Предохранение грунтов от промерзания. Механизированная разработка мерзлых грунтов.

Мерзлый грунт по сравнению с талым имеет большую теплопроводность, но меньшую теплостойкость, вследствие чего он промерзает быстрее, а оттаивает медленнее. Скорость и глубина промерзания грунта зависят от гранулометрического состава, влажности, средней температуры воздуха, продолжительности периода с отрицательными температурами, толщины снегового покрова и др. Глубина сезонного промерзания может быть принята по данным метеорологических станций и климатическим справочникам или определена по эмпирическим формулам.

Предохранение грунта от промерзания.1. Рыхление грунта. При вспахивании и бороновании грунт приобретает рыхлую структуру с замкнутыми пустотами, заполненными воздухом, обладающую теплоизоляционными свойствами. 2. Защита поверхности грунта термоизоляционными материалами: древесных листьев, сухого мха, соломенных матов, шлака, стружек и опилок, укладываемых слоем 20-40 см. 3. Пропитка солевыми растворами.

Рыхление мерзлого грунта выполняется механическим или взрывным способами.

Механическое разрушение слоя мерзлого грунта производится шар- или клин-молотом, подвешенным к стреле экскаватора-драглайна; дизель-молотом, оборудованным клином; ударными и статическими рыхлителями, смонтированными на тракторах или экскаваторах; виброрыхлителями и др.

Взрывной способ рыхления эффективен при больших объемах работ и глубоком промерзании грунтов. Для рыхления применяются в основном шпуровые или щелевые заряды с короткозамедленным взрыванием. Взрывное рыхление мерзлых грунтов экономично, но в условиях городской застройки применяется весьма ограниченно, так как взрывы оказывают сейсмическое воздействие на расположенные вблизи здания и сооружения.

В настоящее время сплошное рыхление мерзлого грунта вытесняется более эффективным способом разработки, сущность которого заключается в разрезке массива мерзлого грунта на полосы и блоки, легко отделяемые от талого грунта ковшом экскаватора. Нарезка блоков может производиться приспособлениями в виде ножа, установленного на стреле экскаватора, оборудованного обратной лопатой, диско-фрезерными и баровыми машинами .Достоинством этого способа является отсутствие вибрации и сотрясений, имеющих место при механическом и взрывном рыхлении грунтов.

Разработка мерзлого грунта в естественном состоянии осуществляется машинами, рабочий орган которых разрушает грунт скалыванием. Этот способ проходит стадию производственной проверки, совершенствуются конструкции машин и расширяются их производственные возможности.

Мерзлый грунт при небольших объемах работ целесообразно оттаивать. Это осуществляется с помощью электропрогрева, паровых и водяных игл, огневым, химическим и другими способами.

Выбор способа подготовки мерзлого грунта к разработке зависит от вида и размеров земляного сооружения, рода грунта, сроков выполнения и условий производства работ. Из ряда технически целесообразных вариантов выбирается наиболее экономичный.

Особенности производства земляных работ в зимних условиях выдвигают определенные требования к технологии и организации их выполнения. Необходимо принимать меры по предотвращению промерзания грунта в экскаваторном забое, для чего разработку нужно вести круглосуточно узким фронтом и на всю глубину выемки. Рыхление и резание грунта должно проводиться вне зоны работы экскаватора с опережением не более чем на одну смену