Розробка грунту в зимових умовах

В умовах сучасного цілорічного будівництва приблизно 20% обсягу земляних робіт розробляють в зимовий час. У зв'язку підвищеною міцністю мерзлих грунтів взимку в кілька разів збільшується трудомісткість і вартість їх розробки.

Без попередньої підготовки може розроблятися грунт, промерзлий на глибину до: 0,1 м³ - скреперами і бульдозерами; 0,15 м³ - екскаваторами-драглайнами; 0,25 м³ - екскаваторами, обладнаними прямою лопатою, з ковшами місткістю 0,5 ... 0,65 м, 0,4 м - те ж, але більш потужними екскаваторами. В інших випадках грунт до розробки повинен бути заздалегідь підготовлений одним з наступних способів: застереженням від промерзання; відтаюванням; розпушуванням.

Запобігання від промерзання полягає в попередній обробці або утепленні грунту до замерзання теплоізоляційними матеріалами. Для цього грунт після відведення поверхневих вод можна розпушувати або орати з боронуванням на глибину до 0,35 м³, закривати місцевими теплоізоляційними матеріалами (листя, хвоя, тирса тощо), а також влаштовувати снігозатримання.

Відтаювання грунту може здійснюватися зверху вниз, знизу вгору і по горизонтальному напрямку - радіально від нагрівача.

Найбільш простим (але дорогим) є вогневий спосіб, при якому грунт розмерзається зверху вниз завдяки спалюванню на поверхні замерзлого грунту під ковпаком твердого або рідкого палива. Для відтаювання 1 м мерзлого грунту витрачається приблизно 130 кг торфу, 50 кг вугілля, 0,15 м³ дров, 5 кг дизельного палива.

Також у напрямку зверху вниз грунт можна відігрівати горизонтальними електродами. Для створення струмопровідних умов поверхню грунту покривають тирсою замоченою в сольовому розчині. Затим відігрітий грунт стає провідником струму, а тирса сприяэ збереженню тепла.

Прогрівання мерзлого грунту електрострумом знизу вгору можна здійснити, якщо є можливість занурити вертикальні електроди нижче рівня промерзання грунту.

Прикладом відігрівання грунту в радіальному напрямку може бути відтавання паровими голками чи електронагрівачами. У першому випадку пара, проходячи між двома трубами віддає тепло грунту через зовнішню трубу, у другому - всередині труби розташовують нагрівальний елемент, який нагріває поверхню трубу.

Розпушування грунту може здійснюватися вибуховим або механічним способом. Підривання грунту проводять тільки спеціально підготовлені робітники-підривники. Для цього в грунті пробурують отвори - шпури або нарізають щілини, в які закладаються заряди вибухової речовини.

Механічне розпушування може здійснюватися статичним або динамічним впливом. Приклад статичного впливу - розпушування грунту бульдозерно-розпушувальними агрегатами.

Як механізми для динамічного впливу використовують дизель-молоти, клин-молоти, машини ударної дії, а також навісне обладнання на екскаватори (клин і куля-молоти) або гідравлічні молоти (рис.23).

Крім розпушування іноді мерзлі ґрунти ріжуть на блоки з подальшим їх видаленням тракторами або розробкою екскаваторами. Такий метод особливо ефективний у тих випадках, коли неприпустимо струс ґрунту. Для нарізування блоків рекомендуються барові машини з ланцюговим робочим органом, змонтованим на базі трактора.