Производство земляных работ в зимнее время

При замерзании грунта механическая прочность его зна­чительно возрастает и, как следствие, резко возрастают затраты вре­мени на его разработку. В то же время временные выемки в мерзлом грунте можно возводить без откосов, что снижает затраты на его раз­работку. Разработка мерзлого фунта одноковшовыми экскаваторами (прямая и обратная лопата) без предварительного рыхления до­пускается при толщине мерзлого слоя:

• до 0,25 м — емкостью ковша 0,5—0,65 м³;
• до 0,4 м — емкостью ковша 1—1,25 м³.

Подлежащий разработке фунт при промерзании его на глубину более вышеуказанной должен быть предварительно подготовлен од­ним из следующих способов:

• предохранение фунта от промерзания;
• оттаивание мерзлого фунта;
• рыхление мерзлого грунта.

Способ подготовки должен выбираться и обосновываться в про­екте в зависимости от объемов и условий работ, сроков их выполне­ния и наличия оборудования. Предохранение фунта от промерзания надлежит осуществлять:

• предварительным рыхлением до промерзания фунта (вспахи­ванием, боронованием, перелопачиванием экскаватором);
• покрытием поверхности фунта теплоизоляционными материа­лами, удержанием снежного покрова.

Предохранять фунт от промерзания необходимо до наступления устойчивых отрицательных температур. При планировании разра­ботки фунта в первой фети зимнего периода следует предусматри­вать вспахивание фунта с последующим боронованием, удержание снежного покрова, а в остальной части зимы — глубокое рыхление (перелопачивание) или утепление фунта теплоизолирующими ма­териалами. Утепление грунта осуществляют соломой, опилками, сухим торфом или шлаком, а также синтетическими покрытиями на площади в контуре траншей котлована или выемки с уширением с каждой стороны на глубину промерзания. Толщина слоя утеплите­ля определяется расчетом. Способы оттаивания мерзлых грунтов основаны на том, что за счет теплоты, передаваемой в слой мерзлого фунта, растапливается лед в его порах и фунт делается талым.

Способы оттаивания мерзлого фунта классифицируют по на­правлению распространения теплоты и применяемому виду тепло­носителя. По первому признаку выделяют три способа оттаивания фунта: сверху вниз (поверхностный); снизу вверх (глубинный); по радиальному направлению.

По виду теплоносителя различают следующие основные способы оттаивания мерзлых грунтов: огневой, в тепляках горизонтальными и вертикальными электродами с подключением к источникам элек­троэнергии (электропрогрев); с помощью пара или водяных регист­ров, водяными циркуляционными иглами; солевыми растворами; предварительно нагретым песком или шлаком.

Подготовку к разработке мерзлых фунтов с помощью оттаивания следует применять в стесненных условиях, труднодоступных местах и при незначительных объемах работ (до 50 м³), а также при невоз­можности использования других, более экономичных способов. При глубине промерзания фунта более 0,4 м его оттаивание лучше произ­водить радиальным (глубинным) методом, устанавливая нагреватели в толщине мерзлого фунта. Прогрев фунта производят с помощью нагревательных приборов в виде игл, устанавливаемых в пробуренных в мерзлом слое скважинах. Иглы могут быть электрические, водяные циркуляционные и паровые. Электрические иглы делают из труб длиной 1,5 м, внутри которых размещают электрические нагревательные элементы сопротивления из нихромовой проволоки. Устанавливают иглы в пробуренные скважины. Водяные иглы требуют устройства специальной котельной, а теплопроводы — постоянного надзора, так как в сильные морозы бывают случаи их замерзания. Водяные и паровые иглы неэкономичны и используются очень редко. При меньшей глубине промерзания допускается в необходимых слу­чаях применять способ поверхностного оттаивания.