Виды земляных сооружений

Оттаивание мерзлого грунта. Является наиболее дорогим и трудоемким способом, поэтому его применяют при небольших объемах работ.

Наибольшее распространение  в строительной практике нашли следующие  способы оттаивания мерзлого грунта: огневой, электропрогрев, паропрогрев и водопрогрев (рис. 16).

Огневой способ основан на сжигании различного топлива на поверхности грунта под прикрытием металлического короба с вытяжной трубой {рис. 6.16.а). Для уменьшения теплопотерь короб укрывают шлаком или талым грунтом. Полосу оттаявшего грунта засыпают опилками, и нижележащий слой оттаивает за счет аккумулированного верхним слоем тепла.

Электропрогрев грунта ведут с помощью электродов, располагаемых на поверхности или погружаемых вертикально в мерзлый грунт.

При использовании горизонтальных электродов поверхность грунта засыпают слоем опилок толщиной 150...200 мм (рис. 6.16.6). Опилки смачивают водным солевым  раствором концентрации 0,2...0,5% для  увеличения электропроводимости в  начальный период оттаивания, так  как мерзлый грунт не является проводником. После того, как грунт  верхнего слоя, оттает, он сам становится проводником, а слой опилок выполняет  рать термозащитного слоя. Поверхностный электропрогрев применяют при глубине промерзания грунта до 0,7 м.

При большей глубине промерзания  используют вертикальные электроды. Оттаивание ведут сверху вниз или снизу вверх (рис. 16,в).

При оттаивании сверху вниз электроды в виде штырей забивают в грунт в шахматном порядке  на глубину 200...250 мм и засыпают опилками, пропитанными концентрированным солевым  раствором. По мере оттаивания верхних  слоев электроды периодически погружают  все глубже. Расход энергии при  этом способе несколько ниже, чем  при горизонтальном расположении электродов.

Прогрев снизу вверх требует  погружения электродов на 150.-.200 мм ниже глубины промерзания грунта, для  чего в грунте предварительно бурят  скважины. Поверхность оттаиваемого грунта опилками не укрывают. Расход энергии  при отогреве грунта снизу вверх  значительно снижается, по сравнению  с отогревом сверху вниз.

Паропрогрев грунта осуществляют с использованием паровых игл, устанавливаемых в предварительно пробуренные скважины на глубину 0,7 глубины оттаивания (рис. 16,г).

Паровая игла представляет собой трубу длиной 1,5...2 м, диаметром 25.,.50 мм. На нижней части трубы насажен  наконечник с отверстиями 2...3 мм для  выхода пара. Иглы по верху соединены  паропроводом. Для наиболее эффективного использования пара и сокращения его потерь скважины сверху накрывают  защитными колпаками, имеющими отверстия  для пропуска паровой иглы. После  установки аккумулирующих колпаков прогреваемую поверхность покрывают  слоем опилок или другим термоизоляционным  материалом. Располагают иглы в шахматном  порядке на расстоянии 1...1.5 м друг от друга.

Водопрогрев грунта ведут с применением водяных циркуляционных игл, установка которых аналогична паровым иглам. Теплоносителем здесь является вода, нагретая до 50...60 °С, которая циркулирует по замкнутому контуру «котел — разводящие трубы — водяные иглы — обратные трубы — котел». Такая схема обеспечивает наиболее полное использование тепловой энергии.

Водяная игла состоит из внутренней и наружной труб. Наружная труба имеет заостренный глухой нижний конец, а внутренняя — открытый. Во внутреннюю трубу подают горячую воду, которая через нижнее отверстие поступает в наружную трубу, поднимается вверх к выходному патрубку и по соединительной трубе поступает к следующей игле или в обратный трубопровод. Иглы располагают в шахматном порядке на расстоянии 0,75...1,25 м друг от друга

Предварительное рыхление мерзлых грунтов. Осуществляют механическим и взрывным способами.

Механическое  рыхление применяют при небольших объемах работ и сравнительно малых глубинах промерзания (до 1,3 м). Для рыхления используют клин-молоты, дизель-молоты и тракторные рыхлители, многоковшовые экскаваторы, оборудованные цепями-борами (рис. 17).

Рис. 17. Схема рыхления грунтов: а—клин-молотом; б—дизель-молотом; в—многоковшовым экскаватором, оборудованным  режущими цепями-барами; 1—клин-молот; 2—экскаватор; 3—направляющая штанга; 4—дизель-молот; 5—режущие цепи (бары); 6—многоковшовый экскаватор; 7—щели  в мерзлом грунте

Клин-молот подвешивают  к стреле крана, а дизель-молот  является навесным оборудованием к  крану, тракторопогрузчику и трактору.

Тракторные рыхлители  монтируют на базе гусеничных тракторов  с мощностью двигателя более 110 кВт или используют для них навесное оборудование Рабочий орган рыхлителя представляет собой гребенку с зубьями, число которых составляет 1...5.

Мерзлые грунты можно разрабатывать  с предварительной нарезкой на блоки. При этом методе в массиве мерзлого грунта с помощью баровых, дискофрезерных и других машин устраивают взаимно перпендикулярные прорези на глубину 0,8 глубины промерзания Полученные блоки вынимают ковшом экскаватора или отодвигают бульдозером.

Рыхление мерзлого грунта взрывом применяют при больших объемах работ и значительной глубине промерзания. Этот метод отличает экономичность, особенно тогда, когда кроме рыхления требуется перемещение грунта в отвал. Методика выполнения взрывных работ описана ранее.

11. Техника безопасности

Земляные работы разрешается  выполнять при наличии утвержденного и согласованного в установленном порядке ППР. До начала работ должно быть определено точное расположение действующих подземных коммуникаций с установкой специальных знаков Разработку грунта вблизи подземных коммуникаций можно выполнять только после получения письменного разрешения и в присутствии представителя организации, ответственной за их эксплуатацию. Около электрокабелей разрабатывать грунт с применением ударных инструментов запрещено. В случае обнаружения подземных сооружений, не указанных в проекте, а также при выделении вредных газов, земляные работы должны быть прекращены до получения дополнительных указаний. На бровки выемок не должны действовать никакие нагрузки. Вертикальные стенки траншей и котлованов закрепляют по достижении допустимой для данного грунта глубины.

Выемки необходимо разрабатывать  с откосами в соответствии со СНиП, а грунт при этом можно отсыпать не ближе 0,5 м к бровке котлована  или траншеи. Образующиеся при разработке выемок козырьки следует обрушить, приняв все меры предосторожности и  удалив предварительно людей из забоя.

В ночное время помимо обязательного  освещения рабочей площадки должны иметь индивидуальное освещение  землеройные, землеройно-транспортные и транспортные машины.

Стоянку и пути передвижения машин и механизмов, занятых на земляных работах, выносят за пределы  призмы обрушения грунта. Поверхность  путей перемещения экскаваторов должна быть спланирована.

Одноковшовые экскаваторы  перемещают с опущенным до уровня земли ковшом и развернутой стрелой. Запрещено перемещать бульдозером  грунт на подъем более 10° и под  уклон более 30°, а также выдвигать  отвал при сталкивании грунта за бровку откоса выемки.

При рыхлении грунта ударным  способом определяют границу опасной  зоны разлета кусков грунта и устанавливают  защитные приспособления. Места электропрогрева мерзлого грунта ограждают, и проведение каких-либо работ на этом участке разрешают после отключения тока.

Территорию гидромеханической  разработки грунта ограждают с установкой предупредительных знаков. Насосная станция и гидромониторы в  забое должны иметь телефонную связь  и аварийную сигнализацию.