Compactarea dinamică - o prezentare generală a subiectelor ScienceDirect

Compactarea dinamică este una dintre cele mai vechi metode de îmbunătățire a solului cunoscute, utilizată de romani înainte de 100 de ani și în Statele Unite încă din anii 1800 (galeză, 1986).

Termeni asociați:

• Ingineria energetică
• Densificarea
• Reclamarea terenului
• Rezistenta la compresiune
• Compactarea impactului
• Scurgere verticală prefabricată

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Densificarea profundă

6.1.3 Compactare dinamică

Compactarea dinamică (DDC, tamponare puternică, consolidare dinamică etc.) este o metodă rentabilă de compactare a solului prin care o greutate mare este ridicată și scăzută în mod repetat de la înălțime, afectând suprafața solului cu o energie de impact ușor calculată (figurile 6.12 și 6.13). Costurile sunt aproximativ 2/3 din coloanele de piatră, cu economii de până la 50% față de alte alternative de densificare profundă (www.wsdot.wa.gov). Compactarea dinamică este una dintre cele mai vechi metode de îmbunătățire a solului cunoscute, utilizată de romani înainte de 100 de ani și în Statele Unite încă din anii 1800 (galeză, 1986).

Figura 6.12. Schema compactării dinamice profunde (DDC).

Amabilitatea Densification, Inc.

Figura 6.13. Fotografii cu aplicații de teren DDC.

Amabilitatea lui Hayward Baker (sus) și Densification, Inc. (fund).

Numele nu prezintă cu acuratețe procesele reale de încărcare și transmitere a energiei. Unul dintre cei mai mari numitori greșiti în ceea ce privește comparația dinamică este acela că este un tratament de suprafață la sol, deoarece sarcinile sunt aplicate la suprafață. Dar compactarea dinamică, spre deosebire de compactarea convențională superficială a umplerii controlate, este un proces de densificare a solurilor la adâncimi semnificative prin aplicarea unei energii de impact mari la suprafața solului. La impact, se creează cratere adânci de până la șase picioare sau mai mult, care trebuie apoi umplute înapoi înainte de treceri suplimentare de compactare și, în cele din urmă, la finalizarea procesului de compactare. Dar densificarea la adâncime are loc ca urmare a energiei dinamice a undelor care este transmisă prin sol.

Principalele obiective ale compactării dinamice sunt îmbunătățirea caracteristicilor de rezistență și compresibilitate, fie prin crearea unei plute uniforme de material densificat, fie prin compactare în locații unde se vor aplica sarcini concentrate (de exemplu, sarcini pe coloană). Proprietățile îmbunătățite ale solului au ca rezultat o capacitate portantă sporită și așezări reduse, inclusiv așezări diferențiale. Compactarea dinamică permite deseori construcția de picioare de împrăștiere convenționale, oferind o capacitate portantă de până la 100-150 kPa (2000-3000 psf).

Aplicațiile constau în scăderea unui manipulator greu (greutate) de la o înălțime specificată de un număr calculat de ori în locații determinate cu precizie într-un model de pe site. Modelele de scădere constau, de obicei, din grile primare și secundare (și, ocazional, terțiare), cum sunt descrise în Figura 6.14. Distanța rețelei este de obicei de aproximativ 3-7 m (9-21 ft). Greutățile variază de obicei de la 6 la 30 de tone (până la 40 de tone), iar înălțimile de cădere variază de obicei de la 10 la 30 m (30-100 ft), uneori mai mult.

Figura 6.14. Exemplu de model de grilă pentru DDC.

Densificarea eficientă este tipică la adâncimi de 10 m (sau mai mult, cu platforme și greutăți foarte mari). Cea mai mare îmbunătățire are loc, de obicei, între 3 și 8 m (10-25 ft) sub suprafața solului, cu grade de îmbunătățire scăzute la adâncimi mai mari. Straturile de suprafață (suprafața de aproximativ 1-3 m) trebuie să fie recompactate din cauza perturbării sarcinilor de impact și a lipsei unei confinări suficiente. Pentru a estima efortul de compactare necesar folosind compactarea dinamică, formula Menard este în general urmată:

unde Z este adâncimea de tratament (necesară), M masa de tamponare (tone), H înălțimea de cădere, n constanta (dependentă de sol), de obicei între 0,3 și 0,6 pentru solurile nisipoase.

Adâncimi mai mari au fost densificate în mod eficient folosind un sistem cunoscut sub denumirea de compactare dinamică cu energie ridicată, în care eficiența maximă este obținută prin căderea completă liberă a greutății prin utilizarea unui sistem de eliberare a greutății special conceput (www.menard-web.com). Ca un caz extrem, Menard a dezvoltat un compactor „Giga” pentru densificarea mai profundă pe aeroportul din Nisa din Franța (Figura 6.15).

Figura 6.15. Compactorul „Giga” al lui Menard scade o greutate de 200 de tone.

Amabilitatea lui Menard.

Proiectarea unei aplicații de compactare dinamică necesită determinarea celei mai eficiente aplicații de energie la fața locului. Acest lucru poate fi stabilit inițial pe baza datelor din investigațiile site-ului. Aplicațiile reale ale programului DDC sunt de obicei reglate fin sau modificate, pe baza secțiunilor de testare sau după testarea pe teren a aplicațiilor preliminare (adică, după o fază inițială de picături). Măsurătorile de penetrare pe teren (sau „adâncimile craterului”) și presiunile porilor sunt monitorizate continuu pentru a permite ajustarea programului de teren. Măsurătorile adâncimilor craterului sunt, de asemenea, utilizate într-un mod similar cu rularea dovezilor, deoarece adâncimile mai adânci ale craterului indică locații „mai moi” sau „mai slabe” care pot necesita o atenție suplimentară.

---