Предохранение грунтов от промерзания
Применяют несколько способов предохранения грунта от промерзания, выбор которых зависит от календарных сроков производства земляных работ и местных климатических условий. Меры по предохранению грунта от промерзания должны быть приняты до наступления заморозков, но после окончания осенних дождей. Для предохранения грунта от промерзания применяют поверхностное рыхление грунтов; теплоизоляцию — утепление теплоизоляционными материалами, химическую обработку грунта.
При вспахивании и последующем бороновании поверхности грунта верхний слой приобретает рыхлую структуру с воздушными пустотами, что в сочетании с естественно образующимся снежным покровом отдаляет начало промерзания грунта до 1,5 мес. Вспашку или перекрестное рыхление производят рыхлителями на глубину 30…35 см с последующим боронованием на глубину 15…20 см.
При необходимости утеплить большие участки целесообразно перелопатить грунт с помощью экскаватора на глубину 1,3… 1,5 м, что позволяет продлить срок экскавации незамерзшего грунта на 1…2 мес, уменьшить глубину промерзания почти в 2 раза и сократить трудозатраты по рыхлению мерзлого грунта на 40%.
Предохранение от промерзания является одним из экономичных способов подготовки грунтов к разработке в зимний период. Стоимость предохранения 1 м3 грунта от промерзания вспашкой и боронованием составляет 2 коп. при трудоемкости работ 0,002 чел/дня, а глубоким рыхлением, перелопачиванием экскаватором — 24 коп. при трудоемкости работ 0,02 чел.дня. Перспективным способом предохранения грунтов от промерзания является утепление пенопластом — быстротвердеющей пеной. На ряде северных строек Минстроя СССР этот способ утепления нашел применение и технология процесса теплоизоляции грунта отработана.
В районе г. Красноярска глубина промерзания грунта в феврале под пенопластовым покрытием составила 0,1… 0,3 м, глубина же промерзания грунта на неутепленном участке — 3 м.
Технология приготовления пенопласта и его нанесения на поверхность утепляемого участка проста. В специальной установке компоненты пенопласта под давлением сжатого воздуха поступают в реактор, где происходит вспенивание смеси смолы с водой и пенообразователем. Пенопласт в виде жидкой пены выливается из шланга на поверхность слоем 10…15 см на 1000 град/ч отрицательной температуры.
Укладку пенопласта следует вести осенью после окончания сезона дождей при температуре воздуха от +10 до —2 °С. Слой пенопласта следует укладывать шире охраняемого участка на 0,4 глубины промерзания в естественных условиях и по краям присыпать грунтом от выдувания ветром. Пенопласт укладывают полосами от начала и до конца участка. Каждая последующая полоса укладывается с незначительным перекрытием предыдущей полосы. Укрытие грунтов пенопластом эффективно при необходимости длительного сохранения грунтов в талом состоянии (в карьерах, выемках, котлованах). Ориентировочная стоимость покрытия 1 м2 поверхности при толщине слоя 10, 20, 30 см соответственно 0,48; 0,93; 1,39 руб.
Предохранить грунт от промерзания можно также введением в грунт химических реагентов. Этот способ утепления применяют при разработке небольших выемок и котлованов: глубиной промерзания до 1 м. Реагенты наносят на расчищенную от растительности поверхность песчаного и супесчаного грунтов за 5… 15 суток до наступления отрицательных температур, а глинистого грунта за 20…45 суток. Строительный сезон увеличивается на 10… 15 дней. Наиболее распространенными реагентами являются хлористый натрий и хлористый кальций. Стоимость предохранения грунта от промерзания реагентами 0,04…0,4 руб/м3, трудоемкость 0,4…0,3 чел. дн/м3.
Грунты, обработанные реагентами, укладывать в насыпи I и II классов не допускается. Однако на сооружении шламо-накопителей Косогорского металлургического завода была применена предварительная обработка площадей карьера нитритом натрия и аммиачной селитрой. Эти добавки практически не вызывают коррозию основных строительных конструкций. Поверхность грунта площадью 630 м2 за три недели до наступления отрицательных температур обработали нитритом натрия (первая половина площади) и аммиачной селитрой (вторая) из расчета 7, 10, 12, 15 кг/м2. Оптимальная концентрация для суглинистых грунтов составляет 10 кг/м2.
Технико-экономические показатели подготовки грунта противоморозными добавками (реагентами) зависят от стоимости реагентов. Следовательно, дополнительные затраты при экскавации в зимних условиях 1 м3 предварительно обработанного грунта составляет 1,29 руб. (стоимость нитрита натрия 129 руб/т) и 0,69 руб. (стоимость аммиачной селитры 69 руб/т).
Статьи по теме::
Инженерная подготовка для перевода бригад на подрядный методХозяйственный расчет — сквозной поточный бригадный подрядУменьшение налипания грунта к рабочим органамВыбор объектов для производства работ в зимнее времяОсобенности производства земляных работ при низких температурахПодготовка грунтов тепловым методомПодготовка грунтов взрывным методомПодготовка грунтов фрезерными и баровыми машинамиПодготовка грунтов ковшами с активными зубьямиПодготовка грунтов захватными устройствами и рыхлительными зубьями