RU2137882C1

RU2137882C1 - Method of producing compacted earth slope

Info

Publication number: RU2137882C1
Application number: RU98103055A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Леонидович Бродский; Сергей Николаевич Морозевич
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Спецстрой"
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-09-20
Also published as: UA26027C2

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: method relates to compaction of slopes by tamping in erection of hydraulic engineering structures. According to method, strip of earth is compacted by tamping machine in upper part of projected slope in parallel to its horizontal longitudinal axis. After that, parallel trenches are dug out successively in direction from top to bottom of slope which are parallel to compacted strip of earth. Bottoms of trenches are compacted. Trenches are then backfilled layer by layer with compaction of earth by tamping machine. Trenches are dug out to depth which increases for each successive trench by depth compacted by tamping machine. Application of aforesaid method prevents horizontal shifting of earth together with reduction of labour-intensity. EFFECT: higher efficiency. 1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к ударному уплотнению откосов при строительстве водоемов, промышленных отстойников и других гидротехнических сооружения. The invention relates to the construction, namely, the shock compaction of slopes during the construction of ponds, industrial sumps and other hydraulic structures.

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.A known method of producing a compacted soil slope, described in the description to and.with. N 1654454 (declared. 09.12.88 published. 07.06.91 G. Ml. ⁵ E 02 D 3/046), including compaction of the soil by ramming.

При этом вначале формируют откос, а затем производят уплотнение грунта на его наклонной поверхности трамбовкой. In this case, a slope is first formed, and then the soil is compacted on its inclined surface by tamping.

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. The known method does not provide a high degree of compaction of the soil necessary for the tightness of the slope during the construction of hydraulic engineering earthworks (ponds, sedimentation tanks, etc.). Under the influence of ramming on the inclined surface of the slope, the vertical force of gravity of the ramming acts, the components of which are normal to the plane of the slope and shear forces. The occurrence of a shear component leads to softening of the soil and does not allow to achieve a high degree of compaction.

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. The closest in technical essence and the achieved technical result to the claimed one is a method of obtaining compacted soil slope (see MK Neklyudov. Mechanization of soil compaction, M .: Stroyizdat, 1985, pp. 100 - 101), including layer-by-layer filling of soil with compaction of each layer by tamping and the subsequent formation of a slope.

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. To ensure the design degree of compaction of the slope, the method involves performing layer-by-layer filling of soil with a margin in width from the design profile of the slope, compaction of each layer with tamping and the subsequent formation of the slope by cutting off excess soil to the design profile.

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. The known method is time-consuming and does not allow to achieve a high degree of compaction of the slope, necessary to ensure waterproof soil during the construction of hydraulic structures. This is because the compaction of each layer is carried out in an open volume. Upon tamper impact, loose backfill soil shifts towards the free edge, which leads to an increase in the number of tamper strokes at the same place, an increase in labor costs and a decrease in compaction quality.

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. The basis of the invention is the task of improving the method of producing a compacted soil slope, in which by means of a new set of actions and a sequence of their implementation, horizontal soil shear is prevented and thereby increasing the degree of compaction of the slope while reducing the complexity of the method.

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. The problem is solved in that in the known method for producing a compacted soil slope, including layer-by-layer filling of the soil with compaction of each layer by tamping and the subsequent formation of the slope, according to the invention, it is new that the soil strip is pre-compacted in the upper part of the planned slope parallel to its horizontal the longitudinal axis, and then towards the base of the slope, alternately open the parallel strip of trenches to a depth that increases for each subsequent tamping to the depth of compaction, with the bottom being compacted in each trench, then backfilling the soil layer by layer and compaction of each layer.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result, there is the following causal relationship.

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. The set of actions of the proposed method and the sequence of their implementation provide for compaction of the soil in the zone of the planned slope under conditions that exclude horizontal shift of the soil, thereby increasing the degree of compaction of the slope while reducing the complexity of the method.

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. In the inventive method, compaction of the soil mass in the zone of the planned slope begins with the surface of the soil until the slope is opened, i.e. compaction of the first strip parallel to the horizontal longitudinal axis of the planned slope is carried out in a volume closed on three sides by soil of natural density, which eliminates horizontal shift of the soil and improves the efficiency of compaction. Then, parallel trenches are alternately opened in the direction to the base of the slope with their bottom compaction, backfill and soil compaction in the trenches, the depth of each subsequent trench increasing by the compaction depth by tamper. Thus, soil compaction is carried out in trenches, the volume of which is closed on three sides, moreover, on both sides - with natural density soil, and on the side adjacent to the compacted strip, compacted with soil. This eliminates the horizontal shift of the soil, provides an increase in the degree of compaction of the soil to indicators due to the requirements of water resistance of the soil during the construction of hydraulic structures, reduces the complexity of the method.

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. After compaction of the soil in the zone of the planned slope to the design depth, the array rammed under the ground is opened and the slope is cut according to the planned profile. This sequence of actions provides a reduction in the complexity of the method by reducing the volume of compacted soil and the volume of technological transportation of soil when the device slopes.

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.The essence of the proposed method is illustrated in the drawing, where:
in FIG. 1 shows the compaction of a strip of soil in the upper part of the planned slope parallel to its horizontal longitudinal axis,
in FIG. 2 - opening of the trench parallel to the compacted strip, in the direction to the base of the slope to the depth of the seal by tamper,
in FIG. 3 - compaction of the bottom of the trench,
in FIG. 4 - backfilling of soil into the trench and its compaction.

Заявляемый способ реализуется следующим образом. The inventive method is implemented as follows.

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. After carrying out marking work, in the upper part of the planned slope parallel to its horizontal longitudinal axis, a strip of soil is compacted with a tamper (see Fig. 1). Then, a trench is opened, parallel to the compacted soil strip, in the direction to the base of the slope to the compaction depth by tamper (Fig. 2). Seal the bottom of the trench (Fig. 3), then carry out the backfilling of the soil and its compaction (Fig. 4). The next trench is opened, parallel to the previous one, increasing its depth by the compaction depth by tamper. Seal the bottom of the trench and carry out a reverse layer-by-layer filling of the soil with compaction of each layer.

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. Thus, by alternately opening parallel trenches to a depth that increases for each subsequent tamping compaction depth, with compaction of the bottom of the trenches, backfill backfill of the soil and compaction of each layer, the soil mass is compacted in the area of the planned slope to the design depth of the excavation pit of the hydraulic structure. After that, the array rammed up underground is opened and the slope is cut along the planned profile.

Заявляемый способ был испытан на строящихся гидротехнических объектах комбината "Запорожсталь". The inventive method was tested at the hydraulic facilities under construction at the Zaporizhstal plant.

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". For compaction of the soil, a rammer weighing 5 tons was used. The soil compaction depth by such a tamper was 1.5 m. First, a soil strip was compacted at the top of the planned slope 3.5 m wide, then three parallel trenches with a width of 6 were opened in turn, each with their bottom compaction, backfill layer by layer and soil compaction, moreover the first trench was opened to a depth of 1.5 m, the second to a depth of 3 m, the third to a depth of 4.5 m. The degree of compaction of the soil was measured in accordance with GOST 5180-84. "Soils. Methods of laboratory determination of physical characteristics."

Вытрамбованный под землей массив вскрывали и срезали откос по плановому профилю. The array rammed up underground was opened and the slope was cut according to the planned profile.

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%. Tests have shown that with a higher quality of compaction of the soil, the number of necessary shocks by tamper at the same place compared to the prototype is reduced by 10%, the total volume of compacted soil - by 20%, the volume of technological transportation of soil during the construction of slopes - by 25%.

Claims

A method of obtaining a compacted soil slope, including layer-by-layer filling of the soil with compaction of each layer by tamping and subsequent formation of the slope, characterized in that the soil strip is pre-compacted in the upper part of the planned slope parallel to its horizontal longitudinal axis, and then alternately opening in the direction to the base of the slope parallel to the strip of trenches with compaction of their bottom, backfill and soil compaction in the trenches, and the trenches open to a depth that increases for each subsequent compaction rammer trench depth.