СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УПЛОТНЕННОГО ГРУНТОВОГО ОТКОСА Российский патент 1999 года по МПК E02D17/20 

Изобретение относится к строительству, а именно к ударному уплотнению откосов при строительстве водоемов, промышленных отстойников и других гидротехнических сооружения.

Известен способ получения уплотненного грунтового откоса, приведенный в описании к а.с. N 1654454 (заявл. 09.12.88 г. опубл. 07.06.91 г. Мкл.⁵ E 02 D 3/046), включающий уплотнение грунта трамбовкой.

При этом вначале формируют откос, а затем производят уплотнение грунта на его наклонной поверхности трамбовкой.

Известный способ не обеспечивает высокой степени уплотнения грунта, необходимой для герметичности откоса при строительстве гидротехнических земляных сооружений (прудов, отстойников и т.д.). При воздействии трамбовки на наклонную поверхность откоса на грунт действует вертикальная сила тяжести трамбовки, составляющими которой являются нормальная к плоскости откоса и сдвигающая силы. Возникновение сдвигающей составляющей приводит к разуплотнению грунта и не позволяет достичь высокой степени его уплотнения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому является способ получения уплотненного грунтового откоса (см. М.К.Неклюдов. Механизация уплотнения грунтов, М.: Стройиздат, 1985 г. с. 100 - 101), включающий послойную засыпку грунта с уплотнением каждого слоя трамбовкой и последующее формирование откоса.

Для обеспечения проектной степени уплотнения откоса способ предусматривает выполнение послойной отсыпки грунта с запасом по ширине от проектного профиля откоса, уплотнение каждого слоя трамбовкой и последующее формирование откоса путем срезки излишков грунта до проектного профиля.

Известный способ является трудоемким и не позволяет достичь высокой степени уплотнения откоса, необходимой для обеспечения водонепроницаемости грунта при строительстве гидротехнических сооружений. Это объясняется тем, что уплотнение каждого слоя производят в незамкнутом объеме. При ударе трамбовки рыхлый грунт обратной засыпки сдвигается в сторону свободного края, что приводит к увеличению количества ударов трамбовки по одному и тому же месту, повышению трудозатрат и снижению качества уплотнения.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения уплотненного грунтового откоса, в котором путем новой совокупности действий и последовательности их выполнения обеспечивается предотвращение горизонтального сдвига грунта и за счет этого достигается повышение степени уплотнения откоса при одновременном снижении трудоемкости способа.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения уплотненного грунтового откоса, включающем послойную засыпку грунта с уплотнением каждого слоя трамбовкой и последующее формирование откоса, согласно предлагаемому изобретению, новым является то, что предварительно уплотняют полосу грунта в верхней части планируемого откоса, параллельную его горизонтальной продольной оси, а затем в направлении к основанию откоса производят поочередно вскрытие параллельных полосе траншей на глубину, возрастающую для каждой последующей на глубину уплотнения трамбовкой, причем в каждой траншее уплотняют дно, затем осуществляют обратную послойную засыпку грунта и уплотнение каждого слоя.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Совокупность действий заявляемого способа и последовательность их выполнения обеспечивают проведение уплотнения грунта в зоне планируемого откоса в условиях, исключающих горизонтальный сдвиг грунта, за счет чего достигается повышение степени уплотнения откоса при одновременном снижении трудоемкости способа.

В заявляемом способе уплотнение массива грунта в зоне планируемого откоса начинают с поверхности грунта до вскрытия откоса, т.е. уплотнение первой полосы, параллельной горизонтальной продольной оси планируемого откоса, производят в объеме, замкнутом с трех сторон грунтом естественной плотности, что исключает горизонтальный сдвиг грунта и обеспечивает повышение эффективности уплотнения. Затем производят поочередное вскрытие параллельных траншей в направлении к основанию откоса с уплотнением их дна, обратной послойной засыпкой и уплотнением грунта в траншеях, причем глубина каждой последующей траншеи возрастает на глубину уплотнения трамбовкой. Таким образом, уплотнение грунта производят в траншеях, объем которых замкнут с трех сторон, причем с двух сторон - грунтом естественной плотности, а со стороны, примыкающей к уплотненной полосе, уплотненным грунтом. При этом исключается горизонтальный сдвиг грунта, обеспечивается повышение степени уплотнения грунта до показателей, обусловленных требованиями водонепроницаемости грунта при строительстве гидротехнических сооружений, снижается трудоемкость способа.

После уплотнения грунта в зоне планируемого откоса до проектной глубины вытрамбованный под землей массив вскрывают и срезают откос по плановому профилю. Такая последовательность действий обеспечивает снижение трудоемкости способа за счет уменьшения объемов уплотняемого грунта и объемов технологической транспортировки грунта при устройстве откосов.

Сущность заявляемого способа проиллюстрирована чертежом, где:
на фиг. 1 изображено уплотнение полосы грунта в верхней части планируемого откоса, параллельной его горизонтальной продольной оси,
на фиг. 2 - вскрытие траншеи, параллельной уплотненной полосе, в направлении к основанию откоса на глубину уплотнения трамбовкой,
на фиг. 3 - уплотнение дна траншеи,
на фиг. 4 - обратная засыпка грунта в траншею и его уплотнение.

Заявляемый способ реализуется следующим образом.

После проведения разметочных работ в верхней части планируемого откоса параллельно его горизонтальной продольной оси трамбовкой уплотняют полосу грунта (см. фиг. 1). Затем производят вскрытие траншеи, параллельной уплотненной полосе грунта, в направлении к основанию откоса на глубину уплотнения трамбовкой (фиг. 2). Уплотняют дно траншеи (фиг. 3), затем осуществляют обратную засыпку грунта и его уплотнение (фиг. 4). Производят вскрытие следующей траншеи, параллельной предыдущей, увеличивая ее глубину на глубину уплотнения трамбовкой. Уплотняют дно траншеи и осуществляют обратную послойную засыпку грунта с уплотнением каждого слоя.

Таким образом, осуществляя поочередно вскрытие параллельных траншей на глубину, возрастающую для каждой последующей на глубину уплотнения трамбовкой, с уплотнением дна траншей, обратной послойной засыпкой грунта и уплотнением каждого слоя, уплотняют массив грунта в зоне планируемого откоса на проектную глубину котлована гидротехнического сооружения. После этого вытрамбованный под землей массив вскрывают и срезают откос по плановому профилю.

Заявляемый способ был испытан на строящихся гидротехнических объектах комбината "Запорожсталь".

Для уплотнения грунта использовали трамбовку весом 5 тонн. Глубина уплотнения грунта такой трамбовкой составила 1,5 м. Вначале уплотняли полосу грунта в верхней части планируемого откоса шириной 3,5 м, затем осуществляли поочередно вскрытие трех параллельных траншей шириной 6, каждая с уплотнением их дна, обратной послойной засыпкой и уплотнением грунта, причем первую траншею вскрывали на глубину 1,5 м, вторую - на глубину 3 м, третью - на глубину 4,5 м. Степень уплотнения грунта измеряли в соответствии с ГОСТ 5180-84. "Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик".

Вытрамбованный под землей массив вскрывали и срезали откос по плановому профилю.

Испытания показали, что при более высоком качестве уплотнения грунта число необходимых ударов трамбовкой по одному и тому же месту по сравнению с прототипом снижается на 10%, общий объем уплотняемого грунта - на 20%, объем технологической транспортировки грунта при устройстве откосов - на 25%.

Изобретение относится к области строительства, а именно к ударному уплотнению откосов при строительстве гидротехнических сооружений. Технический результат заключается в предотвращении горизонтального сдвига грунта, за счет чего достигается повышение степени уплотнения грунта при одновременном снижении трудоемкости способа. Трамбовкой уплотняют полосу грунта в верхней части планируемого откоса, параллельную его горизонтальной продольной оси, а затем в направлении к основанию откоса производят поочередное вскрытие параллельных полосе траншей с уплотнением их дна, обратной послойной засыпкой и уплотнением грунта в траншеях трамбовкой, причем траншеи вскрывают на глубину, возрастающую для каждой последующей траншеи на глубину уплотнения трамбовкой. 1 с. п. ф-лы, 4 ил.

Способ получения уплотненного грунтового откоса, включающий послойную засыпку грунта с уплотнением каждого слоя трамбовкой и последующее формирование откоса, отличающийся тем, что предварительно уплотняют полосу грунта в верхней части планируемого откоса, параллельную его горизонтальной продольной оси, а затем в направлении к основанию откоса производят поочередное вскрытие параллельных полосе траншей с уплотнением их дна, обратной послойной засыпкой и уплотнением грунта в траншеях, причем траншеи вскрывают на глубину, возрастающую для каждой последующей траншеи на глубину уплотнения трамбовкой.