토양 압축 계수를 확인하는 방법. 모래 압축에 관한 모든 것: 본질과 목표, 검증, 계수 계산, 표준 값. 중요한 요소 및 속성
벌크 재료에 진동이나 정적 힘을 가하는 것(모래 압축)은 각 층의 강도를 높이고 작업 중 수축을 방지하는 것을 목표로 합니다. 이 기술은 도로 건설, 조경 및 기초 작업 과정, 댐 및 제방 건설에서 가장 수요가 많습니다.
토양 압축의 품질은 재료의 지지력과 방수 수준에 직접적인 영향을 미칩니다. 노출 강도가 1% 증가하면 원료의 강도가 10~20% 증가합니다. 제대로 다짐하지 않으면 토양 침하가 발생하여 구조물 수리 비용이 많이 들고 유지 관리 비용이 증가합니다.
토양 압축은 진동적이거나 정적일 수 있습니다. 첫 번째 경우 편심 하중의 이동으로 인해 진동이 형성됩니다. 충격의 결과로 입자가 가장 조밀한 상태를 얻고 충격이 재료의 두께에 침투합니다. 이 방법은 결과의 품질이 높기 때문에 널리 사용됩니다. 통계적 압축은 자체 무게로 수행됩니다. 여기서 상단 레이어는 하위 레이어의 압축을 방지하며 이는 건설 작업 중에 항상 적절한 것은 아닙니다. 이 절차에는 공압 타이어 또는 부드러운 롤러에서 작동하는 롤러가 포함됩니다.
모래는 완전히 물에 포화된 상태나 완전히 건조한 상태에서 최대 밀도에 도달할 수 있습니다. 그러나이 재료는 높은 배수 특성을 나타내므로 수분 함량의 모든 비율에서 충분한 압축이 수행될 수 있습니다. 그러나 여기서는 불순물이 물을 제거하는 능력을 손상시키고 재료가 더 플라스틱이 되어 압축 능력에도 영향을 미친다는 점을 고려해야 합니다.
래머 적용 분야
대부분의 경우 이 기술은 도로 작업, 건물 기초 건설, 철도 부설, 항구 및 공항 건설 중에 사용됩니다.
도로의 하중 지지력을 최적화하고 서비스 수명을 연장하기 위해 제방부터 시작하여 모든 층의 압축이 실행됩니다. 베이스와 침구는 도로 "파이"의 강성을 담당하므로 압축에 특별한주의를 기울입니다.
철도를 건설할 때 노반이 높은 하중에 견딜 수 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 이를 위해 가장 밀도가 높은 제방이 건설됩니다.
기초의 품질은 건물의 수명과 안정성을 결정하며, 토양이 불안정한 지역에서는 시공의 성실성이 특히 중요합니다. 모래는 다른 벌크 재료와 함께 배수 쿠션을 만드는 데 사용됩니다. 특수 압축 장비가 반드시 형성에 필요합니다.
항구나 공항과 같은 대규모 인프라 프로젝트에서는 사용되는 자재의 품질에 대한 요구가 더욱 커집니다. 이러한 조건에서 래밍은 건물 및 기반 시설 건설뿐만 아니라 활주로 및 정박지 건설에도 사용됩니다.
씰과 주요 목적 확인
압축 강도를 계산하고 설명하는 것은 좁은 건설 분야뿐만 아니라 모래 사용과 관련된 모든 경제 및 상업 활동 영역에서 정확한 데이터가 필요합니다. 압축 계수는 모든 벌크 재료, 특히 토양, 모래 및 자갈에 대해 중요합니다.
다짐을 확인하는 가장 정확한 방법은 중량을 기준으로 하는 방법이지만, 대량의 원료의 질량을 측정할 수 있는 공개 장비가 부족하여 널리 사용되지 않습니다. 대체 옵션은 체적 계산이지만 이 경우 추출 후, 저장 중, 운송 중, 최종 사용자 현장에서 모래 사용의 모든 단계에서 압축을 계산해야 합니다.
압축 계수 값
모래의 정확한 밀도를 결정해야 할 필요성은 운송, 용기 및 구덩이 채우기, 압축 및 모르타르 혼합 비율 계산 중에 나타납니다. 압축 계수는 다음을 고려한 기본 지표입니다.
- 운송 결과에 따른 자재량 감소;
- 산업 표준에 따라 배치된 레이어의 준수 정도.
모래 압축 계수는 압축과 함께 운송 및 배치 중 재료의 총 부피 감소 정도를 반영하는 표준 숫자처럼 보입니다. 단순화된 공식을 사용하면 특정 부피의 질량 특성(샘플링 결과에 따른 지표를 의미)과 실험실 참조 매개변수의 비율로 계산됩니다. 후자는 분수의 크기와 필러 유형에 따라 다르며 범위는 1.05-1.52입니다. 건설 모래와 관련하여 계수 값은 1.15이며 재료 추정치를 작성할 때 중요합니다.
가져온 모래의 실제 부피는 운송 중 다짐 표시기에 얻은 측정 결과를 곱하여 구합니다. 허용 가능한 한도의 범위는 자재 구매를 규제하는 계약서에 명시되어야 합니다.
공급업체를 확인하기 위해 전달된 모래의 계획된 양을 다짐 계수로 나누고 실제 지표와 비교할 때 반대 상황이 일반적입니다. 특히 50입방미터의 모래가 본체 내부에서 압축돼 실제로는 43.5입방미터가 현장으로 전달되는 셈이다.
표준값
모래 압축 계수는 허용된 참조 표준에 대한 특정 부피의 대조 샘플(밀도라고도 함)의 질량 특성의 의존성입니다.
실험실 연구를 통해 표준 밀도 매개변수를 얻을 수 있습니다. 이러한 특성은 평가 작업의 기초를 형성하며, 그 목적은 배송된 주문의 품질과 산업 요구 사항 준수 여부를 결정하는 것입니다. 일반적으로 인정되는 참조 프레임워크를 제시하는 규제 문서는 다음과 같은 것으로 간주됩니다.
- GOST 8736-93,
- GOST 25100-95,
- GOST 7394-85,
- SNiP 2.05.02-85.
추가 정보 및 제한 사항은 설계 문서에 표시되어 있습니다. 표 데이터에서 볼 수 있듯이 다짐계수는 표준값의 0.95~0.98 이내입니다.
일반적인 작업 유형에 대한 표준
| 조작의 본질 | 허용되는 압축 계수 |
| 유틸리티 구역의 도로 참호 복원 | 0,98-1 |
| 트렌치를 다시 채움 | 0,98 |
| 부비동 충전 | 0,98 |
| 구덩이의 2차 충전 | 0,95 |
명칭은 수분과 부서짐의 값이 알려진 견고한 구조입니다. 부피 중량은 모래에 포함된 고체 입자의 질량과 물이 토양의 전체 부피를 차지할 수 있는 혼합물의 잠재적 질량 사이의 관계로 정의됩니다.
강, 채석장 및 건설 원자재의 밀도를 계산하기 위해 물질 샘플을 채취하여 실험실 테스트를 위해 보냅니다. 조사 중에 모래는 표준에 지정된 수분 수준에 도달할 때까지 물로 압축됩니다.
압축 수준에 영향을 미치는 요인
모래는 항상 의도적으로 압축되지는 않으며 운송 중에 자주 발생합니다. 다양한 지표를 고려하면 원재료에 적용된 모든 조작과 영향에 의존해야 하기 때문에 출력 시 재료의 양을 계산하기가 어려워집니다.
압축 계수는 다음 요소에 따라 달라집니다.
- 여행 경로의 지속 시간;
- 운송 방법(고르지 않은 표면과의 물리적 접촉 횟수가 많을수록 재료가 더 많이 압축됨)
- 불순물의 양 - 이물질 구성 요소는 배치의 무게를 줄이거 나 늘릴 수 있으며 순수한 모래의 밀도는 표준 값에 가장 가깝습니다.
- 흡수된 수분량.
모래는 수령 즉시 확인됩니다. 배치의 무게가 350톤 미만인 경우 10개의 샘플이면 충분합니다(350-700톤). 최대 15개의 샘플을 채취하고, 700톤에서는 20개의 샘플을 채취합니다. 이는 연구 실험실로 보내집니다. 이 조치를 통해 규제 문서에 따라 원자재의 품질을 모니터링할 수 있습니다.
상대 압축 계수
이는 최종 소비자에게 전달되는 원료의 밀도 특성에 대한 저장 또는 추출 후 입자의 밀도의 비율입니다. 제조업체가 지정한 비율을 알면 추가 조사 없이 최종 계수를 계산할 수 있습니다.
생산 당시
여기서 원자재의 밀도는 개발되는 퇴적물의 깊이, 구덩이의 유형 및 기후대에 따라 달라집니다. 표에 표시된 기준을 사용하면 토양에 수반되는 영향을 고려하여 재료의 최종 매개변수를 계산할 수 있습니다.
다짐 및 2차 되메우기 과정 중
되메우기(또는 2차 되메우기)는 작업이 완료되거나 공사가 완료된 후 이미 파놓은 구덩이를 채우는 절차입니다. 일반적으로 토양은 구덩이를 채우는 데 사용되며 석영 모래도 이러한 목적에 가장 적합한 특성을 가지고 있습니다. 관련 작업으로는 코팅의 강도를 향상시키는 데 필요한 탬핑(tamping)이 있습니다. 성능과 무게가 다른 진동판과 진동 스탬프를 사용하여 충전된 원료를 압축합니다.
위의 표는 압축과 압축 방법의 비례 관계를 보여줍니다. 모든 유형의 기계적 충격은 주로 상위 레이어에 영향을 미칩니다. 모래가 추출되면 채석장의 구조가 느슨해지기 때문에 원료의 밀도가 감소할 수 있으므로 정기적으로 실험실 테스트를 구성하여 변화를 모니터링합니다.
운송 중
대량 자재를 운송하는 동안 자원 밀도가 변하기 때문에 대량 자재를 이동하는 데는 여러 가지 어려움이 따릅니다. 원칙적으로 배송은 도로나 철도를 통해 이루어지며, 화물의 심한 흔들림이 동반됩니다(선박 운송의 경우 효과가 완만함). 이러한 조건에서 밀도는 강수량, 온도 변화, 하층의 압력 증가에 의해 영향을 받습니다.
실험실 조건에서
연구를 위해 분석 원료의 원료 30g을 사용하고 체질하고 완전히 건조하여 일정한 중량 값을 얻습니다. 실온에 가져온 물질을 혼합하고 2부분으로 나눕니다.
샘플의 무게를 측정하고 증류수와 결합한 후 끓여서 공기를 제거하고 냉각합니다. 모든 작업에는 얻은 데이터를 기반으로 측정이 수반되며 상대 압축 계수가 계산됩니다.
원자재의 특성 변경 조건에 관계없이 테스트 중에는 여러 가지 상황이 고려됩니다.
- 모래의 초기 특성 - 분수의 크기, 압축 강도, 굳어지는 능력;
- 벌크 밀도 - 원산지 자연 환경의 밀도 특성;
- 교통에 수반되는 기상 조건;
- 실험실 조건에서 검출된 최대 가능한 밀도;
- 사용되는 운송 유형 - 도로, 철도, 바다, 강.
상대 압축 계수와 관련된 모든 데이터는 설계 및 기술 문서에 기록됩니다. 재료 품질을 비교하는 이 방법은 정기 배송의 사용을 의미합니다. 한 제조업체에서 모래를 주문하는 경우에만 정보가 정확하며 여기에서는 변수 변경이 허용되지 않습니다. 운송이 동일한 방식으로 수행되고 채석장의 기술적 특성이 보존되며 창고에 원자재를 보관하는 기간이 거의 동일하게 실행되는 것이 중요합니다.
다짐계수는 다짐이나 운반 후에 느슨한 물질의 부피가 얼마나 변하는지를 나타내는 지표입니다. 전체 밀도와 최대 밀도의 비율에 의해 결정됩니다.
모든 벌크 재료는 개별 요소(곡물)로 구성됩니다. 그들 사이에는 항상 공극이나 기공이 있습니다. 이러한 공극의 비율이 높을수록 물질이 차지하는 부피가 커집니다.
이것을 간단한 언어로 설명해 보겠습니다. 어린이들의 눈싸움을 기억해 보세요. 좋은 눈덩이를 얻으려면 눈 더미에서 더 큰 한 줌을 퍼내고 더 세게 짜야 합니다. 이러한 방식으로 우리는 눈송이 사이의 공극 수를 줄입니다. 즉, 눈송이를 압축합니다. 동시에 볼륨이 감소합니다.
시리얼을 유리잔에 조금 부은 다음 흔들거나 손가락으로 눌러도 같은 일이 일어납니다. 곡물이 압축됩니다.
즉, 압축계수는 정상 상태의 재료와 압축된 재료의 차이입니다.
압축계수를 알아야 하는 이유는 무엇입니까?
다음을 위해서는 벌크 재료의 압축 계수를 알아야 합니다.
- 주문한 자재 수량만큼 실제로 배송이 되었는지 확인하세요.
- 구덩이, 구덩이 또는 도랑을 메우기 위해 적절한 양의 모래, 쇄석, 스크리닝을 구매하세요.
- 기초를 놓거나 도로를 깔거나 석판을 포장할 때 토양의 예상 수축을 계산합니다.
- 기초나 바닥을 타설하기 위한 콘크리트 혼합물의 양을 정확하게 계산합니다.
운송 압축 계수
덤프트럭이 채석장에서 고객 현장까지 6m3의 쇄석을 운반하고 있다고 상상해 보십시오. 도중에 그는 구멍과 움푹 들어간 곳을 발견합니다. 진동의 영향으로 쇄석 알갱이가 압축되고 부피가 5.45m³로 감소합니다. 이것을 물질의 흔들림이라고 합니다.
문서에 표시된 상품 수량이 현장에 배송되었는지 어떻게 확인할 수 있습니까? 이렇게 하려면 재료의 최종 부피(5.45m³)와 압축 계수(쇄석의 경우 1.1)를 알아야 합니다. 이 두 숫자를 곱하면 초기 부피는 6입방미터가 됩니다. 문서에 기재된 내용과 일치하지 않으면 잔해 흔들림을 처리하는 것이 아니라 부도덕한 판매자를 상대하는 것입니다.
구멍을 채울 때의 압축 계수
건축에는 수축과 같은 것이 있습니다. 토양이나 기타 벌크 재료는 자체 중량이나 다양한 구조물(기초, 포장용 석판)의 압력에 따라 압축되고 부피가 줄어듭니다. 도랑과 구덩이를 되메울 때 수축 과정을 고려해야 합니다. 이것이 완료되지 않으면 잠시 후 새로운 구멍이 형성됩니다.
되메우기에 필요한 양의 재료를 주문하려면 구멍의 부피를 알아야 합니다. 모양, 깊이, 너비를 알고 있다면 계산기를 사용하여 계산할 수 있습니다. 그런 다음 결과 수치에 재료의 벌크 밀도와 압축 계수를 곱해야 합니다.
정확하게 계산된 재료를 구멍에 채우면 마운드가 생길 수 있습니다. 사실 자연 조건에서는 일정 기간 동안 수축이 발생합니다. 탬퍼를 사용하면 프로세스 속도를 높일 수 있습니다. 수동으로 수행되거나 특수 메커니즘을 사용하여 수행됩니다.
건설시 압축 계수
건축 직후 건물에 균열이 발생한 사례를 알고 계실 것입니다. 새로운 도로의 움푹 들어간 곳이나 길과 안뜰의 떨어진 포장 석판은 어떻습니까? 이는 토양 수축을 잘못 계산하고 이를 제거하기 위한 적절한 조치를 취하지 않은 경우 발생합니다.
수축을 알기 위해 압축 계수가 사용됩니다. 특정 조건에서 특정 토양이 얼마나 압축되었는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 건물, 타일 또는 아스팔트의 무게로 인한 압력을 받습니다.
일부 토양은 너무 많이 수축되어 교체해야 합니다. 다른 유형은 건설 전에 특별히 압축됩니다.
압축 계수를 찾는 방법
가장 쉬운 방법은 GOST 표준에서 압축 계수에 대한 데이터를 가져오는 것입니다. 다양한 유형의 재료에 맞게 설계되었습니다.
| 재료명 | 압축 계수 |
| PGS | 1,2 |
| PShchS | 1,2 |
| 모래 | 1,15 |
| 팽창된 점토 | 1,15 |
| 깔린 돌 | 1,1 |
| 다성분 토양 혼합물 | 1,5 |
실험실 조건에서 압축 계수는 다음과 같이 결정됩니다.
- 재료의 총 밀도 또는 부피 밀도가 측정됩니다. 이를 위해 샘플의 질량과 부피를 측정하고 그 비율을 계산합니다.
- 시료를 흔들거나 누르면서 질량과 부피를 측정한 후 최대 밀도를 결정합니다.
- 두 지표의 비율에 따라 계수가 계산됩니다.
문서는 압축 계수의 평균값을 나타냅니다. 표시기는 다양한 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 표에 주어진 숫자는 매우 임의적이지만 이를 통해 대량의 재료에 대한 수축을 계산할 수 있습니다.
압축 계수의 값은 다음의 영향을 받습니다.
- 운송의 특징 및 운송방법
움푹 들어간 곳이나 철도를 통해 물질을 운송하는 경우 평탄한 도로나 바다에서 운송할 때보다 더 압축됩니다. - 입도 구성(입자의 크기, 모양, 비율)
재료의 구성이 이질적이고 벗겨지는 입자(평평하거나 바늘 모양)가 있으면 계수가 낮아집니다. 그리고 다수의 작은 입자가 존재하는 경우 – 더 높은 - 습기
습도가 높을수록 압축계수는 낮아집니다. - 탬핑 방식
재료를 수동으로 압축하면 진동 메커니즘을 사용한 후보다 덜 압축됩니다. - 부피 밀도
압축 계수는 벌크 밀도와 직접적인 관련이 있습니다. 이미 말했듯이 압축이나 운송 과정에서 입자 사이의 공극이 줄어들기 때문에 재료의 밀도가 변합니다. 따라서 채석장에서 차량으로 선적하는 동안과 고객에게 도착한 후의 부피 밀도가 다릅니다. 이 차이는 압축 계수 덕분에 정확하게 계산되고 검증될 수 있습니다.
이에 대한 자세한 내용은 페이지에서 읽을 수 있습니다.
건설 준비 과정에서 그들은 다가오는 작업을 위한 부지의 적합성을 결정하기 위해 특별한 연구와 테스트를 수행합니다. 즉, 토양 샘플을 채취하고 지하수 수준을 계산하며 건설 가능성(또는 부족)을 결정하는 데 도움이 되는 기타 토양 특성을 조사합니다.
이러한 활동을 수행하면 기술적 성능이 향상되는 데 도움이 되며, 그 결과 건설 과정에서 발생하는 여러 가지 문제(예: 모든 후속 결과와 함께 구조물 무게로 인한 토양 침하)가 해결됩니다. 첫 번째 외부 징후는 벽에 균열이 생기는 것처럼 보이며 다른 요인과 결합하여 물체의 부분적 또는 전체 파괴로 이어집니다.
압축 계수 : 무엇입니까?
토양 다짐 계수는 무차원 지표를 의미하며, 실제로 토양 밀도/토양 밀도 최대 비율로부터 계산됩니다. 토양 압축 계수는 지질 지표를 고려하여 계산됩니다. 품종에 관계없이 모두 다공성입니다. 수분이나 공기로 채워진 미세한 공극이 침투합니다. 토양을 굴착하면 이러한 공극의 부피가 크게 증가하여 암석의 느슨함도 증가합니다.
중요한! 벌크 암석의 밀도는 압축된 토양의 동일한 특성보다 훨씬 작습니다.
건설 현장 준비의 필요성을 결정하는 것은 토양 압축 계수입니다. 이러한 지표를 바탕으로 기초와 기초에 모래 쿠션을 준비하여 토양을 더욱 압축합니다. 이 세부 사항을 놓치면 구조물의 무게로 인해 굳어지고 처지기 시작할 수 있습니다.
토양 압축 표시기
토양 압축 계수는 토양 압축 수준을 나타냅니다. 그 값은 0에서 1까지 다양합니다. 콘크리트 스트립 기초의 경우 >0.98점의 점수가 표준으로 간주됩니다.
압축 계수 결정의 세부 사항
노반이 표준 압축을 받을 때 토양 골격의 밀도는 실험실 조건에서 계산됩니다. 연구의 기본 설계에는 강철 실린더에 토양 샘플을 배치하는 작업이 포함되며, 이 실린더는 외부의 무자비한 기계적 힘, 즉 낙하 중량의 영향으로 압축됩니다.
중요한! 가장 높은 토양 밀도 값은 수분 함량이 정상보다 약간 높은 암석에서 관찰됩니다. 이 관계는 아래 그래프에 나와 있습니다.
각 하위 등급에는 최대 압축 수준이 달성되는 최적의 수분 함량이 있습니다. 이 지표는 실험실 조건에서도 연구되어 암석에 다양한 수분 함량을 부여하고 압축률을 비교합니다.
실제 데이터는 모든 실험실 작업이 끝날 때 측정된 연구의 최종 결과입니다.
압축 및 계수 계산 방법
지리적 위치는 토양의 질적 구성을 결정하며, 각 토양은 밀도, 습도 및 침하 능력과 같은 고유한 특성을 가지고 있습니다. 그렇기 때문에 각 토양 유형의 특성을 질적으로 개선하기 위한 일련의 조치를 개발하는 것이 매우 중요합니다.
당신은 이미 실험실 조건에서 엄격하게 연구되는 압축 계수의 개념을 알고 있습니다. 이 작업은 관련 서비스에 의해 수행됩니다. 토양 압축 표시기는 토양에 영향을 미치는 방법을 결정하며 그 결과 새로운 강도 특성을 받게 됩니다. 이러한 작업을 수행할 때 원하는 결과를 얻기 위해 적용되는 이득 비율을 고려하는 것이 중요합니다. 이를 바탕으로 토양 압축 계수가 계산됩니다 (아래 표).
토양 압축 방법의 유형
압축 방법을 세분화하는 기존 시스템이 있으며, 그 그룹은 목표를 달성하는 방법, 즉 특정 깊이의 토양층에서 산소를 제거하는 과정을 기반으로 형성됩니다. 따라서 피상적인 연구와 심층적인 연구는 구별됩니다. 연구 유형에 따라 전문가는 장비 시스템을 선택하고 사용 방법을 결정합니다. 토양 조사 방법은 다음과 같습니다.
- 공전;
- 진동;
- 충격;
- 결합.
각 유형의 장비에는 공압 롤러와 같은 힘을 가하는 방법이 표시됩니다.
부분적으로 이러한 방법은 소규모 개인 건축에 사용되며 다른 방법은 대규모 물체의 건설에만 사용되며 해당 건물 중 일부는 특정 부지뿐만 아니라 주변 물체에도 영향을 미칠 수 있기 때문에 건축은 지방 당국과 합의됩니다. .
압축 계수 및 SNiP 표준
건설과 관련된 모든 업무는 법률로 명확하게 규제되므로 관련 기관의 엄격한 통제를 받습니다.
토양 압축 계수는 SNiP 조항 3.02.01-87 및 SP 45.13330.2012에 의해 결정됩니다. 규제 문서에 설명된 조치는 2013-2014년에 업데이트 및 업데이트되었습니다. 이는 지하 건물을 포함하여 다양한 구성의 기초 및 건물 건설에 사용되는 다양한 유형의 토양 및 토양 쿠션에 대한 압축을 설명합니다.
압축 계수는 어떻게 결정됩니까?
토양 압축 계수를 결정하는 가장 쉬운 방법은 절단 링 방법을 사용하는 것입니다. 선택한 직경과 특정 길이의 금속 링이 토양에 삽입되고 그 동안 암석은 강철 실린더 내부에 단단히 고정됩니다. 그 후 장치의 질량을 저울로 측정하고 계량이 끝나면 링의 무게를 빼서 토양의 순 질량을 얻습니다. 이 숫자를 실린더의 부피로 나누고 토양의 최종 밀도를 얻습니다. 그런 다음 가능한 최대 밀도의 표시기로 나누고 계산 된 값, 즉 주어진 영역에 대한 압축 계수를 얻습니다.
압축 계수 계산의 예
다음 예를 사용하여 토양 압축 계수를 결정해 보겠습니다.
- 최대 토양 밀도 값은 1.95 g/cm 3 이며;
- 절단 링 직경 - 5cm;
- 절단 링 높이 - 3cm.
토양 압축 계수를 결정하는 것이 필요합니다.
이 실용적인 작업은 생각보다 대처하기가 훨씬 쉽습니다.
우선, 실린더를지면에 완전히 밀어 넣은 다음 토양에서 제거하여 내부 공간이 흙으로 채워지지만 외부에 흙이 쌓이는 것은 확인되지 않습니다.
칼을 사용하여 강철 링에서 흙을 제거하고 무게를 측정합니다.
예를 들어, 토양의 질량은 450g이고 실린더의 부피는 235.5cm 3입니다. 공식을 사용하여 계산하면 1.91 g/cm 3 - 토양 밀도를 얻습니다. 이로부터 토양 압축 계수는 1.91/1.95 = 0.979입니다.
모든 건물이나 구조물의 건설은 건설할 부지를 준비하고, 제안된 건물을 설계하고, 지상의 총 하중을 계산하는 훨씬 더 중요한 순간이 선행되는 책임 있는 프로세스입니다. 이는 수십 년 또는 수백 년 단위로 측정되는 장기간 사용을 목적으로 하는 모든 건물에 예외 없이 적용됩니다.
토양 압축 계수는 토양 밀도와 최대 밀도의 비율로 계산되는 무차원 지표입니다. 모든 토양에는 공기나 수분으로 채워진 미세한 공극이 있습니다. 토양을 파낼 때 이러한 공극이 너무 많아 압축된 토양의 밀도보다 훨씬 작아집니다. 따라서 기초 기초를 준비하거나 토양을 준비 할 때 더 압축해야합니다. 그렇지 않으면 시간이 지남에 따라 토양이 굳어지고 자체 무게와 건물 무게로 인해 처지게됩니다.
필수 압축비
토양 다짐 계수는 토양이 얼마나 잘 다져졌는지를 나타내며 0에서 1까지의 값을 가질 수 있습니다. 기초 기초의 경우 필요한 다짐 계수는 0.98 이상입니다.
압축 계수 결정
최대 밀도(토양 골격의 밀도)는 표준 압축 방법을 사용하여 실험실 조건에서 결정됩니다. 이는 토양을 실린더에 넣고 압축하여 낙하 하중으로 토양을 타격하는 것으로 구성됩니다. 최대 밀도는 토양 수분에 따라 달라지며, 이러한 의존성의 특성은 그래프에 표시됩니다.
각 토양에는 최대 압축이 달성될 수 있는 온도가 있습니다. 이 습도는 다양한 습도 수준에서 토양에 대한 실험실 테스트에서도 결정됩니다.
기초 준비 중 토양의 실제 밀도는 다짐 작업 후에 측정됩니다. 가장 간단한 방법은 절단 링 방법입니다. 특정 직경과 알려진 길이의 금속 링을 토양에 박고 토양을 링 내부에 고정한 다음 질량을 저울로 측정합니다. 흙의 무게를 잰 후 고리의 질량을 빼서 흙의 질량을 구합니다. 그것을 반지의 부피로 나누십시오 - 우리는 토양의 밀도를 얻습니다. 그런 다음 토양의 밀도를 최대 밀도로 나누고 토양 압축 계수를 계산합니다.
토양 압축 계수는 무엇입니까?
예를 들어, 토양 골격의 최대 밀도는 1.95g/cm3로 알려져 있으며 절단 링의 직경은 5cm, 높이는 3cm입니다. 토양 압축 계수를 결정해 보겠습니다. 첫 번째 단계는 고리를 땅에 완전히 두드려서 고리 주위의 흙을 제거한 다음 칼을 사용하여 안쪽에 흙이 들어 있는 고리와 바닥 아래의 흙을 분리한 다음 아래에서 흙을 잡고 고리를 제거하는 것입니다. 아무것도 빠지지 않습니다. 그런 다음 칼을 사용하여 링 구멍에서 흙을 제거하고 무게를 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 토양의 질량은 450g입니다. 우리 고리의 부피는 235.5cm3입니다. 이는 토양의 밀도가 1.91g/cm3이고 토양 압축 계수가 1.91/1.95 = 0.979임을 의미합니다.
- 진동(진동, 떨림, 움직임)은 내부 마찰력을 감소시키거나 심지어 파괴하고 토양 입자 사이의 작은 접착 및 맞물림을 유발하며 자체 중량의 영향으로 이러한 입자를 효과적으로 변위시키고 보다 조밀하게 재포장하기 위한 유리한 조건을 생성합니다. 외력;
- 단기적이지만 빈번한 충격 하중으로 인해 토양에 생성되는 동적 압축 및 전단력과 응력.
- 중간 중량(CA302D, 햄 3412그리고 3414 ), 동적 접촉 압력은 무거운 고정 롤러(무게 25톤 이상의 공압식 휠 유형)의 압력을 크게 초과하므로(저압축 토양의 경우 2배), 따라서 비점착성, 낮은 응집성 및 가벼운 응집성 토양을 압축할 수 있습니다. 매우 효과적으로 그리고 도로 작업자에게 허용되는 층 두께를 갖습니다.
- 가장 크고 무거운 것을 포함한 캠 진동 롤러는 부드러운 드럼에 비해 3배 더 높은 접촉 압력(최대 45~55kgf/cm2)을 생성할 수 있으므로 응집력이 높고 공정한 형상의 성공적인 다짐에 적합합니다. 습도가 낮은 품종을 포함하여 강한 무거운 양토 및 점토; 접촉 압력 측면에서 이러한 진동 롤러의 기능을 분석한 결과, 이러한 압력을 약간 증가시키고 크고 무거운 모델로 압축된 응집성 토양 층의 두께를 오늘날의 25cm 대신 35~40cm로 늘리기 위한 특정 전제 조건이 있음을 보여줍니다. -30cm;
- 동일한 진동 매개변수(진동 롤러의 질량, 진폭, 주파수, 원심력)와 진동 롤러 모듈의 총 질량이 다른 세 가지 다른 진동 롤러(3412, 3414 및 3516)를 제작한 Hamm 회사의 경험 프레임의 무게는 흥미롭고 유용한 것으로 간주되어야 하지만 100%는 아니며 주로 예를 들어 3412 및 3516에서 롤러의 롤러에 의해 생성되는 동적 압력의 약간의 차이의 관점에서 볼 수 있습니다. 그러나 3516에서는 로딩 펄스 사이의 정지 시간이 25-30% 감소하여 드럼과 토양의 접촉 시간이 증가하고 후자에 대한 에너지 전달 효율이 증가하여 밀도가 높은 토양이 깊이로 침투하는 것을 촉진합니다. ;
- 매개변수에 따라 진동 롤러를 비교하거나 실제 테스트 결과를 바탕으로 이 롤러가 일반적으로 더 좋고 다른 롤러가 나쁘다고 말하는 것은 부정확하고 공정하지 않습니다. 각 모델은 더 나쁠 수도 있고 반대로 특정 사용 조건(토양의 유형 및 상태, 다짐층의 두께)에 적합하고 좋을 수도 있습니다. 보다 보편적이고 조정 가능한 다짐 매개변수를 갖춘 진동 롤러 샘플이 더 넓은 범위의 토양 유형 및 조건과 되메움 층의 두께에 사용하기 위해 아직 나타나지 않았다는 점을 유감스럽게 생각합니다. 무게, 치수 및 밀봉 능력에 따라 다양한 유형의 토양 압축기 세트.
- 모래는 크고 중간이며 AGS – 9–10cm입니다.
- 먼지가 있는 모래를 포함한 고운 모래 - 6-7cm;
- 가볍고 중간 정도의 모래 양토 – 4–5 cm;
- 가벼운 양토 - 2-3cm.
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도로 산업에서 토양, 쇄석 및 아스팔트 콘크리트의 필수 압축은 노반, 기초 및 코팅을 건설하는 기술 과정의 필수적인 부분일 뿐만 아니라 강도, 안정성 및 내구성을 보장하기 위한 주요 작업으로도 사용됩니다.
이전에는 (지난 세기 30년대까지) 표시된 토양 제방 지표의 구현도 압축을 통해 수행되었지만 기계적 또는 인공적 수단이 아니라 영향을 받는 토양의 자연적인 자체 정착으로 인해 수행되었습니다. 주로 자체 무게와 부분적으로 교통량입니다. 건설된 제방은 일반적으로 1~2년, 어떤 경우에는 3년 동안 방치되었으며, 그 후에야 도로의 기초와 표면이 건설되었습니다.
그러나 그 해에 시작된 유럽과 미국의 급속한 자동차화는 광범위한 도로망의 건설을 가속화하고 건설 방법을 수정해야 했습니다. 당시 존재했던 노반 건설 기술은 새롭게 생겨난 도전에 응하지 못하고 이를 해결하는 데 걸림돌이 되었다. 따라서 토양 역학의 성과를 고려하여 토구조물의 기계적 다짐 이론의 과학적이고 실용적인 기초를 개발하고 새로운 효과적인 토양 다짐 수단을 창출할 필요가 있다.
토양의 물리적 및 기계적 특성이 연구되고 고려되기 시작한 것은 그 해에 입도 및 수분 조건 (러시아의 Proctor 방법-표준 압축 방법)을 고려하여 압축 가능성을 평가했습니다. 토양의 분류와 압축 품질에 대한 표준이 개발되었으며, 이 품질에 대한 현장 및 실험실 제어 방법이 도입되기 시작했습니다.
이 기간 이전에 주요 토양 압축 수단은 쏟아진 토양층의 표면 근처 영역(최대 15cm)을 롤링하고 레벨링하는 데에만 적합한 트레일 또는 자체 추진 유형의 부드러운 롤러 고정 롤러였습니다. 또한 주로 코팅 압축, 움푹 들어간 곳 수리, 연석 및 경사면 압축에 사용되는 수동 탬퍼입니다.
이러한 간단하고 비효율적인(품질, 작업되는 층의 두께 및 생산성 측면에서) 압축 수단은 플레이트, 리브 및 캠(미국 엔지니어 Fitzgerald의 1905년 발명을 기억) 롤러, 탬핑과 같은 새로운 수단으로 대체되기 시작했습니다. 굴삭기의 슬래브, 캐터필라 트랙터 및 부드러운 롤러의 다중 해머 다지기 기계, 수동 폭발 장전기("점핑 개구리") 경량(50~70kg), 중형(100~200kg) 및 중량(500 및 1000kg) .
동시에 최초의 토양 압축 진동판이 나타났는데, 그 중 하나는 Lozenhausen(나중에 Vibromax)에서 나온 것이었고 상당히 크고 무거웠습니다(기본 크롤러 트랙터를 포함하여 24~25톤). 7.5m2 면적의 진동판은 트랙 사이에 위치했으며 엔진의 출력은 100hp였습니다. 진동 가진기가 1500kol/min(25Hz)의 주파수로 회전하고 기계를 약 0.6~0.8m/min(50m/h 이하)의 속도로 움직일 수 있어 약 80~80~80m/h의 생산성을 제공합니다. 약 0.5m의 다짐층 두께로 90m2/h 또는 50m3/h 이하.
보다 보편적입니다. 다짐 방법은 응집성, 비응집성 및 혼합 토양을 포함한 다양한 유형의 토양을 압축할 수 있는 것으로 입증되었습니다.
또한, 다짐시 다짐판이나 다짐해머의 낙하높이를 변화시켜 토양에 대한 힘다짐 효과를 조절하는 것이 쉽고 간단하였다. 이 두 가지 장점으로 인해 당시 충격 압축 방법이 가장 널리 보급되었습니다. 따라서 탬핑 기계 및 장치의 수가 몇 배로 늘어났습니다.
러시아(당시 소련)에서는 도로 자재의 기계적(인공) 압축으로의 전환과 압축 장비 생산 확립의 중요성과 필요성도 이해했다는 점에 유의하는 것이 적절합니다. 1931년 5월, Rybinsk(현재 ZAO Raskat) 작업장에서 국내 최초의 자체 추진 로드 롤러가 생산되었습니다.
제2차 세계대전이 끝난 후 토양 물체를 압축하기 위한 장비와 기술의 개선은 전쟁 전보다 열의와 효율성이 떨어지지 않게 진행되었습니다. 트레일러, 세미 트레일러 및 자체 추진 공압 롤러가 등장했으며, 이는 일정 기간 동안 세계 여러 국가에서 주요 토양 압축 수단이 되었습니다. 단일 사본을 포함한 무게는 10톤에서 50~100톤까지 상당히 넓은 범위에 걸쳐 있었지만, 생산된 대부분의 공압식 롤러 모델의 타이어 하중은 3~5톤(무게 15~25톤)이고 두께는 8-10이 트랙을 통과한 후 필요한 압축 계수에 따라 20-25cm(점착성 토양)에서 35-40cm(비응집성 및 저응집성)까지 압축된 층.
공압 롤러와 동시에 진동 토양 다짐기(진동판, 평활 롤러 및 캠 진동 롤러)가 개발되고 개선되었으며 특히 1950년대에 점점 인기를 얻었습니다. 또한 시간이 지남에 따라 진동 롤러의 트레일 모델은 선형 굴착 작업을 수행하는 데 더 편리하고 기술적으로 발전된 자체 추진 관절 모델로 대체되거나 독일인이 "Walzen-zug"(푸시 풀)이라고 불렀습니다. .
부드러운 진동 롤러 CA 402
DYNAPAC에서
일반적으로 토양 압축 진동 롤러의 각 최신 모델에는 부드러운 캠 드럼과 두 가지 버전이 있습니다. 동시에 일부 회사는 동일한 단일 축 공압식 휠 트랙터에 대해 두 개의 별도의 교체 가능한 롤러를 만드는 반면 다른 회사는 롤러 구매자에게 전체 캠 롤러 대신 캠이 있는 "쉘 부착"만 제공합니다. 매끄러운 롤러 위에 쉽고 빠르게 고정됩니다. 패딩 처리된 롤러 위에 장착하기 위해 유사한 부드러운 롤러 "쉘 부착 장치"를 개발한 회사도 있습니다.
진동 롤러의 캠 자체는 특히 1960년에 실제 작동이 시작된 후 기하학적 구조와 치수가 크게 변경되어 압축된 층의 품질과 두께에 유익한 영향을 미치고 압축률이 감소했다는 점에 특히 유의해야 합니다. 표면 근처 토양 구역의 풀림 깊이.
이전의 "shipfoot" 캠이 얇고(지지면적 40-50cm2) 길었다면(최대 180-200mm 이상), 최신 아날로그 "padfoot"은 더 짧아졌습니다(높이는 주로 100mm, 때로는 120-150mm임) mm) 및 두껍습니다(정사각형 또는 직사각형의 측면 크기가 약 110-130 mm인 지지 면적 약 135-140 cm 2).
토양 역학의 법칙과 의존성에 따르면 캠 접촉면의 크기와 면적이 증가하면 토양의 유효 변형 깊이가 증가합니다(점착성 토양의 경우 1.6-1.8배). 캠 지지 패드 측면의 크기). 따라서 적절한 동적 압력을 생성하고 캠이 토양에 5-7cm 침지되는 깊이를 고려할 때 패드풋 캠이 있는 진동 롤러를 사용하여 양토와 점토의 압축 층은 25-28cm가 되기 시작했습니다. , 이는 실제 측정에 의해 확인됩니다. 이 다짐층의 두께는 최소 25~30톤 무게의 공압 롤러의 다짐 능력과 비슷합니다.
여기에 진동 롤러를 사용하여 비점착성 토양의 압축된 층의 훨씬 더 두꺼운 두께와 더 높은 작업 생산성을 추가하면 토양 압축을 위한 트레일 및 세미 트레일 공압 휠 롤러가 점차 사라지기 시작하여 현재 실제로 사용되는 이유가 분명해집니다. 생산되지 않거나 드물게 생산됩니다.
따라서 현대적인 상황에서 세계 대다수 국가의 도로 산업에서 주요 토양 압축 수단은 단일 축 공압 휠 트랙터로 연결되는 자체 추진 단일 드럼 진동 롤러가 되었습니다. 매끄러운 작업체(암석 토양을 포함하여 응집력이 없고 응집력이 낮은 세립 및 거친 토양용) 또는 패드 롤러(응집성 토양).
오늘날 전 세계에는 총 중량(3.3~3.5~25.5~25.8톤), 진동 드럼 모듈의 무게( 1,6–2에서 17–18 t) 및 치수. 진동 가진기의 설계, 진동 매개변수(진폭, 주파수, 원심력) 및 조절 원리에도 약간의 차이가 있습니다. 물론 도로 작업자에게는 적어도 두 가지 질문이 발생할 수 있습니다. 이러한 롤러의 올바른 모델을 선택하는 방법과 이를 가장 효과적으로 사용하여 특정 실제 현장에서 최저 비용으로 고품질 토양 압축을 수행하는 방법입니다. .
이러한 문제를 해결하려면 먼저 진동 롤러를 선택하는 압축을 위해 주요 토양 유형과 그 상태(입자 크기 분포 및 수분 함량)를 매우 정확하게 설정해야 합니다. 특히 또는 무엇보다 먼저 토양에 먼지(0.05-0.005mm)와 점토질(0.005mm 미만) 입자가 있는지와 상대 습도(최적 값의 분수)에 주의를 기울여야 합니다. 이 데이터는 토양의 압축 가능성, 가능한 압축 방법(순수 진동 또는 전력 진동 충격)에 대한 첫 번째 아이디어를 제공하며 매끄럽거나 패딩된 드럼이 있는 진동 롤러를 선택할 수 있게 해줍니다. 토양 수분과 먼지 및 점토 입자의 양은 강도 및 변형 특성에 큰 영향을 미치며 결과적으로 선택한 롤러의 필요한 압축 능력, 즉 노반 건설 기술에 의해 지정된 토양 뒷채움층에 필요한 다짐 계수(0.95 또는 0.98)를 제공하는 능력입니다.
대부분의 최신 진동 롤러는 정압 및 진동 매개변수에 따라 어느 정도 표현되는 특정 진동 충격 모드에서 작동합니다. 따라서 토양 압축은 일반적으로 두 가지 요인의 영향으로 발생합니다.
느슨하고 응집력이 없는 토양을 압축할 때 주요 역할은 첫 번째 요소에 속하며 두 번째 요소는 긍정적인 추가 역할만 합니다. 내부 마찰력이 미미하고 작은 입자 사이의 물리적-기계적, 전기화학적 및 물-콜로이드 접착이 상당히 높고 지배적인 응집성 토양에서 주요 작용 요인은 압력 또는 압축 및 전단 응력의 힘입니다. 첫 번째 요소의 역할은 부차적이 됩니다.
한때(1962-64) 토양 역학 및 역학에 대한 러시아 전문가의 연구에 따르면 외부 하중이 없을 때 건조하거나 거의 건조한 모래의 압축은 일반적으로 진동 가속도가 최소 0.2g인 약한 진동으로 시작됩니다. (g – 지구 가속도) 약 1.2-1.5g의 가속도에서 거의 완전한 압축으로 끝납니다.
최적으로 젖어 있고 물에 포화된 동일한 모래의 경우 유효 가속 범위는 0.5g에서 2g까지 약간 더 높습니다. 표면으로부터의 외부 하중이 있거나 모래가 토양 덩어리 내부에 고정된 상태에 있는 경우, 압축은 0.3-0.4g에 해당하는 특정 임계 가속도로만 시작되며, 그 이상에서는 압축 과정이 더욱 집중적으로 진행됩니다.
거의 동시에 Dynapac 회사의 실험에서 모래와 자갈에 대한 거의 동일한 결과를 얻었습니다. 이 실험에서 블레이드 임펠러를 사용하면 진동 시 이러한 재료의 전단 저항이 80% 감소할 수 있는 것으로 나타났습니다. –98% .
이러한 데이터를 기반으로 진동판이나 진동 드럼에서 진동원이 있는 표면으로부터의 거리에 따라 작용하는 임계 가속도의 변화와 토양 입자 가속도의 감쇠라는 두 가지 곡선을 구성할 수 있습니다. 이 곡선의 교차점은 모래나 자갈에 대한 유효 다짐 깊이를 제공합니다.
쌀. 1. 진동 가속도의 감쇠 곡선
DU-14 롤러로 압축하는 동안 모래 입자
그림에서. 그림 1은 추적 진동 롤러를 사용하여 압축하는 동안 특수 센서에 의해 기록된 모래 입자 진동 가속의 두 가지 감쇠 곡선을 보여줍니다. DU-14(D-480) 두 가지 작동 속도. 토양 덩어리 내부의 모래에 대해 0.4-0.5g의 임계 가속도를 수용하면 그래프에서 이러한 가벼운 진동 롤러로 처리되는 층의 두께는 35-45cm이며 이는 다음과 같이 반복적으로 확인됩니다. 필드 밀도 모니터링.
운송 구조물의 노반에 놓인 불충분하거나 제대로 압축되지 않은 느슨한 비 응집성 세립 (모래, 모래 자갈) 및 심지어 거친 (암석 거친 쇄설, 자갈-자갈) 토양은 낮은 강도와 안정성을 매우 빠르게 나타냅니다. 다양한 유형의 충격 및 충격 조건에서 대형 트럭, 도로 및 철도 운송 중 발생할 수 있는 진동, 운전을 위한 다양한 충격 및 진동 기계 작동 중(예: 말뚝 또는 도로 포장 층의 진동 압축) , 등.
트럭이 40~80km/h의 속도로 통과할 때 도로 구조물 요소의 수직 진동 주파수는 7~17Hz이며, 토양 성토 표면에 1~2톤 무게의 다짐 슬래브가 1회 충격을 가할 때 발생합니다. 7-10 ~ 20-23Hz의 주파수를 갖는 수직 진동과 수직 진동의 약 60 % 주파수를 갖는 수평 진동.
충분히 안정적이지 않고 진동과 흔들림에 민감한 토양에서는 이러한 진동으로 인해 변형과 눈에 띄는 강수량이 발생할 수 있습니다. 따라서 진동이나 기타 동적 영향으로 압축하여 진동, 흔들림 및 입자 이동을 생성하는 것이 바람직할 뿐만 아니라 필요합니다. 그리고 대규모 도로, 철도, 심지어 수력 시설에서도 흔히 볼 수 있는 정적 굴림으로 그러한 토양을 압축하는 것은 전혀 의미가 없습니다.
서부 시베리아의 석유 및 가스 보유 지역, 브레스트-민스크-모스크바 고속도로의 벨로루시 구간 및 기타 지역의 철도, 고속도로 및 비행장의 제방에서 공압 롤러를 사용하여 저수분 1차원 모래를 압축하려는 수많은 시도 발트해 연안 국가, 볼가 지역, 코미 공화국 및 레닌그라드 지역의 사이트. 필요한 밀도 결과를 제공하지 않았습니다. 이러한 건설 현장에서는 견인형 진동 롤러의 모습만 보입니다. A-4, A-8그리고 A-12당시 이 심각한 문제를 해결하는 데 도움이 되었습니다.
느슨하고 거친 암석, 거친 블록 및 자갈 자갈 토양이 압축되는 상황은 불쾌한 결과로 인해 더욱 분명하고 심각해질 수 있습니다. 무거운 공압 롤러 (25 톤)를 사용하여 성실하게 롤링하여 모든 날씨 및 기후 조건에 강하고 저항하는 토양에서 높이가 3-5m 이상인 제방을 건설하는 것은 다음과 같습니다. 예를 들어, 연방 고속도로 "콜라"(상트페테르부르크-무르만스크)의 카렐리아 구간 중 하나 또는 소련의 "유명한" 바이칼-아무르 본선(BAM) 철도와 같이 건축업자에게 우려할 만한 심각한 이유를 제시하지 않았습니다.
그러나 가동 직후, 부적절하게 압축된 제방의 고르지 않은 국지적 침하가 도로의 일부 장소에서 30~40cm에 달하고 BAM 철도 선로의 일반적인 세로 프로필을 "톱니"로 왜곡하기 시작했습니다. 사고율이 높다.
제방의 세립질 및 거친 입자의 느슨한 토양의 일반적인 특성 및 거동의 유사성에도 불구하고 동적 압축은 서로 다른 무게, 크기 및 진동 효과 강도의 진동 롤러를 사용하여 수행되어야 합니다.
먼지와 점토 불순물이 없는 단일 크기 모래는 작은 충격과 진동에도 매우 쉽고 빠르게 재포장되지만 전단 저항이 미미하고 바퀴식 또는 롤러 기계의 투과성이 매우 낮습니다. 따라서 접촉 정압이 낮고 진동 충격 강도가 중간 정도인 경량, 대형 진동롤러와 진동판을 이용하여 다짐하여 다짐층의 두께가 감소하지 않도록 해야 한다.
중간 크기의 A-8(무게 8톤) 및 무거운 A-12(11.8톤)의 단일 크기 모래에 견인 진동 롤러를 사용하면 드럼이 제방에 과도하게 잠기고 롤러 아래에서 모래가 압착됩니다. 그 앞에는 토양 둑뿐만 아니라 "불도저 효과"로 인해 이동하는 전단파가 형성되어 최대 0.5-1.0m 거리에서 눈으로 볼 수 있습니다. 기본 층의 밀도는 0.95 이상의 압축 계수를 가졌음에도 불구하고 15-20cm 깊이까지의 제방 구역은 느슨해진 것으로 나타났습니다. 가벼운 진동 롤러를 사용하면 느슨해진 표면 영역이 5~10cm로 줄어들 수 있습니다.
분명히, 동일한 크기의 모래에 중간 및 무거운 진동 롤러를 사용하는 것이 가능하고 경우에 따라 권장되지만 간헐적인 롤러 표면(캠 또는 격자)을 사용하면 롤러의 투과성이 향상되고 모래 전단력이 감소하며 감소합니다. 풀림 영역을 7-10cm로 설정합니다. 이는 라트비아와 레닌그라드 지역에서 겨울과 여름에 그러한 모래 제방을 압축하는 저자의 성공적인 경험에 의해 입증됩니다. 0.95로 압축된 제방층의 두께를 보장하는 격자 드럼(중량 25톤)이 있는 정적 견인 롤러조차도 최대 50-55cm였으며 동일한 크기의 모래 언덕 롤러를 사용한 긍정적인 압축 결과도 있었습니다. (가늘고 완전히 건조한) 중앙아시아의 모래.
실제 경험에서 알 수 있듯이 거친 입자의 암석, 거친 쇄설 및 자갈-자갈 토양도 진동 롤러를 사용하여 성공적으로 압축됩니다. 그러나 그 구성에는 최대 1.0-1.5m 이상의 큰 조각과 블록이 있고 때로는 지배적이라는 사실로 인해 이동, 교반 및 이동이 불가능하므로 필요한 밀도와 안정성이 보장됩니다. - 쉽고 간단합니다.
따라서 이러한 토양에서는 진동 충격의 강도가 충분한 크고 무겁고 내구성이 뛰어난 부드러운 롤러 진동 롤러를 사용해야 하며, 견인 모델의 무게를 측정하거나 최소 12~13톤의 관절 버전용 진동 롤러 모듈을 사용해야 합니다.
이러한 롤러로 처리되는 토양층의 두께는 1-2m에 달할 수 있습니다. 이러한 종류의 충전은 주로 대규모 수력 공학 및 비행장 건설 현장에서 실행됩니다. 도로 산업에서는 이러한 제품이 드물기 때문에 도로 작업자가 무게가 12~13톤 이상인 작동 진동 롤러 모듈이 포함된 부드러운 롤러를 구매할 특별한 필요성이나 타당성이 없습니다.
러시아 도로 산업에서 훨씬 더 중요하고 심각한 것은 미세한 혼합(다양한 양의 먼지와 점토가 포함된 모래), 단순히 미사질이고 응집력이 있는 토양을 압축하는 작업입니다. 이는 암석질의 거친 쇄설성 토양보다 일상 생활에서 더 자주 접하게 됩니다. 토양과 그 품종.
특히 러시아의 여러 지역에 널리 퍼져 있는 미사질 모래와 순전히 미사질 토양을 사용하는 계약자에게는 많은 문제와 문제가 발생합니다.
이러한 비소성, 저응집성 토양의 특이성은 습도가 높고 북서부 지역이 주로 차량 통행의 영향이나 진동 롤러의 압축 효과로 인해 이러한 침수로 인해 "죄악"된다는 것입니다. 여과 능력이 낮고 과도한 수분으로 인해 간극 압력이 증가하기 때문에 "액화" 상태가 됩니다.
최적의 습도로 감소하면 이러한 토양은 진동 롤러 모듈 무게가 8-13톤인 중형 및 무거운 부드러운 롤러 진동 롤러에 의해 상대적으로 쉽고 잘 압축되며, 충전 층은 필요한 표준에 따라 압축됩니다. 50-80cm가 될 수 있습니다 (물에 잠긴 상태에서는 층의 두께가 30-60cm로 감소됩니다).
눈에 띄는 양의 점토 불순물(최소 8~10%)이 모래와 미사질 토양에 나타나면 상당한 응집력과 가소성을 나타내기 시작하고 압축 능력이 매우 좋지 않거나 전혀 없는 점토질 토양에 접근합니다. 순수한 진동 방법으로 인해 변형되기 쉽습니다.
N. Ya. Kharhuta 교수의 연구에 따르면 실제로 순수한 모래(1% 미만의 먼지 및 점토 불순물)를 압축할 때 0.95 계수로 압축된 층의 최적 두께는 180-200%에 도달할 수 있습니다. 작업자의 접촉 영역 진동 기계 기관(진동판, 충분한 접촉 정압을 갖춘 진동 드럼)의 최소 크기. 모래에서 이러한 입자의 함량이 4-6%로 증가하면 작업되는 층의 최적 두께가 2.5-3배 감소하고 8-10% 이상에서는 일반적으로 압축이 불가능합니다. 계수는 0.95입니다.
분명히 그러한 경우에는 강제 압축 방법으로 전환하는 것이 바람직하거나 필요합니다. 진동 충격 모드에서 작동하고 예를 들어 지면 압력이 6~8kgf/cm 2 인 정적 공압 휠 롤러보다 2~3배 더 높은 압력을 생성할 수 있는 현대식 무거운 진동 롤러를 사용합니다.
예상되는 힘 변형과 그에 따른 토양의 압축이 발생하려면 압축 기계의 작동 본체에 의해 생성된 정적 또는 동적 압력이 토양의 압축 및 전단 강도 한계(약 90-90°C)에 최대한 가까워야 합니다. 95%)를 초과할 수는 없습니다. 그렇지 않으면 전단 균열, 돌출 및 기타 토양 파괴 흔적이 접촉 표면에 나타나며, 이는 또한 압축에 필요한 압력을 제방의 기본 층으로 전달하는 조건을 악화시킵니다.
응집성 토양의 강도는 4가지 요소에 따라 달라집니다. 그 중 3개는 토양 자체(입자 크기 분포, 수분 및 밀도)와 직접 관련되며, 4번째(적용된 하중의 특성 또는 역동성 및 토양의 변화율로 추정) 토양의 응력 상태 또는 일부 부정확하지만 이 하중의 작용 시간)은 압축 기계의 효과와 토양의 유변학적 특성을 나타냅니다.
캠 진동 롤러
보맥
점토 입자의 함량이 증가하면 토양의 강도는 모래 토양에 비해 최대 1.5~2배 증가합니다. 점착성 토양의 실제 수분 함량은 강도뿐만 아니라 압축성에도 영향을 미치는 매우 중요한 지표입니다. 이러한 토양은 소위 최적의 수분 함량에서 가장 잘 압축됩니다. 실제 습도가 이 최적 습도를 초과하면 토양의 강도가 최대 2배까지 감소하고 가능한 압축 한계와 정도가 크게 감소합니다. 반대로 습도가 최적 수준 이하로 감소하면 인장 강도가 급격히 증가합니다(최적의 85%에서는 1.5배, 75%에서는 최대 2배). 이것이 수분이 적은 점착성 토양을 다지는 것이 어려운 이유입니다.
토양이 압축됨에 따라 강도도 증가합니다. 특히 성토의 다짐계수가 0.95에 도달하면 초기 다짐 순간의 강도에 비해 점성토의 강도는 1.5~1.6배, 1.0~2.2~2.3배 증가한다(다짐계수 0.80~0.85). ).
점도로 인해 유변학적 특성이 뚜렷한 점토질 토양에서는 하중 시간 20ms(0.020초)에서 동적 압축 강도가 1.5~2배 증가할 수 있으며, 이는 진동 충격 하중 적용 빈도에 해당합니다. 25~30Hz, 전단력의 경우 정적 강도에 비해 최대 2.5배까지 향상됩니다. 이 경우 해당 토양의 동적 변형 계수는 최대 3~5배 이상 증가합니다.
이는 동일한 변형 및 다짐 결과를 얻기 위해서는 정적 흙보다 응집성 흙에 더 높은 동적 다짐 압력을 가할 필요가 있음을 나타냅니다. 따라서 일부 응집성 토양은 6~7kgf/cm 2(공압 롤러)의 정압으로 효과적으로 압축할 수 있으며, 압축으로 전환할 때 15~20kgf/cm 2 정도의 동적 압력이 필요합니다.
이 차이는 응집성 토양의 응력 상태 변화율이 다르기 때문에 발생하며 강도가 10배 증가하면 강도는 1.5~1.6배, 100배~최대 2.5배 증가합니다. 공압 롤러의 경우 시간 경과에 따른 접촉 압력의 변화율은 30–50 kgf/cm 2 *sec이고, 래머 및 진동 롤러의 경우 약 3000–3500 kgf/cm 2 *sec입니다. 70~100배 증가합니다.
생성 시 진동 롤러의 기능적 매개변수를 올바르게 할당하고 응집성 및 기타 유형의 토양을 압축하는 작업을 수행하는 진동 롤러의 기술 프로세스를 제어하려면 다음 사항을 아는 것이 매우 중요하고 필요합니다. 입상 구성, 습도, 밀도 및 하중 역학에 따라 이러한 토양의 강도 한계 및 변형 계수 변화의 질적 영향 및 추세뿐만 아니라 이러한 지표에 대한 특정 값도 있습니다.
정적 및 동적 하중 하에서 밀도 계수가 0.95인 토양의 강도 한계에 대한 이러한 데이터는 N. Ya. Kharkhuta 교수에 의해 확립되었습니다(표 1).
1 번 테이블
다짐계수가 0.95인 토양의 강도한계(kgf/cm2)
그리고 최적의 습도
밀도가 1.0(100%)으로 증가하면 최적 수분을 함유한 응집력이 높은 일부 점토의 동적 압축 강도는 35~38kgf/cm2로 증가한다는 점에 유의하는 것이 적절합니다. 여러 국가의 따뜻하고 덥거나 건조한 장소에서 발생할 수 있는 습도가 최적의 80%로 감소하면 강도는 훨씬 더 큰 값인 35-45kgf/cm 2(밀도 95%)에 도달할 수 있습니다. 심지어 60-70 kgf/cm cm 2 (100%)입니다.
물론 이러한 고강도 토양은 무거운 진동 충격 패드 롤러로만 다질 수 있습니다. 매끄러운 드럼 진동 롤러의 접촉 압력은 심지어 최적의 수분 함량을 지닌 일반 양토의 경우에도 표준에서 요구하는 다짐 결과를 얻기에는 분명히 불충분합니다.
최근까지 정적 및 진동 롤러의 매끄럽거나 패딩된 롤러 아래의 접촉 압력 평가 또는 계산은 간접적이고 입증되지 않은 지표 및 기준을 사용하여 매우 간단하고 대략적으로 수행되었습니다.
진동 이론, 탄성 이론, 이론 역학, 토양 역학 및 역학, 치수 및 유사성 이론, 바퀴 달린 차량의 크로스 컨트리 능력 이론 및 롤러 다이와 토양의 상호 작용에 대한 연구를 바탕으로 아스팔트 콘크리트 혼합물, 쇄석 기초 및 노상 토양의 압축된 선형 변형 가능 층의 표면, 휠 또는 롤러 유형 롤러(공압식 타이어 휠, 부드러운 공압 타이어 휠)의 작동 부분에서 접촉 압력을 결정하기 위한 보편적이고 매우 간단한 분석 관계 단단함, 고무 처리됨, 캠, 격자 또는 골이 있는 드럼):
σ o – 드럼의 최대 정압 또는 동압;
Q in – 롤러 모듈의 중량 하중;
Ro는 진동역학적 하중을 받는 롤러의 총 충격력입니다.
R o = Q(K d)
E o - 압축된 재료의 정적 또는 동적 변형 계수;
h – 압축된 재료 층의 두께;
B, D – 롤러의 너비와 직경;
σ p - 압축된 재료의 최대 강도(파괴);
Kd – 동적 계수
이에 대한 더 자세한 방법론과 설명은 2003년 유사한 컬렉션 카탈로그 "도로 장비 및 기술"에 제시되어 있습니다. 여기에서는 부드러운 드럼 롤러와 달리 표면의 전체 침하를 결정할 때 지적하는 것이 적절합니다. 캠, 격자 및 리브 롤러의 경우 재료 δ 0, 최대 동적 힘 R 0 및 접촉 압력 σ 0, 롤러의 폭은 부드러운 드럼 롤러와 동일하고 공압 및 고무 코팅 롤러의 경우 등가 직경은 다음과 같습니다. 사용된.
테이블에 그림 2는 노반에 타설할 때 압축 능력을 분석하기 위해 여러 회사의 접촉 압력, 부드러운 드럼 및 캠 진동 롤러를 포함한 동적 충격의 주요 지표에 대한 지정된 방법과 분석 종속성을 사용한 계산 결과를 보여줍니다. 60cm 층의 가능한 세립 토양 유형 중 (느슨하고 조밀 한 상태에서 압축 계수는 각각 0.85-0.87 및 0.95-0.96, 변형 계수 E 0 = 60 및 240 kgf입니다. /cm 2이고 롤러 진동의 실제 진폭 값도 각각 a = A 0 /A = 1.1 및 2.0), 즉 모든 롤러는 압축 능력 발현에 대해 동일한 조건을 가지므로 계산 결과와 비교에 필요한 정확성을 제공합니다.
JSC "VAD"는 가장 가벼운 것부터 시작하여 적절하고 효율적으로 작동하는 Dynapac의 토양 압축 부드러운 드럼 진동 롤러 전체 제품군을 보유하고 있습니다. CA152D) 그리고 가장 무거운 ( CA602D). 따라서 이러한 스케이트장 중 하나에 대해 계산된 데이터를 얻는 것이 유용했습니다( CA302D) 고유한 원리(무게 및 기타 진동 표시기를 변경하지 않고 진동 롤러의 부하를 증가시킴으로써)에 따라 생성된 무게가 유사하고 유사한 세 가지 Hamm 모델의 데이터와 비교합니다.
테이블에 그림 2는 또한 두 회사의 가장 큰 진동 롤러 중 일부를 보여줍니다( 보막, 오렌슈타인과 코펠), 캠 아날로그 및 트레일 진동 롤러 모델(A-8, A-12, PVK-70EA).
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표 2
데이터 분석 테이블. 2를 사용하면 실용적인 것을 포함하여 몇 가지 결론과 결론을 도출할 수 있습니다.
도출된 결론 중 일부는 그다지 새롭지 않을 수도 있고 실제 경험을 통해 이미 알려져 있을 수도 있습니다. 점착성 토양, 특히 수분이 적은 토양을 압축하기 위해 부드러운 진동 롤러를 사용하는 것이 쓸모 없다는 점을 포함합니다.
저자는 한때 타지키스탄의 특수 시험장에서 현재 운영 중인 Nurek 수력 발전소의 가장 높은 댐(300m) 중 하나에 배치된 Langar 양토를 압축하는 기술을 테스트했습니다. 양토의 구성은 모래 1~11%, 미사질 77~85%, 점토 입자 12~14%로 구성되었으며, 가소성 수치는 10~14, 최적 습도는 약 15.3~15.5%, 자연 습도는 7에 불과했습니다. – 9%, 즉 최적값에서 0.6을 초과하지 않았습니다.
양토의 압축은 이 건설을 위해 특별히 제작된 매우 큰 견인 진동 롤러를 포함하여 다양한 롤러를 사용하여 수행되었습니다. PVK-70EA(22t, 표 2 참조) 이는 상당히 높은 진동 매개변수(진폭 2.6 및 3.2mm, 주파수 17 및 25Hz, 원심력 53 및 75tf)를 가졌습니다. 그러나 토양 수분이 낮기 때문에 이 무거운 롤러를 사용하여 필요한 0.95의 압축은 19cm 이하의 층에서만 달성되었습니다.
이 롤러는 A-8 및 A-12와 마찬가지로 보다 효율적이고 성공적으로 최대 1.0-1.5m 층으로 쌓인 느슨한 자갈 및 자갈 재료를 압축했습니다.
다양한 깊이의 제방에 설치된 특수 센서를 사용하여 측정된 응력을 기반으로 표시된 3개의 진동 롤러에 의해 압축된 토양 깊이에 따른 이러한 동적 압력의 감쇠 곡선이 구성되었습니다(그림 2).
쌀. 2. 실험적 동압력의 감쇠 곡선
총 중량, 치수, 진동 매개변수 및 접촉 압력의 상당히 큰 차이(차이는 2~2.5배에 달함)에도 불구하고 토양의 실험 압력 값(상대 단위)은 가깝고 다음을 준수하는 것으로 나타났습니다. 동일한 패턴(그림 2 그래프의 점선 곡선)과 분석적 의존성이 동일한 그래프에 표시됩니다.
토양 덩어리(직경 1m, 무게 0.5-2.0t의 탬핑 슬래브)의 순수한 충격 하중 하에서 실험적 응력 감쇠 곡선에 정확히 동일한 의존성이 내재되어 있다는 것이 흥미롭습니다. 두 경우 모두 지수 α는 변경되지 않고 3/2과 같거나 가깝습니다. 계수 K만 동적 하중의 특성 또는 "심각도"(공격성)에 따라 3.5에서 10으로 변경됩니다. "날카로운" 토양 하중이 높을수록 더 크고 "느린" 하중의 경우 낮습니다.
이 계수 K는 토양 깊이에 따른 응력 감쇠 정도에 대한 "조절자" 역할을 합니다. 값이 높을수록 응력은 더 빨리 감소하고, 적재 표면에서 멀어질수록 작업 중인 토양층의 두께가 감소합니다. K가 감소하면 감쇠의 특성이 더 부드러워지고 정압의 감쇠 곡선에 접근합니다(그림 2에서 Boussinet의 α = 3/2 및 K = 2.5). 이 경우, 더 높은 압력이 토양 깊숙이 "침투"하는 것처럼 보이고 다짐층의 두께가 증가합니다.
진동 롤러의 펄스 효과의 특성은 크게 변하지 않으며 K 값은 5-6 범위에 있다고 가정할 수 있습니다. 그리고 진동 롤러 하의 상대 동적 압력과 토양 제방 내부에 필요한 상대 응력의 특정 값(토양 강도 한계의 분수 단위)이 알려지고 거의 안정적으로 감쇠되면 합리적인 확률로 가능합니다. , 거기에 작용하는 압력이 계수 씰의 구현을 보장하는 층의 두께를 설정합니다(예: 0.95 또는 0.98).
연습, 시험 압축 및 수많은 연구를 통해 이러한 토양 내 압력의 대략적인 값이 확립되어 표에 제시되었습니다. 삼.
표 3
부드러운 롤러 진동 롤러를 사용하여 다진 층의 두께를 결정하는 단순화된 방법도 있습니다. 이에 따르면 진동 롤러 모듈의 각 중량 톤은 대략 다음과 같은 층 두께(최적의 토양 수분과 필요한 수분을 포함)를 제공할 수 있습니다. 진동 롤러의 매개변수):
결론. 현대식 스무스 드럼 및 패드 진동 롤러는 건설된 노반에 필요한 품질을 보장할 수 있는 효과적인 토양 다짐기입니다. 도로 엔지니어의 임무는 선택 및 실제 적용 시 올바른 방향을 위해 이러한 수단의 기능과 특징을 유능하게 이해하는 것입니다.
