Для чего уплотняют грунты
Для чего необходимо уплотнение грунта?
С каким бы видом строительных или дорожно-строительных работ вы не столкнулись, будь то сооружение нового высотного здания, прокладка или ремонт дорог, или же какие-либо другие смежные виды работ, на начальных этапах каждого из них предстоит выполнить ряд земельных работ, среди которых немаловажное значение имеет уплотнение грунта. 
Данная процедура используется практически во всех видах строительных работ: железнодорожное, автодорожное, гидротехническое строительство, сооружение котлованов и траншей, а также при прокладке подземных коммуникаций. Таким образом, если вы знаете, для чего нужно уплотнение грунта, то выполнение любых строительных работ не будет представлять для вас особых трудностей.
Земельные работы при строительстве
Процедура уплотнение грунтов крайне необходима для того, чтобы уменьшить показатели неравномерности и осадки оснований различных сооружений, а также для обеспечения заданной плотности грунта. В процессе уплотнения грунта, уменьшается их фильтрационная способность и сжимаемость, а прочность значительно возрастает, что помогает обеспечить надёжную устойчивость любого воздвигаемого строительного объекта. Кроме того, при строительстве дорог, благодаря уплотнению грунтов можно избежать провалов и сильной деформации дорожного полотна.
Уплотнение грунтов осуществляется различными методами при использовании специализированного строительного оборудования, такого как катки, трамбовочные машины, экскаваторы и другие виды спецоборудования. Вся эта техника используется преимущественно для поверхностного уплотнения грунтов, однако экскаваторы могут быть применены и при глубинном уплотнении. В данном случае необходимо учитывать естественную влажность грунта, и при необходимости произвести дополнительное увлажнение для достижения оптимальной влажности.
С какой целью бы вы не осуществляли уплотнение грунтов, для этого вам обязательно понадобиться профессиональная строительная техника, которую вы можете арендовать в ОАО «Автобаза Ильинское». В автопарке нашей организации есть всё необходимое оборудование, с помощью которого выполнение даже самых трудоёмких работ будет значительно проще. Чтобы успешно осуществить все этапы строительства, необходимо не только иметь в распоряжении высококлассную технику, но также и знать технологию проведения работ, в том числе и для чего нужно уплотнение грунта.
В ОАО «Автобаза Ильинское» вы сможете арендовать любую технику для проведения земельных работ, а также для других строительных задач. Арендовать оборудование в нашей организации вы можете на любой срок, по самой низкой цене, при этом вы можете не сомневаться в качестве и надёжности предоставляемой вам техники.
Уплотнение грунта, для чего необходимо и как выполняется
Уплотнение грунта, или трамбовка – необходимый в процессе строительства этап. От качества его выполнения зависит очень многое. Так, при возведении фундамента уплотнение грунта позволит избежать в дальнейшем его усадки и деформации фундамента, а также поспособствует прочности и устойчивости готового строения. Предварительная трамбовка песка после обратной засыпки котлована и пазух фундамента перед обустройством отмостки предотвратит образование пустот в результате усадки и проседание конструкций.
Есть несколько способов уплотнения грунта. О них мы подробнее поговорим чуть ниже. Скорость и качество уплотнения во многом зависит от влажности исходного грунта. Так, если грунт слишком сухой, его потребуется сначала увлажнить. Хорошо увлажнённые грунты хорошо поддаются трамбовке.
Один из самых простых методов уплотнения – укатка ручным катком. Такой метод можно использовать для уплотнения небольших пластов грунта, толщиной до 15 см. Ручной метод занимает немало времени, поэтому в промышленном строительстве не используется. В масштабном строительстве для укатки грунта используют большие по массе механизированные катки, которые эффективно уплотняют грунт после многократного воздействия.
Вибрация используется, в основном, для уплотнения песчаных грунтов. Они прекрасно передают вибрацию от песчинки к песчинке, за счёт чего происходит уплотнение. Для воздействия вибрацией используются виброплиты и виброплатформы, а также виброкатки, которые совмещают в себе сразу два метода уплотнения – укатку и вибрацию.
Виброкатки помогают сэкономить немало времени в процессе уплотнения грунта. Но для того, чтобы знать, какой метод предпочтительнее использовать для уплотнения, желательно предварительно провести экспертизу грунта и узнать его точный коэффициент уплотнения. Это поможет не только эффективно подготовить площадку для строительства, но и выбрать оптимальный способ заливки фундамента для возведения долговечного и надёжного строения. В этом вам поможет наша испытательная строительная лаборатория на трамбовку.
Уплотнение грунта, песка и щебня
Уплотнение строительных материалов (грунтов) производится для увеличения их прочностных характеристик и избежания осадок в процессе эксплуатации. Уплотнение происходит за счет приложения статической или вибрационной силы на уплотняемый материал. Наибольшее распространение уплотнение получило в дорожном строительстве, возведении насыпей и дамб, фундаментных и ландшафтных работах.
Качество уплотнения каменной отсыпки, грунтов и асфальтобетона напрямую связано с несущей способностью материала и его водонепроницаемостью. Причем увеличение степени уплотнения на 1% ведет к увеличению прочности материала на 10-20%.
Некачественное уплотнение ведет к последующим усадкам грунтов, что значительно увеличивает стоимость содержания или приводит к дорогостоящему ремонту.
Области применения уплотнения
Вот список областей, где уплотнение используется наиболее часто:
Автомобильные дороги
Разнообразие современных автомобильных дорог очень большое: начиная от грунтовых проселочных дорог, заканчивая многополосными магистралями с асфальтобетонным покрытием.
Вне зависимости от типа дороги, для увеличения несущей способности полотна и увеличения срока службы необходимо использовать уплотнение всех слоев дороги, включая насыпь.
Дорога возводится двумя способами – на насыпи или в выемке. Дорожная одежда состоит из подстилающего слоя, слоя основания и финальных слоев покрытия. Основная ее задача – равномерно распределять давление от поверхностных нагрузок по всему земляному полотну.
Максимальное давление возникает на поверхности, поэтому требование к качеству материала и его уплотнению максимальны для слоев покрытия – асфальту или асфальтобетону.
Слой основания обеспечивает жесткость слоям покрытия, поэтому требования к его уплотнению также велики. Обычно для этих слоев используется щебень или каменная отсыпка.
Железные дороги
Во всем мире железные дороги обеспечивают большую часть грузового трафика. Значительная часть таких перевозок занимает транспортировка крайне тяжелых материалов, таких как руда и уголь. Поэтому способность противостоять нагрузкам критически важна для железной дороги. А этого невозможно добиться без качественного уплотнения железнодорожной насыпи.
Фундаменты зданий
Устойчивость и срок службы любых типов построек напрямую зависят от качества фундамента. Особенно это важно в местах, где отсутствуют прочные грунты.
Возведение качественной дренажной подушки под основание зданий проблематично выполнить без использования уплотнительной техники.
Крупные инфраструктурные проекты: порты и аэропорты
В современном мире грузооборот аэропортов и морских портов вырос многократно. Чтобы справится с этим потоком грузов – значительно возросла интенсивность движения судов и самолетов, а следовательно выросли нагрузки на взлетные полосы и причалы. На данных объектах требования к качеству работ и используемых материалов максимальны. Стандарты по уплотнению всех подстилающих слоев и слоев покрытия значительно выше, чем на прочих объектах.
Способы уплотнения
Существуют два способа уплотнения грунтов и асфальтных покрытий: статическое и вибрационное воздействие.
Статическое уплотнение
Статическое уплотнительное оборудование для воздействия на уплотняемый материал использует только собственный вес. Чтобы изменить силу воздействия на поверхность необходимо либо изменить массу, либо площадь контакта.
Такой тип оборудования не обеспечивает уплотнение материала на достаточную глубину, т.к. при нем возникает эффект «распора» между частицами верхнего слоя материала, что препятствует уплотнению нижележащих частиц.
К такому типу оборудования относятся статические катки с гладкими вальцами и катки на пневматических шинах.
Вибрационное уплотнение
Вибрационное уплотнительное оборудование использует комбинацию статического и динамического воздействия. Вибрация создается за счет вращения эксцентрикового груза. Вибрационные удары передается частицами материала между собой, что приводит к уменьшению трения между ними и взаимному движению. Что в свою очередь позволяет частицам переупаковываться в максимально плотное состояние. По сравнению со статическим, вибрационное уплотнение воздействует на материал на гораздо большую глубину. Изначально данный способ уплотнения использовался только для несвязных грунтов (песок, щебень и т.п.), однако со временем появилась вибрационное оборудование и для уплотнения глинистых грунтов и асфальта.
Эффективность воздействия вибрационного оборудования признана во всем мире, и на текущий момент данный способ уплотнения является доминирующим на рынке.
Влияние влажности грунта на его уплотнение
Любые грунты состоят из трех элементов: твердые частицы, воздух и вода. Во время уплотнения почти все грунты достигают максимальной плотности при определенном оптимальном содержании в них воды.
Таким образом, сухой грунт плохо поддается уплотнению, а влажный грунт становится мягким и его легче утрамбовать.
Однако, чем выше содержание воды в грунте, тем ниже его плотность. Максимальная плотность достигается при оптимальном содержании влаги в грунте, что обычно является промежуточным состоянием между абсолютно сухим и полностью влажным.
Для определения оптимальной влажности для грунта используют лабораторный анализ по ГОСТ 22733-2002 (Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности).
Степень уплотнения чистого песка и щебня (без содержания примесей) почти не зависит от содержания в них влаги, и могут быть максимально утрамбованы как в сухом, так и водонасыщенном состоянии.
Уплотнение различных типов грунтов
В зависимости от используемого уплотняемого материала выбираются соответствующие способы и оборудование для уплотнения.
Песок и щебень
Как уже упоминалось ранее, песок и щебень достигают своей максимальной плотности в абсолютно сухом или полностью водонасыщенном состоянии. Но так как данные материалы обладают отличными дренирующими свойствами, достаточная плотность достижима при любом содержании влаги в материале.
Но при использовании щебня и песка с содержанием примесей, дренирующие свойства заметно ухудшаются и материал становится пластичным, что затрудняет его уплотнение. В таких случаях необходимо производить уплотнение при оптимальном содержании влаги.
При уплотнении песка и щебня с низким содержанием примесей может возникнуть небольшая проблема – материал пытается выпучиться сзади вальца катка или виброплиты, тем самым плотность верхнего слоя снижается. Но при послойном уплотнении данный нюанс не играет большого значения, т.к. нижележащий слой уплотняется при обработке верхнего слоя.
Для уплотнения песка и щебня подойдет любое вибрационное оборудование: вибротрамбовки, виброплиты и виброкатки. Вес оборудования влияет на высоту трамбуемого слоя.
Скальная порода
Отсыпка из скальной породы применяется в качестве насыпей в дорожном строительстве, при сооружении платин и дамб, а также при возведении взлетных полос и морских портов. Валуны из скальной породы могут достигать размеров до 1,5 метров и обладают значительной прочностью.
Первичная укладка скальных пород производится бульдозерами, они образуют довольно ровную поверхность. Для дальнейшего уплотнения используют вибрационные катки тяжелого и среднего класса.
Пылеватые грунты
На качество уплотнения пылеватых грунтов сильно влияет степень содержания в них влаги. Для качественного уплотнения подобного грунта, уровень влажности не должен сильно отличаться от оптимального. При большом содержании влаги в пылеватом грунте и при воздействии вибрации такой грунт становится текучим, что сильно снижает возможность его качественного уплотнения.
Пылеватые грунты с оптимальной влажностью обладают низкой вязкостью, поэтому их можно уплотнять более толстыми слоями, чем песок. Для их уплотнения идеально подходят вибрационные катки среднего и тяжелого класса, либо тяжелые виброплиты.
Глина и суглинки
Глину и грунты, содержащие большое количество глины, часто используют в дорожном строительстве при возведении насыпей. Качество уплотнения глины меняется в зависимости от содержания в ней воды. При низком содержании влаги она становится твердой, а при высоком содержании очень пластичной. Поэтому при уплотнении подобных грунтов оптимальная влажность материала является существенным фактором.
Для уплотнения глины используют вибрационные катки с гладкими либо кулачковыми вальцами. Кулачковые – когда влажность ниже оптимальной, а гладкие вальцы – при повышенной влажности. Глубина слоя выбирается в пределах от 20 до 40 см. Толщина уплотняемого слоя влажной глины может быть больше, чем сухой.
При существенном отклонении уровня влажности от оптимального могут быть использованы бороны и фрезы для увлажнения или проветривания грунта.
Зачем уплотнять грунт? Ошибки при уплотнении грунта
Может показаться, что уплотнение грунта – локальная и неважная тема, на самом деле значительный пласт ошибок при строительстве дома проистекает из ошибок при возведении фундамента, а качество фундамента напрямую зависит от качества уплотнения грунта. Рассмотрим, какие ошибки допускают при проведении этих работ.
Зачем уплотнять грунт?
Чтобы осознать масштаб проблемы, нужно понять значение процедуры уплотнения грунта. Так как грунт не относится к строительным материалам, то мы невольно перестаем учитывать его в процессе строительства. Грунт подвержен осадке, усадке, просадке, набуханию и другим процессам, которые могут вызвать деформацию основания и нанести вред всему дому.
На все эти процессы в равной степени влияет правильное уплотнение.
Местный грунт не уплотняют
Эту ошибку допускают, когда под фундамент или в обратной засыпке используют не привозной песок, а грунт, который был извлечен при рытье котлована или траншеи. Часто люди полагают, что родной грунт и так уплотнен, поэтому считают, что если походить по нему или несколько раз проехаться на тракторе, то он достигнет необходимой плотности. На самом деле такое представление является строительным мифом.
Когда подготавливается котлован или траншея из нее изымается часть грунта, нарушая целостность почвы. За многолетнюю историю земли грунт на нашем участке уплотнился, но при копке он разуплотняется. Если родной грунт возвращают в обратную засыпку или в качестве подушки под фундамент, то его плотность оказывается ниже, чем у почвы вокруг.
Дополняет негативную картину коэффициент фильтрации, который отображает скорость прохождения влаги через почву. Вода стремится проникнуть в зону с наименьшим коэффициентом фильтрации, поэтому мы получаем под отмосткой или домом прослойку из просадочного грунта.
Не используются специализированное оборудование
Недостаточно просто походить по земле, чтобы почва уплотнилась. Тут требуется использовать специализированные инструменты или технику.
Так как подобную технику берут в аренду, то нужно правильно ее назвать, это иногда бывает сложно из-за большого количества названий. Например, виброплощадкой обычно называют плиту, а вибротрамбовкой – ногу, еще строители иногда называют ногу шлеп-ногой. Нога применима для узких траншей, плита – для уплотнения подушки под фундамент.
Уплотнение одним слоем
В этом случае весь объем песка сразу засыпают в пазухи фундамента или в котлован, а потом пытаются выровнять. Из описания вибротехники становится понятно, что она способна уплотнять только слои грунта определенной толщины. Если говорить о ручном уплотнении, то слой грунта должен быть еще тоньше. Оптимальными величинами для механизированной обработки считаются слои 15 – 20 см.
Если уплотнять слой грунта толщиной в 40 см, то вибрации не пройдут весь слой целиком. В результате фундамент дома будет располагаться на рыхлой подушке.
Сухой грунт
Сухой грунт сложно уплотнить, поэтому перед началом работ его следует увлажнить. Для каждого типа грунта есть своя оптимальная влажность для уплотнения.
Щебень и крошку невозможно уплотнить
Это утверждение является мифом, из-за которого щебень и крошку не уплотняют совсем. Для этих материалов уплотнение тоже является необходимым. При уплотнении между частями засыпки становится меньше воздуха. Если говорить о газобетонной крошке, то в ней частицы острыми краями цепляются друг за друга. В результате этого получается плотное основание.
Исключением является керамзит, он действительно плохо уплотняется из-за округлой формы гранул, но при этом его редко используют в качестве основания под ответственные конструкции.
Места выхода коммуникаций не уплотняют
Коммуникации могут заходить в дом через стенки фундамента, тогда они находятся в зоне уплотнения обратной засыпки. Также с уплотнением грунта над коммуникациями можно столкнуться при устройстве полов по грунту. В этих местах использование виброплиты затруднительно, потому что всегда есть опасность повредить трубу. Часто из-за этого в этих местах решают не уплотнять грунт. Правильнее все же провести уплотнение, для этого можно воспользоваться ручной трамбовкой.
Уплотненный грунт должен быть не только над коммуникациями, но и под ними.
Послойный контроль
Уплотнение можно условно отнести к скрытым работам, которые нельзя будет проверить на дальнейших этапах строительства, поэтому важно проверять качество уплотнения. Проверку можно провести своими силами, для этого потребуется небольшой пруток арматуры. Если он входит в землю без усилия, то значит грунт уплотнен недостаточно. Особое внимание следует уделить зонам в углах задания и узким местам.
Углы без уплотнения
Эта ошибка встречается часто, когда делают подушку под полы по грунту после заливки фундамента. Если работы ведутся с использованием виброплиты, то она по габаритам может не проходить в углы. В этом случае на помощь опять приходит ручная трамбовка.
Качественное уплотнение грунта является необходимым условием для отсутствия проблем с фундаментом в дальнейшем
8 ошибок при уплотнении грунта
Может показаться, что уплотнение грунта – локальная и неважная тема, на самом деле значительный пласт ошибок при строительстве дома проистекает из ошибок при возведении фундамента, а качество фундамента напрямую зависит от качества уплотнения грунта. Рассмотрим, какие ошибки допускают при проведении этих работ.
Зачем уплотнять грунт?
Чтобы осознать масштаб проблемы, нужно понять значение процедуры уплотнения грунта. Так как грунт не относится к строительным материалам, то мы невольно перестаем учитывать его в процессе строительства. Грунт подвержен осадке, усадке, просадке, набуханию и другим процессам, которые могут вызвать деформацию основания и нанести вред всему дому.
На все эти процессы в равной степени влияет правильное уплотнение.
Местный грунт не уплотняют
Эту ошибку допускают, когда под фундамент или в обратной засыпке используют не привозной песок, а грунт, который был извлечен при рытье котлована или траншеи. Часто люди полагают, что родной грунт и так уплотнен, поэтому считают, что если походить по нему или несколько раз проехаться на тракторе, то он достигнет необходимой плотности. На самом деле такое представление является строительным мифом.
Когда подготавливается котлован или траншея из нее изымается часть грунта, нарушая целостность почвы. За многолетнюю историю земли грунт на нашем участке уплотнился, но при копке он разуплотняется. Если родной грунт возвращают в обратную засыпку или в качестве подушки под фундамент, то его плотность оказывается ниже, чем у почвы вокруг.
Дополняет негативную картину коэффициент фильтрации, который отображает скорость прохождения влаги через почву. Вода стремится проникнуть в зону с наименьшим коэффициентом фильтрации, поэтому мы получаем под отмосткой или домом прослойку из просадочного грунта.
Коэффициент фильтрации у разных типов грунта
Не используются специализированное оборудование
Недостаточно просто походить по земле, чтобы почва уплотнилась. Тут требуется использовать специализированные инструменты или технику.
Так как подобную технику берут в аренду, то нужно правильно ее назвать, это иногда бывает сложно из-за большого количества названий. Например, виброплощадкой обычно называют плиту, а вибротрамбовкой – ногу, еще строители иногда называют ногу шлеп-ногой. Нога применима для узких траншей, плита – для уплотнения подушки под фундамент.
Уплотнение одним слоем
В этом случае весь объем песка сразу засыпают в пазухи фундамента или в котлован, а потом пытаются выровнять. Из описания вибротехники становится понятно, что она способна уплотнять только слои грунта определенной толщины. Если говорить о ручном уплотнении, то слой грунта должен быть еще тоньше. Оптимальными величинами для механизированной обработки считаются слои 15 – 20 см.
Если уплотнять слой грунта толщиной в 40 см, то вибрации не пройдут весь слой целиком. В результате фундамент дома будет располагаться на рыхлой подушке.
Сухой грунт
Сухой грунт сложно уплотнить, поэтому перед началом работ его следует увлажнить. Для каждого типа грунта есть своя оптимальная влажность для уплотнения.
Щебень и крошку невозможно уплотнить
Это утверждение является мифом, из-за которого щебень и крошку не уплотняют совсем. Для этих материалов уплотнение тоже является необходимым. При уплотнении между частями засыпки становится меньше воздуха. Если говорить о газобетонной крошке, то в ней частицы острыми краями цепляются друг за друга. В результате этого получается плотное основание.
Исключением является керамзит, он действительно плохо уплотняется из-за округлой формы гранул, но при этом его редко используют в качестве основания под ответственные конструкции.
Места выхода коммуникаций не уплотняют
Коммуникации могут заходить в дом через стенки фундамента, тогда они находятся в зоне уплотнения обратной засыпки. Также с уплотнением грунта над коммуникациями можно столкнуться при устройстве полов по грунту. В этих местах использование виброплиты затруднительно, потому что всегда есть опасность повредить трубу. Часто из-за этого в этих местах решают не уплотнять грунт. Правильнее все же провести уплотнение, для этого можно воспользоваться ручной трамбовкой.
Уплотненный грунт должен быть не только над коммуникациями, но и под ними. Подробнее про ошибки, связанные с прокладкой коммуникаций через фундамент читайте в статье (ссылка).
Послойный контроль
Уплотнение можно условно отнести к скрытым работам, которые нельзя будет проверить на дальнейших этапах строительства, поэтому важно проверять качество уплотнения. Проверку можно провести своими силами, для этого потребуется небольшой пруток арматуры. Если он входит в землю без усилия, то значит грунт уплотнен недостаточно. Особое внимание следует уделить зонам в углах задания и узким местам.
Углы без уплотнения
Эта ошибка встречается часто, когда делают подушку под полы по грунту после заливки фундамента. Если работы ведутся с использованием виброплиты, то она по габаритам может не проходить в углы. В этом случае на помощь опять приходит ручная трамбовка.
Качественное уплотнение грунта является необходимым условием для отсутствия проблем с фундаментом в дальнейшем