Портал о строительстве и ремонтных работах

При замерзании увеличивается механическая прочность грунта, что создает дополнительные трудности при его разработке. С другой стороны, замерзание грунта в некоторых случаях упрощает производство работ, так как не требуется выполнять сложные водоотводные мероприятия и устраивать крепления выемок.

В зимнее время не следует вести планировку и отделку земляных сооружений, разрабатывать неглубокие (до 3 м) выемки, котлованы и резервы.

Мероприятия, вызываемые особенностями производства земляных работ в зимнее время, можно объединить в три группы: предохранение грунта от про­мерзания (утепление); рыхление или резание промерзшего грунта на блоки; от­таивание мерзлого грунта.

Для защиты грунтов от промерзания и уменьшения их прочности применяют следующие способы:

1. Осушение грунтов путем устройства водоотводов или водопонижения для уменьшения влажности. Работы выполняются за полтора-два месяца до замер­зания земли. Строительный сезон увеличивается в сухих грунтах на 7— 10 дней.

2. Рыхление, вспахивание с последующим боронованием талых грунтов и сне­гозадержанием в начале зимы. Рыхление на 0,5 м уменьшает глубину промерзания грунта на 40—60% по сравнению с обычными условиями, так как заключенный в порах грунта нециркулирующий воздух является хорошим теплоизолятором.

3. Укрытие талых грунтов полиэтиленовой пленкой, пенопластом, по­лимерной пеной или местными материалами (сухой торф, шлак, листва, струж­ки и др.). Пленку укладывают, как правило, в конце зимы, чтобы весной интен-

сивнее шло оттаивание грунтов. Пенопласт и полимерная пена эффективны для длительного сохранения грунтов в талом состоянии при большой глубине про­мерзания (3—4 м). Их наносят с помощью специальной пеногенерирующей ма­шины или установки на базе поливомоечной машины осенью слоем 10—30 см в местах последующей разработки котлованов и траншей.

4. Введение химических реагентов применяют для разработки небольших кот­лованов и выемок. Суть этого способа заключается в искусственном понижении температуры замерзания грунта путем предварительного введения в него хими­ческих реагентов — водорастворимых солей металла. Наибольшее распростране­ние получили хлористый натрий и хлористый кальций с химическими присад­ками для уменьшения коррозионных свойств, а также нитрит натрия и аммиачная селитра, которые практически не вызывают коррозии основных строительных конструкций. Реагенты вводят за 10—15 дней до наступления отрицательных тем­ператур. Они увеличивают строительный сезон на 10—15 дней.

Разработка грунтов в зимних условиях с предварительной подготовкой мерз­лого слоя требует значительных дополнительных затрат. Поэтому большое вни­мание уделяется возможностям землеройных машин разрабатывать мерзлый грунт в естественном состоянии.

Разработка котлованов и траншей без дополнительных мероприятий экска­ваторами с прямой лопатой возможна при глубине промерзания грунта до 30— 40 см, драглайном — до 10—15 см. Однако при этом резко падает производитель­ность и увеличивается износ экскаватора. При большей глубине промерзания грунт необходимо дробить на куски (рис. 4.5).

Для разработки мерзлых грунтов без предварительного разрыхления проходит производственные испытания сменное рабочее оборудование с ковшом активно­го действия к строительным экскаваторам. Днище ковша экскаватора имеет труб­чатые кожухи для установки пневмомолотов, приводящих в действие ударные зу­бья. Каждый пневмомолот включается в работу автоматически при достижении заданного сопротивления копанию на соответствующем ударном зубе. Под дей­ствием ударной нагрузки в массиве образуются трещины и происходит скол слоя грунта. Усилия на зубе снижаются, и автомат пуска отключает пневмомолот.

Используюттакже для разработки мерзлого грунта без предварительного рых­ления многоковшовые цепные и роторные экскаваторы со сменным оборудова­нием, которое подрезает и одновременно скалывает грунт мелкими кусками или отрывает его от массива зубьями, имеющими форму клыков.

Взламывание мерзлого грунта чаще всего производится одно-, двух — и трехзу­быми рыхлителями (рипперами), навешенными на трактор (глубина рыхления — до 0,65 м). При этом могут быть использованы рыхлители с активными рабочи­ми органами с приводом от гидросистемы трактора.

При разработке котлованов и траншей на небольших площадях мерзлый грунт разрыхляют при помощи клина-бабы (стальной болванки массой в несколько тонн, навешенной на стрелу экскаватора) и клина-молота. Клин-молот представ-

ляст собой дизель-, пневмо — или гидромолот, соединенный с клином и подве­шенный к экскаватору, трактору или тракторному погрузчику. При этом на одну машину может быть подвешено несколько клинов-молотов. Клин погружается в грунт под ударами молота и откалывает от массива крупные куски, которые вме­сте с нижележащим талым грунтом можно разрабатывать экскаватором. Клин — молот может взламывать промороженный слой грунта толщиной до 1,5 м.

Вместо рыхления всего грунта можно промерзший слой разрезать на крупные куски, размеры которых зависят от мощности экскаватора, ведущего разработку

выемки. Мерзлый массив нарезают при помощи баровой или диско-фрезерной машины, смонтированной на базе трактора или экскаватора (траншейного или роторного). Наиболее эффективно применение этих установок при глубине про­мерзания грунта до 1 м, при этом однадвухбаровая машина нарезает блоки в ко­личестве, достаточном для двух работающих экскаваторов.

Все более широкое признание получает рыхление грунта взрывами. Этот спо­соб особенно эффективен при больших объемах земляных работ и значительной глубине промерзания (более 1 м).

Наиболее трудоемкая часть буровзрывных работ — устройство шпуров (сква­жин) для взрывчатых веществ. Глубину и расположение шпуров, а также вели­чину зарядов и вид взрывчатого вещества определяют расчетом. После бурения шпуров на нужной площади (в расчете на обеспечение фронта работ для экска­ватора в течение суток), установки и заделки зарядов производят взрыв. Задача состоит в том, чтобы при наименьшем расходе взрывчатки получить по всей глу­бине промерзания равномерное дробление грунта на достаточно мелкие куски.

Оттаивание мерзлого грунта применяется лишь в том случае, если нельзя ис­пользовать никакой другой метод (например, в стесненных условиях исключа­ется предварительное рыхление грунта взрывом или резанием). Осуществляется оттаивание с помощью горячего воздуха, электропрогрева глубинными элект­родами, горячим песком и т. д.

При значительных объемах работ мерзлый грунт разрабатывают захватками. Величину захватки устанавливают, исключая повторное смерзание разрыхлен­ного грунта, не менее сменной выработки машины и не более 1—5 суточных вы­работок, в зависимости от температуры наружного воздуха.

Комментарии закрыты.