Характер зимнего замерзания и оттаивания грунтов на Урале и в Сибири

промерзание грунта

УГВ
ноябрь	декабрь	январь	февраль	март	апрель	май

За счет грунтовых вод весной грунт подтаивает снизу, поэтому в момент оттаивания грунтовые воды повышаются.

Первые кристаллы льда в грунтовой воде появляются при t = –0,1 ºС (грунта). Замерзание грунта начинается с – 6 ºС и ниже. В рыхлых грунтах (песок, супесь) вода замерзает при t = –2–5 ºС, в глинистых t = –7–10 ºС.

Температура внутри грунта распределяется в зависимости от глубины.

Глубина промерзания грунта зависит:

– от влажности – максимальное промерзание при влажности 30–40 % и это приводит к пучению грунтов;

– от уровня грунтовых вод – чем ближе к поверхности грунтовые воды, тем меньше глубина промерзания;

– от характера зимы и времени выпадения снега.

Глубину промерзания грунта можно определить по следующей формуле:

, где:

Н – глубина промерзания;

k – коэффициент, учитывающий особенности грунта:

глина = 1; суглинок = 1,06; супесь = 1,08; песок = 1,12.

, где:

z – число дней зимы до расчетного дня;

t – средняя температура наружного воздуха за период от начала зимы до расчетного дня.

Кроме того, глубину можно определить по специальным графикам. Но чаще всего определяют в натуре.

II. ПРЕДОХРАНЕНИЕ ГРУНТА ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ

Вообще, предохранять грунт от промерзания очень сложно. Наиболее простым является вспашка на глубину 25–35 см; боронование на глубину 15–20 см; снегозадержание толщиной 0,5–1 м. Кроме того, можно укрывать торфом, сухой листвой, шлаком. Обязательно делать водоотвод поверхностных вод. Нельзя укрывать опилом.

Выполняют водо-воздушное покрытие пеной при помощи пеногенераторных установок слоем 30–40 см (снижает глубину промерзания в 10 раз). Выполняют глубокое рыхление экскаватором до 1,5 м.

Но утепление грунта целесообразно в первой половине зимы.

III. РЫХЛЕНИЕ МЕРЗЛОГО ГРУНТА

Промерзание до 0,15 м разрабатывают без рыхления.

Взрывной способ рыхления применяют при глубине промерзания более 0,5 м (очень дешевый способ).

Механизированное рыхление – на глубину 0,25–0,4 м рыхлителем или экскаватором с ковшом 0,5–1 м³ с зубьями.

При глубине промерзания 0,5–0,7 м и небольшом объеме к экскаватору подвешивают клин или шар. При глубине промерзания до 1,5 м применяют дизельмолот с клином или бетоноломом.

Кроме того, мерзлый грунт можно нарезать на блоки барой. Блоки грузят и увозят. И небольшой объем работ отбойными молотками.

IV. ОТТАИВАНИЕ МЕРЗЛОГО ГРУНТА

Если нет возможности разрыхлять грунт, его оттаивают:

– горячей водой, паром – подают через иглы, которые забивают в грунт;

– электрическим током, электропечами, тенами – забивают электроды в землю коаксиальными электронагревателями;

– огневым способом – разводят костры, нагревают грунт и прогревают;

– химическим способом – негашеной известью.

V. РАЗРАБОТКА ГРУНТА,

ОБРАТНАЯ ЗАСЫПКА И УСТРОЙСТВО НАСЫПЕЙ

Зимой грунт разрабатывают обычным способом. Разработка грунта производится последовательно, быстро и укладывают фундамент пока грунт теплый.

Неглубокие траншеи до 1,5 м под фундаменты утепляют.

Обратная засыпка производится с соблюдением след требований:

– при засыпке пазух котлованов мерзлые комья должны составлять не более 15 % от объема засыпок;

– внутри здания засыпают только теплым грунтом;

– возведение земляного полотна в зимних условиях – при устройстве дорожных насыпей мерзлого грунта не более 20 %, ж/д. насыпей не более 30 %;

– глинистые грунты в насыпи должны быть не более 4,5 м;

– верхний слой насыпи толщиной 1 м – теплый грунт;

– трубопроводы засыпают на 0,5 м только теплым грунтом, а далее как пазухи котлована;

– при планировке площадки допускается до 60 % мерзлого грунта;

– основания под фундамент можно сдавать мерзлые, но не в пучинистых грунтах.

5. ОРГАНИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО МЕХАНИЗИРОВАННОГО ПРОЦЕССА. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ

I. УСЛОВИЯ РАБОТЫ КОМПЛЕКТОВ МАШИН

При комплексной механизации все процессы земляных работ выполняются механизировано.

Выбирается ведущая машина, которая должна использоваться наиболее полно. Остальной комплекс машин подбирается под производительность ведущей машины.

Определяют стоимость разработки 1 м³ грунта и комплекс машин сравнивают с другим комплексом.

II. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Сначала определяют последовательность возведения земляных работ, затем определяют количество захваток. Минимальное количество захваток должно соответствовать выполняемым процессам.

Обычно объем захваток принимают равным сменной производительности ведущей машины при максимальном совмещении работ механизмов.

III. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И ИХ ПРИЕМКА

Качество должно соответствовать СНиП 3.05–85. Необходимо вести журнал скрытых работ.

После вскрытия котлована составляется трехсторонний акт о соответствии грунтов проектным.

При сдаче земляных сооружений исполнитель предоставляет комиссии исполнительные чертежи, в которых должны быть нанесены все изменения, отступления от проекта, а также акты скрытых работ, акты испытания грунта, акты геодезических съемок.

IV. ОХРАНА ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Земляные работы (в зоне, где расположены подземные коммуникации) проводят с письменного разрешения соответствующих организаций и в присутствии их представителей.

В близи к электрокабелям, газопроводам, напорным водопроводам грунт разрабатывают только лопатами, ударные инструменты применять нельзя.

Около фундаментов грунт надо разрабатывать небольшими захватками до 1,5 м длиной и при необходимости укреплять фундамент.

При разработке выемок с вертикальными стенками состояние креплений проверяют ежесменно. Разбирают крепления только под наблюдением мастера (снизу вверх).

Для спуска рабочих в котлованы и траншеи используют стремянки шириной 0,75 м с перилами, спускаться по распоркам креплений запрещено.

В пределах призмы обрушения нельзя размещать материалы, устанавливать строительные машины и допускать их движение.

При гидромеханических работах вблизи населенных пунктов территорию ограждают и ставят предупредительные знаки, а ночью – освещают.

Земляные работы в зимних условиях выполняют, строго соблюдая указания ППР и специальные правила ТБ.

Дата добавления: 2014-01-07