Производство земляных работ в зимних условиях

При промерзании грунты резко меняют физико-механические свойства - повышаются механическая прочность, пластические деформации, пучинистость и электросопротивление. От этого увеличивается трудность разработки грунтов, происходит налипание и намерзание грунтов на рабочие органы землеройных и на кузова транспортных машин.

Низкая температура воздуха неблагоприятно воздействует на рабочих и машинистов, появляются дополнительные работы (удаление снега с рабочих мест, ледового покрова, устройство защиты от ветра и т. п.). Все это приводит к сильному снижению производительности машин и труда, а часто и к невозможности производства земляных работ.

Глубина промерзания грунтов зависит от суровости климата и в зоне осушения может достигать 1-2 м, а в районах вечной мерзлоты - нескольких сотен метров.

При строительстве большинства осушительных каналов в зоне сезонного промерзания разработка грунта ведется на глубину промерзания. В зоне орошения глубина промерзания грунтов несколько меньше глубины каналов, а иногда и вовсе отсутствует.

Однако и здесь зимой условия производства работ ухудшаются: идут частые и обильные дожди, снеговой покров неустойчивый, периодический, грунты переувлажняются, увеличивается их липкость, затрудняется передвижение машин.

Грунт приобретает устойчивое мерзлое состояние через 5-20 дней после наступления периода с отрицательной температурой. Грунт сохраняет мерзлое состояние в течение 15-30 дней после наступления периода с положительной температурой.

Разработка грунта зимой

Быстрее замерзают более плотные и влажные грунты. Прочность мерзлого грунта зависит от объема воды, замерзшей в нем. Быстрее замерзает гравитационная вода в порах грунта, чем молекулярно-связная. Поэтому песчаный грунт, содержащий главным образом гравитационную воду (до 97%), начинает смерзаться, как только его температура становится отрицательной.

Глинистые и пылеватые пески, в которых много молекулярно-связной воды, замерзают при более низких температурах, но более быстро и бывают менее прочны в замерзшем состоянии, чем песчаные грунты.
Разработка скальных, полускальных и крупнообломочных пород в сухих забоях зимой мало отличается от разработки их в теплое время года.

Торф в процессе разложения выделяет тепло, которое предохраняет его от промерзания.

За последние годы появились новые методы производства земляных работ в зимних условиях, новые машины для рыхления мерзлых грунтов, новые способы оттаивания и. предохранения грунтов от промерзания. Важнейшая задача - внедрение комплексной механизации в производство земляных работ в зимних условиях. Решающим фактором в выборе комплекта машин является трудоемкость и стоимость разработки единицы объема мерзлого грунта.