Особенности разработки грунта в зимних условиях. Технологические свойства мерзлого грунта, методы его разработки.

Для мерзлых грунтов характерным является значительное увеличение трудоемкости их разработки вследствие повышенной механической прочности. Кроме того, мерзлое состояние грунта усложняет технологию, ограничивает применение некоторых типов землеройных (экскаваторов) и землеройно-транспортных (бульдозеров, скреперов, грейдеров) машин, уменьшает производительность транспортных ср-в, способствует быстрому износу деталей машин собственно их рабочих органов. В тоже время временные выемки в мерзлом грунте можно разрабатывать без откосов.

Разработку грунта в зимних условиях осуществляют следующими методами:

Предохранением грунта от промерзания и последующей разработкой обычными методами ( осуществляют рыхлением поверхностных слоев, укрытием поверхности различными утеплителями, пропиткой грунта солеными растворами).

Разработкой грунта в мерзлом состоянии с предварительным рыхлением, а также с последующей разработкой землеройными или землеройно-транспортными машинами осуществляют механическим или взрывным методом. Механическое рыхление базируется на резании, раскалывании или сколе слоя мерзлого грунта статическим или динамическим воздействием. (Статическое воздействие основано на воздействии непрерывного режущего усилия в мерзлом грунте специальным рабочим органом – зубом ; Динамическое воздействие основано на создании ударных нагрузок на открытой поверхности мерзлого грунта )

Непосредственной разработкой мерзлого грунта(без предварительного рыхления) ведется двумя методами: блочным и механическим.

Блочный метод основан на том, что монолитность мерзлого грунта нарушается с помощью разрезки его на блоки, которые затем удаляют экскаватором, строительным краном или трактором.

Механический метод основан на силовом(иногда в сочетании с ударным или вибрационным) воздействии на массив мерзлого грунта. Реализуется применением как обычных земреройно-транспортных машин, так и машин, оборудованных специальными рабочими органами.

Оттаиванием грунта и его разработкой в талом состоянии осуществляют тепловыми способами, характеризующимися значительной трудоемкостью и энергоемкостью.

Способы оттаивания мерзлого грунта классифицируют как по направлению распространения теплоты в грунте(способ оттаивания грунта сверху вниз, снизу вверх и оттаивание грунта по радиальному направлению) так и по применяемому виду теплоносителя(огневой способ, способ электропрогрева)

1.оттаивание сверху вниз - неэффективен, так как источник теплоты размещается в зоне холодного воздуха, что вызывает большие потери теплоты, но требует минимальных подготовительных работ. 2 снизу вверх - необходимость выполнения трудоемких подготовительных операций,

3 по радиальному направлению - от вертикально установленных элементов, погруженных в грунт - этот способ по своим экономическим показателям занимает промежуточное положение. По виду теплоносителя:

1. огневой способ -звеньевой агрегат, состоящий из ряда металлических коробов в форме разрезанных усеченных конусов, из которых собирают сплошную галерею. В первом

конусе сжигают твердое или жидкое топливо. Вытяжная труба последнего короба обеспечивает тягу, благодаря которой продукты сгорания проходят вдоль галереи и прогревают расположенный под ней грунт.

2.Способ электропрогрева - пропуск тока через разогреваемый материал. При оттаивании грунта горизонтальными электродами по поверхности фунта укладывают электроды из

полосовой или круглой стали, концы электродов отгибают для подключения к проводам. Оттаивание вертикальными электродами -стержни из арматурной стали с заостренными нижними концами. При оттаивании сверху вниз необходимо систематически убирать снег и

устраивать опилочную засыпку, пропитанную солевым раствором - расход энергии немного ниже, чем при способе горизонтальных электродов

3.Паровое оттаивание. Паровые иглы. Металлическая труба с наконечником с отверстиями. Иглы соединяют с паропроводом гибкими резиновыми шлангами - этот метод требует в 2 раза больше расхода теплоты, чем метод глубинных электродов. Оттаивание электронагревателями - электроиглы. Стальные трубы с нагревательным элементом внутри изолированным от корпуса трубы.

№7

Классификация методов погружения готовых свай. Отказ свай. Измерение отказа. Залог. Отказомеры.

Сваи погружают ударом, вибрацией, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и злектроосмоса, а также комбинациями этих методов. Эффективность применения того или иного метода зависит в основном от грунтовых условий.

Ударный метод. Метод основан на использовании энергии удара (ударной нагрузки), под действием которой сваи нижней заостренной частью внедряется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны, частично вниз, частично вверх. Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальными механизмами – молотами самых разных типов, основными из которых явл-ся дизельные.

Вибрационный метод. Метод основан на значительном уменьшении при вибрации коэф. Внутреннего трения в грунте и сил трения по боковой поверхности сваи. Благодаря этому при вибрировании для погружения свай требуется усилий в десятки и сотни раз меньше, чем при забивке. При вибрационном методе сваю погружают с помощью специальных механизмов-вибропогружателей. Вибропогружатель, представляющий собой электромеханическую машину вибрационного действия, подвешивают к мачте сваепогружающей установки и соединяют со сваей наголовником. Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных водоносных грунтах. Более универсальным является виброударный способ погружения свай с помощью вибромолота. Они могут самонастраиваться, т.е. увеличивать энергию удара с повышением сопротивления грунта погружению свай.

Погружение свай завинчиванием. Метод основан на завинчивании стальных и ж\б свай со стальными наконечниками с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей. Рабочие операции при погружении свай методом завинчивания аналогичные операциям, выполняемым при погружении свай методом забивки или вибропогружением. Только вместо установки и снятии наголовника здесь надевают и снимают оболочки.

С использованием подмыва. Подмывом грунт разрыхляют и частично вымывают струями воды, вытекающими под давлением из нескольких трубок диаметром 38….62мм, укрепленных на свае. При этом сопротивление грунта у острия сваи снижается, а поднимающаяся вдоль ствола вода размывает грунт, уменьшая тем самым трение по боковым поверхностям сваи. Применение подмыва не допускается, если имеется угроза просадки близлежащих сооружений, а также при наличии просадочных грунтов.

С использованием электроосмоса. Применяют при наличии водонасыщенных плотных глинистых грунтов, моренных суглинков и глин. Для практической реализации метода погруженную сваю присоединяют к положительному полюсу(аноду) источника тока, а соседнюю с ней погружаемую- отрицательному полюс(катоду) того же источника тока.При включении тока вокруг сваи(анод) снижается влажность грунта, а у погружаемой сваи(катод), наоборот, повышается. После прекращения подачи тока происходит восстановление первонач. сост.грунт-х вод и несущ. способ.свай явл-ся катодами. возрастает.Этот метод позволяет на 25-40% ускорить процесс погружения свай, а также уменьшить нагрузки, необход-ые для погруж-я сваи.