Особенности земляных работ зимой
Специфика земляных работ в зимний период вызывается трудностями, обусловленными изменениями свойств грунтов при замерзании в них свободной воды:
а) Резко возрастает прочность грунта на сжатие и сопротивление их резанию (Рис. 11.1)
б) Возрастает трудность разработки с понижением температуры и увеличением начальной влажности. (Рис.11.1а; 11.2б)
в) Снижается трудоспособность рабочих.
г) Усложняются условия эксплуатации машин.
д) В технологии появляются новые дополнительные операции (расчистка от снега, рыхление, уборка мерзлых грунтов).
Прочность мерзлого грунта зависит от объема замерзшей в нем воды. При этом гравитационная вода в порах грунта замерзает при более высокой температуре, чем молекулярно связная. Поэтому песчаный грунт, содержащий, главным образом гравитационную воду (97%) начинает смерзаться, как только его температура становится отрицательной. Глинистые же грунты и пылеватые пески, в которых много молекулярно связной воды, замерзают при более низких температурах. Поэтому такие грунты в замерзшем состоянии менее прочны, чем песчаные.
Повышение прочности грунтов при смерзании приводит к снижению производительности труда и удорожанию работ.
Увеличение трудоемкости и стоимости работ находится в прямой зависимости от глубины промерзания грунта и длительности морозного периода. В связи с этим вся территория СНГ (Россия) поделена на 10 температурных зон (ВНДЗ-69). Разделение температурных зон производится по глубине промерзания грунта, которая зависит от среднемесячных температур за зимний период и продолжительности морозного периода (Рис. 11.2).
Разработанные мерзлые грунты имеют большую пористость, что обуславливает их последующую значительную осадку в насыпи.
Меньшему влиянию зимних условий подвергаются сухие грунты, скальные грунты, торфяные труднопроходимые грунты, поэтому именно эти грунты следует оставлять для зимней разработки.