Подготовка грунтов к разработке

Подготовка грунтов к разработке

Основными причинами увеличения трудоемкости и удорожания зимних земляных работ являются: необходимость предохранения грунта от промерзания, рыхления или оттаивания; применение особых способов укладки грунта в насыпь и ограниченность использования мерзлых глинистых грунтов, содержащих большое количество воды и льда; необходимость очистки от снега котлованов, траншей, насыпей и путей транспортирования грунта; сильные морозы, снегопады и метели, понижающие производительность труда и работы машин.

По степени рациональности и экономичности способы подготовки грунтов к разработке в зимних условиях можно расположить в следующем порядке:

а) на участках, предназначенных к производству земляных работ, надо предохранить грунт от промерзания одним из описанных ниже способов;

б) если нельзя заблаговременно утеплить грунт, следует рыхлить мерзлый грунт преимущественно взрывным способом; рыхление или резание механическим способом допускается при сравнительно небольших объемах работ и толщине мерзлого слоя 0,4—1,3 м, а также когда по местным условиям взрывной способ недопустим или экономически нецелесообразен;

в) оттаивание грунта следует применять лишь при невозможности использования указанных способов.

Предохранение грунта от промерзания должно проведено поздней осенью после окончания дождливого первого снега и наступления устойчивых заморозков. Оно может заключаться в предварительной механической обработке поверхности, утеплении и осуществлении других специальных мероприятий.

Находящийся в замкнутой среде не циркулирующий и не продуваемый воздух, обладая небольшой теплопроводностью, является очень хорошим изолятором. Поэтому проще всего предварительно вспахать грунт (плугами, автогрейдерами и рыхлителями) на глубину не менее 35 см с последующим боронованием (чтобы избежать продувания пластов) на глубину 15—20 см. При этом обязательно надо обеспечивать естественный сток атмосферных вод с поверхности утепляемого участка. В центральных районах России данный способ эффективен, если грунт предполагается разрабатывать в первой трети зимы; при вспахивании и наталкивании грунта бульдозером слоем до 80 см по всей утепляемой площади — во второй трети зимы, а при глубоком рыхлении и в последней трети зимы.

Теплопроводность снега, особенно неуплотненного и не подвергающегося таянию, значительно меньше, чем грунта с естественной влажностью (коэффициенты теплопроводности первого 0,2, а второго—1,5—2 ккал/м-град/ч). Поэтому большие площади рекомендуется предохранять, создавая искусственный снеговой покров толщиной 1,0—1,5 м, его можно достигнуть, устраивая перпендикулярно к направлению господствующих ветров несколько рядов изгородей из щитов или снеговых валов (на расстоянии, 10—15-кратном их высоте), используя бульдозеры и автогрейдеры. Площадки, предназначенные к разработке, поросшие кустарником и мелким лесом, расчищают для лучшего снегозадержания только перед началом работ.

Укрытие поверхности утеплителями основывается на использовании тепла, аккумулированного летом в верхних слоях земной коры. Местными теплоизоляционными материалами (сухой торф, листва, хвоя и т. п.) обычно утепляют грунт при небольших площадях и в местностях с умеренными морозами. Защитный слой убирают постепенно, по мере разработки площади.

Снегозадержание или укрытие утеплителями эффективно, если грунт предполагается разрабатывать во второй трети зимы.

Для перелопачивания грунта на глубину 1,3—1,5 м используют экскаватор, оборудованный прямой лопатой с ковшом емкостью 0,5— —0,65 ж3, или роторный экскаватор. Перелопаченный от первой проходки грунт укладывают в отвал за пределами утепляемой площади, а от последующих проходок — на место предыдущих. Выработанное пространство от последней проходки заполняют грунтом из отвала первой проходки или из резерва, перемещаемым бульдозером, скрепером или автомобилем-самосвалом. Этот способ рекомендуется при разработке супесчаных и гравелистых грунтов, при вскрыше карьеров и планировочных работах.