Определение требуемого коэффициента фильтрации песка расчетом.

Устройство дренажей мелкого заложения.

Ровики таких дренажей устраивают экскаваторами-дреноукладчиками на гусеничном ходу, снабженными специальными приспособлениями для укладки гончарных и керамических труб в траншею с одновременным обертыванием их синтетической тканью. Экскаватор-дреноукладчик разрабатывает траншею глубиной до 4,5 и шириной до 0,6 м с укладкой труб диаметром до 200 м.
При круглогодичном производстве работ применяют экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-20, позволяющий укладывать различные трубчатые дрены даже при промерзшем грунте. Дреноукладчик разрабатывает траншею автоматически, выдерживая заданный уклон копирным устройством. Звенья труб, опускаемых на предварительно подготовленное основание — подушку, соединяют между собой перфорированными муфтами-вкладышами. Контейнер со звеньями и муфтами устанавливают у спускового лотка дреноукладчика. На нем имеется бухтодержатель, необходимый для укладки гофрированных труб. Дреноукладчик обслуживают два человека. Скорость укладки труб в однородные грунты при средней глубине траншеи не более 1,4 м составляет не менее 120 м/ч. Ширина траншей не превышает 0,4 м. Максимальный внутренний диаметр укладываемых труб 125 мм, среднее давление на грунт до 0,1 МПа. Дреноукладчик может работать и на участках с очень влажными грунтами.
За рубежом дреноукладчики оборудованы лазерной установкой и бухтодержателем полимерных гибких гофрированных труб диаметром 50 и реже 80 мм (рис. 10.23). Наличие лазерной установки гарантирует строгое соблюдение уклона дрен. Трубы эластичные, перфорированные, не требуют устройства фильтров. Труба автоматически укладывается в траншею, вырытую этим же дреноукладчиком.
Дреноукладчики целесообразно использовать лишь при скорости потока не менее 0,7—0,9 км/смену. При меньшей скорости потока применяют технологию, основанную на использовании базового автогрейдера тяжелого типа:
1) роют ровик глубиной до 0,35 м за 3—4 прохода автогрейдера (рис. 10.24);
2) уплотняют грунт дна ровика задним колесом автогрейдера;
3) раскатывают по дну и наклонным стенкам ровика геотекстиль;
4) при помощи автогрейдера разматывают бухту с пластмассовой перфорированной трубой d=50 мм;
5) внахлестку обертывают геотекстиль вокруг трубы;
6) ровик засыпают песком, сдвигая его под углом 60—70 е к оси дороги отвалом автогрейдера.
Затем устраивают дренирующий песчаный слой и уплотняют его пневмокатком при оптимальной влажности. (При такой влажности быстрее образуются микросводы и прекращается заиливание труб).
На автогрейдере монтируют не только бухтодержатель с желобом для автоматической укладки труб, но и барабан, на который наматывают геотекстиль требуемой ширины. При его движении ткань расстилается и на нее ложится труба. Звенья труб с жесткими стенками укладывают при помощи желоба, одним кондом прикрепленного к платформе прицепа с контейнерами труб. Другой конец опущен в предварительно вырытый ровик или траншею. Звенья труб вручную соединяют эластичными перфорированными муфтами-вкладышами либо обертывают тканью, ранее уложенной в ровик.
Если применяют асбестоцементные трубы, то нарезают пропилы, используя нарезчики швов цементобетонных покрытий (рис. 10.25). При этом требуются алмазные диски, чтобы ширина пропилов не превышала зазоров, указанных ранее (см. пп. 10.3 и 10.4).
При устройстве фильтровых обсыпок шаблон устанавливают над предварительно уложенной трубой. По лотку с автоприцепа в него ссыпают каменный материал. Потом к наружным стенкам шаблона подсыпают песок дренирующего слоя, и двое рабочих передвигают шаблон вперед (см. рис. 10.4).
Практика показала нецелесообразность строительства дренажей в дождливое время года.

Определение требуемого коэффициента фильтрации песка расчетом.

Песок используют более чем в десяти отраслях, что делает его наиболее универсальным материалом природного происхождения. Приготовление строительных смесей, обустройство дорог, посыпка железнодорожных полотен, тушение пожаров — для каждого конкретного случая необходим свой вид песка, с определенным набором характеристик.
В зависимости от способа применения, при выборе нужного песка учитывается крупность песчинок, состав материала, объемно насыпная масса и уровень фильтрации. Последний показатель можно определить, рассчитав предельную плотность песка в условиях определенной влажности, считающейся нормальной в конкретных условиях использования. Соответственно, если понизить влажность, коэффициент фильтрации возрастет, и наоборот — при высоко влажности он понижается.

Естественно, возникает вопрос: зачем определяют коэффициент фильтрации?
Коэффициента фильтрации рассчитывают для определения способности песка пропускать воду. Единицей измерения при этом является количество метров в сутки. Расчет ведется с учетом гидравлического градиента, равного единице. Таким образом, полученное число показывает, на какое расстояние вода проникает в песок за сутки.
Коэффициент фильтрации определяет качество песка, делая акцент на его проникающей способности. Если показатель низкий, значит в составе песка большое количество глины, пропускная способность у которой нулевая. Такой песок применяется в ограниченных сферах, а в строительстве его применение не рекомендуется, так как уровень прочности конструкций с таким песком в составе смесей будет снижен.

Максимальный коэффициент фильтрации — у крупнозернистого песка. Это возникает из-за того, что большое количество воздуха между его песчинками пропускает больше воды.
У всех видов песков свои уникальны особенности. Вполне естественно, что коэффициент фильтрации отличается в зависимости от вида материала. Так, этот показатель у относительно неочищенного карьерного песка составляет от полуметра до семи метров в сутки. А вот в песке, добытом намывным способом, очень низкое содержание глины. При условии, что песчинки имеют средние размеры (2-2,5 миллиметра), уровень фильтрации достигает 5-20 метров в сутки. У мелкого песка (1-2 миллиметра) показатель ниже — 1-10 метров в сутки.

Для удобства определения качества сырья, коэффициент фильтрации для каждого вида песка указан в таблицах соответствующих государственных стандартов.
Изменить коэффициент фильтрации можно, дополнительно очистив песок от содержания глинистых частиц.