11. Предохранение грунтов от промерзания.

Предохранением грунта от промерзания выполняют задолго до наступления холодов путём его вспахивания с боронованием, глубокого рыхления, укрытия утепленными материалами и химической обработки.

Для вспахивания грунта применяют различные плуги с глубоким рыхлением не менее 35 см и рыхлители с глубиной рыхления 50-70 см. Затем грунт боронуется на глубину 15-20 см. При глубоком рыхлении (на глубину 1,3-1,5 м) используют одноковшовые экскаваторы с ковшом вместимостью 0,4-0,65 м3, при этом грунт разрабатывается навымет и укладывается по месту смежной (предыдущей) проходки.

В качестве утепляющих материалов используются местные материалы: сухие листья, торф, опилки, солома, камыш, шлак и др. Могут применяться и полимерные материалы: плёнки, пенопласт и т.п. Иногда грунт перед вспахиванием подвергают химической обработке, т.е. прибегают к пропитке поверхностного слоя грунта хлористым кальцием и натрием, нитрит нитратом натрия, которые понижают температуру замерзания воды (до – 30 °С).

12. Взрывной и механические способы разработки мерзлых грунтов.

Рыхление и разработку грунтов в мерзлом состоянии осуществляют взрывным или механическим способом.

Взрывной (шпуровой или щелевой) способ является одним из основных способов подготовки мёрзлых грунтов к разработке экскаваторами. Он особенно эффективен при глубинах промерзания 0,4-1,5 м и более и при значительных объёмах разработки мёрзлых грунтов. Его применяют преимущественно на недостроенных участках, а на застроенных – с использованием укрытий и локализаторов взрыва (тяжелых пригрузочных платформ). При рыхлении на глубину до 1,5 м применяют шпуровой и щелевой методы, а при больших глубинах – скважинный или щелевой. Щели на расстоянии 0,9 – 1,2 м одна от другой нарезают щеленарезными машинами фрезерного типа или баровыми машинами. Заряжают щели через одну удлиненными или сосредоточенными зарядами, после чего их сверху забивают песком. Шпуры и скважины располагают в шахматном порядке.

При рыхлении грунта взрывным способом участок разбивают на три захватки, где на первой из них бурят шпуры, заряжают и взрывают их; на второй по условиям безопасности не производят; на третей ведут разработку грунта. Размеры захваток определяют исходя из сменной производительности экскаватора.

Механическое рыхление мёрзлых грунтов применяют при глубине промерзания 0,4-1,5 м и небольших по площади выемках котлованов и траншей. При этом осуществляют дробление или скол мёрзлого слоя динамическим или статическим воздействием специального сменного рабочего оборудования, установленного на базовой машине (тракторе, экскаваторе). Динамическое воздействие обеспечивают за счет удара, вибрации или совместного их воздействия с применением шара – или клина-молота, дизель-молотов, клиновых тракторных рыхлителей.

Для рыхления мёрзлого грунта механическим способом при разработке котлованов используют навесные (статические) рыхлители и землеройно-фрезерные машины, а также баровые машины (многоковшовые экскаваторы, оборудованные режущими цепями – барами для нарезки мёрзлого грунта на блоки), а при разработки траншей – дисковые экскаваторы, фрезерные и баровые машины; при вертикальной планировке площадки – навесные рыхлители.

При небольшой глубине промерзания грунта его рыхлят тракторными рыхлителями продольными проходками под углом 60°. Разрыхленный грунт перемещают бульдозером в торец котлована и экскаватором грузят на самосвалы.

При большой глубине промерзания часто практикуют блочные методы разработки мёрзлых грунтов. Обычно используют мелко- и крупноблочные методы разработки грунтов. Мелкоблочный метод применяют при рытье небольших котлованов и траншей при глубине промерзания 0,6-1,4 м. Продольными и поперечными прорезями дискофрезерной машины или барами разрезают мёрзлый слой на блоки размером от 0,6х0,8 до 1х1,1 м,а затем экскаватором с прямой лопатой (вместимость ковша 0,65 – 1м3) грузят мёрзлые блоки и разрабатывают талый грунт. Крупноблочный метод используют при разработке котлованов вблизи зданий и сооружений, когда не допускают сотрясение грунта неизбежные при ударном рыхлении. Мёрзлые грунты нарезают на блоки массой 4-10 т с последующим удалением их из забоя бульдозерами, кранами или электролебедками (рисунок 6). При использовании кранов блоки отрывают и отодвигают от талого основания бульдозерами, а затем с помощью клещевого захвата грузят на самосвалы со снятым задним бортом. Выемки при этом разбивают на две захватки: на первой нарубают блоки а на второй их краном удаляют и подчищают основание.