Для получения грунта с заданными физико-техническими свойствами его приходится уплотнять. Увеличение плотности грунта позволяет повысить его прочность, водонепроницаемость, сопротивляемость размыву, статическую устойчивость земляного сооружения.
Уплотняемость грунта зависит от:
-механического состава;
-связности грунта;
-начальной плотности и влажности;
-толщины уплотняемых слоев;
-числа проходов механизмов по одному месту;
-способа уплотнения и параметров применяемых машин.
Уплотнение в значительной мере зависит от влажности грунта. Однако увеличение плотности грунта с увеличением влажности (при одной и той же затраченной работе) будет возрастать до определенного предела, выше которого с увеличением влажности плотность грунта будет уменьшатся, что объясняется нежимаемостью воды при заполнении ею всех свободных пор в рыхлом грунте.
Уплотнение грунта кулачковым катком
Влажность грунта, при которой достигается максимальное уплотнение грунта при минимальных затратах энергии — называется оптимальной.
Для предварительных расчетов оптимум влажности (%) принимают в следующих пределах (таблица 1).
Таблица 1 — Оптимальная влажность грунта
Для эффективного использования уплотняющих машин влажные грунты подсушивают, а сухие доувлажняют. Объем воды необходимой для доувлажнения вычисляют по формуле:
где: q — объем воды необходимый для увлажнения 1м3 грунта, м3;
Wo — оптимальная влажность в %;
We — естественная влажность грунта в карьере или резерве, %;
Wп — потеря влажности при транспортировке и укладке грунта (1…2%)
— плотность грунта в естественном состоянии, т/м3;
— плотность воды (1 т/м3).
Проектную плотность грунта нельзя получить однократным приложением уплотняющей нагрузки. После 3…4 проходов плотность интенсивно возрастает, а после 10…12 практически не изменяется.
Обычно необходимое число проходов по одному месту составляет 6…8.