Уплотнение грунта: методы, коэффициенты и способы контроля

Для повышения плотности грунта применяются различные методы, которые зависят от его характеристик и назначения строительного объекта:

1. Укатка — используется для создания ровного и плотного основания, например, при строительстве дорог.
2. Трамбование — подходит для участков с ограниченным доступом и небольшими объёмами работ.
3. Вибрирование — активно применяется на строительных площадках для улучшения сцепления частиц грунта.
4. Гидравлический способ (намыв) — актуален для формирования больших территорий, например, при строительстве портов.
5. Замачивание лёссовых грунтов — применяется для уплотнения специфических грунтов.
6. Сейсмоуплотнение (уплотнение взрывами) — эффективный метод для работы с массивными грунтовыми основаниями.
7. Комбинированные методы:
   • Виброудар — сочетание вибрации и трамбования.
   • Гидровиброуплотнение — совмещение вибрации с подачей воды.
   • Грунтовые сваи и гранулометрические добавки — используются для повышения устойчивости слабых грунтов.

Динамические свойства грунтов

Динамические параметры характеризуют реакцию грунта на воздействие динамических нагрузок, таких как вибрации, удары или колебания. Эти свойства имеют двойное значение:

• Определяют упругость, демпфирующие и фильтрующие качества грунта как среды для распространения колебаний.
• Указывают на степень динамической неустойчивости, выражающуюся в увеличении деформируемости и снижении прочности под динамическими нагрузками, по сравнению с их поведением при статических воздействиях.

Методы проверки уплотнения грунта

Для контроля качества уплотнения используются следующие способы:

1. Стандартный метод — проверка по нормативам.
2. Режущие кольца — метод основан на отборе проб с использованием режущих инструментов.
3. Радиоизотопный контроль — применяется для быстрого измерения плотности грунта без его разрушения.
4. Зондирование — позволяет определить степень уплотнения путём погружения специального прибора.
5. Вдавливание штампа — измеряет сопротивление грунта под нагрузкой.
6. Парафинирование — герметизация проб для дальнейшего лабораторного анализа.
7. Метод лунок — контрольная выемка грунта с последующим измерением объёма и массы.

Выбор подходящего метода зависит от технической оснащённости лаборатории, сложности объекта и объёма насыпи.

Коэффициент уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения показывает отношение фактической плотности сухого грунта к его максимальной плотности. Рассчитывается по формуле:
КУ = ФП / МП,
где:

• КУ — коэффициент уплотнения;
• ФП — фактическая плотность грунта;
• МП — максимальная плотность грунта.

Чем выше коэффициент уплотнения, тем плотнее и устойчивее становится грунт. Это улучшает его механические свойства: снижает пористость, увеличивает прочность, устойчивость к деформациям и способность удерживать влагу.

Нормативные значения коэффициента уплотнения

Теоретически значение коэффициента уплотнения варьируется от 0 до 1. Однако для обеспечения надёжности объектов капитального строительства необходимо, чтобы данный показатель составлял не менее 0,95, как указано в СП 45.13330.2012.

Определение коэффициента уплотнения песка

Коэффициент уплотнения песка показывает, насколько строительный песок соответствует требованиям по плотности.

Для проверки используют лабораторные исследования:

• Образец песка постепенно увлажняют и уплотняют, пока не будет достигнута оптимальная влажность.
• После этого фиксируются показатели плотности, которые сравниваются с эталонными значениями.

На практике использование простых методов (например, соотношение массы и объёма песка) может быть затруднено из-за отсутствия точных измерительных приборов на строительных площадках.

Заключение

Контроль уплотнения грунтов является важным этапом строительного процесса. Использование различных методов проверки, включая лабораторные исследования, позволяет обеспечить необходимую плотность и надёжность основания. Это критически важно для безопасности и долговечности возводимых объектов.