Zhutňování půdy – Zhutňování půdy
Zhutňování půdy je umělá přeměna vlastností zemin pro stavební účely, aniž by se zásadně změnil jejich fyzikální a chemický stav; je proces vzájemného pohybu půdních částic, v důsledku čehož se zvyšuje počet kontaktů mezi nimi na jednotku objemu v důsledku jejich redistribuce při působení mechanických sil působících na půdu. Jedna z metod technické rekultivace půdy.
Ke zhutnění půdy obvykle dochází jako proces vytěsňování plynné (vzduch) a kapalné fáze (voda), v důsledku čehož se pevné částice spojují a půda, skládající se ze tří fází (pevná, kapalná – roztok pórů, plyn), přechází do stavu blízkého dvoufázovému systému – hmota půdy; Při maximálním zhutnění půda neobsahuje více než 3–5 % vzduchu. Největšího zhutnění je dosaženo při optimálním obsahu vlhkosti pro každou půdu.
Zhutnění zemin se provádí pro zajištění jejich stanovené hustoty a pro snížení velikosti a nerovnoměrnosti následného sedání základů a zemních prací. Při zhutňování zemin se zvyšuje jejich pevnost a snižuje se jejich stlačitelnost a filtrační schopnost. Stupeň zhutnění zeminy se posuzuje objemovou hmotností jejího skeletu: zhutněná zemina je (podmíněně) zemina, jejíž objemová hmotnost skeletu je 1,6 t/m3. Zhutňování zeminy se rozšířilo ve vodním stavitelství, silničním stavitelství, železničním stavitelství, při provádění zemních prací souvisejících s vertikálním plánováním zástavby, při zasypávání jímek a rýh po vybudování základů, pokládání podzemních inženýrských sítí apod. Zhutňování zeminy je velmi účinné při přípravě základů na nestejnoměrných (z hlediska stlačitelnosti) objemných, sesedacích a vodou nasycených jílovitých zeminách.
Ke zhutňování zemin se používají tyto metody: válcování, pěchování, vibrace, hydraulická metoda (promývání), hutnění sprašových zemin máčením, seismické zhutňování (hutnění výbuchy), dále kombinace dvou způsobů: např. vibrace s pěchováním (vibrační ráz), vibrace s vodní injektáží (hydrovibrační zhutňování) atd. Použití piletických, atd. granulometrických aditiv zemin. Pro plošné hutnění zemin se používají silniční válce, pěchy, vibrátory, vibrační desky atd. Hluboké zhutnění půdy se provádí při optimálním obsahu vlhkosti; Pokud je přirozená vlhkost půdy nižší než optimální, je předem navlhčena. Kontrola kvality zhutnění zeminy se provádí statickým a dynamickým sondováním a také odběrem vzorků z utužené vrstvy za účelem studia jejích pevnostních, deformačních a filtračních vlastností.
Zhutňování zemin se provádí zejména pro zajištění jejich stanovené hustoty a následně pro snížení velikosti a nerovnoměrnosti následného sedání základů a zemních prací. S U. g. zvyšuje se jejich pevnost, klesá stlačitelnost a filtrační schopnost. Při zhutňování vodou nasycených půd dochází k vytlačování vody z půdních pórů. Míra zhutnění půdy se posuzuje podle hustoty půdy, tedy objemové hmotnosti jejího skeletu (vyschlé půdy). Zhutněná zemina je (podmíněně) zemina, jejíž objemová hmotnost skeletu není menší než 1,6 t/m3.
Zhutňování půdy se rozšířilo ve vodním stavitelství, silničním a železničním stavitelství. stavebnictví, při provádění zemních prací souvisejících s vertikálním plánováním zastavěných ploch, při zasypávání jímek a rýh po výstavbě základů, pokládání podzemních inženýrských sítí apod. Zhutňování zeminy je velmi účinné při přípravě základů budov a staveb zřizovaných na nestejnoměrných (z hlediska stlačitelnosti) objemných, sesedacích a vodou nasycených zeminách.
Rozlišuje se povrchové a hluboké zhutnění půdy. Při povrchovém zhutňování zemin. používají se silniční válce, podbíjecí stroje atd. Hloubkové hutnění zemin se provádí pomocí vertikálních pískových drenáží, pilot, hydrovibračního hutnění a dalších metod. Povrchové zhutňování zemin se provádí při optimální vlhkosti půdy. Pokud je přirozená vlhkost půdy nižší než optimální, je předem navlhčena. Pro kontrolu kvality zhutnění zeminy se provádí statické a dynamické sondování zeminy a odebírají se vzorky zeminy ze zhutněné vrstvy za účelem studia jejích pevnostních, deformačních a filtračních vlastností.
Kvalita zhutnění zeminy je dána především jejím granulometrickým složením, počáteční vlhkostí, typem a technickými vlastnostmi strojů na zhutňování zeminy a správnou organizací jejich práce. Jak již bylo uvedeno, nejlepších výsledků zhutnění se dosahuje při optimální vlhkosti půdy (v závislosti na jejím granulometrickém složení).
Pro snížení adhezivních sil a zvýšení efektu utužení půdy je nutné půdu buď vysušit na vlhkost 2–3 %, nebo naopak navlhčit na optimální vlhkost. Druhý způsob je nejracionálnější a v praxi je široce používán. Kompaktibilita zemin různého granulometrického složení také závisí do značné míry na povaze vnějšího dopadu, který na ně působí zhutňovací činidlo.