Разработка грунта в зимних условиях кратко

Обновлено: 03.07.2024

9.1. В зимний период целесообразно выполнять следующие работы: возведение насыпей из крупнообломочных и песчаных грунтов, разработку выемок и резервов в необводненных песках, гравийно-галечных и скальных грунтах; возведение насыпей из глинистых грунтов при влажности, близкой к оптимальной на устойчивых основаниях; разработку в непереувлажненных глинистых грунтах выемок глубиной более 3 м; устройство насыпей на болотах; выторфовывание; укрепление откосов насыпей регуляционных сооружений и русел рек каменной отсыпкой, бетонными плитами и т.п.; устройство штолен и глубоких дренажных прорезей.

Земляные работы в зимнее время должны выполняться непрерывно; работы следует вести высокими темпами с концентрацией производственных средств на узком фронте. Разработка боковых резервов возможна при отсутствии смерзания грунтов или в начале зимнего периода при температуре, близкой к 0°. В остальных случаях работы целесообразно вести из глубоких сосредоточенных резервов или карьеров, пригодных для работы экскаваторов.

9.2. Машины, предназначенные для работы в зимнее время, должны иметь утепленные кабины и капоты для двигателей, усиленное осветительное оборудование, а также дополнительное оборудование для очистки рабочих органов от смерзшегося грунта, устройства, повышающие проходимость машин в зимнее время. Фронт работ и подъездные пути должны быть ограничены хорошо видимыми и не заносимыми снегом знаками.

ППР должна быть предусмотрена организация систематической очистки от снега рабочих площадей и транспортных путей специализированными машинами.

9.3. В табл.9.1 приведены основные технико-экономические показатели подготовки грунта к разработке в зимних условиях, определяющие целесообразность выбора способов, типов машин и оборудования.

Показатели на 1 м

Подготовительные работы

9.4. До начала земляных работ на объектах, намеченных к строительству в зимних условиях, кроме общих подготовительных работ, должны быть проведены следующие специальные подготовительные работы: установлены снегонезаносимые разбивочные знаки; обеспечен водоотвод на участках производства работ на трассе; подготовлены подъездные пути и средства защиты их от снежных заносов; предохранены от промерзания участки, намеченные к разработке, а также участки с пучинистыми основаниями; обеспечено освещение мест разработки и укладки грунта; подготовлены помещения для обогрева рабочих.

9.5. Основания под насыпи должны быть подготовлены (включая снятие плодородного слоя почвы) в летнее время, а перед началом работ тщательно очищены от снега и льда. В случае возведения насыпи на сильно и чрезмерно пучинистых грунтах в районах с глубиной промерзания более 1,5 м нижние слои насыпей (1,2-1,5 м) следует устраивать до наступления устойчивых отрицательных температур.

9.6. В летний период необходимо подготовить поверхность сосредоточенных резервов и грунтовых карьеров к разработке в зимнее время. Подготовка заключается в устройстве подъездных дорог, расчистке поверхности, устройстве входных забоев и пионерных траншей, а также в устройстве отепляющих слоев или использовании химических реагентов для предотвращения промерзания грунта. Способы защиты от промерзания должны быть указаны в ППР.

9.7. Грунт предохраняют от промерзания предварительным рыхлением поверхности до наступления зимнего периода, засолением реагентами, снижающими температуру смерзания, укрытием поверхности грунта теплоизоляционными материалами, удержанием снежного покрова. Можно использовать в качестве утепляющих и снегоудерживающих средств густой кустарник, мощный слой дерна, высокий травостой, имеющийся на поверхности.

9.8. Наиболее простой и экономичный способ предохранения грунта от промерзания при его разработке в первой трети зимы - вспахивание на глубину не менее 35 см и боронование на глубину 15 см. Рыхление следует выполнять одно- или многостойковыми рыхлителями, плугами с перекрестным движением агрегата (рис.9.1). Боронование возможно выполнять фрезами или сельскохозяйственными боронами.

Рис.9.1. Схема вспахивания грунта при помощи рыхлителя:

1 - трактор с рыхлителем; 2 - разрыхленный слой; 3 - конец работы; 4 - начало работы (стрелками показаны направления и последовательность прохода)

Обязательным условием получения положительного эффекта от рыхления грунта является обеспечение естественного стока атмосферных вод с поверхности подготавливаемого участка и рыхление его непосредственно перед наступлением заморозков.

9.9. На участках, намеченных к разработке во вторую треть и на конец зимы, рыхление грунта должно сопровождаться мероприятиями, обеспечивающими усиленное снегонакопление. С этой целью на открытых и хорошо продуваемых участках устраивают снегозадерживающие полосы в виде снеговых и грунтовых валов или разреженных щитовых рядов. Можно проводить также засыпку отепляемой поверхности снегом с соседних участков бульдозерами или снегоочистителями-метателями. Расстояние между валиками или линиями щитов должно составлять 10-15-кратную высоту валика или щита.

9.10. В малоснежных районах и при небольших площадках утепления для защиты грунта от промерзания могут быть использованы местные теплоизолирующие материалы: опилки, стружки, торф, солома, мох и т.д. Эффективно также синтетическое пенопокрытие, изготовленное на месте работ из мочевино-формальдегидных смол, жидкого пенообразователя и катализатора отверждения. При отсутствии отепляющих материалов возможно перелопачивание грунта экскаваторами на глубину возможного промерзания, но не более 1,5 м (рис.9.2).

Рис.9.2. Схема предохранения грунта от промерзания методой перелопачивания:

1 - отвал грунта; А - ширина боковой проходки экскаватора; В - ширина полос перелопачивания грунта; Р - резерв

9.11. При отсутствии материалов и средств для теплоизоляции можно предохранить грунт от замерзания путем его обработки техническим хлористым натрием. Для обеспечения необходимого проникания соли в грунт россыпь сухой соли на участке должна быть закончена за 5-15 сут до наступления зимнего периода для песчаных и супесчаных грунтов и за 20-30 сут для суглинистых. Засоление концентрированным (20-23%-ным) раствором соли можно проводить непосредственно перед наступлением заморозков. Нормы расхода соли (хлористого натрия) принимаются по табл.9.2.

Расход соли, кг/м (л/м ) при глубине промерзания, м

9.12. При наличии вблизи карьера источника водоснабжения поверхность грунта, подлежащая разработке, может быть отеплена намораживанием пенольда толщиной до 40-50 см, который в дальнейшем очищается по мере разработки карьера бульдозерами. Образование пенольда происходит путем нанесения пожарными машинами на поверхность грунта слоев водовоздушной пены толщиной 10-15 см с последующим их замерзанием при температуре воздуха ниже 10-15 °С.

9.13. Резервы, предназначенные к разработке в зимних условиях, должны быть обследованы предварительно осенью. В задачу обследования входит определение плотности и влажности грунтов для решения вопроса о пригодности того или иного резерва или его участка для разработки. Пробы грунта для этих целей берут до глубины, намеченной к разработке. После наступления морозов проверяют влажность грунте в верхнем слое.

9.14. При возведении зимой на поймах рек больших насыпей из обводненного песка рекомендуется организовать его добычу и хранение в отвалах до наступления морозов. В процессе хранения при отрицательных температурах влага из песка частично вымерзает и после оттаивания его можно разрабатывать и укладывать в насыпь.

Значительная часть территории России расположена в зонах с продолжительной и суровой зимой. Однако строительство здесь ведется круглый год, в связи с чем примерно 20% общего объема земляных работ приходится выполнять при мерзлом состоянии грунта.

Для мерзлых грунтов характерным является значительное увеличение трудоемкости их разработки вследствие повышенной механической прочности. Кроме того, мерзлое состояние грунта усложняет технологию, ограничивает применение некоторых типов землеройных (экскаваторов) и землеройно-транспортных (бульдозеров, скреперов, фейдеров) машин, уменьшает производительность транспортных средств, способствует быстрому износу деталей машин, особенно их рабочих органов. В то же время временные выемки в мерзлом грунте можно разрабатывать без откосов.

В зависимости от конкретных местных условий разработку грунта в зимних условиях осуществляют следующими методами: 1) предохранением грунта от промерзания и последующей разработкой обычными методами, 2) разработкой грунта в мерзлом состоянии с предварительным рыхлением, 3) непосредственной разработкой мерзлого грунта, 4) оттаиванием фунта и его разработкой в талом состоянии.

Предохранение грунта от промерзания осуществляют рыхлением поверхностных слоев, укрытием поверхности различнымиутеплителями, пропиткой фунта солевыми растворами.

Рыхление грунта вспахиванием и боронованием производят на участке, предназначенном для разработки в зимних условиях. В результате верхний слой фунта приобретает рыхлую структуру с замкнутыми пустотами, заполненными воздухом, которая обладает достаточными термоизоляционными свойствами. Вспашку ведут факторными плугами или рыхлителями на глубину 20. 35 см с последующим боронованием на глубину 15. 20 см в одном направлении (или в перекрестных направлениях), что повышает термоизоляционный эффект на 18. 30%.

Укрытие поверхности грунта выполняют термоизоляционными материалами, желательно из дешевых местных материалов: древесных листьев, сухого мха, торфяной мелочи, соломенных матов, шлака, сфужек и опилок, укладываемых слоем 20. 40 см непосредственно по фунту. Поверхностное утепление фунта применяют в основном для небольших по площади выемок.

Рыхление мерзлого грунта с последующей разработкой землеройными или землеройно-фанспортными машинами осуществляют механическим или взрывным методом.

Механическое рыхление базируется на резании, раскалывании или сколе слоя мерзлого грунта статическим или динамическим воздействием.

Статическое воздействие основано на воздействии непрерывного режущего усилия в мерзлом грунте специальным рабочим органом - зубом. Для этого применяют специальное оборудование, у которого непрерывное режущее усилие зуба создается за счет тягового усилия трактора-тягача. Машины этого типа производят послойную проходку мерзлого грунта, обеспечивая за каждую проходку глубину рыхления порядка 0,3. 0,4 м. Рыхлят грунт параллельными (примерно через 0,5 м) проходками с последующими поперечными проходками под углом 60. 90° к предыдущим. Производительность рыхлителя 15. 20 м3/ч. В качестве статических рыхлителей применяют гидравлические экскаваторы с рабочим органом - зубом-рыхлителем.

Возможность послойной разработки мерзлого фунта делает статические рыхлители применимыми независимо от глубины промерзания.

Динамическое воздействие основано на создании ударных нафу-зок на открытой поверхности мерзлого фунта. Этим способом фунт разрушают молотами свободного падения (рыхление раскалыванием) либо молотами направленного действия (рыхление сколом). Молот свободного падения может иметь форму шара или клина массой до 5 т, подвешиваемого на канате к стреле экскаватора и сбрасываемого с высоты 5. 8 м. Шары рекомендуется применять при рыхлении песчаных и супесчаных фунтов, а клинья - глинистых (при глубине промерзания 0,5. 0,7 м).

В качестве молота направленного действия широко применяют дизель-молоты, используемые в качестве навесного оборудования к экскаватору или трактору. Дизель-молоты позволяют разрушать фунт на глубину до 1,3 м.

Рыхление взрывом эффективно при глубинах промерзания 0,4. 1,5 м и более и при значительных объемах разработки мерзлого фунта. Его применяют преимущественно на незастроенных участках, а на застроенных офаниченно - с использованием укрытий и локализаторов взрыва (тяжелых прифузочных плит). При рыхлении на глубину до 1,5 м применяют шпуровой и щелевой методы, а при больших глубинах - скважинный или щелевой. Щели на расстоянии 0,9. 1,2 м одна от другой нарезают щеленарезными машинами фрезерного типа или баровыми машинами. Из трех соседних щелей заряжается одна средняя, крайние и промежуточные щели служат для компенсации сдвига мерзлого фунта во время взрыва и для снижения сейсмического эффекта. Заряжают щели удлиненными или сосредоточенными зарядами, после чего их забивают песком. При взрывании мерзлый фунт полностью дробится, не повреждая стенок котлована или траншеи.

Непосредственная разработка мерзлого грунта (безпредварительного рыхления) ведется двумя методами: блочным и механическим.

Блочный метод основан на том, что монолитность мерзлого грунта нарушается с помощью разрезки его на блоки, которые затем удаляют экскаватором, строительным краном или трактором. Разрезку на блоки выполняют по взаимно перпендикулярным направлениям. При малой глубине промерзания (до 0,6 м) достаточно сделать только продольные прорезы. Глубина прорезаемых в мерзлом слое щелей должна составлять примерно 80% от глубины промерзания, так как ослабленный слой на границе мерзлой и талой зон не является препятствием для отрыва блоков от массива. Расстояние между нарезанными щелями зависит от размеров кромки ковша экскаватора (размеры блоков должны быть на 10. 15% меньше ширины зева ковша экскаватора). Для отгрузки блоков применяют экскаваторы с ковшами вместимостью 0,5 м3 и выше, оборудованные преимущественно обратной лопатой, так как выгрузка блоков из ковша прямой лопатой сильно затруднена.

Механический метод основан на силовом (иногда в сочетании с ударным или вибрационным) воздействии на массив мерзлого грунта. Реализуется применением как обычных землеройных и землеройно-транспортных машин, так и машин, оборудованных специальными рабочими органами.

Обычные машины применяют при небольшой глубине промерзания фунта: экскаваторы прямая и обратная лопаты с ковшом вместимостью до 0,65 м3 - 0,25 м, то же, с ковшом вместимостью до 1,6 м3 - 0,4 м, экскаваторы-драглайны - до 0,15 м, бульдозеры и скреперы - 0,05. 0,1 м.

Для расширения области применения в зимнее время одноковшовых экскаваторов начато применение специального оборудования: ковшей с виброударными активными зубьями и ковшей с захватно-клещевым устройством. За счет избыточного режущего усилия такие одноковшовые экскаваторы могут послойно разрабатывать массив мерзлого фунта, объединяя процессы рыхления и экскавации в единый.

Оттаивание мерзлого грунта осуществляют тепловыми способами, характеризующимися значительной трудоемкостью и энергоемкостью. Поэтому тепловые способы применяют только в тех случаях, когда другие эффективные методы недопустимы или неприемлемы, а именно: вблизи действующих подземных коммуникаций и кабелей, при необходимости оттаивания промерзшего основания, при аварийных и ремонтных работах, в стесненных условиях (особенно в условиях технического перевооружения и реконструкции предприятий).

Способы оттаивания мерзлого грунта классифицируют как по направлению распространения теплоты в грунте, так и по применяемому виду теплоносителя.

По направлению распространения теплоты в грунт можно выделить следующие три способа оттаивания грунта.

Способ оттаивания грунта сверху вниз неэффективен, так как источник теплоты размещается в зоне холодного воздуха, что вызывает большие потери теплоты. В то же время этот способ достаточно легко и просто осуществить, так как он требует минимальных подготовительных работ.

Способ оттаивания грунта снизу вверх требует минимального расхода энергии, так как оттаивание происходит под защитой льдоземляной корки и теплопотери при этом практически исключаются. Главный недостаток этого способа - необходимость выполнения трудоемких подготовительных операций, что ограничивает область его применения.

При оттаивании грунта по радиальному направлению теплота распространяется в фунте радиально от вертикально установленных профевающих элементов, пофуженных в фунт. Этот способ по своим экономическим показателям занимает промежуточное положение между двумя ранее описанными, а для своего осуществления требует также значительных подготовительных работ.

По виду теплоносителя различают следующие основные способы оттаивания мерзлых грунтов.

Огневой способ применяют для отрывки зимой небольших траншей. Для этого экономично использовать звеньевой агрегат, состоящий из рядаметаллических коробов в форме разрезанных по продольной оси усеченных конусов, из которых собирают сплошную галерею. Первый из коробов представляет собой камеру сгорания, в которой сжигают твердое или жидкое топливо. Вытяжная труба последнего короба обеспечивает тягу, благодаря которой продукты сгорания проходят вдоль галереи и прогревают расположенный под ней грунт. Для уменьшения теплопотерь галерею обсыпают слоем талого грунта или шлака. Полосу оттаявшего грунта засыпают опилками, а дальнейшее оттаивание вглубь продолжается за счет аккумулированной в грунте теплоты.

Способ электропрогрева основан на пропуске тока через разогреваемый материал, в результате чего он приобретает положительную температуру. Основными техническими средствами являются горизонтальные или вертикальные электроды.

При оттаивании грунта горизонтальными электродами по поверхности грунта укладывают электроды из полосовой или круглой стали, концы которых отгибают на 15. 20 см для подключения к проводам. Поверхность отогреваемого участка покрывают слоем опилок толщиной 15. 20 см, которые смачивают солевым раствором с концентрацией 0,2. 0,5% с таким расчетом, чтобымасса раствора была не менее массы опилок. Вначале смоченные опилки являются токопроводящим элементом, так как замерзший грунт не является проводником. Под воздействием теплоты, генерируемой в слое опилок, оттаивает верхний слой грунта, который превращается в проводник тока от электрода к электроду. После этого под воздействием теплоты начинает оттаивать следующий слой грунта, а затем нижележащие слои. В дальнейшем опилочный слой защищает отогреваемый участок от потерь теплоты в атмосферу, для чего слой опилок покрывают толем или щитами. Этот способ применяют при глубине промерзания фунта до 0,7 м, расход электроэнергии на отогрев 1 м3 грунта колеблется от 150 до 300 МДж, температура в опилках не превышает 8О. 9О°С.

Оттаивание грунта вертикальными электродами осуществляют с применением стержней из арматурной стали с заостренными нижними концами. При глубине промерзания 0,7 м их забивают в грунт в шахматном порядке на глубину 20. 25 см, а по мере оттаивания верхних слоев грунта погружают на большую глубину. При оттаивании сверху вниз необходимо систематически убирать снег и устраивать опилочную засыпку, увлажненную солевым раствором. Режим прогрева при стержневых электродах такой же, как и при полосовых, причем во время отключения электроэнергии электроды следует последовательно заглублять по мере прогрева грунта до 1,3. 1,5 м. После отключения электроэнергии в течение 1. 2 дн глубина оттаивания продолжает увеличиваться за счет аккумулированной в грунте теплоты под защитой опилочного слоя. Расход энергии при этом способе несколько ниже, чем при способе горизонтальных электродов.

Применяя прогрев снизу вверх, до начала прогрева необходимо бурить скважины, расположенные в шахматном порядке, на глубину, превышающую на 15. 20 см толщину мерзлого фунта. Расход энергии при отофеве фунта снизу вверх существенно снижается, составляя 50. 150 МДж на 1 м3, а применять слой опилок не требуется.

При заглублении стержневых электродов в подстилающий талый фунт и одновременном устройстве на дневной поверхности опилочной засыпки, пропитанной солевым раствором, оттаивание происходит как в направлении сверху вниз, так и снизу вверх. При этом фудоемкость подготовительных работ значительно выше, чем в первых двух вариантах. Применяют этот способ лишь в исключительных случаях, когда необходимо эксфенно осуществить оттаивание фунта.

Паровое оттаивание основано на впуске пара в фунт, для чего применяют специальные технические средства - паровые иглы, представляющие собой металлическую фубу длиной до2 м, диаметром 25. 50 мм. На нижнюю часть трубы насажен наконечник с отверстиями диаметром 2. 3 мм. Иглы соединяют с паропроводом гибкими резиновыми шлангами с кранами. Иглы заглубляют в скважины, предварительно пробуриваемые на глубину, равную 70% глубины оттаивания. Скважины закрывают защитными колпаками, снабженными сальниками для пропуска паровой иглы. Пар подают под давлением 0,06. 0,07 МПа. После установки аккумулированных колпаков прогреваемую поверхность покрывают слоем термоизолирующего материала (например, опилок). Иглы располагают в шахматном порядке с расстоянием между центрами 1. 1,5 м. Расход пара на 1 м3 фунта составляет 50. 100 кг. Этот метод требует расхода теплоты примерно в 2 раза больше, чем метод глубинных электродов.

Оттаивание электронагревателями основано на передаче теплоты мерзлому грунту контактным способом. В качестве основных технических средств применяют электроиглы,представляющие собой стальные трубы длиной около 1 м, диаметром до 50. 60 мм. Внутри иглы установлен нагревательный элемент, изолированный от корпуса трубы. Нагревательный элемент имеет контактные выводы для подключения к электрической цепи. Нагреваясь, он передает тепловую энергию стальному корпусу, а тот - мерзлому фунту.

При оттаивании грунтов электронагревателями теплота распространяется в радиальном направлении.

Разработка грунта в зимних условиях значительно усложняется. Поэтому в зимних условиях применяют специальные меры для разработки грунта.

Предохранение грунта от промерзания

Применяют два способа: укрытие поверхности грунта термоизоляционными материалами; рыхление грунта.

а) укрытие поверхности грунта термоизоляционными материалами: древесные листья, стружки, опилки, шлак и другие укладывают слоями 20 40 см на грунт. Применяется при выполнении работ на небольших площадях;

б) вспахиванием грунта и боронованием. Сначала производится вспашка тракторными плугами или рыхлителями на глубину до 30 см, а затем боронование на глубину 20 см. После такой обработки верхний слой грунта становится рыхлым с замкнутыми пустотами, приобретая тем самым термоизоляционные свойства.

Предварительное рыхление мерзлого грунта с последующей разработкой

Механический способ рыхления. Применяют два вида воздействия: статический и динамический:

а) сущность статического воздействия заключается в том, что непрерывное режущее усилие в мерзлом грунте создается специальным рабочим органом – зубом трактора-тягача. Мерзлый грунт рыхлят послойно толщиной 0,3 0,4 м продольными и поперечными проходками с шагом 0,5 м. Производительность рыхлителя 15 20

Для статического рыхления используют гидравлический экскаватор, снабженный зубом-рыхлителем.

б) динамическое воздействие. Мерзлый грунт разламывают молотами свободного падения (раскалывание), молотами направленного действия (скол). Молоты свободного падения – шар-молот. Высота сбрасывания шара весом до 5 т – 6 8 м. Молоты направленного действия – дизель-молоты. Глубина разрушения грунта – до 1,3 м.

в) рыхление взрывом – рекомендуется при глубине промерзания до 1,5 м и более. Используют шпуровой или щелевой метод; при больших глубинах – скважинный или щелевой метод. Щели с шагом 0,9 1,2 м нарезают баровыми машинами, машинами фрезерного типа. Из каждых трех соседних щелей зарядами ВВ заряжается средняя, а крайние служат для компенсации сдвига мерзлого грунта и снижения сейсмического воздействия. В щели укладывают заряды удлиненные или сосредоточенные и заполняют песком.

Разработка мерзлого грунта

Используют два способа: блочный и механический.

а) блочный. Сущность состоит в том, что мерзлый грунт разрезают на блоки как правило по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Глубина прорезаемых щелей – 0,8 глубины промерзания; расстояние между щелями должно быть на 10 15 % меньше ширины зева ковша экскаватора. Используют экскаваторы с обратной лопатой емкостью ковша ? 0,5 м3.

б) механический. Механическое или комбинированное (сочетание с ударным, вибрационным) воздействие. Из за избыточного режущего усилия экскаваторы большой мощности емкостью ковша более 1 м3 разрабатывают мерзлый грунт.

Оттаивание мерзлого грунта

Применяемые способы подразделяют по направлению распространения и по виду теплоносителя.

По виду теплоносителя:

а) огневой способ, применяется для рытья небольших траншей. Используют звеньевой агрегат, который состоит из ряда металлических коробов, разрезанных по продольной оси усеченных конусов (рис. 5.3). В первом коробе находится камера сгорания твердого или жидкого топлива, а в последнем – вытяжная труба: последняя обеспечивает тягу и продукты сгорания, проходя вдоль цепочки коробов (галереи), прогревают находящийся под ней грунт. После прогрева, грунт засыпают опилками. Дальнейшее оттаивание происходит за счет аккумулированной в грунте теплоты.

Рис. 1. Звеньевой агрегат: 1 – камера сгорания; 2 – вытяжная труба; 3 – обсыпка талым грунтом

б) электропрогрев – пропуск электрического тока через мерзлый грунт электродами. Схема прогрева: горизонтальная и вертикальная.

Горизонтальная схема. Электроды стержневые и полосовые укладывают на поверхность грунта; концы отгибают на 15 20 см для подключения к проводам. Поверхность грунта накрывают опилками толщиной 15 20 см, смачивают солевым раствором. Слой опилок, первоначально являясь токопроводящим элементом, нагревается, и происходит отогрев верхнего слоя грунта. Этот способ применяется при глубине промерзания до 0,7 м. Расход электроэнергии на 1 м3 отогреваемого грунта – 150–300 МДж.

Вертикальная схема. Используются стержневые электроды. Используется при глубине промерзания до 2 м. Используют два направления прогрева: сверху вниз и снизу вверх.

При оттаивании сверху вниз электроды забивают на 20 30 см в мерзлый грунт; по мере оттаивания верхних слоев электроды погружают на большую глубину. При прогреве снизу вверх в начале бурят скважины в шахматном порядке (в плане) на глубину ниже глубины промерзания грунта на 10 20 см, а затем погружают электроды. Прогрев снизу вверх более эффективен, чем сверху вниз; при этом расход электроэнергии на 1 м3 грунта снижается в 2 3 раза.

в) паропрогрев, осуществляют с помощью паровых игл: металлическая труба диаметром 25 50 мм и длиной 2 м. Иглы соединены с паропроводом гибкими резиновыми шлангами с кранами. Иглы опускают в скважины на глубину 0,7 глубины оттаивания. Этот метод более дорогой, т. к. требует тепла на 1 м3 грунта в два раза больше, чем метод глубинных электродов.

г) оттаивание электронагревателями. Электронагреватели – это электроиглы: стальные трубы диаметром 50 мм и длиной 1 м, погружаемые в мерзлый грунт. Внутри иглы находится нагревательный элемент, изолированный от корпуса трубы. Нагреваясь, элемент передает тепло через стальной корпус мерзлому грунту.

Земляные работы в зимнее время. При производстве земляных работ в зимнее время необходимо предохранять грунт, от промерзания утепляя его снегом или опилками, шлаком, синтетическими материалами.

Расчистку от снега в зоне рытья траншеи следует производить непосредственно перед разработкой грунта на длину, обеспечивающую их работу в течение смены.

При необходимости разработки мерзлого грунта в зависимости от толщины промерзшего слоя и условий производства работ, дополнительно используются навесные рыхлители статического и ударного действия, землеройно-фрезерные машины и клин-молоты.

При производстве работ по устройству основания резервуара из песчаной смеси необходимо выполнять следующие условия:

для приготовления и укладки гидрофобного слоя необходимо применять песок в сухом состоянии (влажность около 3%, средняя крупность 0,1-0,2 мм). В качестве вяжущего вещества могут применяться жидкие нефтяные битумы, гудроны и мазуты предварительно подогретые до температуры 46 – 60 °С;
содержание мерзлых комьев в насыпном грунте от общего объема отсыпаемого грунта не должно превышать 20 %;
размер твердых включений, в т. ч. мерзлых комьев, в насыпном грунте не должен превышать 2/3 толщины уплотняемого слоя, но не более 15 см;
наличие снега и льда в насыпях и их основаниях не допускается;
температура грунта, отсыпаемого и уплотняемого при отрицательной температуре воздуха должна обеспечивать сохранение немерзлого или пластичного состояния грунта до конца его уплотнения;
влажность грунта в теле насыпи должна быть в пределах, установленных проектом;
устройство брезентового шатра для защиты места производства работ от осадков с постоянным поддержанием оптимального температурно-влажностного режима.

В процессе устройства грунтовых насыпей и подушек выполняют: входной контроль за видом и качеством отсыпаемого грунта; операционный контроль за качеством планировки застраиваемой территории и подготовки поверхности основания, качеством подготовки грунта, толщиной отсыпаемых слоев грунта и технологией их уплотнения; приемочный контроль, включающий определение плотности уплотненного грунта в каждом слое, или значений отказов при контрольном уплотнении.

Устройство грунтовых насыпей в зимнее время допускается из талых грунтов с содержанием мерзлых комьев размером не более 15 см и не более 15 % общего объема при среднесуточной температуре воздуха не ниже минус 10 °С. Работы по отсыпке, разравниванию и уплотнению грунтов рекомендуется выполнять без перерыва для исключения их смерзания. В случае понижения температуры или перерывов в работе подготовленные, но не уплотненные слои и участки котлована должны укрываться теплоизоляционными материалами или рыхлым маловлажным грунтом.

Отсыпка грунта на промороженный слой допускается как исключение при толщине мерзлого слоя не более 0,4 м, когда влажность отсыпаемого грунта не превышает 0,9 влажности на границе раскатывания; в противном случае промороженный грунт должен быть удален.

Уплотнять грунты в зимних условиях следует тяжелыми катками. Режим уплотнения надлежит определять методом пробной укатки.

В качестве основных средств уплотнения свежеотсыпанного грунта в зимних условиях следует применять самоходные или прицепные катки.

Уплотнение грунта трамбованием в зимнее время допускается при немерзлом состоянии грунта и естественной влажности. Необходимая глубина и степень уплотнения его при влажности грунта ниже оптимальной достигается увеличением веса трамбующего механизма.

Читайте также: