Verteilung der Spannungen, Verformungen und der Dichte beim Verdichten von Aufschüttungen mit Stampfplatten

Abstract

Aufgrund von Versuchen wurden Angaben über die Gesetzmäßigkeit der Spannungsänderungen, Verformungen und der Bodendichte während des Stoßvorgangs mit einer Stampfplatte ermittelt. Diese Angaben weichen in folgenden Punkten von den bisherigen Vorstellungen ab: die Einwirkungszeit der Stoßlast war 20 - 50 mal geringer als die Gesamtzeit des Stoßes; die Belastungsdauer sowie die Zeit, in der eine maximale Verformung erreicht wurde, ist annähernd 10 - 20 mal größer als die Einwirkungszeit der Stoßlast; die maximalen Werte der Bodenverformung beim Stoß mit einer Stampfplatte werden am Ende der Belastung erreicht, wo die Größe der Spannungen 10 - 15 % der maximalen Spannungen beträgt.

Die Spannungsverteilung auf die Kontaktfläche der Stampfplatte und über die Tiefe der Aufschüttung entspricht Spannungsverteilung bei statischer Belastung.

Bei konstanter Arbeit ist die Verdichtungswirkung annähernd gleich für beliebige Kombinationen von Gewicht und Fallhöhe. Für eine gleichmäßigere Verdichtung erhöht man jedoch besser das Gewicht der Stampfplatte und nicht die Höhe.

Bei den in den Versuchen geltenden Kennwerten für Stampfplatten nimmt die Dichte des Bodens in den oberen Schichten mit zunehmenden Arbeitsaufwand nur unwesentlich zu. Die größte Dichtezunahme beobachtet man in den darunterliegenden Schichten. Bei einer Arbeit von 3 tm wurde die gleichmäßigste Verteilung der Dichte über die gesamte Dicke der Verdichtungsschicht erzielt.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Stoßwelle und der Verformungsmodul des Bodens nehmen mit zunehmender Stoßzahl zu, die Stoßzeit und die Gesamtzeit der Stoßeinwirkung hingegen nehmen ab.

Die Versuchsergebnisse präzisieren somit die Angaben für Gleichungen zur Berechnung der Kennwerte der Bauteile von Verdichtungsgeräten für die Stampfverdichtung.