Анализ методов разработки грунта в зимнее время

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ методов разработки грунта в зимнее время

Аралов Р.С.¹, Старостин А.Р.¹, Римшин В.И.²

¹ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» ²ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный

университет»

Рассмотрены основные методы разработки грунта в зимнее время - с предварительной подготовки и без нее. Описаны основные этапы, применяемые строительные машины и оборудование, достоинства и недостатки таких методов.

Ключевые слова: мерзлый грунт, предохранение грунта от промерзания, разработка мерзлого грунта, оттаивание грунта.

The main methods of excavation in the winter time - with prior preparation and without it. Describes the main stages used construction machinery and equipment, advantages and disadvantages of such methods.

Keywords: frozen soil, protection of soil from freezing, the development of frozen soil, thawing soil.

грунт зимний строительный оборудование

Основной проблемой разработки грунта в зимнее время является высокая стоимость работ. Вызвано это тем, что замерзший грунт имеет высокую механическую прочность и требует большей трудоемкости при его разработке [1-3].

Все методы по разработке мерзлого грунтового массива можно разделить на две группы: с предварительной подготовкой и без нее.

Если речь идет о разработке грунта на небольшую глубину, то предварительная подготовка не требуется. В данном случае речь идет о разрушении грунтового массива на глубину до 0,4 метров. Работы осуществляют, применяя бульдозеры или экскаваторы [4-6].

На рисунке 1 приведены методы разработки грунта, предполагающие его предварительную подготовку.

Рисунок 1 - Методы разработки мерзлого грунтового массива

Далее рассмотрим каждый из методов поподробнее.

При планировании зимних земляных работ можно заранее подготовить грунт, защитив его от промерзаний. Достичь этого можно одним из следующих способов: заранее произвести глубокое рыхление грунта (более 1 м), покрыть его недорогим утеплителем или осуществить пропитку грунта раствором соли. Соляной раствор понизит температуру замерзания воды в грунтах, что будет препятствовать их промерзанию.

Грунт можно разрабатывать и в мерзлом состоянии, осуществив на первом этапе его рыхление. Разрыхлить грунт можно при помощи строительной техники или взрывных устройств.

С помощью экскаватора грунт отделяют от массива, далее производят его доработку и транспортирование. В качестве рабочего оборудования для экскаватора применяют шар-молоты, дизель и гидромолоты, рыхлители, которые подвешиваются к стреле экскаватора (рисунок 2).

Разрушение происходит путем динамических воздействий [7-10].

Рисунок 2 - Оборудование для разрушения мерзлого грунтового массива

Взрывной способ используют для разработки выемок, рыхления скальных пород и мерзлых грунтов.

На начальном этапе производят разделение площадки на захватки. На одной из них

производят взрывные работы, на второй разрушенный грунт дорабатывают экскаватором.

При помощи перфораторов или буровых машин в шахматном порядке бурят шпуры, которые в последствие наполняют взрывчатым веществом. Разрешается разрушать такой объем грунта, который бригада успеет разработать и убрать в течении одной смены.

Грунт можно разрабатывать и в замерзшем состоянии, применяя для этого силовое воздействие (часто в совокупности с ударным и вибрационным). При этом применяются как обычные землеройные машины, так и машины, оборудованные специальными рабочими органами (виброударные зубья, захватно-клещевые устройства).

К данному методу можно отнести разработку грунта отдельными блокам. Резка грунтового массива осуществляется буровыми машинами, при этом глубина блоков не должна превышать глубины промерзания. Перемещение и складирование блоков осуществляют при помощи экскаваторов или тракторов [11-13].

Одним из самых простых методов оттаивания грунта является огневой. Разрабатываемый грунт помещается под колпак, где на его поверхности производят сжигание различного топлива. При этом грунт начинает оттаивать с верхних слоев к нижним. Минусом такого способа является его дороговизна.

Оттаивание грунта с помощью труб с паром. Первым шагом производят разметку и бурение скважин, в которые затем помещают трубопроводы, по которым подают пар. Чтобы тепло не уходило из скважины в атмосферу, их рекомендуется накрывать утеплителем. Минусом такого способа является то, что происходит увлажнение грунта, что приводит к снижению его несущей способности.

Разновидностью последнего способа является прогрев грунта с помощью электронагревателей. В данном случае в трубы помещают нагревательный элемент, при работе которого нагревается поверхность труб и происходит оттаивание грунта.

Оттаивания грунта можно добиться, используя горизонтальные электроды, которые помещают непосредственно в грунт. Технология предполагает обсыпку замерзшего грунта опилом, пропитанным соляным раствором. Грунт проводит ток, при этом выделяется тепловая энергия, которая сохраняется за счет опилок [14-16].

Список литературы

Тарновский Ю.А. Механизированная разработка грунта в зимнее время - Москва,1997 - С. 120-126.

Доценко А.И. Машины для земляных работ. - Москва, 2012 - С. 86-89.

Аралов Р.С., Римшин В.И., Капитальный ремонт перекрытий жилых зданий в зависимости от материала конструкций, Молодежный научный вестник. 2017. № 7 (20). С. 85-91.

Аралов Р.С., Римшин В.И., Рециклинг вторичных ресурсов в строительстве, Молодежный научный вестник. 2017. № 7 (20). С. 92-98.

Боярышников А.А. Земляные работы в зимних условиях// Региональное развитие - №8(12), 2015 - С. 7-9.

Кришан А.Л., Римшин В.И., Сагадатов А.И., Прочность контакта бетонного ядра и стальной оболочки сжатых трубобетонных, элементов, БСТ: Бюллетень строительной техники. 2016. № 6 (982). С. 68-69.

Кришан А.Л., Римшин В.И., Теличенко В.И., Рахманов В.А., Наркевич М.Ю., Практическая реализация расчета несущей способности трубобетонных колонн, Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2017. № 2 (368). С. 227-232.

Курбатов В.Л., Римшин В.И., Шумилов Е.Ю., Геодезические работы в строительстве, Минеральные воды, 2016. Сер. Высшее профессиональное образование

Римшин В.И., Кузина Е.С., Безопасность светоклиматической среды зданий при строительстве и реконструкции в условиях плотной городской застройки, Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 8 (107). С. 917-923.

Римшин В.И., Кузина Е.С., Филькова Н.В., Инженерные методы обследования жилого дома в городе москва в ходе работ по программе капитального ремонта, Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 7. С. 36-40.

Римшин В.И., Кузина Е.С., Филькова Н.В., Методы технического обследования стен жилого дома в городе Москве для мероприятий в ходе капитального ремонта, Вестник

Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 8. С. 47-51.

Римшин В.И., Лабудин Б.В., Мелехов В.И., Попов Е.В., Рощина С.И., Соединения элементов деревянных конструкций на шпонках и шайбах, Вестник МГСУ. 2016. № 9. С. 35-50.

Римшин В.И., Шубин Л.И., Савко А.В., Ресурс силового сопротивления железобетонных конструкций инженерных сооружений, Academia. Архитектура и строительство. 2009. № 5. С. 483-491.

Чихалова Н.Д., Римшин В.И., Курбатов В.Л., Развитие подземных пространств европейских городских агломераций, БСТ: Бюллетень строительной техники. 2017. № 4 (992). С. 38-40.

Bazhenov Y.M., Erofeev V.T., Rimshin V.I., Markov S.V., Kurbatov V.L., Changes in the topology of a concrete porous space in interactions with the external medium, Engineering Solid Mechanics. 2016. Т. 4. № 4. С. 219-225.

Erofeev V., Karpushin S., Rodin A., Tretiakov I., Kalashnikov V., Moroz M., Smirnov V., Smirnova O., Rimshin V., Matvievskiy A., Physical and mechanical properties of the cement stone based on biocidal portland cement with active mineral additive, Materials Science Forum. 2016. Т. 871. С. 28-32.

Размещено на Allbest.ru