Запобігання ґрунтам від промерзання
§ 2. Запобігання ґрунтам від промерзання
Ґрунти, що підлягають розробці в зимовий час, оберігають від промерзання різними способами: оранням, у тому числі з подальшим боронуванням та снігозатриманням; глибоким розпушуванням; утепленням теплоізоляційними матеріалами; покриттям швидкотвердіючої піною (пінопластом); введенням у ґрунт хімічних реагентів (хлористого кальцію, хлористого натрію тощо) та ін.
Заходи щодо запобігання ґрунтам від промерзання здійснюють пізно восени, перед настанням заморозків, а щодо запобігання основ траншей і котлованів — негайно після виїмки з них ґрунту.
Рятування та снігозатримання застосовують у середній смузі СРСР для утеплення ділянок ґрунту, що підлягають розробці у першій третині зими. Для оранки верхнього шару землі використовують плуги та статичні розпушувачі.
Одним з ефективних способів захисту ґрунтів від промерзання є їх попереднє глибоке (до 1,5 м) розпушування. Гребінчаста поверхня, що утворюється при розпушуванні, затримує сніг, який, у свою чергу, також захищає грунт від промерзання.
Глибина промерзання розпушеного шару, навіть у сувору зиму, значно менша за глибину промерзання грунту в природному стані (h%
0,5 hnp). Порядок розпушування ділянок має бути пов'язаний з подальшою його розробкою. Глибоке розпушування рекомендується застосовувати для малозв'язних (супесі) та гравистих ґрунтів на ділянках, що розробляються в останню третину зими.
Попередньо ґрунт розпушують (пізно восени) екскаватором, обладнаним прямою лопатою, а потім розкидають зачерпнутий ґрунт. Спочатку лобовою проходкою під час роботи у відвал риється траншея глибиною 1,3. . 1,5м. Наступною проходкою (бічний) цятраншея засипається грунтом траншеї, що знову утворюється, і т. д. Таким чином по верху майбутнього котловану створюється шар розпушеного грунту товщиною 0,3. 0,4 м, який затримує на поверхні сніг, що оберігає ґрунт від промерзання. Додаткове проходження за межами котловану засипається. Взимку мерзла кірка розпушеного ґрунту легко розробляється екскаватором.
При ширині майбутньої виїмки не більше 12 м можна застосувати підгортання.
Невеликі поверхні ґрунту захищають від промерзання утепленням теплоізоляційними матеріалами (тирсою, соломою, сіном, очеретом, шлаком, листям тощо). Площа утепленого ґрунту, що підлягає розробці в різні місяці зими, повинна мати відповідно різну товщину шару матеріалів, що утеплюють, що визначається за відповідними формулами.
Все більш широке застосування як теплоізоляційний матеріал знаходить швидкотвердіюча піна, що наноситься на поверхню ґрунту з настанням стійкої негативної температури повітря. Швидкотвердіюча піна (пінопласт) має високу пористість і в замерзлому вигляді добре оберігає грунт від промерзання. Шар піни товщиною 30. 50 см віддаляє початок замерзання ґрунту на півтора-два місяці. Товщину пінопласту можна приймати з розрахунку 10. 15 см на 1000 градусів негативної температури. Піну готують і наносять за допомогою піногенеруючих установок.
Хімічний спосіб запобігання ґрунту застосовується в умовах середньої та південної смуги країни, де температура на поверхні ґрунту під шаром снігу не опускається нижче -15 °С. Восени сіль (технічний хлористий натрій АБО хлористий калій) укладають на очищену поверхню ґрунту або вносять у ґрунт на глибину 10. 25 см інфільтрацією соляного розчину з поверхні, а також ін'єктуванням його в ґрунт (принаявності важких глинистих ґрунтів). Необхідну кількість водного розчину солей та їх концентрацію визначають розрахунком.
Агресивний вплив солей на будівельні конструкції та підвищена електропровідність просочених солями ґрунтів, що посилює вплив блукаючих струмів на підземні споруди, обмежують застосування хімічного способу запобігання ґрунтам від промерзання (і відтавання).