Прикатка и укатка грунта

Укатка - статическое уплотнение с помощью катков с металлическими вальцами (гладковальцовые, полигональные) или катков на пневматических шинах.

При приложении к грунту большой нагрузки его деформация может осуществляться не за счет уменьшения пористости, а за счет просадки грунта или пластичного трения. В этом случае эффект уплотнения отсутствует, а возникают пластические деформации в виде волн. Во избежание пластических деформаций и сдвигов каток не должен быть слишком тяжелым.

Поэтому вначале уплотнение осуществляют легкими катками массой 6... 12 т, этот процесс называют прикаткой и им выполняют 30...40 % от общего потребного количества проходов. После прикатки выполняют основное уплотнение более тяжелыми катками. У легких катков среднее удельное давление на поверхность изменяется от 0,7 до 1,5 МПа, средних - 0,75...1,7 МПа, тяжелых - 1,2...2,5 МПа.

Предварительная прикатка не требуется, когда слой грунта отсыпается с регулированием движения транспортных и землеройно-транспортных машин по всей ширине насыпи. Землевозный транспорт выполняет первую стадию укатки до плотности около 0,9 от ее максимального значения по стандартному уплотнению.
Схема работы по уплотнению грунта

Технология производства работ по уплотнению грунта зависит от вида уплотняющего механизма, даже если сравниваемые варианты относятся к одной категории уплотнения. Например, уплотнение грунта прицепными кулачковыми и решетчатыми катками выполняется круговыми проходами по рабочей захватке.

Укатка производится от краев насыпи к ее середине с перекрытием полос уплотнения на 0,15...0,20 м. Уплотнение кулачковыми катками эффективно для связных грунтов. Рекомендуются следующие оптимальные удельные давления на опорную поверхность кулачков при уплотнении грунтов:

  • супеси тяжелые пылеватые, легкие суглинки - 0,7...1,5 МПа;
  • суглинки легкие пылеватые, суглинки тяжелые - 1,5...4,0 МПа;
  • суглинки тяжелые пылеватые, глины - 4,0...6,0 МПа.

Для предотвращения обрушения откосов и сползания катков расстояние от кромки вальца до бровки отсыпаемого слоя должно быть не менее 0,3 м. Для работы прицепных катков оптимальные размеры захватки должны быть не менее 200 м по всей ширине насыпи.
Схема работы прицепного катка
Прицепные решетчатые катки наиболее эффективны при уплотнении крупнообломочных и гравелистых грунтов с мерзлыми комьями. Для окончательного уплотнения применяют тяжелые катки на пневматических шинах и вибрационные катки. Уплотнение грунта прицепными кулачковыми и решетчатыми катками выполняется круговыми проходами по рабочей захватке.

Уплотнение грунта прицепным катком на пневматических шинах выполняется с учетом того, что первый и второй проходы необходимо делать на расстоянии 2 м от бровки насыпи, затем, смещая ходы на 1/3 ширины катка в сторону бровки, уплотнить края насыпи и только после этого перейти к уплотнению центральной части.

Катки на пневматических шинах наиболее универсальное средство уплотнения грунтов. Одно из основных требований при уплотнении связных грунтов, обеспечивающих получение плотной и прочной структуры грунта, - постепенное повышение удельного давления.

На начальном этане уплотнения связных грунтов давление в шинах катка не должно превышать 0,2...0,3 МПа. На заключительном этапе оно должно соответствовать: при уплотнении супесей 0,3...0,4 МПа, суглинков - 0,6...0,8 МПа. При уплотнении песков давление в шинах на всех стадиях уплотнения не должно превышать 0,2...0,3 МПа.