Способ технической мелиорации переувлажненных грунтовых смесей

 

1. СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ГРУНТОВЫХ СМЕСЕЙ , включающий определение влажности и содержания по массе крупнообломочных включений и мелкозернистой составляющей грунтовой смеси, дробление крупнообломочных включений и их перемешивание с мелкозернистой составляющей, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда при укладке и уплотнении грунтовых смесей в тело сооружения, перед или одновременно с дроблением крупнообломочных включений из грунтовой смеси удаляют воду, а дробление крупнообломочных включений производят до получения удобоукладьгоаемой грунтовой смеси с оптимальной влажностью см определяемой по формуле W W, Pk. + W, М С опт М опт где W оптимальная влажность м опт мелкозема, определяемая по методу стандартного уплотнения или опытной производственной укатки, РМ« содержание соответственно мелкозернистого грунта и крупнооСпомочных включений по массе; W влажность дробленых крупнообломочных включений. 2.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что удаление воды из грунтовой смеси производят в рыхлом ее состоянии путем вакуумирования или нагрева. 3.Способ по П.1, отличаю (Л |Щ и и с я тем, что перемешивание мелкозернистого грунта с дроблеными крупчообломочными включениями производят непосредственно при дроблении. 4.Способ по П.1, отличающийся тем, что, с целью использования грунтовых смесей с содержанием крупнообломочных включений Рц более 50% по массе, их дробление « производят до получения оптимального содержания мелкозернистого грунта СХ) в смеси Pf не менее 50% по массе. 5.Способ по П.1, отличаю00 щийся тем, что удаление воды из грунтовых смесей и дробление крупнообломочных включений производят путем приложения вертикальной стати ческой и сдвигающей нагрузок посредством перемещения дробяще плиты. 6.Способ по п.1, отличающийся тем, что дробление крупнообломочных включений осуществляют динамической,вибрационном или циклической нагрузкой или их комбинациями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (ll) 18 А

4()) Е 02 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ где ()м

М опт оптимальная влажность

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3614812/29-15 (22) 11. 05. 83 (45) 30.03.85. Бюл. й- 12 (72) Я.А. Кроник и P.Г. Погосян (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева (53) 627.82(088.8) (56) 1. Временная инструкция по возведечию противофильтрационных устройств плотин в северной строительно-климатической зоне, ВИ-28-8 1, Минэнерго СССР, Изд-во НИС "Гидропроект" им. С.Я. Жука, 1982, с. 2122.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 971991, кл. Е 02 В 7/06, 1981 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОЙ MEJTHОРАЦИИ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ГРУНТОВЫХ CNECEA, включающий определение влажности и содержания по массе крупнообломочных включений и мелкозернистой составляющей грунтовой смеси, дробление крупнообломочных включений и их перемешивание с мелкозернистсй составляющей, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности труда при укладке и уплотнении грунтовых смесей в тело сооружения, перед или одновременно с дроблением крупнообломочных включений из грунтовой смеси удаляют воду, а дробление крупнооб омочных включений производят до получения удобоукладываемой грунтовой смеси с оптимальной влажностью

W<„, определяемой по формуле опт

Н сМ аят 141 0д> м

1) P + Ъ7 Р мелкозема, определяемая по методу стандартного уплотнения или опытной производственной укатки.

P и Р— содержание соответстм к венно мелкозернистого грунта и крупноо(ломочных включений по массе;

W1 — влажность дробленых крупнообломочных включений.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что удаление воды из грунтовой смеси производят в рыхлом ее состоянии путем вакуумирования или нагрева, 3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что перемешивание мелкозернистого грунта с дроблеными крупчообломочными включениями производят йепосредственйо при дроблении.

4, Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью использования грунтовых смесей с содержанием крупнообломочных включений

Р более 50Х по массе, их дробление производят до получения оптимального содержания мелкозернистого грунта в смеси Рм не менее 50% по массе.

5. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что удаление воды из грунтовых смесей и дробление крупнообломочньгх включений производят путем приложения вс ртикальной статической и сдвигающей нагрузок посредством перемещения дробящей плиты.

6. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что дробление крупнообломочных включений осуществляют динамической, вибрационной или циклической нагр,экой или Нх комбинациями.

818 2 товой смеси удаляют воду, а дробление крупнообломочных включений производят до получения удобоукладываемой грунтовой смеси с оптимальной влажностью У „, определяемой по формуле

Усм. „ Ъ>м „ Рм +Ик Рк

1О где M

А опт — оптимальная влажность мелкозема, определяемая по методу стандартного уплотнения или опытными производственными укатками; содержание соответственно мелкозернистого грунта и крупнообломочных включений по массе; влажность дробленых крупнообломочных включений, размером более 2 мм, определяемая до начала укладки грунтовой смеси в сооружении лабораторным путем.

P и Р

Удаление воды из грунтовой смеси производят в рыхлом ее состоянии,путем вакуумирования ипи нагрева.

Перемешивание мелкозернистого . грунта с дроблеными крупнообломочными включениями производят непосред-. ственно при дроблении.

При содержании крупнообломочных включений Рк более 507. па массе их дробление производят до получения оптимального содержания мелкозернистого грунта в смеси Р не менее 50Х по массе.

Удаление воды иэ грунтовой смеси и дробление крупнообломочных вклю чений производят одновременно путем приложения вертикальной статической и сдвигающей нагрузок. посредством перемещения дробящей плиты.

Дробление крупнообломочных включений осуществляют динамической, циклической или вибрационной нагрузкой. или их комбинациями.

На фиг. 1. изображена схема установки для удаления воды из грунтовой смеси и дробления ее крупнообломочных включений путем подогрева и при" ложения статической и сдвигающей нагрузок; на фиг. 2 — схема установки для удаления воды вакуумированием и вибрации дробления крупнообломочных

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу технической мелиорации грунтовых смесей, 50 включающему определение влажности и содержания по массе крупнообпомочных включений и мелкозернистой составляющей грунтовых смесей, дробление крупиообломочных включений и ихперемеши-. 55 ванне с мелкозернистой составляющей, перед или одновременно с дроблением крупнообломочных включений иэ грун4 1147

Изобретение относится к строительству и предназначено для подготовки грунтов при возведении грунтовых со" оружений, преимущественно в районах с влажным климатом. S

Известен способ технической мелиорации переувлажненных грунтовых смесей путем их перемешивания, образования валков и просушки солнечными лучами (1) .

Однако указанный способ обладает большой трудоемкостью.

Наиболее близок к предлагаемому способ технической мелиорации переувлажненных грунтовых смесей, включающий определение влажности и содержание по массе крупнообломочных включений и мелкозернистой составляющей грунтовых смесей, дробление крупнообломочных включений и их пере- 2О мешивание с мелкозернистой составляющей Pj.

Недостатками известного способа являются низкое качество подготовленных грунтовых смесей из-за нали- 25 чия в них большого количества воды и невозможность получения оптимальных по влажности грунтовых смесей.

При дроблении крупнообломочных включений вода из мелкозернистой состав- ЗО ляющей частично перераспределяется в дробленые . частицы обломков в результате повышения их адсорбционных свойств, но удаления воды и подсушки грунтовой смеси не происходит и вся имеющаяся влага остается в этой же смеси. По этой причине при укладке полученных переувлажненных смесей невозможно получить требуемых нормативных высоких плотностей. Это, 4О в свою очередь, резко снижает произ- . водительность труда при возведении грунтовых сооружений.

Цель изобретения — повышение производительности труда при укладке и уплотнении грунтовых смесей в тело соору:кений.

3 1147 включений вибрационными динамическими плитами.

Установки включают перфорированную камеру 1, в которую уложен грунт

2, снабженную сдвиговой плитой— штампом 3, сменной вибрационной или ударной плитой 4, а также датчиками .5 влажности, размещенными дискретно в пределах камеры. Для установки с вакуумной системой удаления воды перфорированную камеру 1 размещают в дополнительную герметичной камере

6 с отводящими патрубками 7. Для подогрева смеси в корпус камеры монтируются нагреватели, позволяющие регулировать заданную температуру смеси, а датчики 5 влажности служат для контроля влажности смеси и регулирования режима подсушивания и сблокированы автоматически с нагревателями или системой вакуумирования, отключающими их при достижении требуемой оптимальной. влажности, П.р и м е р 1. Из грунтового карьера месторождений - 17 и 11 3 на строительстве плотины Колымской ГЭС были отобраны пробы оттаивающей переувлажненной грунтовой смеси, для которых определяли их влажности

Ысм ЫМ Ык и содержание по массе мелкозема Р и крупнообломочных включений Р„. Было установлено, что в среднем характеристики влажности и содержания мелкозернистой составляю-. щей и обломков соответственно

Р„=55; P =451 Им=26 Wg =5X

Лабораторными испытаниями на стандартном приборе Союздорнии установили, что максимальная плотность мел ск.и 2 88 r cM np W«„T 40

=16X. Таким образом, для получения удобоукладываемой грунтовой смеси требуется удалить из мелкозема 10Х избыточной свободной воды и дробить крупнообломочные включения до полу- 45 чения дополнительного дробленого мелкозема не менее 5Х и уменьшения содержания обломков до 50Х и менее.

Поскольку адсорбционная, водопог лотительная способность крупнообло- 50 мочных включений ограничена и не мо-" жет быть больше значения их максимальной молекулярной влагоемкости

W, равной, например, для колымских крупнообломочных частиц от 55

2-3Х до 5-7Х то, очевидно, что по способу-прототипу нельзя отобрать из мелкозема одними только

818 дроблеными крупнообломочными частицами, содержащими до дробления уже 5Х влаги, требуемое количество воды. Тем более в способе-прототипе никакой подсушки грунтовой смеси не осуществляется, так как общее количество влаги в смеси остается прежним, перераспределяясь только между мелкоземом и крупнообломочными включениями. По предлагаемому способу эту избыточную воду удаляют специально.

Удаление воды из грунтовой смеси перед или одновременно с дроблением обломков можно осуществить, например, вакуумированием или нагреванием смеси в установках, схемы которых приведены на фиг. 1 и 2. Для данного примера оптимальная влажность грунтовой смеси равна 10,5Х и менее.

При достижении требуемой оптимальной влажности смеси нагреватели или система вакуумирования автоматически отключаются и полученная оптимальная грунтовая смесь выгружается из установки в бункер для складирования или на транспортные средства.

Пример 2. Для 25Х от объемов грунтов месторождений Ф 17 и Ф 3 на строительстве плотины Колымской ГЭС, характеристики оттаявших переувлажненных грунтов оказались неприемлемыми по техническим условиям Р„ =70Х и более; Р =ЗОХ и менее; W„=5-7;

Ы,4=28Х и более, при этом общая влажность грунтовой смеси W =13 3Х и более. Оптимальная влажность для такой смеси должна быть Wcg =9,7Х

СВ ОАт и достичь ее без удаления воды из смеси по способу-прототипу не удается. По предлагаемому способу для получения удобоукладываемой грунтовой смеси выполняется. дробление крупнообломочных частиц до содержания их Р< =50X и подсушивание полученной смеси до оптимальной влажности

Исм пт =10,5Х. После чего полученная удобоукладываемая грунтовая смесь готова к укладке в плотину.

Базовым обт-ектом способа техничес- кой мелиорации грунтовых смесей является, способ. образования валков из грунтовых смесей, их подсушки солнечными лучами, перемешивание и транспортирование на карты в тело грунтового сооружения. Этот способ эффективен только для тех районов, где име- . ется дефицит влажности и продолжительность тепловых солнечных дней

Э 11478 составляет не менее 3-4 мес в году, а грунтовые смеси содержат крупнообломочные включения не более 60Х, Предложенный способ технической мелиорации грунтов направлен на подготовку удобоукладываемых грунтовых смесей для круглогодичного возведения грунтовых сооружений в различных природно-климатических 10 условиях и не зависит от условий наружного климата. Несмотря на то, что при использовании предлагаемого сйособа технической мелиорации грунтов имеет место удорожание стон- 15 мости единицы объема подготовленной грунтовой смеси укладка грунтов в те18 6 ло сооружения осуществлчется круглогодично с заданной высокой плотностью грунтовых смесей. Круглогодичное возведение грунтовых сооружений позволяет быстрее возводить и вводить в эксплуатацию промышленные, энергетические и т.п. объекты, в том числе в северной строительно-климатической зоне, что дает существенную экономию и ускоряет освоение богатств этих районов страны. Качественное возведение грунтовых сооружений позволяет повысить их надежность. Более рациональное, круглогодичное использование трудовых ресурсов, машин и механизмов имеет важное социальноэкономическое значение.

1147818

Составитель В. Казаков

Редактор Л. Пчелинская Техред А.Бабинец Корректор С. Шекмар

Заказ 1541/29 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4