rumah · Pada sebuah catatan · Pekerjaan penggalian di musim dingin. Pekerjaan penggalian di musim dingin. Metode perlindungan tanah dari pembekuan dan teknologi pengembangannya dipilih melalui perbandingan teknis dan ekonomi dari berbagai pilihan yang mungkin dilakukan dalam kondisi tertentu.

Pekerjaan penggalian di musim dingin. Pekerjaan penggalian di musim dingin. Metode perlindungan tanah dari pembekuan dan teknologi pengembangannya dipilih melalui perbandingan teknis dan ekonomi dari berbagai pilihan yang mungkin dilakukan dalam kondisi tertentu.

→ Pekerjaan penggalian


Produksi pekerjaan tanah V waktu musim dingin


Pengembangan tanah beku adalah proses musim dingin yang paling memakan waktu Ada Pekerjaan Konstruksi. Hal ini memerlukan mempertimbangkan karakteristik tanah beku, penerapan tindakan persiapan dan penggunaan mekanisme dan perangkat paling canggih, serta metode kerja yang memastikan kelayakan teknis dan ekonomi pekerjaan penggalian dalam kondisi musim dingin.

Tanah menjadi beku secara stabil setelah 5-20 hari. setelah awal musim dingin dan mempertahankan keadaan ini selama 30-15 hari. setelah selesai. Tanggal indikatif ini masing-masing berlaku untuk wilayah utara dan selatan Uni Soviet. Selama pekerjaan penggalian, kedalaman pembekuan ditentukan dengan mengukurnya di tempat.

Tanah beku memiliki viskositas yang signifikan, sehingga sulit untuk ditambang dengan alat tumbuk. Viskositas tanah beku meningkat seiring dengan meningkatnya persentase air yang tidak beku di dalamnya.

Untuk mengurangi intensitas tenaga kerja pengembangan tanah dalam kondisi musim dingin, berbagai tindakan diambil: melindungi tanah dari pembekuan, pelonggaran dan pencairan tanah beku.

Tanah dapat dilindungi dari pembekuan dengan memasang sistem drainase dan membajak waktu hangat tahun hingga kedalaman 35 cm, diikuti dengan pelonggaran dengan ripper mekanis hingga kedalaman 20 cm, retensi salju di area yang dimaksudkan untuk pengembangan di tanah kohesif lemah - menutupi permukaan tanah dengan gambut, serbuk gergaji, terak dan bahan termal murah lainnya bahan isolasi. Isolasi dengan busa berbahan dasar resin murah - limbah dari produksi bahan kimia - telah menunjukkan efisiensi yang lebih besar. Ketebalan lapisan ini tergantung pada sifat insulasi termal dari insulasi, karakteristik tanah yang diisolasi, serta periode musim dingin di mana pekerjaan penggalian direncanakan akan dilakukan.

Pengembangan tanah dengan ekskavator dengan ember berkapasitas 0,5 m3 dengan ketebalan tanah beku 0,35 dan dengan ekskavator dengan ember berkapasitas 1-2 m3 dengan ketebalan tanah beku hingga 0,4 m dapat dilakukan dengan melonggarkan.

Pada kedalaman beku yang lebih besar, pelonggaran awal tanah dilakukan dengan menggunakan alat tumbukan atau metode peledakan.

Pelonggaran mekanis tanah beku pada kedalaman beku hingga 0,25 m dilakukan dengan ripper berat, dan hingga 0,6-0,7 m dan dengan volume pekerjaan kecil - dengan bantuan alat tumbuk - bola berat atau palu baji, digantung pada ledakan ekskavator. Untuk menggemburkan tanah pada kedalaman beku yang lebih besar (hingga 1,3 m), perlu menggunakan palu diesel dengan irisan yang diproduksi oleh industri sebagai peralatan pengganti ekskavator dan traktor.

Pencairan tanah dilakukan dengan menggunakan air panas, uap, arus listrik atau api. Memanaskan tanah dengan uap atau air panas dihasilkan oleh jarum sirkulasi uap atau air.

Pemanasan tanah dengan arus listrik dilakukan dengan menggunakan elektroda, jarum listrik dan tungku listrik. Pemanasan permukaan dengan elektroda tidak efektif dan oleh karena itu digunakan dalam kasus-kasus ekstrim.

Pencairan dan pelonggaran tanah beku dilakukan di bagian yang terpisah, yang luasnya ditentukan dengan mempertimbangkan produktivitas mesin pemindah tanah yang digunakan di lokasi konstruksi tertentu.

Dalam setiap kasus, metode pengembangan tanah beku dipilih yang paling efektif dan layak secara ekonomi.

Di musim dingin, ketika suhu negatif terjadi, tanah membeku karena kehilangan panas dan peralihan air yang terkandung dalam pori-porinya menjadi es, disertai dengan perubahan sifat fisik dan mekanik (kekuatan, deformabilitas, konduktivitas termal, dll.).

Menimbang bahwa ketika pembekuan, kekuatan mekanik tanah, dan oleh karena itu intensitas tenaga kerja pembangunan, meningkat tajam, mereka mencoba mengambil tindakan untuk melindungi tanah dari pembekuan, memastikan perkembangannya dalam bentuk yang dicairkan. Jadi, metode utama penyiapan dan pengembangan tanah di periode musim dingin melindungi mereka dari pembekuan, pencairan termal dan kimia, pelonggaran dan perkembangan mekanis tanah beku. Faktor penentu pilihan metode dan metode perkembangan musim dingin tanah, adalah volume pekerjaan, sifat-sifat tanah, jenis struktur tanah dan kondisi konstruksi tertentu.

Perlindungan tanah dari pembekuan dilakukan jauh sebelum timbulnya cuaca dingin dengan cara membajak dengan cara yang mengerikan, pelonggaran yang dalam, ditutup dengan bahan insulasi dan perlakuan kimia.

Untuk membajak tanah digunakan berbagai macam bajak dengan kedalaman pelonggaran minimal 35 cm dan ripper dengan kedalaman pelonggaran 50 ... 70 cm, kemudian tanah digaru sedalam 15 ... 20 cm. pelonggaran (sampai kedalaman 1,3...1,5 m) menggunakan ekskavator satu ember dengan ember berkapasitas 0,4...0,65 m 3, sedangkan tanah digali dan diletakkan di tempat yang berdekatan (sebelumnya) penggalian.

Bahan lokal yang digunakan sebagai bahan insulasi: daun kering, gambut, serbuk gergaji, jerami, alang-alang, terak, dll. Bisa juga digunakan bahan polimer, film, busa, dll. Kadang-kadang tanah diolah secara kimia sebelum dibajak, mis. impregnasi lapisan permukaan tanah dengan kalsium klorida dan natrium, natrium nitrit-nitrat, yang menurunkan titik beku air dalam tanah (hingga - 30°C). Tanah yang terlindung dari embun beku dikembangkan menggunakan metode mekanisasi biasa.

Namun, bila tanah tidak dapat dilindungi dari pembekuan secara tepat waktu dan sesuai dengan jadwal kerja, maka tanah harus dikembangkan di musim dingin, yaitu. dalam keadaan beku, maka dalam hal ini perlu dicairkan atau dikembangkan dalam keadaan beku dengan menggunakan sarana khusus dan metode.

Metode pencairan tanah beku didasarkan pada kenyataan bahwa akibat panas yang berpindah ke lapisan tanah beku, es di pori-porinya mencair dan tanah menjadi mencair. Pencairan tanah digunakan untuk pekerjaan dalam jumlah kecil, dalam kondisi sempit, tempat yang sulit dijangkau dan dalam kasus di mana metode yang lebih ekonomis dan hemat energi tidak dapat digunakan. Pencairan tanah dilakukan dengan menggunakan sumber panas alami - panas matahari, panas dari air dari reservoir alami dan buatan - akibat pembakaran bahan bakar padat, cair atau gas, penggunaan uap atau listrik. Berdasarkan arah perambatan panas di dalam tanah, tiga metode utama pencairan berikut dapat dibedakan: dari atas ke bawah (permukaan); dari bawah ke atas (dalam); dalam arah radial.


Pencairan permukaan dilakukan baik dengan menggunakan sumber panas alami atau buatan - gas panas (metode api), di rumah kaca, tungku reverberatory, elektroda horizontal, secara kimia. Pencairan kimiawi melibatkan memasukkan larutan natrium klorida ke dalam tanah, di bawah pengaruh kristal es yang larut dalam pori-pori tanah beku.

Pencairan dalam dan radial dilakukan dengan menggunakan jarum hidrolik, air yang bersirkulasi, uap dan listrik, serta elektroda.

Melonggarkan dan mengembangkan tanah dalam keadaan beku, lakukan peledakan atau secara mekanis.

Metode eksplosif (lubang atau celah). adalah salah satu cara utama menyiapkan tanah beku untuk penggalian. Ini sangat efektif pada kedalaman beku 0,4...1,5 m atau lebih dan dengan volume pengembangan tanah beku yang signifikan. Ini digunakan terutama di daerah yang belum berkembang, dan di daerah terbangun dengan menggunakan tempat berlindung dan pelokalisasi ledakan (platform pemuatan berat). Saat melonggarkan hingga kedalaman 1,5 m, metode lubang bor dan slot digunakan, dan pada kedalaman yang lebih dalam, metode lubang bor atau slot digunakan. Slot pada jarak 0,9 ... 1,2 m satu sama lain dipotong dengan mesin pemotong slot tipe milling atau mesin batangan. Celah tersebut diisi melalui celah dengan muatan memanjang atau terkonsentrasi, setelah itu diisi dengan pasir di atasnya. Lubang bor dan sumur ditempatkan dalam pola kotak-kotak.

Saat melonggarkan tanah dengan metode peledakan (Gbr. 4.22, a), area tersebut dibagi menjadi beberapa pegangan, di mana lubang pertama dibor, dimuat dan diledakkan; pekerjaan kedua tidak dilakukan karena kondisi keselamatan; yang ketiga dilakukan pengembangan tanah. Dimensi grip ditentukan berdasarkan produktivitas shift ekskavator (excavator).

Pelonggaran mekanis tanah beku digunakan untuk pembekuan kedalaman 0,4 ... 1,5 m dan penggalian lubang dan parit di area kecil. Dalam hal ini, lapisan beku dihancurkan atau terkelupas oleh aksi dinamis atau statis dari peralatan kerja khusus yang dapat diganti yang dipasang pada mesin dasar (traktor, ekskavator, dll.). Dampak dinamis terjadi karena benturan, getaran atau dampak gabungannya dengan menggunakan palu bola atau baji, palu diesel, ripper traktor baji, dll. Dampak statis selama penghancuran tanah beku diberikan dengan memasukkan ke dalamnya suatu benda kerja yang terdiri dari satu atau beberapa (hingga 5) gigi dengan gerakan simultan traktor (traktor).

Untuk melonggarkan tanah beku (Gbr. 4.28) secara mekanis saat membuat lubang dan parit, digunakan ripper tanpa bobot dan mesin pemindah tanah dan penggilingan, serta mesin batangan (untuk memotong tanah beku menjadi balok), dan saat merencanakan lokasi secara vertikal, dipasang ripper digunakan. Mesin-mesin ini bekerja bersama-sama dengan ekskavator, yang mengembangkan tanah beku dan tidak beku.

Beras. 4.28 – Melonggarkan tanah beku saat membuat lubang

Jika kedalaman pembekuan tanah dangkal, maka tanah tersebut dilonggarkan menggunakan ripper traktor dengan menggunakan penetrasi memanjang pada sudut 60°. Tanah yang gembur dipindahkan dengan buldoser ke ujung lubang dan dimuat ke dump truck dengan menggunakan ekskavator. Lapisan tanah beku selanjutnya dapat dikembangkan dengan menggunakan ripper, pertama dengan penetrasi melintang, kemudian memanjang dan diagonal. Gigi ripper, tergantung pada sifat tanah dan kekuatan buldoser, dikubur 0,5 ... 0,8 m.

Pada kedalaman beku yang besar, metode blok untuk mengembangkan tanah beku sering dipraktekkan, ketika soliditasnya terlebih dahulu dipecah dengan memotongnya menjadi blok (strip) menggunakan mesin khusus yang dilengkapi dengan gergaji atau batangan melingkar. Biasanya digunakan metode pengembangan tanah blok kecil dan besar. Metode blok kecil(Gbr. 4.28, b) digunakan saat menggali lubang kecil dan parit dengan kedalaman beku 0,6 ... 1,4 m Menggunakan celah memanjang dan melintang dari mesin atau batang penggilingan cakram, lapisan beku dipotong menjadi balok berukuran 0,6 x 0,8 hingga 1 x 1,1 m, dan kemudian ekskavator dengan sekop lurus (kapasitas ember 0,65 ... 1 m 3) memuat balok beku dan mengembangkan tanah yang dicairkan. Metode blok besar digunakan ketika membuat lubang di dekat bangunan atau struktur, ketika guncangan tanah, yang tidak dapat dihindari selama tumbukan dan pelonggaran akibat getaran, tidak diperbolehkan. Tanah beku dipotong menjadi balok-balok seberat 4 ... 10 ton, diikuti dengan pemindahannya dari permukaan menggunakan buldoser (Gbr. 4.28, c), derek (Gbr. 4.28, d) atau derek listrik. Saat menggunakan derek, balok-balok tersebut dirobek dan dipindahkan dari dasar yang dicairkan dengan buldoser, dan kemudian, dengan menggunakan pegangan penjepit, balok-balok tersebut dimuat ke truk sampah dengan pintu belakang dilepas (Gbr. 4.28, d). Dalam hal ini, ceruk dibagi menjadi dua pegangan, yang pertama, balok dipotong, dan yang kedua, dilepas dengan derek dan alasnya dibersihkan.

Pengembangan tanah dalam keadaan beku hanya dapat dilakukan dengan bantuan peralatan pemindah tanah yang kuat, yang memungkinkan pengembangan tanah beku tanpa persiapan awal (pelonggaran). Ekskavator hidrolik digunakan sebagai peralatan tersebut. Mereka bekerja sangat efektif ketika menggunakan sekop maju dan mundur dengan ember aktif, di bagian bawahnya dipasang palu pneumatik bergigi, yang memastikan penghancuran tanah beku.

Metode pengembangan parit di musim dingin, hal berikut: pengembangan parit menjadi cadangan, melindungi tanah dari pembekuan, tanpa persiapan awal, dengan pelonggaran awal. Pengembangan parit terlebih dahulu (yaitu terlebih dahulu) untuk profil lengkap diproduksi di periode musim gugur sebelum embun beku terjadi. Kerugian dari metode ini adalah bahwa lereng parit sebagian runtuh seiring waktu, dan timbunan tanah membeku pada saat pipa ditimbun kembali, yang memerlukan pelonggaran awal sebelum penimbunan kembali. Metode pembuatan parit sekaligus melindungi tanah dari pembekuan pada dasarnya mirip dengan metode yang dibahas di atas. Parit dikembangkan tanpa persiapan awal jika kondisi teknis yang diperlukan tersedia. Dengan kedalaman beku hingga 0,3 m, parit dapat dikembangkan dengan ekskavator ember tunggal, dan pada tanah dengan kedalaman beku hingga 1,5 m, parit dapat dirobek hingga profil penuh dengan ekskavator putar.

Cara pembuatan parit dengan pelonggaran awal tanah dengan cara eksplosif atau mekanis digunakan bila tanah membeku sampai kedalaman lebih dari 0,4 m, pelonggaran dilakukan dengan bahan peledak atau menggunakan ripper. Tanah yang gembur diratakan dengan buldoser, dan parit dibuat dengan ekskavator ember tunggal. Panjang bagian tanah yang gembur harus diambil sama dengan produktivitas perpindahan ekskavator untuk menghindari pembekuan kembali tanah.

Laju pekerjaan penggalian saat menggali parit di musim dingin harus benar-benar dikoordinasikan dengan laju pekerjaan isolasi dan pemasangan pipa, karena jika pekerjaan penggalian dimajukan bahkan 2...3 hari, ada bahaya timbunan tanah. pembekuan. Hal ini memerlukan pelonggaran tanah di tempat pembuangan terlebih dahulu sebelum penimbunan kembali pipa (yang tidak selalu mudah dilakukan), atau penimbunan kembali pipa sebelum penimbunan kembali.

Saat mengembangkan parit di tanah beku, beberapa jenis mesin paling sering digunakan, yang masing-masing menyiapkan bagian depan kerja untuk mesin yang melakukan operasi selanjutnya. Misalnya, membersihkan salju dari permukaan tanah dengan buldoser memungkinkan Anda untuk mulai melonggarkan atau memotong tanah beku dengan ripper (mesin batangan), yang, pada gilirannya, mempersiapkan bagian depan kerja untuk ekskavator, dll. Dengan kedalaman beku hingga 1,3 m, parit dan lubang sempit dapat dikembangkan menggunakan backhoe dengan ember dengan kapasitas 0,65 m 3 atau lebih, dengan pemotongan awal slot sebesar 0,4 ... 0,5 m dengan mesin batangan. Selain itu, dengan lebar parit sampai dengan 2 m, cukup dibuat celah memanjang di sepanjang parit, dan dengan lebar lebih dari 2 m, juga dibuat celah melintang dengan sudut 30°, memotong balok-balok di dalam. bentuk berlian. Parit lebar atau lubang pondasi (lebar hingga 8 m) dikembangkan menggunakan dua penggerak ujung ekskavator. Saat mengembangkan parit lebar untuk meletakkan kolektor di tanah beku dengan kedalaman beku yang signifikan, biasanya digunakan mesin batangan, ekskavator dengan palu baji, dan backhoe.

Mengisi ulang parit dengan pipa dalam kondisi musim dingin. Jika pembangunan pipa dilakukan dengan metode aliran gabungan (pipa diletakkan di parit segera setelah pengembangannya), pipa tersebut ditimbun kembali dengan tanah yang dicairkan menggunakan buldoser, seperti dalam kondisi normal. Jika tanah di tempat pembuangan membeku, misalnya alirannya terganggu, pipa di parit ditaburi dengan tanah yang sudah dicairkan hingga ketinggian minimal 0,2 m di atas pipa untuk menghindari kerusakan insulasi. Penimbunan lebih lanjut pada pipa dengan tanah beku yang tidak mengandung gumpalan lebih besar dari 5 ... 10 cm dilakukan dengan menggunakan buldoser.

1. SNB 5.01.01-99 Fondasi dan pondasi bangunan dan struktur. – Mn.: Kementerian Arsitektur dan Konstruksi Republik Belarus, Mn., 1999. – 36 hal.

2.SNIP 3.02.01-87. Pekerjaan tanah, pangkalan dan pondasi / Gosstroy USSR - M.: CITP Gosstroy USSR, 1988. - 128 hal.

3. Panduan P11-01 hingga SNB 5.01.01-99. Rekonstruksi geoteknik pondasi bangunan dan pondasi struktur. – Mn.: Kementerian Arsitektur dan Konstruksi Republik Belarus, Minsk, 2001. – 120 hal.

4. Manual P17-02 hingga SNB 5.01.01-99. Desain dan pemasangan dinding penahan dan lubang pondasi. – Mn.: Kementerian Arsitektur dan Konstruksi Republik Belarus, Mn., 2003. – 95 hal.

5. Pekerjaan Tanah (Buku Pegangan Pembangun) / Ed. L.V. Grinshpuna. – M.: Stroyizdat, 1992. – 352 hal.


Topik 5. Pekerjaan beton dan beton bertulang

Sebagian besar wilayah Rusia terletak di daerah dengan musim dingin yang panjang dan parah. Namun, konstruksi dilakukan sepanjang tahun, dalam hal ini, sekitar 15% dari total volume pekerjaan tanah harus dilakukan dalam kondisi musim dingin dan ketika tanah membeku. Keunikan pengembangan tanah dalam keadaan beku adalah ketika tanah membeku, kekuatan mekaniknya meningkat, dan perkembangannya menjadi lebih sulit. Di musim dingin, intensitas tenaga kerja dalam pengembangan tanah meningkat secara signifikan ( buatan tangan 4...7 kali, mekanis 3...5 kali), penggunaan beberapa mekanisme terbatas - ekskavator, buldoser, pengikis, grader, pada saat yang sama, penggalian di musim dingin dapat dilakukan tanpa lereng. Air, yang menyebabkan banyak masalah di musim panas, menjadi sekutu para pembangun saat membeku. Kadang-kadang tidak diperlukan sheet pilin, dan hampir selalu diperlukan drainase. Tergantung pada kondisi lokal tertentu, metode pengembangan tanah berikut digunakan:

■ perlindungan tanah dari pembekuan dengan pengembangan selanjutnya menggunakan metode konvensional;

■ pencairan tanah dengan perkembangannya dalam keadaan mencair;

■ pengembangan tanah beku dengan pelonggaran awal;

■ pengembangan langsung tanah beku.

5.11.1. Melindungi tanah dari pembekuan

Metode ini didasarkan pada pembuatan penutup insulasi termal secara artifisial pada permukaan area yang direncanakan untuk dikembangkan di musim dingin dengan perkembangan tanah dalam keadaan mencair. Perlindungan dilakukan sebelum timbulnya suhu negatif yang stabil, dengan pembuangan air permukaan terlebih dahulu dari area yang diisolasi. Metode pemasangan lapisan insulasi termal berikut digunakan: pelonggaran awal tanah, pembajakan dan penggarukan tanah, pelonggaran silang, menutupi permukaan tanah dengan insulasi, dll.

Pelonggaran awal tanah, serta pembajakan dan penggarukan dilakukan pada malam awal periode musim dingin di area yang dimaksudkan untuk pengembangan dalam kondisi musim dingin. Saat melonggarkan permukaan tanah lapisan atas memperoleh struktur longgar dengan rongga tertutup berisi udara dengan jumlah yang cukup sifat isolasi termal. Pembajakan dilakukan dengan bajak traktor atau ripper sedalam 30...35 cm, dilanjutkan dengan penggarukan sedalam 15...20 cm. Perlakuan ini, dikombinasikan dengan lapisan salju yang terbentuk secara alami, menunda timbulnya pembekuan tanah selama 1,5 bulan, dan untuk periode berikutnya mengurangi total kedalaman pembekuan menjadi sekitar 73. Tutupan salju dapat ditingkatkan dengan memindahkan salju ke lokasi dengan buldoser atau motor grader, atau dengan memasang beberapa baris pagar salju yang terbuat dari panel kisi berukuran 2 X 2 m tegak lurus arah angin yang ada pada jarak 20...30 m baris dari baris.

Pelonggaran dalam dilakukan dengan ekskavator hingga kedalaman 1,3. ..1,5 m dengan memindahkan tanah galian ke area dimana struktur tanah selanjutnya akan ditempatkan.

Pelonggaran melintang permukaan hingga kedalaman 30...40 cm, lapisan kedua terletak pada sudut 60...900, dan setiap penetrasi berikutnya dilakukan dengan tumpang tindih 20 cm.Perlakuan seperti itu, termasuk tutupan salju, menunda permulaan pembekuan tanah sebesar 2,5.. .3,5 bulan, total kedalaman pembekuan menurun tajam.

Perlakuan awal pada permukaan tanah dengan pelonggaran mekanis sangat efektif dalam mengisolasi area tanah ini.

Menutupi permukaan tanah dengan insulasi. Untuk ini, bahan-bahan lokal yang murah digunakan - daun pohon, lumut kering, gambut halus, tikar jerami, serutan, serbuk gergaji, salju. Cara paling sederhana adalah dengan meletakkan bahan insulasi tersebut dengan ketebalan lapisan 20...40 cm langsung di atas tanah. Insulasi permukaan seperti itu digunakan terutama untuk ceruk kecil.

Berlindung dengan celah udara. Lebih efektif menggunakan material lokal yang dikombinasikan dengan celah udara. Untuk melakukan ini, letakkan bedengan setebal 8...10 cm di permukaan tanah, di atasnya ada lempengan atau bahan lain yang tersedia - cabang, ranting, alang-alang; di atasnya dituangkan lapisan serbuk gergaji atau serutan kayu setebal 15...20 cm, agar tidak tertiup angin. Tempat berlindung seperti ini sangat efektif di Rusia tengah, sebenarnya melindungi tanah dari pembekuan sepanjang musim dingin. Dianjurkan untuk menambah luas tempat berlindung (isolasi) di setiap sisi sebesar 2...3 m, yang akan melindungi tanah dari pembekuan tidak hanya dari atas, tetapi juga dari samping.

Setelah pengembangan tanah dimulai, hal itu harus dilakukan dengan cepat, segera hingga seluruh kedalaman yang diperlukan dan di area kecil. Dalam hal ini, lapisan insulasi harus dilepas hanya pada area yang sedang dikembangkan, jika tidak maka akan terjadi kapan salju yang parah Kerak tanah yang membeku akan cepat terbentuk sehingga menyulitkan pekerjaan.

5.11.2. Metode pencairan tanah dengan perkembangannya dalam keadaan mencair

Pencairan terjadi karena efek termal dan ditandai dengan intensitas tenaga kerja yang signifikan dan biaya energi. Ini digunakan dalam kasus yang jarang terjadi ketika metode lain tidak dapat diterima atau tidak dapat diterima - di dekat komunikasi dan kabel yang ada, dalam kondisi sempit, selama pekerjaan darurat dan perbaikan.

Metode pencairan diklasifikasikan menurut arah perambatan panas di dalam tanah dan cairan pendingin yang digunakan (pembakaran bahan bakar, uap, air panas, listrik). Menurut arah pencairannya, semua metode dibagi menjadi tiga kelompok.

Pencairan tanah dari atas ke bawah. Panas menyebar dalam arah vertikal dari permukaan siang hari jauh ke dalam tanah. Metode ini paling sederhana dan hampir tidak memerlukan apa pun pekerjaan persiapan, paling sering digunakan dalam praktik, meskipun dari sudut pandang konsumsi energi yang ekonomis, ini adalah yang paling tidak sempurna, karena sumber panas terletak di zona udara dingin, sehingga kehilangan energi yang signifikan ke ruang sekitarnya tidak dapat dihindari.

Pencairan tanah dari bawah ke atas. Panas menyebar dari batas bawah tanah beku ke permukaan siang hari. Metode ini paling ekonomis, karena penyolderan terjadi di bawah perlindungan kerak tanah yang membeku dan kehilangan panas ke dalam ruang praktis dihilangkan. Energi panas yang dibutuhkan sebagian dapat dihemat dengan membiarkan lapisan atas tanah dalam keadaan beku. Dia memiliki yang paling banyak suhu rendah, oleh karena itu membutuhkan energi dalam jumlah besar untuk menyolder. Tapi yang ini lapisan tipis Tanah sedalam 10...15 cm akan mudah digali dengan ekskavator, tenaga mesin cukup untuk itu. Kerugian utama dari metode ini adalah kebutuhan untuk melakukan operasi persiapan yang memakan waktu, yang membatasi ruang lingkup penerapannya.

Pencairan tanah secara radial menempati posisi perantara antara dua metode sebelumnya dalam hal konsumsi energi panas. Panas menyebar secara radial di tanah dari elemen pemanas yang dipasang secara vertikal, tetapi untuk memasang dan menghubungkannya agar berfungsi, diperlukan pekerjaan persiapan yang signifikan.

Untuk melakukan pencairan tanah menggunakan salah satu dari ketiga metode ini, area tersebut harus dibersihkan terlebih dahulu dari salju, agar tidak membuang energi panas untuk mencairkannya dan tidak dapat membiarkan tanah menjadi terlalu basah.

Tergantung pada cairan pendingin yang digunakan, ada beberapa metode pencairan es.

Pencairan bunga es dengan pembakaran langsung bahan bakar. Jika di musim dingin Anda perlu menggali 1...2 lubang, solusi paling sederhana adalah menggunakan api sederhana. Mempertahankan api selama shift akan menyebabkan pencairan tanah di bawahnya sebesar 30...40 cm Setelah api padam dan area pemanas diisolasi dengan baik dengan serbuk gergaji, pencairan tanah ke dalam akan terus berlanjut karena akumulasi energi dan selama pergeseran dapat mencapai kedalaman total hingga 1 m Jika perlu, Anda dapat menyalakan api lagi atau mengembangkan tanah yang dicairkan dan menyalakan api di dasar lubang. Metode ini sangat jarang digunakan, karena hanya sebagian kecil energi panas yang digunakan secara produktif.

Metode api dapat diterapkan untuk menggali parit-parit kecil; struktur penghubung digunakan (Gbr. 5.41) dari sejumlah kotak logam terpotong, dari mana galeri dengan panjang yang diperlukan dapat dengan mudah dirakit; yang pertama, ruang bakar untuk dipasang bahan bakar padat atau cair (api yang terbuat dari kayu, pembakaran bahan bakar cair dan gas melalui nosel). Energi termal bergerak ke pipa knalpot kotak terakhir, yang menciptakan aliran udara yang diperlukan, berkat gas panas yang melewati seluruh galeri dan tanah di bawah kotak memanas sepanjang keseluruhan. Dianjurkan untuk mengisolasi bagian atas kotak, tanah yang dicairkan sering digunakan sebagai insulasi. Setelah penggantian, unit dilepas, potongan tanah yang dicairkan ditutup dengan serbuk gergaji, dan penyolderan lebih lanjut dilanjutkan karena panas yang terakumulasi di dalam tanah.

Pemanas listrik Inti dari metode ini adalah mengalirkan arus listrik melalui tanah, sehingga memperoleh suhu positif. Elektroda horizontal dan vertikal digunakan dalam bentuk batang atau baja strip. Untuk pergerakan awal arus listrik antar batang, perlu diciptakan lingkungan konduktif. Media tersebut dapat mencairkan tanah, jika elektroda ditancapkan ke dalam tanah sampai tanah mencair, atau pada permukaan tanah, dibersihkan dari salju, lapisan serbuk gergaji setebal 15...20 cm, dibasahi dengan larutan garam. dengan konsentrasi 0,2-0,5%, dituangkan. Awalnya, serbuk gergaji yang dibasahi berperan sebagai elemen konduktif. Di bawah pengaruh panas yang dihasilkan pada lapisan serbuk gergaji, lapisan atas tanah memanas, meleleh dan menjadi penghantar arus dari satu elektroda ke elektroda lainnya. Di bawah pengaruh panas, lapisan tanah di bawahnya mencair. Selanjutnya, distribusi energi panas terjadi terutama pada ketebalan tanah; lapisan serbuk gergaji hanya melindungi area yang dipanaskan dari kehilangan panas ke atmosfer, oleh karena itu disarankan untuk menutupi lapisan serbuk gergaji. bahan gulungan atau perisai. Cara ini cukup efektif pada kedalaman pembekuan atau pencairan tanah sampai dengan 0,7 m Konsumsi listrik untuk memanaskan 1 m3 tanah berkisar 150...300 kWh, suhu serbuk gergaji yang dipanaskan tidak melebihi 80...90 ° C.

Beras. 5.41. Instalasi untuk mencairkan tanah dengan bahan bakar cair:

A - bentuk umum; b - diagram insulasi kotak; 1 - nozel; 2 - insulasi (ditaburi dengan tanah yang dicairkan); 3 - kotak; 4 - pipa knalpot; 5 - rongga tanah yang dicairkan

Pencairan tanah dengan elektroda strip ditempatkan di permukaan tanah, dibersihkan dari salju dan puing-puing, dan diratakan jika memungkinkan. Ujung-ujung besi strip ditekuk ke atas sejauh 15...20 cm untuk sambungan ke kabel listrik. Permukaan area yang dipanaskan ditutup dengan lapisan serbuk gergaji setebal 15...20 cm, dibasahi dengan larutan natrium klorida atau kalsium dengan konsistensi 0,2...0,5%. Karena tanah dalam keadaan beku bukan merupakan konduktor, pada tahap pertama arus mengalir melalui serbuk gergaji yang dibasahi dengan larutan. Selanjutnya, lapisan atas tanah memanas dan air yang mencair mulai mengalir listrik, seiring berjalannya waktu, prosesnya semakin dalam ke dalam tanah, serbuk gergaji mulai bertindak sebagai pelindung termal area yang dipanaskan dari kehilangan panas ke atmosfer. Serbuk gergaji biasanya ditutup dengan bahan atap, kaca, pelindung, dan bahan pelindung lainnya. Metode ini dapat diterapkan pada kedalaman pemanasan hingga 0,6...0,7 m, karena pada kedalaman yang lebih dalam tegangan turun, tanah dioperasikan dengan kurang intensif dan memanas lebih lambat. Selain itu, mereka cukup jenuh dengan air di musim gugur, yang membutuhkan lebih banyak energi untuk bertransisi ke keadaan mencair. Konsumsi energi berkisar antara 50-85 kWh per 1 m3 tanah.

Pencairan tanah menggunakan elektroda batang (Gbr. 5.42). Metode ini dilakukan dengan metode top-down, bottom-up dan gabungan. Saat mencairkan tanah dengan elektroda vertikal, batang besi tulangan dengan ujung bawah runcing ditancapkan ke dalam tanah dengan pola kotak-kotak, biasanya menggunakan rangka berukuran 4x4 m dengan kabel tegangan silang; jarak antara elektroda berada dalam kisaran 0,5-0,8 m.

Beras. 5.42. Mencairkan tanah dengan elektroda dalam:

a - dari bawah ke atas; b - dari atas ke bawah; 1 - tanah yang dicairkan; 2 - tanah beku; 3 - kawat listrik; 4 - elektroda, 5 - lapisan bahan anti air; 6 - lapisan serbuk gergaji; I-IV - pencairan lapisan

Saat pemanasan dari atas ke bawah, permukaan terlebih dahulu dibersihkan dari salju dan es, batang ditancapkan ke tanah sejauh 20...25 cm, dan lapisan serbuk gergaji yang direndam dalam larutan garam diletakkan. Saat tanah memanas, elektroda didorong lebih dalam ke dalam tanah. Kedalaman pemanasan optimal akan berada dalam 0,7...1,5 m Durasi pencairan tanah di bawah pengaruh arus listrik adalah sekitar 1,5...2,0 hari, setelah itu kedalaman pencairan akan meningkat karena akumulasi panas selama 1 ...2 hari. Jarak antar elektroda adalah 40...80 cm, konsumsi energi dibandingkan dengan elektroda strip berkurang 15...20% dan berjumlah 40...75 kWh per 1 m3 tanah.

Ketika pemanasan dari bawah ke atas, sumur dibor dan elektroda dimasukkan ke kedalaman melebihi kedalaman tanah beku sebesar 15...20 cm Arus antara elektroda mengalir melalui tanah yang dicairkan di bawah tingkat pembekuan; ketika dipanaskan, tanah menghangatkan lapisan di atasnya, yang juga termasuk dalam pekerjaan. Dengan metode ini, lapisan serbuk gergaji tidak diperlukan. Konsumsi energi adalah 15...40 kW/jam per 1 m3 tanah.

Metode gabungan ketiga akan dilakukan ketika elektroda dikubur di dasar tanah yang dicairkan dan timbunan serbuk gergaji yang diresapi dengan larutan garam ditempatkan di permukaan siang hari. Sirkuit listrik akan menutup bagian atas dan bawah, pencairan tanah akan terjadi dari atas ke bawah dan dari bawah ke atas secara bersamaan. Karena kompleksitas pekerjaan persiapan dengan metode ini adalah yang tertinggi, penggunaannya hanya dapat dibenarkan dalam kasus luar biasa ketika diperlukan percepatan pencairan tanah.

Mencairkan bunga es dengan arus frekuensi tinggi. Metode ini memungkinkan pengurangan tajam pekerjaan persiapan, karena tanah beku tetap konduktif terhadap arus frekuensi tinggi, sehingga tidak diperlukan penetrasi elektroda yang besar ke dalam tanah dan pemasangan timbunan serbuk gergaji. Jarak antara elektroda dapat ditingkatkan menjadi 1,2 m, yaitu jumlahnya berkurang hampir setengahnya. Proses pencairan tanah berlangsung relatif cepat. Terbatasnya penggunaan metode ini disebabkan oleh kurangnya produksi generator arus frekuensi tinggi.

Salah satu cara yang kini sudah kehilangan efektivitasnya dan digantikan dengan cara yang lebih modern adalah mencairkan tanah dengan uap atau jarum air. Pada hari ini diperlukan sumber air panas dan uap, dengan kedalaman beku yang dangkal hingga 0,8 m. Jarum uap adalah pipa logam panjang hingga 2 m dan diameter 25...50 mm. Pada bagian bawah pipa dilengkapi dengan ujung berlubang dengan diameter 2...3 mm. Jarum dihubungkan ke saluran uap dengan selang karet fleksibel jika memiliki keran. Jarum-jarum tersebut dikubur dalam sumur-sumur yang telah dibor sebelumnya dengan kedalaman kira-kira sama dengan 70% dari kedalaman pencairan. Sumur sedang ditutup topi pelindung, dilengkapi dengan segel untuk lewatnya jarum uap. Uap disuplai di bawah tekanan 0,06...0,07 MPa. Setelah memasang tutup yang terakumulasi, permukaan yang dipanaskan ditutupi dengan lapisan bahan isolasi termal, paling sering serbuk gergaji. Jarum ditempatkan dalam pola kotak-kotak dengan jarak antar pusat 1-1,5 m.

Konsumsi uap per 1 m3 tanah adalah 50...100 kg. Karena pelepasan panas laten penguapan oleh uap di dalam tanah, pemanasan tanah menjadi sangat intens. Metode ini memerlukan konsumsi energi panas sekitar 2 kali lebih banyak dibandingkan metode elektroda vertikal.

Pencairan tanah menggunakan pemanas listrik termal. Metode ini didasarkan pada perpindahan panas ke tanah beku melalui metode kontak. Sebagai yang utama sarana teknis Tikar listrik digunakan, terbuat dari bahan penghantar panas khusus yang dilalui arus listrik. Tikar berbentuk persegi panjang yang ukurannya dapat menutupi permukaan seluas 4...8 m2, diletakkan di atas area yang telah dicairkan dan dihubungkan dengan sumber listrik 220 V. Dalam hal ini, panas yang dihasilkan secara efektif menyebar dari atas ke bawah ke dalam ketebalan tanah beku, yang menyebabkan pencairannya. Waktu yang diperlukan untuk pencairan tergantung pada suhu lingkungan dan kedalaman pembekuan tanah dan rata-rata 15-20 jam.

5.11.3. Pengembangan tanah beku dengan pelonggaran awal

Pelonggaran tanah beku yang selanjutnya dikembangkan dengan mesin pemindah tanah dan mesin pemindah tanah dilakukan dengan cara mekanis atau eksplosif.

Pelonggaran mekanis tanah beku dengan menggunakan mesin konstruksi modern berkekuatan tinggi semakin meluas. Sesuai dengan persyaratan lingkungan, sebelum penggalian tanah di musim dingin, lapisan tersebut harus dihilangkan dengan buldoser di musim gugur. tanah sayur dari lokasi yang direncanakan untuk dikembangkan. Pelonggaran mekanis didasarkan pada pemotongan, pemisahan atau pengikisan tanah beku dengan tindakan statis (Gbr. 5.43) atau dinamis.

Beras. 5.43. Melonggarkan tanah beku dengan tindakan statis:

a - buldoser dengan gigi aktif, b - ripper ekskavator, 1 - arah pelonggaran

Dengan dampak dinamis pada tanah, tanah itu terbelah atau terkelupas oleh palu yang jatuh bebas dan terarah (Gbr. 5.44). Pada metode ini pelonggaran tanah dilakukan dengan menggunakan palu jatuh bebas (ball and wedge hammer), digantungkan pada tali pada boom ekskavator, atau dengan palu pengarah, sedangkan pelonggaran dilakukan dengan cara mengikis tanah. Pelonggaran secara mekanis memungkinkan pengembangannya dengan mesin pemindah tanah dan mesin pengangkut tanah. Palu dengan berat hingga 5 ton dijatuhkan dari ketinggian 5...8 m: palu berbentuk bola direkomendasikan untuk digunakan saat melonggarkan tanah berpasir dan lempung berpasir, palu baji - untuk tanah liat (dengan kedalaman beku 0,5 ...0,7 m). Palu diesel pada ekskavator atau traktor banyak digunakan sebagai palu pengarah; mereka memungkinkan penghancuran tanah beku hingga kedalaman 1,3 m (Gbr. 5.45).

Dampak statis didasarkan pada gaya pemotongan terus menerus di tanah beku dari benda kerja khusus - gigi ripper, yang dapat menjadi peralatan kerja ekskavator backhoe hidrolik atau menjadi alat tambahan pada traktor yang kuat.

Melonggarkan dengan ripper statis berbasis traktor melibatkan kualitas lampiran pisau khusus(gigi), gaya potong yang dihasilkan oleh gaya traksi traktor.

Mesin jenis ini dirancang untuk pelonggaran tanah lapis demi lapis hingga kedalaman 0,3...0,4 m.Jumlah gigi tergantung pada tenaga traktor, dengan tenaga traktor minimal 250 hp. satu gigi digunakan. Pelonggaran tanah dilakukan dengan penetrasi paralel lapis demi lapis setiap 0,5 m, diikuti dengan penetrasi melintang dengan sudut 60...900 terhadap yang sebelumnya. Tanah gembur dipindahkan ke tempat pembuangan sampah menggunakan buldoser. Dianjurkan untuk memasang alat tambahan langsung ke buldoser dan menggunakannya untuk memindahkan tanah gembur secara mandiri (lihat Gambar 5.21). Produktivitas ripper adalah 15...20 m3/jam.

Kemampuan ripper statis untuk mengembangkan tanah beku lapis demi lapis memungkinkan penggunaannya terlepas dari kedalaman pembekuan tanah. Ripper modern berbasis traktor dengan peralatan buldoser, karena kemampuan teknologinya yang luas, banyak digunakan dalam konstruksi. Hal ini disebabkan efisiensinya yang tinggi. Dengan demikian, biaya pengembangan tanah dengan menggunakan ripper adalah 2...3 kali lebih rendah dibandingkan dengan metode pelonggaran secara eksplosif. Kedalaman pelonggaran mesin ini adalah 700...1400 mm.

Gambar 5.45. Skema kolaborasi palu diesel dan ekskavator sekop lurus

Pelonggaran ledakan pada tanah beku efektif untuk pengembangan tanah beku dalam jumlah besar. Metode ini digunakan terutama di daerah yang belum berkembang, dan di daerah terbatas - dengan menggunakan tempat berlindung dan pelokalisasi ledakan (pelat beban berat).

Tergantung pada kedalaman pembekuan tanah, operasi peledakan dilakukan (Gbr. 5.46):

■ menggunakan metode pengisian lubang dan slot pada kedalaman pembekuan tanah hingga 2 m;

■ dengan metode pengisian lubang bor dan slot pada kedalaman beku lebih dari 2 m.

Lubang dibor dengan diameter 22...50 mm, lubang - 900...1100 mm, jarak antar baris diambil dari 1 hingga 1,5 m Slot pada jarak 0,9...1,2 m satu sama lain dipotong dengan mesin penggorok, cetakan tipe penggilingan atau mesin batangan. Dari tiga celah yang berdekatan, bahan peledak hanya ditempatkan di celah tengah, celah luar dan tengah berfungsi untuk mengimbangi perpindahan tanah beku selama ledakan dan untuk mengurangi efek seismik. Retakan tersebut diisi dengan muatan memanjang atau terkonsentrasi, setelah itu ditutup dengan pasir leleh di atasnya. Jika pekerjaan persiapan dilakukan dengan kualitas tinggi selama proses peledakan, tanah beku akan hancur seluruhnya tanpa merusak dinding lubang atau parit.

Beras. 5.46. Metode melonggarkan tanah beku dengan cara ledakan:

a - biaya lubang ledakan; b - sama, yah; c - sama, ketel; g - sama, berbilik kecil; d, f - sama, ruang; g - sama, ditempatkan; 1 - bahan peledak; 2 - lombong; 3 - wajah dada; 4 - selongsong; 5 - lubang; b - adit; 7 - slot kerja; 8 - slot kompensasi

Tanah yang gembur akibat ledakan dikembangkan dengan ekskavator atau mesin pemindah tanah.

5.11.4. Pengembangan langsung dari tanah beku

Pengembangan (tanpa pelonggaran awal) dapat dilakukan dengan dua metode - blok dan mekanis.

Metode pengembangan blok dapat diterapkan pada area yang luas dan didasarkan pada fakta bahwa kepadatan tanah beku dipecah dengan cara memotongnya menjadi blok-blok. Dengan menggunakan alat tambahan pada traktor - mesin batangan - tanah dipotong dengan penetrasi yang saling tegak lurus menjadi balok dengan lebar 0,6...1,0 m (Gbr. 5.47). Untuk kedalaman beku yang dangkal (hingga 0,6 m), cukup membuat potongan memanjang saja.

Mesin batangan yang memotong celah memiliki satu, dua atau tiga rantai pemotongan yang dipasang pada traktor atau ekskavator parit. Mesin batangan memungkinkan Anda memotong slot dengan kedalaman 1,2...2,5 m di tanah beku, menggunakan gigi baja dengan canggih terbuat dari paduan tahan lama, yang memperpanjang masa pakainya, dan bila aus atau terkelupas, memungkinkan Anda menggantinya dengan cepat. Jarak antar jeruji diambil tergantung pada tanah sebesar 60...100 cm Pembangunan dilakukan dengan menggunakan alat ekskavator backhoe dengan ember berkapasitas besar, atau balok-balok tanah diseret dari lokasi galian ke tempat pembuangan dengan menggunakan buldoser atau pemberi hibah .

Gambar 5.47. Skema pengembangan tanah blok:

a - memotong slot dengan mesin batangan; b - sama, dengan balok-balok dipindahkan dengan traktor; c - pengembangan lubang dengan pemindahan balok-balok tanah beku menggunakan derek; I - lapisan tanah beku; 2 - memotong rantai (batang); 3 - ekskavator; 4 - retakan di tanah beku; 5 - blok tanah cincang; 6 - blok dipindahkan dari situs; 7 - meja derek; 8 - kendaraan; 9 - pegangan penjepit; 10 - derek konstruksi; 11 - traktor

Metode mekanis didasarkan pada gaya, dan lebih sering dikombinasikan dengan efek guncangan atau getaran pada tanah beku. Metode ini diterapkan dengan menggunakan mesin dan mesin pengangkut pemindah tanah dan pemindah tanah konvensional yang dirancang khusus untuk itu kondisi musim dingin badan kerja (Gbr. 5.48).

Mesin produksi konvensional digunakan pada periode awal musim dingin, ketika kedalaman pembekuan tanah tidak signifikan. Forward dan backhoe dapat menggali tanah pada kedalaman beku 0,25...0,3 m; dengan ember dengan kapasitas lebih dari 0,65 m3-0,4 m; ekskavator dragline - hingga 0,15 m; buldoser dan pengikis mampu mengembangkan tanah beku hingga kedalaman 15 cm.

Beras. 5.48. Metode mekanis pengembangan tanah langsung:

a - ember ekskavator dengan gigi aktif; b - pengembangan tanah dengan ekskavator backhoe dan alat penjepit; c - mesin pemindah tanah dan penggilingan; 1 - sendok; 2 - gigi ember; 3 - pemain drum; 4 - penggetar; 5 - perangkat mencengkeram dan menjepit; b - bilah buldoser; 7 - silinder hidrolik untuk menaikkan dan menurunkan benda kerja; 8 - badan kerja (pabrik)

Untuk kondisi musim dingin, peralatan khusus telah dikembangkan untuk ekskavator ember tunggal - ember dengan gigi aktif dampak getar dan ember dengan perangkat penjepit penjepit. Konsumsi energi untuk memotong tanah kira-kira 10 kali lebih banyak dibandingkan untuk memotong. Memasang mekanisme dampak getaran, yang pengoperasiannya serupa dengan jackhammer, ke dalam ujung tombak bucket ekskavator akan memberikan hasil yang baik. Karena gaya pemotongan yang berlebihan, ekskavator satu ember tersebut dapat mengembangkan tanah beku lapis demi lapis. Proses pelonggaran dan penggalian tanah ternyata satu dan sama.

Pengembangan tanah juga dilakukan dengan menggunakan ekskavator multi-ember, yang dirancang khusus untuk menggali parit di tanah beku. Untuk tujuan ini ada yang khusus alat pemotong berupa taring, gigi atau mahkota yang terbuat dari sisipan logam keras, dipasang di ember. Pada Gambar. 5.48, dan menunjukkan badan kerja ekskavator multi-ember dengan gigi aktif untuk pengembangan tanah berbatu dan beku.

Pengembangan tanah lapis demi lapis dapat dilakukan dengan mesin pemindah tanah dan penggilingan khusus, yang menghilangkan serutan hingga kedalaman 0,3 m dan lebar 2,6 m.Tanah beku yang telah dikembangkan dipindahkan menggunakan peralatan buldoser yang disertakan dalam mesin.

Komentar: 0

Hampir di mana-mana diyakini bahwa pekerjaan penggalian dilakukan di musim panas. Namun terkadang hal itu perlu dilakukan dalam cuaca dingin, saat tanah membeku, dilakukan dengan dua cara: tanpa persiapan awal dan, karenanya, dengan persiapan awal tanah.

Berdasarkan peraturan Tanpa pekerjaan awal dengan tanah di musim dingin, Anda dapat bekerja menggunakan peralatan pemindah tanah. Pada saat yang sama, ketebalan lapisan bumi yang membeku dan fitur desain bagian kerja ekskavator harus sesuai.

Pekerjaan penggalian di musim dingin ketika ada banyak salju

Artinya, jika ember ekskavator berkapasitas 0,5-0,6 meter kubik, maka ketebalan tanah beku tidak boleh melebihi 0,25 m, tetapi jika volume ember 1-1,25 meter kubik, maka ketebalan tanah beku. lapisan bisa 0,4 m.

Jika lapisan tanah beku melebihi parameter ini, maka tanah tersebut siap untuk bekerja dengan cara-cara berikut: perlindungan dari pembekuan; melonggarkan tanah beku; pencairan tanah beku.

Mereka mulai melindungi tanah dari pembekuan di musim gugur, segera setelah musim hujan berakhir, tapi salju yang terus-menerus belum dimulai. Jika prosedur ini dilakukan dengan benar, maka di musim dingin tanah beku tidak perlu dilonggarkan atau dicairkan. Perlindungan dapat dilakukan dengan tiga cara: tanpa mengganggu permukaan tanah, dengan gangguan dan kombinasi cara-cara tersebut.

Jika dilindungi tanpa mengurangi integritas permukaan, tanah akan tertutup pada musim gugur bahan isolasi termal. Anda dapat menggunakan gambut, serbuk gergaji, terak, jerami, dedaunan, dan busa polistiren. Sebelum meletakkannya di tanah, disarankan untuk mengeringkannya. Lapisan isolasi termal dihilangkan seiring dengan perkembangan lokasi konstruksi.

Jika prosedur perlindungan terhadap embun beku dilakukan dengan melanggar integritas permukaan, maka pada musim gugur tanah dibajak hingga kedalaman tidak kurang dari 0,35 m, atau tanah digaru hingga kedalaman sekitar 15-20 cm. Kemudian pekerjaan penggalian di musim dingin dapat dilakukan dengan hampir semua ekskavator, karena pembekuan kedalaman akan berkurang beberapa kali lipat.

Pelonggaran juga dilakukan dengan beberapa cara - menggunakan ledakan atau secara mekanis menggunakan penghancuran dan pemotongan. Ledakan untuk pelonggaran digunakan jika ketebalan tanah beku melebihi 0,8 m Untuk melakukan ini, beberapa lubang dibuat di tanah tempat muatan ditempatkan. Lubang-lubang tersebut disusun dalam pola kotak-kotak. Volume tanah yang terangkat oleh satu ledakan tidak boleh melebihi volume yang dapat dihilangkan dalam 8-10 jam pada suhu sekitar minimal -25.

Penghancuran mekanis digunakan ketika tanah membeku tidak lebih dari 1 meter. Jika volume tanah yang dibuang kecil maka digunakan alat pneumatik, jika volumenya cukup besar maka penggunaan peralatan khusus dibenarkan.

Jika cara-cara di atas tidak dapat diterapkan, maka tanah disiapkan dengan cara dicairkan. Cara ini menggunakan api, uap panas, air panas atau arus listrik. Benar, satu-satunya, tapi kelemahan yang signifikan pencairan es adalah cara ini memerlukan waktu yang cukup lama.

Namun pekerjaan penggalian di musim dingin bukan hanya penggalian, terkadang Anda harus membangun tanggul. Pada saat yang sama, ada aturan dan persyaratan:
Jenis tanah gembur, seperti batu, kerikil, pasir, digunakan tanpa batasan.
Jika pekerjaan melibatkan penimbunan tanah, maka tanah pasir halus atau tanah liat dengan kadar air tidak lebih dari 0,9 dapat digunakan untuk produksinya.
Pada saat yang sama, tidak diperbolehkan menggunakan potongan es untuk menimbun tanggul, dan juga tidak diperbolehkan memasang tanggul saat hujan salju.
Tanggul yang dibangun tidak boleh seluruhnya terdiri dari tanah beku.

Diketahui bahwa ketika suhu negatif terjadi, tanah membeku karena kehilangan panas dan peralihan air yang terkandung di pori-porinya menjadi es, disertai dengan perubahan suhu. sifat fisik dan mekanik(kekuatan, deformabilitas, konduktivitas listrik dan termal, dll.).

Kedalaman beku (hnp) tanah terutama bergantung pada sifat termofisika, intensitas dan durasi paparan suhu negatif. Menurut rumusan Profesor A.N. Budnikov
dimana λ adalah koefisien konduktivitas termal tanah; T - suhu udara rata-rata harian di musim dingin; Z - jumlah hari dari suhu negatif pada saat penetapan hpr; Sp adalah koefisien yang memperhitungkan pengaruh tutupan salju terhadap penurunan kedalaman beku; dengan ketebalan lapisan salju 10, 20, 40 cm, nilai C„ sama dengan 0,5; 0,4; 0,3.

Untuk perkiraan penentuan pir, Anda dapat menggunakan grafik yang ditunjukkan pada Gambar. 4.13, sebuah. Untuk tanah liat nilai yang ditunjukkan pada grafik harus diambil dengan faktor koreksi 0,8, dan untuk lempung berpasir dan berpasir - 1,2.

Menimbang bahwa ketika pembekuan, kekuatan mekanik tanah, dan oleh karena itu intensitas tenaga kerja pembangunan, meningkat tajam, maka layak secara ekonomi (jika keadaan memungkinkan) untuk mengambil tindakan untuk melindungi tanah dari pembekuan, memastikan perkembangannya dalam keadaan yang dicairkan. membentuk. Dengan demikian, metode utama mempersiapkan dan mengembangkan tanah di musim dingin adalah melindunginya dari pembekuan, pencairan termal dan kimia, pelonggaran dan mekanis. Faktor-faktor yang menentukan pilihan metode dan metode penggalian tanah musim dingin adalah jumlah pekerjaan, sifat-sifat tanah, jenis struktur tanah dan kondisi konstruksi tertentu.

Tanah dilindungi dari pembekuan jauh sebelum timbulnya cuaca dingin dengan membajaknya dengan cara yang mengerikan, pelonggaran yang dalam, menutupinya dengan bahan isolasi dan perlakuan kimia.

Untuk membajak tanah digunakan berbagai macam bajak dengan kedalaman pelonggaran minimal 35 cm dan ripper dengan kedalaman pelonggaran 50...70 cm, kemudian tanah digaru sedalam 15...20 cm. pelonggaran (sampai kedalaman 1,3...1 ,5 m) digunakan dengan ember berkapasitas 0,4...0,65 m 3, sedangkan tanah digali dan ditempatkan pada lokasi penggalian yang berdekatan (sebelumnya).

Bahan lokal digunakan sebagai bahan isolasi: daun kering, gambut, serbuk gergaji, jerami, alang-alang, terak, dll. Bahan polimer juga dapat digunakan: film, busa polistiren, dll.

Perlakuan kimiawi pada lapisan permukaan tanah dilakukan dengan kalsium klorida dan natrium, natrium nitrit-nitrat, yang mengurangi titik beku air dalam tanah (hingga -30°C).

Pencairan termal dan elektrokimia tanah beku dilakukan dengan membakar bahan bakar, pemanas listrik dan uap, dll perawatan kimia. Pencairan termal tidak efektif dan tidak ekonomis, oleh karena itu hanya digunakan jika metode lain tidak memungkinkan. Dianjurkan ketika mengembangkan tanah beku dalam kondisi sempit dan dengan volume pekerjaan yang kecil.

Pencairan permukaan tanah (hingga kedalaman 0,5...0,6 m) dilakukan dengan membakar bahan bakar padat (kayu, kokas, batu bara) atau cair (minyak tanah, bahan bakar minyak, minyak) dalam saluran gas yang terbuat dari setengah pipa baja - selongsong dengan diameter hingga 1 m, diletakkan di atas tanah dan ditutup dengan lapisan terak atau tanah. Untuk tujuan ini, register uap dan air atau elektroda strip dapat digunakan, diletakkan di permukaan tanah dan ditutup dengan lapisan isolasi termal di atasnya. Tanah juga bisa dipanaskan dengan menggunakan rumah panas, menggunakan berbagai sumber panas.

Pencairan dalam (hingga kedalaman 1,5 m) dilakukan dengan menggunakan jarum uap atau jarum listrik (Gbr. 4.13, b) yang dipasang di sumur yang telah dibor sebelumnya, serta elektroda (Gbr. 4.13, c) yang ditancapkan ke dalam tanah. Dimensi dan lokasi jarum dan elektroda ditentukan secara ketat dengan perhitungan. Dengan metode elektrokimia pencairan tanah, larutan elektrolit, misalnya larutan kalsium klorida 4%, disuplai melalui elektroda berbentuk tabung ke dalam tanah. Setelah 1,5...2 jam, ketika zona kerja elektrolit menutup, arus 380 V disuplai ke elektroda.