Оттаивание грунтов и погашение скважин

Способ оттаивания замороженного грунта, порядок выполнения работ и контроля за размерами и температурами ледогрунтового ограждения в процессе оттаивания должен быть определен проектом.

Оттаивание замороженных грунтов может происходить естественным путем или производиться искусственно.

Искусственное оттаивание замороженных грунтов осуществляют нагретым рассолом, циркулирующим в замораживающих колонках.

Во избежание повреждений колонок рассол нагревают постепенно на 2-3 °С в сутки и доводят до 50-70 °С. Рассол подогревают паром, циркулирующим в секциях труб, опущенных в бак с рассолом.

Контроль за оттаиванием грунтов можно осуществлять через одну из колонок, не включенных в рассольную сеть, а также через температурно-контрольные скважины.

Холодильную установку до конца оттаивания грунтов демонтировать не следует.

Извлечение замораживающих колонок следует производить после окончания оттаивания и всех работ, выполнение которых было намечено произвести под защитой ледогрунтового ограждения.

Скважины по мере извлечения из них замораживающих колонок или трубы замораживающих колонок в случае невозможности их извлечения должны быть затампонированы.

Число подлежащих извлечению колонок и способ их извлечения устанавливаются проектом в зависимости от застроенности площадки и доступа к колонкам, степени ожидаемых осадок поверхности и сохранности наземных и подземных сооружений при извлечении колонок.

Извлечение замораживающих колонок из скважин после оттаивания грунтов должно производиться после демонтажа рассольной сети и удаления из колонок рассола.

Извлечение замораживающих колонок из скважин, до естественного оттаивания грунта выполняют искусственным оттаиванием слоя грунта толщиной 3-5 см вокруг трубы, для чего через колонки прокачивают подогретый рассол.

Разработка грунта

Производство строительно-монтажных работ в пределах ледогрунтового ограждения разрешается при тщательном контроле за его состоянием и корректировке работы замораживающей станции с целью сохранения размеров ограждения и его температуры.

Все строительно-монтажные работы надлежит производить в строгом соответствии с проектом.

Выемку грунта из открытого котлована при положительных температурах воздуха необходимо производить с защитой ледогрунтовых стенок от действия атмосферных осадков и солнечных лучей.

Глинистые грунты плохо поддаются промораживанию - они остаются мягкими и пластичными, поэтому выемочные работы в них следует выполнять с большой осторожностью, так как в результате смещения глинистых грунтов замораживающие трубы подвергаются напряжению изгиба и соединительные стыки труб становятся неплотными. Через неплотности рассол будет вытекать из труб и размораживать ледогрунтовое ограждение.

Грунт, заключенный в пределах ледогрунтового ограждения, обычно находится в талом состоянии. Выемку песков производят лопатами, гравелистые породы, мел и мергель отбиваю! кайлами, отбойными молотками и пневмоломами, глины и суглинки - пневматическими лопатами.

Мерзлые грунты, обладающие большой влагоемкостью до замерзания (глина, суглинок, мергель, торф, лeсс, растительные грунты) разрабатываются труднее, чем грунты с малой водоудерживающей способностью (песок, гравий, галька и др.), их разрабатывают отбойным молотком.

Работы по выемке грунта выполняют следующим образом: сначала вынимают грунт из незамороженного ядра, а затем производит отбойку замороженных грунтов отбойными молотками и пневмоломами по всему сечению выработки.

При разработке грунтов взрывным способом необходимо соблюдать меры предосторожности, не допуская деформации ледогрунтового ограждения и повреждения замораживающих колонок, особенно когда последние находятся близко к габариту выработки из-за отклонения их.

Буровзрывные работы следует выполнять строго в соответствии с проектом и соблюдением правил безопасности.

При разработке котлованов с использованием искусственно замороженных грунтов в качестве ограждающих несущих конструкций временное крепление котлованов (металлическое или деревянное) не применяют. В этом случае обнаженные замороженные стены котлована должны быть теплоизолированы с помощью специальных матов.

При строительстве подземных сооружений способом замораживания выработка отделена от внешних подземных вод непроницаемым ледогрунтовым ограждением, поэтому никакие специальные водоотливные средства не применяются. Вода, остающаяся в незамороженном ядре, собирается в небольшом зумпфе, откуда ее удаляют в бадью.

По мере продвигания забоя выработки зумпф углубляют и забой осушается.

Поступление в забой значительного количества воды указывает на наличие "окна" в ледогрунтовом ограждении. Если приток воды появляется в слабых грунтах (песок, ил, глина, мергель, мел и др.), организация водоотлива недопустима, так как движущаяся вода разрушит ледогрунтовое ограждение, что может привести к серьезным осложнениям. В таком случае необходимо прекратить работы, выработку залить водой из водопровода до нормального гидростатического уровня, а затем произвести дополнительное замораживание грунтов. Способ замораживания "окна" определяется специальным проектом.

Правильное использование способа искусственного замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений в любых условиях дает положительные результаты.

Однако в ряде случаев несоблюдение или неправильный учет ряда факторов, влияющих на процесс замораживания (отсутствие уточненных геологических и гидрогеологических данных участка строительства, несоблюдение технических указаний при проектировании и производстве работ, отступление от проекта, неудовлетворительный контроль за всем комплексом работ по замораживанию и др.) приводит к осложнениям.