3.25 Технология и способы разработки грунта в зимнее время

В завис-ти от конкрет мест усл-ий исп-ют след м-ды разраб-ки грунта в зимн усл-ях: предохранение грунта от промерзания с последующей разработкой обыч м-дами; оттаивание грунта с разраб-кой его в талом сост-ии; разраб-ка грунта в мерзлом сост-ии с предварит рыхлением; непосредст разраб-ка мерзлого грунта.

М-тод предохр-ия грунта от промерзания основан на иск созд-ии на пов-ти уч-ка, намеченного к разраб-е в зим время, т/и-ного покрова с разраб-кой грунта в талом сост-ии. Предохр-ие прово­дится до наступления устойчивых отриц тем-р, с заблаго­врем отводом с утепляемого уч-ка поверхн вод. Прим-­ют след сп-бы устр-ва т/и-ного покрытия: 1пред­варительное рыхление, 2вспахивание и боронование (1 и 2: при рыхле­нии пов-ти грунта верхний слой приобретает рыхлую структуру с заполненными воздухом замкнутыми пустотами, обладающими дос­таточными т/и-ными св-вами; вспашку произ-ят трактор плугами или рыхлителями на глубину 30-35см с после­д-щим боронованием на глубину 15-20см.), 3глубинное рыхление (произ-ят экскаваторами на глубину 1,3-1,5 м пу­тем перекидки разраб-емого грунта на уч-ке, где в послед-щем будет распол-ся земл соор); 4пере­крестное рыхление (рыхление пов-ти на глубину 30-40см, 1й слой к-го распол-ся под углом 60-90°, а каждая послед-щая проходка вып-ся с нахлесткой на 20см.), 5укрытие пов-ти грунта утеплителями (исп-­ют дешевые мест мат-лы - древесные листья, сухой мох, тор­фяная мелочь, соломенные маты, стружки, опилки, снег; наиб простой сп-б - укладка этих утеплителей δ=20-40см непосред-но по грунту), 6укрытие с воздуш прослойкой (на пов-ти грунта раскладывают лежни δ=8-10 см, на них горбыли или др подруч мат-л - ветки, прутья, камыши; по ним сверху насыпают слой опилок или древес стружек δ=15-20 см с предохр-ем их от сдувания ветром).

Оттаивание происходит за счет теплового возд-вия и хар-ся значит трудоемкостью и энергетич затратами. Прим-ся в редких случаях, когда др м-ды недопустимы или неприемлемы. По направ-ию оттаивания: 1.Сверху вниз - теплота распростран-ся в вер­т направ-ии от дневной пов-ти вглубь грунта. «+»: прост в исполнении, не треб-ет подготовит работ. «-»:неэкон расход энергии. 2.Снизу вверх - теплота распростран-ся от нижней границы мерзлого грунта к дневной пов-ти. «+»: экономичнее первого. «-»: необх-ть вып-ия трудоемких подготовит операций. 3.Радиал оттаивание - теплота распростр-ся в грунте радиально от вертикаль­но установленных прогревных эл-тов. Занимает промежут поло­жение м/у двумя предыдущими сп-бами по расходу тепловой энергии. Треб-ет значит подготовит работы. Для вып-ия оттаивания грунта по люб из этих 3х сп-бов необх-мо уч-к предварит-но очистить от снега, чтобы не тратить тепловую энергию на его оттаивание и недопустимо переувлажнять грунт. По прим-емому т/носителю: 1)Сжигание топлива (простой костер). Поддерживание костра в течение смены приведет к оттаиванию грунта под ним на 30-40см. Погасив костер и хорошо утеплив место прогрева опилками, оттаивание грунта внутрь будет продолжаться за счет аккумулированной энергии и за смену м. достигнуть общей глубины до 1м. 2)Огневой сп-б прим-ся для отрывки небольших траншей, ис­п-ся звеньевая конструкция из ряда метал ко­робов усеченного типа, из к-ых легко собир-ся галерея необх длины, в 1ом из них устраивают камеру сгорания топлива. Тепл энергия перемещается к вытяж­ной трубе последнего короба, создающей необх тягу, благодаря к-ой горячие газы проходят вдоль всей галереи и грунт под короба­ми прогревается по всей длине. После смены агрегат уби­рают, полосу оттаявшего грунта засыпают опилками, дальнейшее оттаи­вание продолжается за счет аккумулированного в грунте тепла. 3)Электропрогрев. Сущность состоит в пропускании эл.т. ч/з грунт, в рез-те чего он приобретает по­ложит тем-ру. Исп-ют гориз и верт электроды в виде стержней или полосовой стали. 4)Оттаивание токами высокой частоты. 4)Оттаивание грунта паровыми или водяными иглами. Для этого необх-мо наличие источников горячей воды и пара. Паровые иглы представляют со­бой метал трубу длиной до 2м и d=25-50мм. На нижнюю часть трубы насажен наконечник с отверстиями d=2-3мм. Иглы соед-ют с паропроводом гибкими резиновыми шлангами при наличии на них кранов. Иглы заглубляют в скважи­ны. Пар подают под давлением 0,06-0,07МПа. Иглы распо­лагают в шахматном порядке с рас-ем м/у центрами 1-1.5 м. 5)Оттаивание грунта т/электронагревателями. Основан на передаче теплоты мерзлому грунту контактным сп-бом. В кач-ве осн тех ср-в прим-ся электро­маты, изготавливаемые из спец т/проводящего м-ла, ч/з к-ый пропускают эл.т.

Рыхление мерзлого грунта с последующей разработкой землерой­ными и землеройно-трансп машинами осущ-ют мех или взрывным м-дом. Мех рыхление базируется на резании, раскалывании или сколе мерзлого грунта стат или динам возд-ем. При динам возд-ии на грунт осущ-ся его раскалывание или сколы молотами свободного падения и направ­лен действия. Стат возд-ие основано на непрерывном режущем усилии в мерзлом грунте спец раб органа - зуба-рыхли­теля. Рыхление мерзлых грунтов взрывом эф-но при значит объемах разработки мерзлого грунта. В завис-ти от глубины промерзания грунта взрывные работы выполняют м-дом шпуровых и щелевых зарядов при глубине промерзания грунта до 2 м или м-дом скважинных и щелевых зарядов при глубине промерза­ния свыше 2 м.

Непосредственная разработка мерзлого грунта м. осущ-ся 2 м-дами - блочным и мех. Блочный м-д применим для больших площадей и основан на том, что монолитность мерзлого грунта нарушается за счет разрезки его на блоки баравоми машинами, к-ые осущ-ют нарезку щелей глубиной 1,2-2,5 м. Используют стальные зубья с ре­жущей кромкой из прочного сплава, что продлевает срок их служ­бы, а при износе или истирании позволяет быстро их заменить. Рас-ие м/у барами принимается в завис-ти от грунта ч/з 60-100 см. Мех м-д основан на силовом, а чаще в сочетании с ударным или вибрационном возд-вии на массив мерзлого грунта. Реал-ся м-д прим-ем обычных землеройных и землеройно-трансп машин и машин со спец-но разраб-ными для зимних усл-ий раб органами.