Улаштування земляного полотна із перезволожених ґрунтів
Перезволоженими вважаються ґрунти, які в період спорудження насипу чи розробки виїмки мають вологість, вищу за оптимальну. Такі ґрунти загалом можна використовувати для влаштування земляного полотна за умови. що на момент закінчення будівництва воно матиме необхідну міцність, що можливо лише тоді, коли щільність ґрунту відповідає потрібній. Але треба мати на увазі, що при розробці, переміщенні та ущільненні таких ґрунтів продуктивність землерийних машин значно зменшується. Ступінь зволоження ґрунтів кількісно визначається через відношення фактичної вологості на межі текучості
, де KW – коефіцієнт зволоження
Ґрунти допустимого ступеня зволоження використовується без обмежень. Але інколи виникає потреба вносити корективи в конструкцію земляного полотна і технологічні процеси у зв’язку зі зменшенням початкової міцності ґрунту та зменшенням продуктивності машин. Та при цьому варто передбачити, що ця проблема виникає в особливих випадках, коли ґрунти за своїм складом наближаються до важких глин. Таке твердіння правильне, оскільки стандартне ущільнення як фізична модель ближче до трамбування, ніж до укочення. Якщо ґрунт надмірно зволожений, виникає необхідність у просушуванні штучному чи природному – до вологості, яка відповідає допустимій.
Технологія влаштування земляного полотна з ґрунтів допустимого ступеня зволоження.
При роботі із ґрунтами допустимого ступеня зволоження необхідно насамперед передбачити заходи щодо максимально можливого зниження додаткового зволоження ґрунту атмосферними опадами, поверхневими та ґрунтовими водами. При цьому використовуються такі самі машини, як і в звичайних умовах: бульдозери, скрепери, екскаватори. Але їх продуктивність знижується через погіршення прохідності машин і підвищення липкості ґрунту. З цим можна боротися, використовуючи гідрофобізуючі мастила та знижуючи тиск в пневматиках.
Технологія улаштування земляного полотна з ґрунтів високого та надмірного ступеня зволоження.
Методи технології при використанні ґрунтів надмірного ступеня зволоження полягають у зменшенні вмісту води в гранті: термічна обробка, віброущільнення та вібротрамбування, природне випаровування, застосування мінеральних або активних домішок, консолідація насипу.
Термічна обробка висушуванням і обпалюванням ґрунтів гарячими газами потребує значних витрат палива і застосовується дуже обмежено. Значних енергетичних витрат вимагають також віброущільнення та трамбування, причому вони можуть використовуватись лише для обмеженого класу ґрунтів, а саме піщаних із вмістом глинистих часток не більше 5%. В сою чергу штучне просушування залежить від атмосферних умов:
,
де Wn – початкова вологість ґрунту;
ΔWоп – приріст вологості внаслідок атмосферних опадів;
ΔWвип – зниження вологості внаслідок випаровування;
Wдоп – допустима вологість.
При просушуванні ґрунту в резервах його укладають у валки з трикутним перерізом на площах, рівень яких щонайменше на 1м перевищує рівень ґрунтових вод. Ґрунт у валках періодично переміщують екскаватором чи бульдозером. Як неактивні домішки до ґрунтів підвищеної вологості застосовується сухий незв’язний ґрунт, паливні шлаки, відходи гірничої промисловості. Вологість домішок Wд при цьому має бути меншою за Wдоп. необхідна кількість домішок відносно маси вологого ґрунту.
,
де К – коефіцієнт, який враховує тип ґрунту.
Перезволожені ґрунти висушують сухими матеріалами двома способами: змішуванням та чергуванням шарів. Інтенсивного просушування досягають за допомогою активних домішок: вапна, цементу, золи виносу, кристалічної фосфорної кислоти. Такий спосіб використовується для висушування верхньої частини земляного полотна у виїмках та при влаштуванні невисоких насипів. Особливо придатні для цього пилуваті піски, супіски, легкі суглинки. Для обробки ґрунту застосовують негашене вапно з вмістом оксидів СаО та MgO щонайменше 50-60%. Доцільно також використовувати низькі марки цементу.