Глава 6. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
Грунты, подлежащие разработке в зимнее время, предохраняют от промерзания различными способами: вспахиванием, в том числе с последующим боронованием и снегозадержанием; глубоким рыхлением; утеплением теплоизоляционными материалами; покрытием быстротвердеющей пеной (пенопластом); введением в грунт химических реагентов (хлористого кальция, хлористого натрия и т. п.) и др.
Мероприятия по предохранению грунтов от промерзания осуществляют поздней осенью, перед наступлением заморозков, а по предохранению оснований траншей и котлованов — немедленно после выемки из них грунта.
Вспахивание и снегозадержание применяют в средней полосе СССР для утепления участков грунта, подлежащих разработке в первой трети зимы. Для вспашки верхнего слоя земли используют плуги и статические рыхлители.
Одним из эффективных способов предохранения грунтов от промерзания является их предварительное глубокое (до 1,5 м) рыхление. Образующаяся при рыхлении гребенчатая поверхность задерживает снег, который, в свою очередь, также защищает грунт от промерзания.
Глубина промерзания разрыхленного слоя, даже в суровую зиму, значительно меньше глубины промерзания грунта в естественном состоянии (h% ~ 0,5hnp). Порядок разрыхления участков должен быть увязан с последующей его разработкой. Глубокое рыхление рекомендуется применять для малосвязных (супеси) и гравелистых грунтов на участках, разрабатываемых в последнюю треть зимы.
Предварительно грунт рыхлят (поздней осенью) экскаватором, оборудованным прямой лопатой, а затем раскидывают зачерпнутый грунт. Сначала лобовой проходкой при работе в отвал роется траншея глубиной 1,3. . 1,5м. Последующей проходкой (боковой) эта траншея засыпается грунтом вновь образуемой траншеи и т. д. Таким образом по верху будущего котлована создается слой разрыхленного грунта толщиной 0,3. 0,4 м, который задерживает на поверхности снег, предохраняющий грунт от промерзания. Дополнительная проходка за пределами котлована засыпается. Зимой мерзлая корка разрыхленного грунта легко разрабатывается экскаватором.
При ширине будущей выемки не более 12 м можно применить окучивание.
Небольшие поверхности грунта защищают от промерзания утеплением теплоизоляционными материалами (опилками, соломой, сеном, камышитом, шлаком, листьями и т. д.). Площадь утепленного грунта, подлежащего разработке в разные месяцы зимы, должна иметь соответственно разную толщину слоя утепляющих материалов, определяемую по соответствующим формулам.
Все более широкое применение в качестве теплоизоляционного материала находит быстротвердеющая пена, наносимая на поверхность грунта с наступлением устойчивой отрицательной температуры воздуха. Быстротвердеющая пена (пенопласт) обладает высокой пористостью и в замерзшем виде хорошо предохраняет грунт от промерзания. Слой пены толщиной 30. 50 см отдаляет начало замерзания грунта на полтора-два месяца. Толщину пенопласта можно принимать из расчета 10. 15 см на 1000 градусо-дней отрицательной температуры. Пену приготовляют и наносят с помощью пеногенерирующих установок.
Химический способ предохранения грунта применяется в условиях средней и южной полосы страны, где температура на поверхности грунта под слоем снега не опускается ниже —15 °С. Осенью соль (технический хлористый натрий ИЛИ хлористый калий) укладывают на очищенную поверхность грунта или вносят в грунт на глубину 10. 25 см инфильтрацией соляного раствора с поверхности, а также инъецированием его в грунт (при наличии тяжелых глинистых грунтов). Требуемое количество водного раствора солей и их концентрацию определяют расчетом.
Агрессивное воздействие солей на строительные конструкции и повышенная электропроводимость пропитанных солями грунтов, усиливающая влияние -блуждающих токов на подземные сооружения, ограничивают применение химического способа предохранения грунтов от промерзания (и оттаивания).
ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ. Предохранение грунта от промерзания. Для облегчения разработки грунтов в зимнее время целесообразно предохранять эти .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-148-montazh-vodosnabzhenia. /72.htm
Если не удается предохранить грунт от промерзания, его подготавливают к разработке в мерзлом состоянии рыхлением или оттаиванием. .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-3/13.htm
. приходится принимать меры для предохранения грунта от промерзания или . предохранять грунт от промерзания при вспашке его с осени до наступления .
bibliotekar.ru/spravochnik-42/90.htm
В условиях средней полосы европейской части СССР слой опилок толщиной 45 см может предохранить грунт от промерзания до середины февраля. .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-125-tehnologia/37.htm
Смотрите также:
Когда предпринимаются меры предохранения грунта от промерзания
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%.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
- Производительность и мощность привода землесосного снаряда
- Остойчивость землесосных снарядов
- Оборудование для землесосных работ
- Машины для гидромеханизации земляных работ
- Вибрационные машины для разработки мерзлых грунтов
- Машины для ударного разрушения мерзлых грунтов
- Машины, рыхлящие мерзлый грунт способом отрыва
- Машины для разработки траншей и нарезания щелей в мерзлых грунтах
- Расчеты на прочность одноковшовых погрузчиков
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).
67. Способы предохранения грунтов от промерзания.
Грунты, подлежащие разработке в зимнее время, предохраняют от промерзания различными способами: вспахиванием, в том числе с последующим боронованием и снегозадержанием; глубоким рыхлением; утеплением теплоизоляционными материалами; покрытием быстротвердеющей пеной (пенопластом); введением в грунт химических реагентов (хлористого кальция, хлористого натрия и т. п.) и др.
Мероприятия по предохранению грунтов от промерзания осуществляют поздней осенью, перед наступлением заморозков, а по предохранению оснований траншей и котлованов — немедленно после выемки из них грунта.
Одним из эффективных способов предохранения грунтов от промерзания является их предварительное глубокое (до 1,5 м) рыхление. Образующаяся при рыхлении гребенчатая поверхность задерживает снег, который, в свою очередь, также защищает грунт от промерзания.
Глубина промерзания разрыхленного слоя, даже в суровую зиму, значительно меньше глубины промерзания грунта в естественном состоянии (h% ~ 0,5hnp). Порядок разрыхления участков должен быть увязан с последующей его разработкой. Глубокое рыхление рекомендуется применять для малосвязных (супеси) и гравелистых грунтов на участках, разрабатываемых в последнюю треть зимы.
Небольшие поверхности грунта защищают от промерзания утеплением теплоизоляционными материалами (опилками, соломой, сеном, камышитом, шлаком, листьями и т. д.). Площадь утепленного грунта, подлежащего разработке в разные месяцы зимы, должна иметь соответственно разную толщину слоя утепляющих материалов.
Все более широкое применение в качестве теплоизоляционного материала находит быстротвердеющая пена, наносимая на поверхность грунта с наступлением устойчивой отрицательной температуры воздуха. Быстротвердеющая пена (пенопласт) обладает высокой пористостью и в замерзшем виде хорошо предохраняет грунт от промерзания. Слой пены толщиной 30. 50 см отдаляет начало замерзания грунта на полтора-два месяца.
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.
68.Разрыхление и разработка мерзлых грунтов.
Мерзлые грунты по твердости приравн. к скальным. В предзимнее время грунт вскапывают, утепляют. В город.условиях это затруднительно поэтому производят отогрев грунта, введение хим. в-в., грунты промерзшие на глубину 0,2-0,4м разраб. ОЭ без предварительного рыхления. Если глубина промерз.>, то необходимо предварит. рыхление:*механизированным,*взрывным,*ручным методом.
*Для рыхления мерзлого грунта механическим способом при разработке котлованов используют навесные ( статические) рыхлители и землеройно-фрезерные машины, а также баровые машины ( для нарезки мерзлого грунта на блоки), а при разработке траншей — дисковые экскаваторы, фрезерные и баровые машины; при вертикальной планировке площадки — навесные рыхлители. Машины эти работают обычно вместе с экскаваторами, которые разрабатывают как разрыхленный мерзлый, так и немерзлый ( талый) грунт.
*Рыхление мерзлых грунтов можно производить взрывным способом. Для траншейных работ, выполняемых в городе и на промышленных площадках, взрывной способ мало приемлем. При взрывном способе исп-ся .взрывчатые в-ва для рыхления грунта. Выброс грунта производиться вручную — при помощи лома, кирка.
Рыхление мерзлого грунта дроблением производят обычно при его толщине, превышающей 25 см, так как при разработке грунта с толщиной мерзлого слоя до 25 см экскаватором емкостью ковша 0 5 — 0 65 м3 предварительного разрыхления мерзлого грунта не требуется. При небольших объемах работ и толщине мерзлого слоя до 0 6 — — 0 7 м дробление грунта производят ударными приспособлениями в виде тяжелого шара или клина, подвешиваемого к тросу стрелы экскаватора или крана. Дробление мерзлого грунта производят ударами падающих грузов. Для производства работ используют самоходные стреловые краны, оборудованные фрикционными лебедками. Грунт скалывается в результате нескольких ударов по одному следу.
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ФУНДАМЕНТА ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Кантерова А.А.
Увеличение объема грунта при промерзании в основаниях сооружений и зданий может достаточно негативно повлиять на их прочность и, в определенных случаях, привести к уничтожению строительных металлических конструкций. Существует большое количество способов предупреждения промораживания основания . При выборе методов уменьшения воздействия сил морозного пучения отмечают важность здания или сооружения, также условия их эксплуатации и технологические процессы. Приоритет отдается таким мероприятиям, которые в данных обстоятельствах окажутся наиболее высокоэффективными и экономичными.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Кантерова А.А.
Промерзание оснований фундаментов зданий и сооружений: причины и последствия
Повышение эффективности свайных фундаментов, устраиваемых в пучинистых грунтах
Способы борьбы с морозным пучением сезоннопромерзающих грунтов в основаниях фундаментов зданий и сооружений
К вопросу использования армированных сезоннопромерзающих пучинистых грунтов в качестве оснований фундаментов
К вопросу использования различных методов защиты от морозного пучения
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
METHODS OF PROTECTION OF THE FOUNDATION FROM FREEZING
An increase in the volume of soil during freezing in the foundations of structures and buildings can negatively affect their strength and, in certain cases, lead to the destruction of building metal structures. There are a large number of ways to prevent freezing of the base. When choosing methods to reduce the impact of frost heaving forces, note the importance of a building or structure, as well as their operating conditions and technological processes. Priority is given to such measures that, under the circumstances, will prove to be the most highly effective and economical.
Текст научной работы на тему «МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ФУНДАМЕНТА ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ»
Кантерова А. А. студент К. 532240.23.05.06 филиал ИрГУПС Красноярск
Научный руководитель: Пресное О.М., к.тн.
ФГБОУ ВО «Красноярский институт железнодорожного транспорта» филиал ИрГУПС г. Красноярск
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ФУНДАМЕНТА ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ
Аннотация: Увеличение объема грунта при промерзании в основаниях сооружений и зданий может достаточно негативно повлиять на их прочность и, в определенных случаях, привести к уничтожению строительных металлических конструкций. Существует большое количество способов предупреждения промораживания основания. При выборе методов уменьшения воздействия сил морозного пучения отмечают важность здания или сооружения, также условия их эксплуатации и технологические процессы. Приоритет отдается таким мероприятиям, которые в данных обстоятельствах окажутся наиболее высокоэффективными и экономичными.
Ключевые слова: основание, фундамент, морозное пучение, грунт, отмостка.
Kanterova A.A. student К.532240.23.05.06 branch of IrGUPS Krasnoyarsk
Scientific adviser: Presnov O.M., Ph.D.
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education
«Krasnoyarsk Institute of Railway Transport»
branch of IrGUPS Krasnoyarsk
METHODS OF PROTECTION OF THE FOUNDATION FROM
Annotation: An increase in the volume of soil during freezing in the foundations of structures and buildings can negatively affect their strength and, in certain cases, lead to the destruction of building metal structures. There are a large number of ways to prevent freezing of the base. When choosing methods to reduce the impact of frost heaving forces, note the importance of a building or structure, as well as their operating conditions and technological processes. Priority is given to such measures that, under the circumstances, will prove to be the most highly effective and economical.
Keywords: foundation, foundation, frost heaving, soil, blind area.
При проектировании зданий и сооружений на пучинистых грунтах необходимо учитывать отвод грунтовых, производственных, атмосферных и поверхностных вод. Для отвода воды создают водоотводные канавы, лотки, ливневые канализации, накопительные колодцы, коллекторы или ливнестоки. Если показатель грунтовых вод значительно повышен, то необходимо продумывать искусственное или естественное предотвращение накопления воды, другими словами, устройство дренажа.
Специалистам необходимо следить за застаиванием воды в котлованах, для этого организовывается ее систематическое удаление. При строительстве и эксплуатации на пучинистых грунтах необходимо проектировать конструкции вдали от рек, озер, водоемов, прудов или иных гидротехнических сооружений. Расстояние от зданий или сооружений до моек, водопроводных колонок должно быть не менее 20 метров. Снижение не совсем равномерного увлажнения грунтов в основании можно добиться выстраиванием водонепроницаемой отмостки. Основной задачей отмостки является отведение воды от основания фундамента и, как следствие, предотвращение намокания и промерзания грунта. Без отмостки гарантируется, что грунт будет часто соприкасаться с влагой, что неудовлетворительно скажется на долговечности и прочности основания. Существует два вида отмостки: монолитная и мягкая. Монолитное покрытие с бетонным слоем, а мягкое покрытие с водопроницаемым, но у него имеется герметичное основание.
Стабильность конструкций из кирпича высотой более двух этажей при влиянии касательных и нормальных сил пучения может быть гарантирована тогда, когда глубина заложения подошвы фундамента для внутренних стен располагается ниже границы промерзания, а наружных стен располагается вдвое больше границы промерзания, чем внутренних. Это подтверждается длительным опытом строительства и эксплуатации кирпичных зданий. Угроза для зданий, которые не полностью загружены, сохраняется и в зимний период. Такие незагруженные здания обычно не достроены и никак не утеплены. В этом случае предусматриваются дополнительные действия по поддержке и защите такого недостроенного сооружения или здания, к этим мероприятиям относится проектирование
постоянного или временного утепления из различного материала, это могут быть шлак, снег или опилки. Также, если это целесообразно, можно заложить в основу внутреннее отопление.
На практике строительства зданий или сооружений общеизвестны случаи, когда возводят временные укрытия с организацией отопления, так называемые тепляки, к ним относятся электронагреватели, металлические печи и т.д. Для того, чтобы вполне разумно расходовать энергоресурсы, планируются отслеживания за интенсивностью промерзания грунта.
Промерзания грунтов основания, воздействие морозного пучения грунтов на фундаменты были уже исследованы многими учеными, такими как В. Гольцов [1], Э. Костерин, М. Сапожников [2] и Р. Абжалимов [3, 4]. Они изучали, как необходимо конструировать здания и сооружения в местах, где доминируют пучинистые грунты, чтобы при этом сохранилась долговечность конструкций при эксплуатации. По итогам всех исследований ученые приходили к выводу, что прочность основания фундамента поддерживается глубиной заложения, а она в свою очередь зависит от уровня подземных вод, состояния самого грунта и предстоящей эксплуатации здания или сооружения [6]. Также при исследовании учитывается способ замены склонных к пучению грунтов непучинистым материалом.
Специалистам по организации инженерных изысканий необходимо проверять стабильность фундаментов и в последующем осуществлять всевозможные методы по сопротивлению воздействий сил морозного пучения грунтов на фундамент. Для этого инженера должны производить специализированные расчеты, инструментально-технические и инженерно-геологические обследования. И уже по итогам всех расчетов и обследований оснований фундаментов принимаются решения о целесообразности строительства и эксплуатации зданий или сооружений в местности, где преобладают пучинистые грунты.
1 Гольцов, В.М. Воздействие касательных сил морозного пучения грунтов на забивные сваи в период строительства: дис. . канд. техн. наук: 05.23.02 / Гольцов Владимир Михайлович. — Омск, 1998. — 200 с.
2 Сапожников, М.Я. Результаты наблюдений за перемещениями свайных фундаментов промышленных сооружений с ростверками, расположенными в зоне промерзания / М.Я. Сапожников, Г.Д. Храпов // «Вопросы механики грунтов». — Омск, Западно Сибирское кн. изд-во, 1971. — С.50-54.
3 Абжалимов, Р.Ш. Особенности взаимодействия пучинистых грунтов с конструкциями подземных переходов и метод их расчета: автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.23.02 / Абжалимов Раис Шакирович. — М.1987 — 23 с.
4 Абжалимов, Р.Ш. Использование сезонно промерзающих пучинистых грунтов в качестве оснований для фундаментов малоэтажных зданий и
подземных сооружений в инженерной практике. Монография / Р.Ш. Абжалимов. — г. Омск: Изд-во ООО «Омскбланкиздат», 2013. — 422 с.
5 Краев, А.Н. Определение содержания незамерзшей воды в мерзлых грунтах на примере существующей автомобильной дороги, расположенной в ЯНАО / А.Н. Краев, Т.В. Пермитина // Сб. материалов XIV научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей. 27.11.2014 г. — Тюмень: РИО ТюмГАСУ, 2015. — С. 51-56.
6 СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. — Введ. 2015-07-01. М.: Минрегион России, 2010 — 161 с.: ил.
7 СНиП 2.02.03-85*. Свайные фундаменты. Нормы проектирования/ Госстрой СССР. — М.: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР, 2000 — 74 с.
8 СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85. — Введ. 2015-07-01. М.: Минрегион России, 2010 — 86 с.: ил.
9 Ульрих, С.С. Сезонное промерзание грунтов и их взаимодействие с фундаментами зданий / С.С. Ульрих, В.И. Пусков — Красноярск, 1965. -166 с.
10 Предложения по снижению глубины промерзания грунтов резервов и разработке мерзлых грунтов при зимних земляных работах. — М.: СОЮЗДОРНИИ, 1970 — 23 с.
11 Тишков, Е.В. Анализ решений фундаментов антенных сооружений связи / Е.В. Тишков, И.М. Ивасюк // Сб. «Научные труды Общества железобетонщиков Сибири и Урала». Вып.10. — Новосибирск: НГАСУ, 2010. — С. 40-44.