Производство земляных работ в зимних условиях. Механизированная разработка мерзлого грунта, предохранение от промерзания.

Зимние условия – среднесуточная температура не выше 5 градусов и в течение суток опускается ниже 0.

Классификация способов разработки мерзлых грунтов:

1.)предохранение от промерзания

2.)тепловое оттаивание

3.) спец методы оттаивания

4.)рыхление (рыхление клин-молотом, шар-молотом, рыхление крупным сковом, послойное рыхление, рыхление механизированным инструментом )

5.)взрывной способ: буровзрывной, щелевзрывной, скваженный, электрогидравлический.

6.) механизированная разработка: тонкими стружками баровыми и дискофрезерными машинами, резание крупными стружками, роторными и траншейными цепными эк-ми, разработка активными зубьями ковшей экскаватора, разработка высоконапорными гидромониторами.

7.)блочный метод – мелкоблочная, разработка крупными блоками, крановая разработка.

Выбор осуществляется на тэп:стоимость, трудоемкость, продолжительность работ.

Определяется инженерно-геологич условиями, проектным решением фундамента и техники производства работ.

Предохранение от промерзания:

1.) рыхление грунта:

1.послойное рыхление – исп-ся транспортные рыхлители (до 70 см глубина рыхления).

2.взрывной способ( наиболее экономичен при больших объемах работ, значит глубине промерзания): если 1,5 м глубина промерзания, то рекомендуют шнуровой или щелевзрывной способ.

Шнур – небольшая скважина диаметром 75мм, глубина 95% от глубины промерзания . пробуривается в шахматном порядке, расстояние между ними 1,4-2 глубины промерзания.

Щелевзрывной – нарезается щели, расстояние между ними 0,9-1,2м, ширина 0,06-0,15 м.

Скважинный способ – глубина их до 30м, диаметр 200мм, заполняется на 1/3 взрывчатым веществом.

3.механическое рыхление: при отрывке небольших котлованов и траншей. На глубину 0,5…0,7 м рыхлят клином-молотом, подвешенным к стреле экскаватора.

Механическими рыхлителями рыхлят грунт при глубине более 0,4 м (путем скола или нарезки блоков). Дизель-молоты могут рхылить при глуьине промерзания до 1,3м, ударные мерзлорыхлители при низких температурах грунта, когда для него характерны не пластичные, а хрупкие деформации.

Тракторными рыхлителями (непрерывное режущее усилие создается за счет усилия трактора-тягача): машины послойно проходят мерзлый грунт, обеспечивая за каждую проходку глубину 0,3…0,4м.

При разработке с предварительной нарезкой на блоки в мерзлом грунте нарезают щели, которые разделяют грунт на блоки, которые потом удаляют экскаватором.

2.)тепловое оттаивание:

а) огневой способ: применяют установку, состоящую из ряда металл коробов в форме усеченных конусов, из которых собирают сплошную галерею. Первый представляет камеру сгорания, там сжигают топливо. Вытяжная труба последнего короба обеспечивает тягу, благодаря которой продукты сгорания проходят вдоль галереи и прогревают под ней грунт.Полосу оттаявшего грунта засыпают опилками, дальнейее оттаивание продолжаетя за счет аккумулированного в грунте тепла.

б) оттаивание в тепляках и отражательными печами.

Тепляки – открытые снизу короба с утепленными стенками и крышей, внутри размещают спирали накаливания, водяные и паровые батареи, подвешенные к крышке короба.

Отражательные имеют сверху криволинейную поверхность, в фокусе которой располагается спираль накаливания или излучатель инфракрасных лучей, а энергия расходуется экономичнее.

В) оттаивание горизонтальными электродами: по поверхности грунта укладвают электроды из плоской или круглой стали, концы отгибают на 15 см для подключения к проводам. Поверхность отогретого участка покрувают опилками (15-20 см). Под воздействием етпла, генерируемого в слое опилок, оттаивает верхний слой, он превращается в проводник тока от электрода к электроду. После этого под воздействием тепла оттавиет верхний слой, потом нижние. Глубина промерзания до 0,7м.

3.)пропитка солевым раствором (Nа Сl): н а поверхность песчаного и супесчаного грунта высыпают соль, потом грунт вспахивают.

4.) защита поверхности грунта термоизоляционными материалами: утепляющий слой выполнен из: древесных листьев, сухого мха, шлака, стружек и опилок (слои 20…40см) для небольших по площади выемок.

1.) Нпромерзания до 0,25м – разработка экскаватором прямая ломата, V=1м3 без предварит рыхления. Рыхление прицепными рыхлителями и разработка с ковшом 0,5м3.

2.) Нпр=0,25…0,40м – экскаватор пряма ялопата , объем ковша больш или равен 1м3 без рыхления.

3.) Нпр=0,40-0,60м – рыхление шар-, клин-молотами и разработка эк-ом прямая лопата или обратная с объемом ковша 0,5-1м3, разработка многоковшовыми траншейными эк-ми.

4.) Нпр=0,6-1м – рыхление взрывами, шнуровой способ, разработка эк-ми до 1м3 объема ковша. Рыхление дизель-молотами, при небольших объемах рекомендуют оттаивание с последующей разработкой эк-ом.

5.) Нпр от 1м. – рыхление взрывами и разработка эк-ом с объемом ковша до 1м3, рыхление дизель-молотами, оттаивание грунта глубинными электродами.