Энергия единичного удара уплотняющей машины

В общем случае процесс уплотнения грунтов частоударными механизмами можно описать следующим образом. Первые удары бойка по уплотняющей плите, которая передает энергию грунту, вызывают быстрое сближение отдельных частиц грунта и вытеснение воздуха из пор в атмосферу. При этом имеет место максимальная осадка грунта и повышение плотности прилегающего к трамбовке слоя. Увеличение длительности трамбования приводит как к росту плотности, и к увеличению толщины прорабатываемого слоя. Плита воздействует на уже уплотненный грунт и через него на нижележащие слои. В этом случае энергия трамбовки дополнительно расходуется на преодоление инерционности верхнего, уже уплотненного, слоя грунта, а его упругие свойства проявляются в большей степени. В конце уплотнения прекращается заметное повышение плотности грунта, как по абсолютному значению, так и по глубине слоя, поскольку в грунте возникают остаточные деформации, а ударный импульс гасится упругой деформацией всей толщи грунта.

Большое значение для протекания процесса уплотнения имеет энергия единичного удара. Если исходить из условия, что напряжения на поверхности грунта не превышают предела прочности и при изменении параметров трамбовки остаются постоянными, то и в этом случае для различных типов ударных устройств распределение плотности по глубине слоя будет различным. Так, уплотняющая машина с небольшой энергией удара может уплотнять грунт па малую глубину, т.к. за счет упругости верхних слоев энергия такой машины будет поглощаться в верхнем слое. Увеличение энергии удара при той же площади уплотняющей плиты обеспечит уплотнение грунта на большую глубину.

Для определения рациональных режимов уплотнения грунта, обеспечивающих максимальную производительность механизма, необходимо учитывать, что увеличение толщины прорабатываемого слоя связано с ростом числа приложений нагрузок, необходимых для достижения заданной плотности, т.е. с увеличением времени уплотнения. Очевидно, что может быть найдена оптимальная толщина уплотняемого слоя, соответствующая максимальной производительности.