đất. Sau đó, nó được chia cho chỉ số mật độ tối đa có thể và thu được giá trị tính toán - hệ số nén cho khu vực này.

Ví dụ tính toán hệ số nén

Xem xét định nghĩa về hệ số nén của đất bằng một ví dụ:

• giá trị của mật độ đất tối đa - 1,95 g / cm 3;
• đường kính vòng cắt - 5 cm;
• chiều cao vòng cắt - 3 cm.

Cần xác định hệ số nén của đất.

Nhiệm vụ thực tế này dễ xử lý hơn nhiều so với vẻ ngoài của nó.

Để bắt đầu, hình trụ được lái hoàn toàn xuống đất, sau đó nó được lấy ra khỏi đất để không gian bên trong vẫn đầy đất, nhưng không có sự tích tụ đất nào được ghi nhận bên ngoài.

Dùng dao tách đất ra khỏi vòng thép và đem cân.

Ví dụ khối lượng của đất là 450 gam thì thể tích của hình trụ là 235,5 cm 3 . Tính theo công thức ta được con số 1,91g/cm 3 - khối lượng riêng của đất, từ đó hệ số nén của đất là 1,91/1,95 = 0,979.

Việc xây dựng bất kỳ tòa nhà hoặc cấu trúc nào là một quá trình có trách nhiệm, bắt đầu bằng một thời điểm thậm chí còn quan trọng hơn trong việc chuẩn bị địa điểm xây dựng, thiết kế các tòa nhà được đề xuất và tính toán tổng tải trọng trên đất. Điều này áp dụng cho tất cả, không có ngoại lệ, các tòa nhà được thiết kế để hoạt động lâu dài, tuổi thọ được tính bằng hàng chục, thậm chí hàng trăm năm.

Công tác đầm nén bắt buộc đối với đất, đá dăm và bê tông nhựa trong ngành đường bộ không chỉ là một phần không thể thiếu trong quy trình công nghệ thi công nền, nền và mặt đường mà còn thực sự đóng vai trò là hoạt động chính để đảm bảo cường độ, độ ổn định và độ bền của chúng.

Trước đây (cho đến những năm 30 của thế kỷ trước), việc thực hiện các chỉ tiêu này của đất đắp cũng được tiến hành bằng phương pháp đầm nén, nhưng không phải bằng máy móc hay nhân tạo mà do quá trình tự lún tự nhiên của đất dưới tác dụng chủ yếu của trọng lượng riêng của nó và, một phần, lưu lượng truy cập. Theo quy định, kè đã dựng lên được để lại trong một hoặc hai năm, và trong một số trường hợp là ba năm, và chỉ sau đó nền và vỉa hè của con đường mới được bố trí.

Tuy nhiên, quá trình cơ giới hóa nhanh chóng ở Châu Âu và Châu Mỹ bắt đầu vào những năm đó đã đòi hỏi phải đẩy nhanh việc xây dựng một mạng lưới đường rộng lớn và sửa đổi các phương pháp xây dựng của chúng. Công nghệ xây dựng nền phụ hiện có sau đó không tương ứng với các nhiệm vụ mới phát sinh và trở thành lực cản đối với giải pháp của họ. Vì vậy, cần phải xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho lý thuyết đầm cơ học của công tác đào đắp, có tính đến các thành tựu của cơ học đất và tạo ra các tác nhân đầm đất mới có hiệu quả.

Chính trong những năm đó, họ bắt đầu nghiên cứu và tính đến các tính chất cơ lý của đất, đánh giá độ nén của chúng có tính đến các điều kiện độ ẩm và hạt (phương pháp Proctor, ở Nga - phương pháp nén tiêu chuẩn), các phân loại đầu tiên đất và các tiêu chuẩn về chất lượng đầm nén của chúng đã được phát triển, các phương pháp kiểm soát chất lượng này bắt đầu được giới thiệu tại hiện trường và trong phòng thí nghiệm.

Cho đến thời kỳ được chỉ định, tác nhân nén đất chính là máy lu tĩnh bánh lăn trơn có bánh xích hoặc tự hành, chỉ thích hợp để lăn và san phẳng vùng gần bề mặt (lên đến 15 cm) của lớp đất lấp, và thậm chí là thủ công. tamper, được sử dụng chủ yếu để nén lớp phủ, khi sửa chữa ổ gà và để nén các cạnh và sườn dốc.

Các phương tiện bịt kín đơn giản và không hiệu quả (về chất lượng, độ dày của lớp gia công và năng suất) này bắt đầu được thay thế bằng các phương tiện mới như lamellar, gân và cam (được ghi nhớ là phát minh năm 1905 của kỹ sư người Mỹ Fitzgerald), con lăn, tấm đầm trên máy đào, máy đầm nhiều búa trên máy kéo bánh xích và xe lu trơn, máy đầm nổ thủ công (“nhảy ếch”) nhẹ (50–70 kg), trung bình (100–200 kg) và nặng (500 và 1000kg).

Đồng thời, các tấm rung nén đất đầu tiên xuất hiện, một trong số đó do Lozenhausen (sau này là Vibromax) chế tạo khá lớn và nặng (24–25 tấn cùng với máy kéo bánh xích cơ bản). Tấm rung của nó có diện tích 7,5 m 2 được đặt giữa đường ray và động cơ 100 mã lực. được phép quay bộ kích thích rung với tần số 1500 lần đếm / phút (25 Hz) và di chuyển máy với tốc độ khoảng 0,6–0,8 m / phút (không quá 50 m / h), mang lại năng suất khoảng 80– 90 m 2 / h hoặc không quá 50 m 3 / h với chiều dày lớp đầm nén khoảng 0,5 m.

Linh hoạt hơn, tức là có khả năng nén các loại đất khác nhau, bao gồm cả dính, không dính và hỗn hợp, phương pháp đầm đã thể hiện chính nó.

Ngoài ra, khi đầm, thật dễ dàng và đơn giản để điều chỉnh lực nén tác dụng lên đất bằng cách thay đổi chiều cao rơi của tấm đầm hoặc búa đầm. Do hai ưu điểm này, phương pháp đầm nén tác động đã trở nên phổ biến và rộng rãi nhất trong những năm đó. Do đó, số lượng máy móc và thiết bị ram tăng lên gấp bội.

Cần lưu ý rằng ở Nga (khi đó là Liên Xô), họ cũng hiểu tầm quan trọng và sự cần thiết của việc chuyển sang đầm nén cơ học (nhân tạo). vật liệu đường bộ và thiết lập việc sản xuất thiết bị niêm phong. Vào tháng 5 năm 1931, chiếc xe lu tự hành nội địa đầu tiên được sản xuất tại các xưởng ở Rybinsk (ngày nay là CJSC Raskat).

Sau khi Chiến tranh thế giới thứ hai kết thúc, việc cải tiến thiết bị và công nghệ để nén các vật thể đất được tiến hành với sự nhiệt tình và hiệu quả không kém so với thời kỳ trước chiến tranh. Xe lu bánh hơi kéo, bán kéo và tự hành đã xuất hiện, trong một thời gian nhất định đã trở thành máy đầm đất chính ở nhiều nước trên thế giới. Trọng lượng của chúng, bao gồm cả các mẫu vật đơn lẻ, thay đổi trong phạm vi khá rộng - từ 10 đến 50-100 tấn, nhưng hầu hết các mẫu xe lu khí nén được sản xuất đều có tải trọng trên lốp 3-5 tấn (trọng lượng 15-25 tấn) và độ dày của lớp đầm, tùy thuộc vào hệ số đầm yêu cầu, từ 20-25 cm (đất dính) đến 35-40 cm (không dính và hơi dính) sau 8-10 lượt chạy trên đường.

Đồng thời với máy lu khí nén, máy đầm đất rung được phát triển, cải tiến và ngày càng trở nên phổ biến, nhất là vào những năm 50 - lu rung tấm, lu rung trơn và lu rung cam. Hơn nữa, theo thời gian, các mô hình xe lu rung có bánh xe đã được thay thế bằng các mô hình khớp nối tự hành thuận tiện hơn và có công nghệ tiên tiến hơn cho công việc đào tuyến tính, hay theo cách gọi của người Đức là “Walzen-Zug” (kéo-đẩy).

Xe lu rung trơn CA 402
bởi DYNAPAC

Mỗi mô hình hiện đại theo quy luật, máy lu rung đầm đất có hai phiên bản - với máy lu trơn và máy lu cam. Đồng thời, một số công ty sản xuất hai con lăn riêng biệt có thể hoán đổi cho nhau cho cùng một máy kéo bánh hơi một trục, trong khi những công ty khác cung cấp cho người mua con lăn thay vì cả một con lăn cam chỉ là một “phần đính kèm vỏ” với các cam, điều này rất dễ dàng và thuận tiện. nhanh chóng cố định trên một con lăn mịn. Ngoài ra còn có các công ty đã phát triển các "phần đính kèm vỏ" cuộn trơn tương tự để gắn trên mặt trống có chân đế.

Cần đặc biệt lưu ý rằng bản thân các cam trên xe lu rung, đặc biệt là sau khi bắt đầu vận hành thực tế vào năm 1960, đã trải qua những thay đổi đáng kể về hình dạng và kích thước, điều này có tác động có lợi đến chất lượng và độ dày của lớp đầm nén và giảm độ sâu nới lỏng của vùng đất gần bề mặt.

Nếu các cam “shipfoot” trước đó mỏng (diện tích hỗ trợ 40–50 cm 2) và dài (lên tới 180–200 mm trở lên), thì các cam “padfoot” hiện đại của chúng trở nên ngắn hơn (cao chủ yếu là 100 mm, đôi khi là 120–150 mm ) và dày (diện tích đỡ khoảng 135–140 cm 2 với kích thước cạnh hình vuông hoặc hình chữ nhật khoảng 110–130 mm).

Theo các quy luật và sự phụ thuộc của cơ học đất, sự gia tăng kích thước và diện tích bề mặt tiếp xúc của cam góp phần làm tăng độ sâu biến dạng hữu hiệu của đất (đối với đất dính là 1,6–1,8 của mặt bên của khu vực hỗ trợ cam). Do đó, lớp nén chặt đất sét và đất sét bằng máy lu rung có cam đệm, khi áp suất động thích hợp được tạo ra và có tính đến 5–7 cm độ sâu của cam trong đất, bắt đầu là 25–28 cm, được xác nhận bằng các phép đo thực tế. Độ dày lớp đầm như vậy tương xứng với khả năng đầm của xe lu bánh lốp khí nén nặng ít nhất 25–30 tấn.

Nếu chúng ta thêm vào đó độ dày lớn hơn đáng kể của lớp đất không dính được đầm bằng máy lu rung và hiệu suất hoạt động cao hơn của chúng, thì rõ ràng tại sao các xe lu bánh hơi và bánh hơi kéo để nén đất bắt đầu dần biến mất và hiện nay hầu như không còn nữa. chưa sản xuất hoặc sản xuất ít, ít.

Do đó, trong điều kiện hiện đại, công cụ đầm đất chính trong ngành đường bộ ở đại đa số các quốc gia trên thế giới đã trở thành xe lu rung một trống tự hành, được khớp nối với máy kéo bánh hơi khí nén một trục và có bề mặt nhẵn. phần thân công tác (đối với đất hạt mịn và hạt thô không dính và hơi dính, bao gồm cả đá hạt thô) hoặc con lăn cam (đất dính).

Ngày nay, có hơn 20 công ty trên thế giới sản xuất khoảng 200 mẫu xe lu đầm đất như vậy với nhiều kích cỡ khác nhau, khác nhau về tổng trọng lượng (từ 3,3–3,5 đến 25,5–25,8 tấn), trọng lượng của xe lu rung. module (từ 1 ,6–2 đến 17–18 tấn) và kích thước của chúng. Ngoài ra còn có một số khác biệt trong thiết kế của bộ kích thích rung động, trong các tham số rung động (biên độ, tần số, lực ly tâm) và trong các nguyên tắc điều chỉnh của chúng. Và tất nhiên, ít nhất hai câu hỏi có thể đặt ra cho người xây dựng đường - làm thế nào để chọn đúng mô hình sân trượt như vậy và cách sử dụng nó hiệu quả nhất để thực hiện nén đất chất lượng cao cho một đối tượng thực tế cụ thể và ở mức thấp nhất Giá cả.

Khi giải quyết các vấn đề như vậy, trước tiên, nhưng đủ chính xác, cần thiết lập các loại đất phổ biến đó và tình trạng của chúng (thành phần hạt và độ ẩm), để đầm nén mà một con lăn rung được chọn. Đặc biệt, hoặc trước hết, cần chú ý đến sự hiện diện của các hạt bụi (0,05–0,005 mm) và đất sét (dưới 0,005 mm) trong thành phần của đất, cũng như độ ẩm tương đối của nó (trong các phần tối ưu của nó). giá trị). Những dữ liệu này sẽ đưa ra ý tưởng đầu tiên về khả năng nén của đất, phương pháp nén có thể có của nó (hoàn toàn là rung động hoặc tác động rung động mạnh) và sẽ cho phép bạn chọn xe lu rung có trống trơn hoặc trống cam. Độ ẩm của đất và lượng hạt bùn và đất sét ảnh hưởng đáng kể đến cường độ và tính chất biến dạng của nó, và do đó, khả năng đầm nén cần thiết của con lăn đã chọn, tức là. khả năng của nó để cung cấp hệ số nén cần thiết (0,95 hoặc 0,98) trong lớp đất lấp, được chỉ định bởi công nghệ nền.

Hầu hết các xe lu rung hiện đại hoạt động ở chế độ tác động rung nhất định, được thể hiện ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn tùy thuộc vào các thông số rung và áp suất tĩnh của chúng. Do đó, quá trình nén đất, theo quy luật, xảy ra dưới ảnh hưởng của hai yếu tố:

• rung động (dao động, chấn động, nhiễu loạn) gây ra sự giảm hoặc thậm chí phá hủy lực ma sát bên trong và sự kết dính nhẹ và gắn kết giữa các hạt đất và tạo điều kiện thuận lợi cho sự dịch chuyển hiệu quả và đóng gói lại dày đặc hơn của các hạt này dưới tác động của trọng lượng của chính chúng và ngoại lực ;
• lực nén và lực cắt động và ứng suất được tạo ra trong đất bởi các tải trọng tác động ngắn hạn nhưng thường xuyên.

Trong quá trình nén đất lỏng lẻo, không kết dính, vai trò chính thuộc về yếu tố thứ nhất, yếu tố thứ hai chỉ đóng vai trò bổ sung tích cực cho nó. Trong đất dính, trong đó các lực ma sát bên trong không đáng kể, và lực dính cơ lý, điện hóa và keo nước giữa các hạt mịn cao hơn đáng kể và chiếm ưu thế, yếu tố tác động chính là lực áp suất hoặc ứng suất nén và cắt, và vai trò của yếu tố đầu tiên trở thành thứ yếu.

Các nghiên cứu của các chuyên gia Nga về cơ học và động lực học đất cùng một lúc (1962–64) cho thấy rằng quá trình nén chặt cát khô hoặc gần như khô khi không có phụ gia bên ngoài của chúng bắt đầu, theo quy luật, với bất kỳ rung động yếu nào với gia tốc rung động ít nhất 0,2 g (g là gia tốc của trái đất) và kết thúc với sự nén gần như hoàn toàn của chúng với gia tốc khoảng 1,2–1,5 g.

Đối với cùng một loại cát ướt và bão hòa nước tối ưu, phạm vi gia tốc hiệu quả cao hơn một chút - từ 0,5g đến 2g. Khi có tải trọng bên ngoài từ bề mặt hoặc khi cát ở trạng thái bị kẹp bên trong khối đất, quá trình nén của nó chỉ bắt đầu với một gia tốc tới hạn nhất định bằng 0,3–0,4g, trên đó quá trình nén phát triển mạnh hơn.

Các thí nghiệm của Dynapac đã thu được các kết quả gần như giống hệt nhau và gần như chính xác trên cát và sỏi, trong đó, sử dụng một bánh công tác mái chèo, người ta cũng chỉ ra rằng khả năng chống cắt của các vật liệu này tại thời điểm rung động của chúng có thể giảm xuống. bởi 80-98%.

Dựa trên dữ liệu đó, hai đường cong có thể được xây dựng - những thay đổi về gia tốc tới hạn và sự suy giảm gia tốc của các hạt đất tác động từ tấm rung hoặc trống rung với khoảng cách từ bề mặt nơi đặt nguồn rung. Giao điểm của các đường cong này sẽ tạo ra độ sâu mong muốn để nén cát hoặc sỏi hiệu quả.

Cơm. 1. Đường cong giảm chấn của gia tốc rung động
các hạt cát trong quá trình đầm bằng xe lu DU-14

Trên hình. Hình 1 cho thấy hai đường cong giảm chấn của gia tốc dao động của các hạt cát, được ghi lại bằng các cảm biến đặc biệt, khi nó được nén bởi một xe lu rung kéo theo DU-14(D-480) ở hai tốc độ vận hành. Nếu chúng ta lấy gia tốc tới hạn là 0,4–0,5 g đối với cát bên trong khối đất, thì từ biểu đồ, độ dày của lớp được gia công bởi một máy lu rung nhẹ như vậy là 35–45 cm, điều này đã được xác nhận nhiều lần bằng cách kiểm soát mật độ trường.

Các loại đất hạt mịn (cát, cát-sỏi) và thậm chí là hạt thô (đá-thô-vạn, sỏi-sỏi) được đặt trong lớp nền của các phương tiện giao thông nhanh chóng bộc lộ độ bền và độ ổn định thấp của chúng. trong các điều kiện có nhiều loại lắc, va đập , rung động có thể xảy ra trong quá trình di chuyển của xe tải hạng nặng và vận tải đường sắt, trong quá trình vận hành các loại máy gây sốc và rung động để đóng cọc, ví dụ như đóng cọc hoặc đầm rung các lớp mặt đường, v.v.

Tần số dao động thẳng đứng của các phần tử kết cấu đường khi xe tải chạy với tốc độ 40–80 km/h là 7–17 Hz và một tác động đơn lẻ của tấm đầm nặng 1–2 tấn lên bề mặt nền đắp đất sẽ kích thích trong đó có cả dao động thẳng đứng với tần số 7–10 đến 20–23 Hz, cũng như dao động ngang với tần số khoảng 60% so với dao động thẳng đứng.

Trong các loại đất không đủ ổn định và nhạy cảm với rung động và lắc, những rung động như vậy có thể gây ra biến dạng và lượng mưa đáng chú ý. Do đó, không chỉ nên làm mà còn cần thiết để nén chúng bằng rung động hoặc bất kỳ hiệu ứng động nào khác, tạo ra các rung động, lắc và khuấy của các hạt trong chúng. Và việc nén các loại đất như vậy bằng phương pháp lăn tĩnh là hoàn toàn vô nghĩa, điều này thường có thể được quan sát thấy tại các cơ sở kỹ thuật đường bộ, đường sắt và thậm chí cả thủy lực nghiêm trọng và lớn.

Nhiều nỗ lực để nén cát có kích thước một độ ẩm thấp trong kè đường sắt, đường bộ và sân bay ở các vùng dầu khí ở Tây Siberia, trên đoạn Belarus của đường cao tốc Brest-Minsk-Moscow và tại các địa điểm khác, ở các nước vùng Baltic , vùng Volga, Cộng hòa Komi và Vùng Leningrad, đã có nhiều nỗ lực để nén chặt bằng các con lăn có bánh xe khí nén. không cho kết quả cần thiết về mật độ. Chỉ có sự xuất hiện của xe lu rung kéo tại các công trường này A-4, A-8 và A-12đã giúp đối phó với vấn đề cấp bách này vào thời điểm đó.

Tình hình với sự nén chặt của đá hạt thô lỏng lẻo-khối lớn và đất sỏi-sỏi có thể trở nên rõ ràng và sắc nét hơn về những hậu quả khó chịu của nó. Việc xây dựng các bờ kè, bao gồm chiều cao từ 3–5 m và thậm chí cao hơn, từ độ bền và khả năng chống chịu với mọi biểu hiện thời tiết và khí hậu của đất với việc lăn bánh tận tâm bằng các con lăn khí nén nặng (25 tấn), dường như đã không mang lại hiệu quả. nguyên nhân nghiêm trọng khiến các nhà xây dựng lo ngại, chẳng hạn như một trong những đoạn Karelian của đường cao tốc liên bang "Kola" (St. Petersburg-Murmansk) hoặc đoạn "nổi tiếng" trên tuyến đường sắt Liên Xô Baikal-Amur Mainline (BAM).

Tuy nhiên, ngay sau khi đưa vào khai thác, hiện tượng sụt lún cục bộ không đồng đều do kè đầm không đúng kỹ thuật bắt đầu phát triển, có nơi lên tới 30–40 cm mặt đường và làm biến dạng mặt cắt dọc tổng thể của tuyến đường sắt BAM thành hình “răng cưa” với tỷ lệ tai nạn cao.

Mặc dù có sự giống nhau tài sản chung và ứng xử của đất rời hạt mịn và hạt thô trong nền đắp, việc đầm nén động của chúng phải được thực hiện bằng các xe lu rung có trọng lượng, kích thước và cường độ tác động rung động khác nhau.

Cát một kích thước không có tạp chất bụi và đất sét được đóng gói lại rất dễ dàng và nhanh chóng ngay cả với những cú sốc và rung động nhỏ, nhưng chúng có ít khả năng chống cắt và khả năng di chuyển của máy bánh xe hoặc con lăn rất thấp. Do đó, chúng nên được đầm bằng các xe lu rung nhẹ và kích thước lớn và các tấm rung với áp suất tĩnh tiếp xúc thấp và tác động rung cường độ trung bình để độ dày của lớp đầm không giảm.

Việc sử dụng xe lu rung kéo theo loại trung bình A-8 (trọng lượng 8 tấn) và nặng A-12 (11,8 tấn) trên cát một cỡ dẫn đến việc thùng phuy bị ngập quá nhiều vào nền đắp và ép cát ra khỏi bên dưới xe lu. không chỉ của một trục đất phía trước nó, mà còn đang di chuyển do “hiệu ứng máy ủi” của sóng biến dạng, có thể nhìn thấy bằng mắt ở khoảng cách lên tới 0,5–1,0 m và thậm chí cao hơn. Đối với xe lu rung nhẹ, vùng gần bề mặt được nới lỏng có thể giảm xuống còn 5–10 cm.

Rõ ràng, có thể, và trong một số trường hợp, nên sử dụng các con lăn rung trung bình và nặng trên cát một cỡ như vậy, nhưng có bề mặt trống không liên tục (cam hoặc lưới), điều này sẽ cải thiện khả năng đi qua của sân trượt, giảm cắt cát và giảm vùng nới lỏng xuống 7–10 cm. Điều này được chứng minh bằng kinh nghiệm thành công của tác giả trong việc nén chặt kè từ những loại cát như vậy vào mùa đông và mùa hè ở Latvia và Vùng Leningrad. ngay cả với xe lu tĩnh có tang trống lưới (trọng lượng 25 tấn), đảm bảo độ dày của lớp đắp được đầm nén lên tới 0,95 đến 50–55 cm, cũng như kết quả lu lèn tích cực bằng cùng một xe lu một chiều cồn cát (mịn và khô hoàn toàn) ở Trung Á.

Như kinh nghiệm thực tế cho thấy, đất đá hạt thô, đất hạt thô và sỏi, cũng được đầm nén thành công bằng xe lu rung. Nhưng do thành phần của chúng có, và đôi khi có những mảnh và cục lớn có kích thước lên tới 1,0–1,5 m trở lên nên không thể di chuyển, khuấy trộn và di chuyển chúng, do đó đảm bảo mật độ và độ ổn định cần thiết của toàn bộ kè - một cái gì đó dễ dàng và đơn giản.

Do đó, trên những loại đất lớn, nặng, bền và có đủ cường độ tác động rung, nên sử dụng xe lu rung trơn có trọng lượng mô hình xe kéo hoặc mô-đun xe lu rung phiên bản khớp nối ít nhất 12–13 tấn. được dùng.

Độ dày của lớp đất đã được gia công bằng các con lăn như vậy có thể đạt tới 1–2 m, loại đất lấp này được thực hiện chủ yếu tại các công trường xây dựng thủy lực và sân bay lớn. Chúng rất hiếm trong ngành đường bộ, do đó các nhà xây dựng đường không có nhu cầu đặc biệt và thích hợp để mua xe lu trống trơn với mô-đun trống rung đang hoạt động nặng hơn 12–13 tấn.

Điều quan trọng và nghiêm trọng hơn nhiều đối với ngành đường bộ Nga là nhiệm vụ nén chặt hỗn hợp hạt mịn (cát với một hoặc một lượng bụi và tạp chất đất sét khác), chỉ đơn giản là đất bùn và đất kết dính, phổ biến hơn trong thực tế hàng ngày so với đất hạt thô. đá và giống của họ.

Đặc biệt là rất nhiều rắc rối và rắc rối phát sinh đối với các nhà thầu có cát bùn và đất hoàn toàn là bùn, khá phổ biến ở nhiều nơi ở Nga.

Điểm đặc biệt của các loại đất kém dẻo này là ở độ ẩm cao và những “tội lỗi” ngập úng như vậy, trước hết là vùng Tây Bắc, dưới tác động của giao thông hoặc tác dụng đầm nén của máy lu rung, chúng trở nên khô cứng. trạng thái “hóa lỏng” do khả năng lọc thấp của chúng và kết quả là sự gia tăng áp lực lỗ rỗng với độ ẩm dư thừa.

Với việc giảm độ ẩm đến mức tối ưu, các loại đất như vậy được đầm chặt tương đối dễ dàng và tốt bằng máy lu rung trục trơn trung bình và hạng nặng với trọng lượng mô-đun rung từ 8–13 tấn, để có thể đầm chặt các lớp đất đắp theo tiêu chuẩn yêu cầu 50–80 cm (ở trạng thái ngập nước, độ dày của các lớp giảm xuống còn 30–60 cm).

Nếu một lượng tạp chất sét đáng chú ý (ít nhất 8–10%) xuất hiện trong đất cát và đất bùn, thì chúng bắt đầu thể hiện tính kết dính và độ dẻo đáng kể, đồng thời về khả năng nén chặt, tiếp cận với đất sét, loại đất rất kém hoặc không hoàn toàn có thể biến dạng bằng phương pháp rung động thuần túy.

Nghiên cứu của Giáo sư Kharhuta N. Ya. cho thấy khi đầm nén theo cách này thực tế là cát nguyên chất (tạp chất bụi và sét nhỏ hơn 1%) độ dày tối ưu lớp, được nén đến hệ số 0,95, có thể đạt tới 180–200% kích thước tối thiểu của diện tích tiếp xúc của phần thân làm việc của máy rung (tấm rung, trống rung với đủ áp suất tĩnh tiếp xúc). Với sự gia tăng hàm lượng của các hạt này trong cát lên tới 4-6%, độ dày tối ưu của lớp được gia công giảm đi 2,5-3 lần và ở mức 8-10% trở lên thì không thể đạt được hệ số đầm nén 0,95.

Rõ ràng, trong những trường hợp như vậy, nên chuyển sang phương pháp đầm bằng lực, tức là, hoặc thậm chí là cần thiết. về việc sử dụng các xe lu rung hạng nặng hiện đại hoạt động ở chế độ rung và có khả năng tạo ra gấp 2-3 lần áp lực cao hơn, ví dụ, các con lăn khí nén tĩnh có áp suất mặt đất là 6–8 kgf / cm 2.

Để xảy ra biến dạng lực dự kiến ​​và sự nén tương ứng của đất, áp suất tĩnh hoặc động do thân máy làm việc của máy đầm tạo ra phải càng gần giới hạn cường độ nén và cắt của đất càng tốt (khoảng 90 –95%), nhưng không vượt quá nó. Nếu không, các vết nứt cắt, trồi lên và các dấu vết phá hủy đất khác sẽ xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc, hơn nữa, điều này sẽ làm xấu đi các điều kiện để truyền áp lực cần thiết cho quá trình nén xuống các lớp bên dưới của nền đắp.

Cường độ của đất dính phụ thuộc vào bốn yếu tố, ba trong số đó liên quan trực tiếp đến bản thân đất (phân bố cỡ hạt, độ ẩm và mật độ) và yếu tố thứ tư (bản chất hoặc động lực học của tải trọng tác dụng và được ước tính bằng tốc độ thay đổi trong trạng thái ứng suất của đất hoặc, với một số thiếu chính xác, theo thời gian của tải trọng này) đề cập đến tác động của máy đầm và tính chất lưu biến của đất.

Con lăn rung Cam
BOMAG

Với sự gia tăng hàm lượng các hạt sét, cường độ của đất tăng lên tới 1,5–2 lần so với đất cát. Độ ẩm thực tế của đất dính là một chỉ số rất quan trọng không chỉ ảnh hưởng đến cường độ mà còn cả khả năng nén chặt của chúng. Những loại đất như vậy được nén chặt tốt nhất ở độ ẩm được gọi là tối ưu. Khi độ ẩm thực vượt quá mức tối ưu này, độ bền của đất giảm (tối đa 2 lần) và giới hạn và mức độ nén chặt có thể của nó giảm đáng kể. Ngược lại, với độ ẩm giảm dưới đây cấp độ cao nhấtđộ bền kéo tăng mạnh (ở mức tối ưu 85% - gấp 1,5 lần và ở mức 75% - lên đến 2 lần). Đây là lý do tại sao rất khó nén chặt đất dính có độ ẩm thấp.

Khi đất nén chặt, sức mạnh của nó cũng vậy. Đặc biệt, khi đạt hệ số nén 0,95 trong nền đắp, cường độ của đất dính tăng 1,5–1,6 lần và ở mức 1,0 tăng 2,2–2,3 lần so với cường độ tại thời điểm đầm ban đầu ( hệ số nén 0,80 –0,85).

Đối với đất sét có đặc tính lưu biến rõ rệt do độ nhớt của chúng, cường độ nén động có thể tăng theo hệ số 1,5–2 với thời gian gia tải là 20 ms (0,020 giây), tương ứng với tần suất tác dụng của tải trọng rung là 25 –30 Hz, và đối với lực cắt – thậm chí lên đến 2,5 lần cường độ tĩnh. Trong trường hợp này, mô đun biến dạng động của các loại đất như vậy tăng lên tới 3–5 lần hoặc hơn.

Điều này cho thấy sự cần thiết phải áp dụng áp lực nén cao hơn có tính chất động hơn là tĩnh đối với đất dính để thu được kết quả biến dạng và nén giống nhau. Do đó, rõ ràng là một số loại đất dính có thể được đầm nén một cách hiệu quả với áp suất tĩnh 6–7 kgf / cm 2 (con lăn khí nén) và khi chuyển sang chế độ đầm nén của chúng, áp suất động khoảng 15–20 kgf / cm 2 là bắt buộc.

Sự khác biệt này là do tốc độ thay đổi khác nhau trong trạng thái ứng suất của đất dính, với sự phát triển của nó gấp 10 lần thì sức mạnh của nó tăng lên 1,5–1,6 lần và gấp 100 lần - lên tới 2,5 lần. Đối với xe lu bánh hơi chạy bằng khí nén, tốc độ thay đổi áp suất tiếp xúc theo thời gian là 30–50 kgf/cm 2 *giây, đối với xe lu và xe lu rung là khoảng 3000–3500 kgf/cm 2 *giây, tức là mức tăng là 70-100 lần.

Để gán chính xác các tham số chức năng của các con lăn rung tại thời điểm tạo và để kiểm soát Quy trình công nghệĐiều cực kỳ quan trọng đối với các xe lu rung này là thực hiện chính hoạt động nén chặt đất dính kết và các loại đất khác, và không chỉ cần biết tác động định tính và xu hướng về cường độ kéo và mô đun biến dạng của các loại đất này tùy thuộc vào kích thước hạt của chúng phân bố, độ ẩm, tỷ trọng và động lực tải trọng mà còn phải có giá trị cụ thể của các chỉ tiêu này.

Dữ liệu biểu thị như vậy về giới hạn cường độ của đất có hệ số mật độ 0,95 dưới tải trọng tĩnh và động được thiết lập bởi Giáo sư N. Ya. Kharhuta (Bảng 1).

Bảng 1
Giới hạn cường độ (kgf / cm 2) của đất có hệ số nén 0,95
và độ ẩm tối ưu

Cần lưu ý rằng khi tỷ trọng tăng lên 1,0 (100%), cường độ nén động của một số loại đất sét có độ kết dính cao ở độ ẩm tối ưu sẽ tăng lên 35–38 kgf/cm2. Khi giảm độ ẩm xuống 80% mức tối ưu, có thể ở những nơi ấm áp, nóng hoặc khô cằn ở một số quốc gia, sức mạnh của chúng có thể đạt giá trị lớn hơn - 35–45 kgf / cm 2 (mật độ 95%) và thậm chí 60–70 kgf / cm 2 (100%).

Tất nhiên, những loại đất có độ bền cao như vậy chỉ có thể được nén bằng các con lăn cam rung nặng. Áp lực tiếp xúc của xe lu rung trục trơn, ngay cả đối với đất mùn thông thường có độ ẩm tối ưu, rõ ràng sẽ không đủ để đạt được kết quả đầm nén theo yêu cầu của tiêu chuẩn.

Cho đến gần đây, việc đánh giá hoặc tính toán áp suất tiếp xúc dưới con lăn trơn hoặc cam của con lăn tĩnh và rung được thực hiện rất đơn giản và gần đúng theo các chỉ số và tiêu chí gián tiếp và không được chứng minh rõ ràng.

Dựa trên lý thuyết về dao động, lý thuyết về tính đàn hồi, cơ học lý thuyết, cơ học và động lực học của đất, lý thuyết về kích thước và sự tương đồng, lý thuyết về khả năng di chuyển của các phương tiện có bánh và nghiên cứu về sự tương tác của một con lăn với bề mặt của một lớp biến dạng tuyến tính được nén chặt hỗn hợp nhựa đường, nền đá dăm và đất nền, một sự phụ thuộc phân tích phổ biến và khá đơn giản đã thu được để xác định áp suất tiếp xúc dưới bất kỳ cơ thể làm việc nào của con lăn có bánh xe hoặc con lăn (bánh xe khí nén, cứng nhẵn, bọc cao su, cam, lưới hoặc có gân Trục lăn):

σ o là áp suất tĩnh hoặc động lớn nhất của trống;
Q в - tải trọng của mô đun con lăn;
R o là tổng lực tác động của trống trong quá trình tải rung động của nó;
R o = Q trong K d
E o - mô đun biến dạng tĩnh hoặc động của vật liệu được đầm nén;
h là chiều dày lớp vật liệu đầm nén;
C, D - chiều rộng và đường kính của trống;
σ p - cường độ giới hạn (độ phá hủy) của vật liệu được đầm nén;
K d - hệ số động

Một phương pháp chi tiết hơn và giải thích về nó được nêu trong danh mục tuyển tập tương tự "Thiết bị và Công nghệ Đường bộ" cho năm 2003. áp suất σ 0 đối với các con lăn cam, lưới và có gờ, chiều rộng của các con lăn của chúng tương đương với con lăn trơn, và đối với con lăn khí nén và bọc cao su - đường kính tương đương.

Trong bảng. Hình 2 trình bày kết quả tính toán sử dụng phương pháp quy định và sự phụ thuộc phân tích của các chỉ tiêu chính về tác động động học, bao gồm áp suất tiếp xúc, xe lu trơn và xe lu rung cam của một số công ty nhằm phân tích khả năng đầm nén của họ khi lấp đầy một trong các công ty các loại đất hạt mịn có thể có lớp 60 cm trong lớp nền (ở trạng thái lỏng lẻo và chặt chẽ, hệ số nén lần lượt là 0,85–0,87 và 0,95–0,96, mô đun biến dạng E 0 \u003d 60 và 240 kgf / cm 2 và giá trị của biên độ dao động thực của con lăn cũng tương ứng là a \u003d A 0 /A ∞ = 1,1 và 2,0), tức là tất cả các con lăn đều có các điều kiện giống nhau để thể hiện khả năng nén của chúng, điều này mang lại kết quả tính toán và so sánh của chúng với độ chính xác cần thiết.

CJSC VAD có trong đội xe của mình toàn bộ các loại xe lu rung đầm mịn đầm đất hoạt động tốt và hiệu quả do Dynapac sản xuất, bắt đầu từ loại nhẹ nhất ( SA152D) và kết thúc bằng số nặng nhất ( SA602D). Do đó, rất hữu ích khi có được dữ liệu tính toán cho một trong những con lăn này ( SA302D) và so sánh với dữ liệu của ba mô hình Hamm có trọng lượng tương tự và gần nhau, được tạo ra theo một nguyên tắc đặc biệt (bằng cách tăng trọng lượng của trống dao động mà không làm thay đổi trọng lượng của nó và các chỉ số rung khác).

Trong bảng. Hình 2 cũng cho thấy một số xe lu rung lớn nhất của hai công ty ( Bomag, Orenstein và Koppel), bao gồm các loại cam tương tự của chúng, và các mẫu lu rung kéo dài (A-8, A-12, PVC-70EA).

ban 2

Bảng phân tích dữ liệu. 2 cho phép chúng tôi rút ra một số kết luận và kết luận, bao gồm một kế hoạch thực tế:

• được tạo ra bởi các xe lu rung, kể cả những loại có trọng lượng trung bình (CA302D, Ham 3412 và 3414 ), áp lực tiếp xúc động lớn hơn đáng kể (trên đất đầm nén gấp 2 lần) áp lực của xe lu tĩnh nặng (loại bánh hơi nặng 25 tấn trở lên), do đó chúng có thể đầm chặt đất không dính, hơi dính và đất dính nhẹ khá hiệu quả và với độ dày lớp chấp nhận được đối với công nhân làm đường;
• lu rung cam, kể cả loại lớn nhất và nặng nhất, có thể tạo ra áp suất tiếp xúc cao gấp 3 lần (lên tới 45–55 kgf/cm2) so với các loại lu rung trơn của chúng, và do đó chúng phù hợp để đầm thành công các loại xe có độ chặt cao và vừa đủ đất mùn nặng và đất sét, bao gồm cả các giống của chúng với Độ ẩm thấp; Một phân tích về khả năng của các xe lu rung này về áp lực tiếp xúc cho thấy rằng có một số điều kiện tiên quyết nhất định để tăng nhẹ các áp suất này và tăng độ dày của các lớp đất dính được nén bởi các mô hình lớn và nặng của chúng, lên tới 35-40 cm thay vì hiện nay 25-30 cm;
• Kinh nghiệm của công ty Hamm trong việc tạo ra ba xe lu rung khác nhau (3412, 3414 và 3516) có cùng thông số rung (khối lượng trống dao động, biên độ, tần số, lực ly tâm) và tổng khối lượng khác nhau của mô-đun xe lu rung do trọng lượng của khung phải được công nhận là thú vị và hữu ích, nhưng không phải 100%, và trên hết là do có sự khác biệt nhỏ về áp suất động do các con lăn tạo ra, chẳng hạn như 3412 và 3516; nhưng mặt khác, vào năm 3516, thời gian tạm dừng giữa các xung tải giảm 25–30%, làm tăng thời gian tiếp xúc của trống với đất và tăng hiệu quả truyền năng lượng sang đất sau, điều này góp phần vào sự thâm nhập của mật độ cao hơn vào độ sâu của đất;
• dựa trên sự so sánh giữa các xe lu rung về các thông số của chúng hoặc thậm chí dựa trên kết quả của các thử nghiệm thực tế, sẽ là không chính xác và hầu như không công bằng khi nói rằng xe lu này nói chung là tốt hơn, còn xe lu khác thì kém; mỗi mô hình có thể kém hơn hoặc ngược lại, tốt và phù hợp với các điều kiện ứng dụng cụ thể của nó (loại và tình trạng của đất, độ dày của lớp đầm nén); Người ta chỉ tiếc rằng cho đến nay các mẫu xe lu rung với các thông số đầm nén phổ biến hơn và có thể điều chỉnh được vẫn chưa xuất hiện để sử dụng cho nhiều loại và điều kiện đất và độ dày của các lớp đổ, điều này có thể giúp người làm đường không cần phải mua một bộ chất nén đất các loại khác nhau theo trọng lượng, kích thước và khả năng niêm phong.

Một số kết luận được rút ra có vẻ không quá mới và thậm chí đã được biết đến từ kinh nghiệm thực tế. Bao gồm cả sự vô ích của việc sử dụng xe lu rung trục trơn để đầm chặt đất dính, đặc biệt là đất có độ ẩm thấp.

Có một lần, tác giả đã nghiên cứu công nghệ nén đất mùn Langar tại một sân tập đặc biệt ở Tajikistan, được đặt trong thân của một trong những con đập cao nhất (300 m) của nhà máy thủy điện Nurek hiện đang vận hành. Thành phần của đất sét bao gồm từ 1 đến 11% cát, 77–85% bùn và 12–14% hạt sét, chỉ số dẻo là 10–14, độ ẩm tối ưu khoảng 15,3–15,5% và độ ẩm tự nhiên. chỉ là 7–9%, tức là không vượt quá 0,6 giá trị tối ưu.

Công tác lu đất mùn được thực hiện bằng nhiều loại xe lu khác nhau, trong đó có một xe lu rung có bánh xích rất lớn được thiết kế đặc biệt cho công trường này. PVC-70EA(22t, xem Bảng 2), có các thông số rung đủ cao (biên độ 2,6 và 3,2 mm, tần số 17 và 25 Hz, lực ly tâm 53 và 75 tf). Tuy nhiên, do độ ẩm của đất thấp, độ nén yêu cầu 0,95 chỉ đạt được với máy lu nặng này trong lớp không quá 19 cm.

Hiệu quả và thành công hơn, máy lu này, cũng như A-8 và A-12, đã nén chặt các vật liệu sỏi và sỏi rời được xếp thành các lớp dày tới 1,0–1,5 m.

Dựa trên các ứng suất đo được bằng các cảm biến đặc biệt được đặt trong nền đắp ở các độ sâu khác nhau, một đường cong phân rã của các áp suất động này được vẽ dọc theo độ sâu của đất được nén bởi ba con lăn rung được chỉ định (Hình 2).

Cơm. 2. Đường cong phân rã của áp suất động thực nghiệm

Mặc dù có sự khác biệt khá đáng kể về Tổng khối lượng, kích thước, thông số rung động và áp suất tiếp xúc (chênh lệch đạt 2–2,5 lần), giá trị của áp suất thí nghiệm trong đất (tính theo đơn vị tương đối) hóa ra gần giống nhau và tuân theo cùng một quy luật (đường nét đứt trong biểu đồ trong Hình 2) và sự phụ thuộc phân tích được thể hiện trong cùng một biểu đồ.

Điều thú vị là, sự phụ thuộc hoàn toàn giống nhau vốn có trong các đường cong phân rã ứng suất thực nghiệm dưới tải trọng xung kích thuần túy của khối đất (tấm đầm có đường kính 1 m và trọng lượng 0,5–2,0 tấn). Trong cả hai trường hợp, số mũ α không đổi và bằng hoặc gần bằng 3/2. Chỉ có hệ số K thay đổi theo tính chất hoặc “độ nhọn” (độ hung hăng) của tải trọng động từ 3,5 đến 10. Với tải trọng đất “gọn” hơn thì lớn hơn, với “chậm chạp” - ít hơn.

Hệ số K này đóng vai trò là “bộ điều khiển” mức độ suy giảm ứng suất dọc theo chiều sâu của đất. Với giá trị cao, ứng suất giảm nhanh hơn, với khoảng cách xa bề mặt chất tải, chiều dày lớp đất công tác cũng giảm. Khi K giảm, đặc tính giảm chấn trở nên mượt mà hơn và tiệm cận với đường cong giảm chấn đối với áp suất tĩnh (trong Hình 2, Boussinet có α = 3/2 và K = 2,5). Trong trường hợp này, áp suất cao hơn "xâm nhập" vào độ sâu của đất và độ dày của lớp nén tăng lên.

Bản chất của các hành động thúc đẩy của xe lu rung không thay đổi nhiều và có thể giả định rằng các giá trị của K sẽ nằm trong khoảng 5–6. Và với đặc tính đã biết và gần ổn định về sự suy giảm của áp suất động tương đối dưới các con lăn rung và các giá trị nhất định của ứng suất tương đối cần thiết (tính theo phân số của cường độ giới hạn của đất) bên trong nền đắp đất, có thể, với một mức độ đủ xác suất, để đặt độ dày của lớp trong đó áp suất tác động ở đó sẽ đảm bảo việc thực hiện các hệ số bịt kín, ví dụ: 0,95 hoặc 0,98.

Thực tiễn, các con dấu kiểm tra và nhiều nghiên cứu đã thiết lập các giá trị gần đúng của áp suất trong lòng đất như vậy và được trình bày trong Bảng. 3.

bàn số 3

Ngoài ra còn có một phương pháp đơn giản hóa để xác định độ dày của lớp đầm bằng máy lu rung trơn, theo đó mỗi tấn trọng lượng của mô-đun máy lu rung có khả năng cung cấp độ dày lớp xấp xỉ như sau (với độ ẩm đất tối ưu và các thông số cần thiết của con lăn rung):

• cát lớn, trung bình, PGS - 9–10 cm;
• cát mịn, kể cả cát bụi, 6–7 cm;
• đất thịt pha cát nhẹ và trung bình - 4–5 cm;
• mùn nhẹ - 2-3 cm.

Sự kết luận. Máy lu rung hiện đại và máy lu rung cam là những tác nhân đầm đất hiệu quả có khả năng cung cấp chất lượng yêu cầu của nền đất đang được thi công. Nhiệm vụ của người xây dựng đường là hiểu rõ các khả năng và đặc điểm của các phương tiện này để có định hướng chính xác trong việc lựa chọn và ứng dụng thực tế của chúng.

Nhu cầu biết mật độ chính xác của vật liệu xây dựng số lượng lớn phát sinh trong quá trình vận chuyển, xáo trộn, đổ đầy thùng chứa và hố cũng như lựa chọn tỷ lệ trong quá trình chuẩn bị vữa. Một trong những chỉ số được tính đến là hệ số nén, đặc trưng cho sự tuân thủ của các lớp được đặt với các yêu cầu của tiêu chuẩn hoặc mức độ giảm khối lượng cát trong quá trình vận chuyển. Giá trị khuyến nghị được chỉ định trong tài liệu dự án và phụ thuộc vào loại cấu trúc được xây dựng hoặc loại công việc.

Hệ số đầm nén là một con số tiêu chuẩn có tính đến mức độ giảm thể tích bên ngoài trong quá trình vận chuyển và đặt, sau đó là đầm nén (bạn có thể tìm thông tin về đầm nén đá dăm). Trong một phiên bản đơn giản hóa, nó được tìm thấy dưới dạng tỷ lệ khối lượng của một thể tích nhất định được lấy trong quá trình lấy mẫu với tham số tham chiếu thu được trong phòng thí nghiệm. Giá trị của nó phụ thuộc vào loại và kích thước của các phân số phụ và thay đổi từ 1,05 đến 1,52. Trong trường hợp cát công trình xây dựng nó là 1,15, chúng bị đẩy lùi khỏi nó khi tính toán vật liệu xây dựng.

Kết quả là khối lượng cát cung cấp thực tế được xác định bằng cách nhân kết quả đo với chỉ số nén chặt trong quá trình vận chuyển. Giá trị tối đa cho phép phải được chỉ định trong hợp đồng mua bán. Các tình huống ngược lại cũng có thể xảy ra - để kiểm tra tính toàn vẹn của các nhà cung cấp, khối lượng được tìm thấy khi kết thúc quá trình giao hàng, khối lượng tính bằng m 3 được chia cho hệ số nén cát và so sánh với khối lượng được giao. Ví dụ, khi vận chuyển 50 m 3 sau khi đâm vào thùng xe hoặc toa xe, sẽ không quá 43,5 được đưa đến địa điểm.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số

Con số đưa ra là con số trung bình, trên thực tế còn phụ thuộc vào nhiều tiêu chí khác nhau. Bao gồm các:

• Kích thước hạt cát, độ tinh khiết và các tính chất vật lý và hóa học khác được xác định bởi địa điểm và phương pháp khai thác. Các đặc điểm của nguồn sản xuất có thể thay đổi theo thời gian, do quá trình khai thác từ các mỏ đá làm tăng tính dễ vỡ của các lớp còn lại, để loại bỏ sai sót, mật độ khối và các thông số liên quan được kiểm tra định kỳ trong phòng thí nghiệm.
• Điều kiện vận chuyển (khoảng cách đến đối tượng, các yếu tố khí hậu và mùa vụ, loại phương tiện vận chuyển được sử dụng). Rung động ảnh hưởng đến vật liệu càng mạnh và càng lâu thì cát được nén càng hiệu quả, độ nén tối đa đạt được khi vận chuyển bằng đường bộ, vận chuyển bằng đường sắt ít hơn một chút và mức tối thiểu đạt được bằng đường biển. Tại điều kiện thích hợp vận chuyển tiếp xúc với độ ẩm và nhiệt độ dưới 0 giảm thiểu.

Các yếu tố này cần được kiểm tra ngay lập tức, các giá trị của các chỉ số về độ ẩm tự nhiên cho phép và mật độ khối được quy định trong hộ chiếu. Khối lượng chất rắn rời bổ sung do hao hụt trong quá trình vận chuyển phụ thuộc vào khoảng cách vận chuyển và được lấy bằng 0,5% trong phạm vi 1 km, 1% - trên thông số này.

Việc sử dụng hệ số trong chuẩn bị đệm cát và xây dựng đường bộ

Một tính năng đặc trưng của bất kỳ vật liệu xây dựng số lượng lớn nào là sự thay đổi về khối lượng khi dỡ hàng trên một khu vực trống hoặc đâm vào nó. Trường hợp thứ nhất, cát hoặc đất tơi xốp, trong quá trình bảo quản các hạt lắng xuống và dính chặt vào nhau hầu như không có lỗ rỗng, nhưng vẫn không đạt tiêu chuẩn. Ở giai đoạn cuối cùng - đặt và phân phối các chế phẩm ở đáy hố, hệ số nén cát tương đối được tính đến. Đó là một tiêu chí về chất lượng công việc được thực hiện trong quá trình chuẩn bị rãnh và công trường xây dựng và thay đổi từ 0,95 đến 1, giá trị chính xác phụ thuộc vào mục đích dự định của lớp và phương pháp lấp và đầm. Nó được xác định bằng tính toán và phải được chỉ ra trong tài liệu dự án.

Độ nén của đất đắp được coi là như nhau hành động bắt buộc, cũng như khi đặt đệm cát dưới móng của các tòa nhà hoặc khi bố trí đường. cho thành tích hiệu ứng mong muốn thiết bị đặc biệt được sử dụng - con lăn, tấm rung và tem rung, khi không có thiết bị này, việc đâm được thực hiện bằng dụng cụ cầm tay hoặc chân. Độ dày tối đa cho phép của lớp được xử lý và số lần vượt yêu cầu đề cập đến các giá trị trong bảng, điều tương tự cũng áp dụng cho việc lấp đầy tối thiểu được khuyến nghị trên đường ống hoặc thông tin liên lạc.

Trong quá trình nén cát hoặc đất, mật độ khối của chúng tăng lên và diện tích thể tích chắc chắn giảm. Điều này phải được tính đến khi tính toán lượng vật liệu đã mua, cùng với tổng thiệt hại do thời tiết hoặc lượng hàng tồn kho. Khi chọn phương pháp đầm nén, điều quan trọng cần nhớ là bất kỳ tác động cơ học bên ngoài nào chỉ ảnh hưởng đến các lớp trên, cần có thiết bị rung để có được lớp phủ với chất lượng mong muốn.

Đá nghiền là vật liệu xây dựng phổ biến thu được bằng cách nghiền đá cứng. Nguyên liệu thô được khai thác bằng cách nổ mìn trong quá trình khai thác đá. Đá được nghiền thành các phần thích hợp. Trong trường hợp này, hệ số nén đặc biệt của đá nghiền là rất quan trọng.

Đá granit là phổ biến nhất, vì khả năng chống băng giá cao và khả năng hấp thụ nước thấp, điều này rất quan trọng đối với bất kỳ cấu trúc tòa nhà nào. Độ mài mòn và cường độ của đá granit nghiền đạt tiêu chuẩn. Trong số các phần chính của đá dăm có thể kể đến: 5-15 mm, 5-20 mm, 5-40 mm, 20-40 mm, 40-70 mm. Phổ biến nhất là đá dăm có kích thước 5-20 mm, nó có thể được sử dụng cho nhiều công việc khác nhau:

• xây dựng nền móng;
• sản xuất lớp đá balat cho đường ray và đường sắt;
• phụ gia trong hỗn hợp xây dựng.

Độ nén của đá nghiền phụ thuộc vào nhiều chỉ số, bao gồm cả đặc điểm của nó. Nên xem xét:

1. Mật độ trung bình là 1,4-3 g / cm³ (khi tính toán độ nén, thông số này được lấy làm một trong những thông số chính).
2. Độ bong xác định mức độ phẳng của vật liệu.
3. Tất cả các tài liệu được sắp xếp thành phân số.
4. Chống băng giá.
5. Mức độ phóng xạ. Đối với tất cả các công trình, đá dăm loại 1 có thể được sử dụng, nhưng loại 2 chỉ có thể được sử dụng cho công việc làm đường.

Dựa trên những đặc điểm này, một quyết định được đưa ra là vật liệu nào phù hợp với một loại công việc cụ thể.

Các loại đá dăm và đặc tính kỹ thuật

Đá dăm để xây dựng có thể được sử dụng khác nhau. Các nhà sản xuất cung cấp các loại khác nhau của nó, các thuộc tính của chúng khác nhau. Ngày nay, theo loại nguyên liệu, đá dăm thường được chia thành 4 nhóm lớn:

• sỏi;
• đá hoa cương;
• đôlômit, tức là đá vôi;
• sơ trung.

Để sản xuất vật liệu đá granit, loại đá tương ứng được sử dụng. Đây là một vật liệu phi kim loại thu được từ đá rắn. Đá granit là một loại magma đông đặc có độ cứng lớn, việc xử lý nó rất khó khăn. Đá nghiền loại này được sản xuất theo GOST 8267-93. Phổ biến nhất là đá dăm, có tỷ lệ 5/20 mm, vì nó có thể được sử dụng cho nhiều công việc khác nhau, bao gồm sản xuất nền móng, đường xá, công trường, v.v.

Đá nghiền sỏi là vật liệu khối xây dựng thu được bằng cách nghiền đá hoặc đá trong các mỏ đá. Độ bền của vật liệu không cao bằng đá granit nghiền, nhưng giá thành thấp hơn, cũng như bức xạ nền. Ngày nay, người ta thường phân biệt hai loại sỏi:

• nhiều loại đá nghiền;
• sỏi nguồn gốc sông biển.

Theo phân số, sỏi được phân thành 4 nhóm lớn: 3/10, 5/40, 5/20, 20/40 mm. Vật liệu này được sử dụng để chuẩn bị các hỗn hợp xây dựng khác nhau như một chất độn, nó được coi là không thể thiếu để trộn bê tông, nền móng tòa nhà, đường dẫn.

Đá nghiền đá vôi được làm từ đá trầm tích. Như tên của nó, nguyên liệu thô là đá vôi. Thành phần chính là canxi cacbonat, chi phí vật liệu là một trong những mức thấp nhất.

Các phân số của đá nghiền này được chia thành 3 nhóm lớn: 20/40, 5/20, 40/70 mm.

Nó được áp dụng cho ngành công nghiệp thủy tinh, trong sản xuất các kết cấu bê tông cốt thép nhỏ, trong quá trình chuẩn bị xi măng.

Đá nghiền thứ cấp có chi phí thấp nhất. làm cho nó từ Các mảnh vụn xây dựng ví dụ: nhựa đường, bê tông, gạch.

Ưu điểm của đá dăm là giá thành rẻ nhưng về các đặc điểm chính thì kém hơn nhiều so với 3 loại còn lại nên ít được sử dụng và chỉ dùng trong trường hợp cần sức bền. có tầm quan trọng rất lớn không có.

Quay lại chỉ mục

Hệ số nén: mục đích

Hệ số nén là một số tiêu chuẩn đặc biệt được xác định bởi SNiP và GOST. Giá trị này cho thấy đá dăm có thể được nén bao nhiêu lần, tức là giảm khối lượng bên ngoài của nó trong quá trình đâm hoặc vận chuyển. Giá trị thường là 1,05-1,52. Theo các tiêu chuẩn hiện có, hệ số nén có thể như sau:

• hỗn hợp cát sỏi - 1,2;
• cát xây dựng - 1,15;
• đất sét mở rộng - 1,15;
• sỏi vụn - 1,1;
• đất - 1,1 (1,4).

Có thể nêu ví dụ xác định hệ số nén của đá dăm hoặc sỏi như sau:

1. Có thể giả định rằng mật độ khối lượng là 1,95 g/cm³, sau khi tiến hành đầm nén, giá trị đã trở thành 1,88 g/cm³.
2. Để xác định giá trị, cần phải chia cấp độ mật độ thực tế cho mức tối đa, sẽ cho hệ số nén đá dăm 1,88 / 1,95 = 0,96.

Đồng thời, cần lưu ý rằng dữ liệu thiết kế thường không chỉ ra mức độ nén, mà là cái gọi là mật độ xương, tức là. trong quá trình tính toán, cần tính đến mức độ ẩm, các thông số khác của hỗn hợp tòa nhà.