Разработка грунтов в зимних условиях

Низкие температуры изменяют структуру грунта, оказывают влияние на технологию работ, удорожая стоимость. Аварии происходят из-за просадок после размерзания основания под возведенными в зимнее время зданиями.

Согласно СНиП экскаватор разрабатывает мерзлый грунт без предварительной подготовки толщиной до 25см с емкостью ковша 0,5-0,65м³; до 40 см – 1-1,25м³. Рассмотрим 3 основных способа:

1.Предохранение грунта от промерзания:

1.Рыхление грунта на глубину 30-35см с боронованием обыкновенным плугом, уменьшает глубину промерзания до 30-40см.

2.Глубокое перелопачивание грунта экскаватором на глубину до 1-1,4м.

3.Снегозадержание применяют при большой толщине снежного покрова: 50-60см и грунт практически не промерзает, но листья не сгребают. Для снегозадержания устраивают щиты h=2м перпендикулярно направлению господствующих ветров.

4.Защита ледяной коркой.

1.грунтовые валики (обволовка);

2.трубы для слива воды;

3.ледяная корка (толщиной 2-3см);

4.колья;

Бульдозером выполняют обволовку по периметру будущего котлована, заливают воду, а после образования ледяной корки воду сливают по 2. Воздушная прослойка и корка предохраняют грунт. Колья нужны для выдерживания ледяной корки, чтобы она не поломалась под собственным весом.

5.Утепления выполняют также подручными местными теплоизоляционными материалами: солома, камыш, опилки, торф, шлак, используют искусственную пену.

6.Предварительное засоление грунтов понижает температуру его замерзания и производится рассыпанием по поверхности соли, расход 1-1,5 кг на 1м³. Производят засоление песчаных и супесчаных грунтов за 10-15 суток до морозов; глинистых – за 15-25 суток.

Эффективно вначале выполнить вспашку на глубину 15-20см, а потом засыпать солью пескоразбрасывателем, такой грунт не смерзнется и не примерзается к ковшу экскаватора.

2.Разработка мерзлого грунта с предварительным механическим рыхлением:

Методы рыхления грунта:

1.Рыхление с помощью шар-молота:

С помощью шар-молота массой1,5-2т, который навешивают на стрелу экскаватора тина драглайн или кран. Глубина рыхления в связи с низкой эффективностью всего 0,4-0,6м.

2.Рыхление клин-молотом:

Массой 2,5-4т, глубина рыхления до 0,8м, остальное см. пункт 1.

3.Рыхление с помощью механических рыхлителей представляет собой раму с 3 клин-молотами имеет жесткую подвеску к трактору, поэтому можно опускать на одно и тоже место, несколько раз. Масса с рамой 7-8тонн.

4.Рыхление с помощью гидравлических и пневматических рыхлителей: глубина рыхления не ограничена и ведется послойно.

5.Наиболее перспективна и эффективна навеска грунта на блоки с помощью машин, оборудованного специальными фрезами, боровыми установками, экскаватором обратная лопата с резцом вместо ковша. Блоки мерзлого грунта трактором оттаскивают при помощи троса, который обхватывает блок по периметру.

Для погрузки блоков в автосамосвалы используют экскаватор обратная лопата с размерами ковша больше, чем размеры блока.

6.Рыхление грунта взрывным способом: территорию ограждают и осенью при помощи комина устраивают скважины и закрывают пробками. Применяют на незастроенных площадях, экономично и эффективно.

Технологическая схема разработки грунта с предварительным рыхлением с ударными приспособлениями.

1.Экскаватор обратная лопата.

2.Кран с навесным приспособлением для механического рыхления (клин-молот);

3.Оттаивание грунтов:

1.Паропрогрев:

Устраивают скважину, внутрь устанавливают перфорированную трубу и подключают к паропроводу. Продолжительность оттаивания песчаного грунта 2-3 часа, суглинистого -3-4ч, глинистого 4-6ч. Расход пара 50-100кг на м³ грунта. Недостаток: открытый выпуск пара приводит к большим его потерям и увлажняет грунт.

2.Отогрев водой:

Вода проходит по нескольким скважинам подключается к основной трубе и возвращается к котельной установке. Температура воздуха 70⁰С. Недостаток: скважины большого диаметра, количество игл 200-500 штук в комплекте, необходимые для обеспечения бесперебойной работы экскаватора в течение смены.

3.Электропрогрев с использованием электрических игл с катушками сопротивления внутри. Расстояние между иглами 0,5-1,5м.Отогрев 12-14ч.

4.Электроотогрев с использованием электродов.

Выполняют двумя способами:

- глубинный способ обогрева «снизу-вверх». Применяют при глубине промерзания грунта более 0,8м.Гладкие заостренные арматурные стержни диаметром 12-16мм погружают в шахматном порядке, грунт сверху прикрывают слоем опилок толщиной 10-15см смоченных солевым раствором. Тепло послойно отогревает грунт, поднимаясь снизу вверх. Трудоемкую работу по погружению электродов выполняют вибропогружением 80-100 электродов в час. Электроды равномерно отключают через 12-18 часов, разработка грунта через 24-36 часов. Расход электроэнергии 20-30 кВт на 1м³ грунта.

- поверхностный способ обогреву грунта «сверху вниз»: применяется при глубине промерзания до 0,8м. Электроды укладывают на поверхности грунта, присыпают слоем опилок толщиной 15-20см смоченных солевым раствором и укрывают сверху одним-двумя слоями рубероида. Опилки нагреваются, отдают тепло в грунт, которое послойно распространяется сверху вниз. Опилки постоянно смачивают водой, чтоб не пересыхали. Расход электроэнергии на 1м³ при глубине промерзания до 0,6м – 40-45 кВт; до 0,8м – 50-60 кВт.

5. Огневой способ прогрева грунта.

Применяют при небольших объемах работ, в инвентарной секции длиной 8м, собранную из отдельных элементов сжигают листья, ветки, некондиционный лес, соляру, газ.

Топливо поступает из емкости, установленной на высоте 1,5-2м; участок длиной 8м оттаивают на глубину 30см примерно 8ч. К концу смены агрегат убирают, поверхность засыпают опилками слоем 20см, через 10-12ч тепло проникает из верхних слоев на глубину до 1м.

Дата добавления: 2014-01-07