Pengembangan lubang di musim dingin. Pekerjaan penggalian di musim dingin. Saat membangun tanggul dari tanah kohesif di musim dingin, beberapa metode digunakan

Untuk pembangunan tanggul dan penimbunan parit di periode musim dingin perlu menggunakan tanah yang dicairkan, menyelesaikan pemadatan sebelum agregat tanah membeku, tetapi selama konstruksi sepanjang tahun kadang-kadang perlu untuk mengembangkan tanah beku. Saat membangun tanggul atau penimbunan kembali parit, kandungan gumpalan beku yang diizinkan tidak boleh melebihi jumlah yang ditentukan dalam pasal 14.1.

Saat memilih panjang cengkeraman, selain suhu udara, sifat tanah dan kandungan gumpalan beku, serta keberadaan peralatan pemindah tanah, kecepatan angin juga harus diperhitungkan: semakin tinggi kecepatannya, semakin cepat agregat tanah membeku, oleh karena itu durasi pemadatan tanah ditentukan dengan memperhatikan standar (Tabel 14.4).

Panjang cengkeraman terbesar l, m, pemadatan tanah ditentukan oleh rumus
aku =P(T-Ttr-Tr)60bh,
dimana P adalah produktivitas satu set mesin pemadatan, m 3 / jam; T adalah waktu dimana tanah setelah pengembangan masih layak untuk pemadatan (lihat Tabel 14.5), min; Ttr - waktu pengangkutan tanah dengan satu dump truck, min; Tr adalah durasi bongkarnya, min; b dan h masing-masing adalah lebar dan tebal lapisan yang dipadatkan.

Jarak pengangkutan tanah ditentukan berdasarkan kondisi kehilangan panas yang tidak dapat dihindari, namun bila masih dapat dipadatkan pada pegangan yang panjangnya minimal.

Tanggul tanah kohesif didirikan dengan mempertimbangkan pemadatan dan penurunannya setelah pencairan sebesar 5% dari ketinggiannya dalam kondisi yang keras. kondisi alam dan tinggi 3% pada tahun-tahun dengan musim dingin yang sejuk.

Saat menggunakan metode mekanis untuk mengembangkan tanah beku, panjang cengkeraman ditentukan dengan mempertimbangkan produktivitas ripper per jam, suhu udara, dan kecepatan angin. Di musim dingin, truk sampah dengan badan logam digunakan untuk mengangkut tanah. Semakin rendah suhu udara maka semakin sulit untuk menurunkan tubuh mereka akibat pembekuan tanah dengan logam. Di daerah dengan suhu rata-rata bulanan bulan Januari minimal -10 °C, saat mengangkut tanah yang mengandung hingga 10% partikel tanah liat, jenazah harus dipanaskan dengan gas buang. Di bawah suhu udara yang lebih rendah dan terutama dengan material curah dengan kelembapan lebih tinggi nilai optimal dalam kontak dengan permukaan logam sampai jam 5, Permukaan dalam badan harus dilumasi dengan larutan garam klorida, ditaburi terak, pasir cetakan atau lainnya bahan curah di setiap penerbangan.

Jika suhu mendekati -50 °C, maka tubuh perlu dilumasi dengan cairan pencegahan berminyak (bekas auto scrap, nigrol dan reagen anti beku lainnya) setelah 3-7 penerbangan. Pada suhu hingga -20 °C, natrium nitrat, natrium atau kalsium nitrat, urea dan banyak reagen lainnya dengan konsentrasi 30 hingga 50% dapat digunakan. Saat mengisi parit atau membangun bagian atas tanggul di musim dingin, mereka menggunakan, seperti telah disebutkan, sebagian besar tanah berpasir, yang lebih mudah berkembang di musim dingin daripada tanah kohesif karena kadar airnya lebih rendah. Pasir pada suhu negatif, tetapi tidak lebih rendah dari -0,5°C, akan dipadatkan dengan baik. Jadi, teknologi kerja saat menggunakan tanah berpasir. Jika tanggul terbuat dari pasir, tidak perlu memasang lapisan di bawahnya, sehingga mengurangi ketebalan perkerasan jalan secara keseluruhan.

Fitur pekerjaan penggalian di waktu musim dingin

Di musim dingin, saat dipasang suhu negatif, tanah membeku karena kehilangan panas dan peralihan air yang terkandung dalam pori-porinya menjadi es, disertai dengan perubahan sifat fisik dan mekaniknya (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. Namun, metode utama dalam mempersiapkan dan mengembangkan tanah di musim dingin adalah melindunginya dari pembekuan, pencairan termal dan kimia, pelonggaran dan pengembangan mekanis tanah beku. Faktor-faktor yang menentukan pilihan metode dan metode pengembangan tanah musim dingin adalah jumlah 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 digunakan sebagai bahan insulasi: daun kering, gambut, serbuk gergaji, jerami, alang-alang, terak, dll.
Diposting di ref.rf
Bisa juga digunakan bahan polimer, film, busa, dll. Terkadang tanah menjadi sasaran perawatan kimia, ᴛ.ᴇ. 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.

Pada saat yang sama, ketika tanah tidak dapat dilindungi dari pembekuan secara tepat waktu dan sesuai dengan jadwal kerja, sangat penting untuk mengembangkan tanah di musim dingin, ᴛ.ᴇ. 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 dalam tanah, tiga metode dasar 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 dilakukan secara eksplosif atau mekanis.

Metode eksplosif (lubang atau celah). adalah salah satu metode dasar mempersiapkan 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 dampak, getaran atau dampak gabungannya menggunakan palu bola atau baji, palu diesel, ripper traktor baji, dll.
Diposting di ref.rf
Efek statis selama penghancuran tanah beku dipastikan dengan memasukkan ke dalamnya 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 tanah membeku pada kedalaman yang dangkal, tanah tersebut dilonggarkan menggunakan traktor ripper 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, berdasarkan sifat tanah dan kekuatan buldoser, dikubur 0,5 ... 0,8 m.

Pada kedalaman beku yang besar, metode blok untuk mengembangkan tanah beku sering dipraktikkan, ketika soliditasnya pertama kali dipecah dengan memotongnya menjadi balok-balok (strip) menggunakan mesin khusus, dilengkapi dengan gergaji bundar atau batangan. Biasanya digunakan metode pengembangan tanah blok kecil dan besar. Metode blok kecil(Gbr. 4.28, b) digunakan saat menggali lubang kecil dan parit pada kedalaman beku 0,6 ... 1,4 m Menggunakan slot memanjang dan melintang dari mesin atau batang penggilingan disk, 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-balok beku dan mengembangkan tanah yang telah 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 itu. persiapan awal(melonggarkan). 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 (ᴛ.ᴇ. di muka) untuk profil lengkap diproduksi pada periode musim gugur sebelum timbulnya embun beku. 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. Sangatlah penting untuk mengambil panjang bagian tanah yang gembur sama dengan produktivitas perpindahan ekskavator untuk menghindari pembekuan kembali tanah.

Sangatlah penting untuk secara ketat mengoordinasikan kecepatan pekerjaan penggalian ketika menggali parit di musim dingin dengan kecepatan pekerjaan isolasi dan peletakan pada pipa, karena jika pekerjaan penggalian ditunda bahkan 2-3 hari, ada bahaya terhadap tanah. pembekuan sampah. Hal ini memerlukan pelonggaran awal tanah di tempat pembuangan sebelum penimbunan kembali pipa (yang tidak selalu mudah dilakukan), atau pembuatan bubuk pada 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 kapasitas ember 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 membuat celah memanjang di sepanjang parit, dan dengan lebar lebih dari 2 m, dibuat celah melintang dengan sudut 30°, memotong balok-balok 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 masuk kondisi musim dingin. Jika pembangunan pipa dilakukan dengan menggunakan metode aliran gabungan (pipa diletakkan di parit segera setelah pengembangannya), penimbunan kembali pencairan tanah dilakukan dengan buldoser, seperti pada 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, yayasan dan yayasan / 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. Penggalian(Buku Pegangan Pembangun) / Ed. L.V. Grinshpuna. – M.: Stroyizdat, 1992. – 352 hal.

Topik 5. Pekerjaan beton dan beton bertulang

Fitur pekerjaan penggalian di musim dingin - konsep dan tipe. Klasifikasi dan fitur kategori "Fitur pekerjaan penggalian di musim dingin" 2017, 2018.

→ Pekerjaan konstruksi

Pekerjaan penggalian dalam kondisi musim dingin

Saat melakukan pekerjaan penggalian di musim dingin, untuk mengurangi intensitas tenaga kerja pengembangan tanah, berbagai tindakan dilakukan: 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, dilanjutkan dengan pelonggaran dengan ripper mekanis hingga kedalaman 20 cm, menyekop tanah dengan ekskavator hingga kedalaman 1,3-1,5 m; retensi salju di area yang dimaksudkan untuk pembangunan; untuk tanah dengan kohesif lemah (on daerah kecil) - menutupi permukaan tanah dengan gambut, serbuk gergaji, terak, jerami, daun.

Ketebalan lapisan ini ditentukan dengan perhitungan dan bergantung pada sifat isolasi termal isolasi, karakteristik tanah yang diisolasi, serta periode musim dingin di mana pekerjaan penggalian direncanakan. Ya untuk zona tengah Ketebalan lapisan serbuk gergaji atau gambut Uni Soviet (dalam cm) untuk insulasi tanah liat, yang akan dikembangkan pada bulan November adalah 15, pada bulan Desember - 25, pada bulan Januari - 35, pada bulan Februari - 40 dan pada bulan Maret - 45.

Jika permukaan lokasi yang sedang dikembangkan dalam kondisi musim dingin besar dan terbuka (bebas dari bangunan), disarankan untuk mengisolasinya dengan salju, membuat lapisan salju buatan setebal 1-1,5 m.Untuk melakukan ini, susun beberapa baris pagar tegak lurus terhadap arah angin yang ada dari papan khusus berukuran 1 ,5×2 m dengan jarak bebas 30-50% luas dan jarak antar baris 10-15 kali tinggi pagar. Salju juga dapat ditahan dengan membentuk tumpukan salju dengan ketinggian awal 0,4-0,5 m, yang dibuat menggunakan buldoser dan grader.

Jika tanah tidak dapat dilindungi dari pembekuan, maka tanah dipersiapkan untuk dikembangkan dengan cara melonggarkan, memotong menjadi balok-balok atau mencairkannya.

Beras. 1. Alat tumbuk untuk melonggarkan tanah beku: a - bola palu; b - palu baji; c - palu baji dengan gigi; g - palu berbentuk kerucut

Pengembangan tanah dengan ekskavator dengan ember berkapasitas 0,5 m3 dengan ketebalan tanah beku hingga 0,35 m dan dengan ekskavator dengan ember berkapasitas 1-2 m3 dengan ketebalan tanah beku hingga 0,4 m adalah dilakukan tanpa pelonggaran terlebih dahulu.

Pada kedalaman beku yang lebih besar, pelonggaran awal tanah dilakukan dengan menggunakan alat tumbuk (Gbr. 139), digantung pada boom ekskavator dragline atau pada boom kisi yang dipasang pada traktor S-80 dan S-100, dengan a bola palu pada kedalaman beku 0,4-0,5 m dan palu baji seberat 1-3 ton dengan kedalaman beku hingga 0,6-0,7 m, yang melonggarkan hingga 1 m3 tanah beku per shift.

Di belakang Akhir-akhir ini Metode yang sangat efektif untuk melonggarkan tanah beku dengan menggunakan palu dan baji diesel, yang dipasang sebagai peralatan yang dapat diganti pada ekskavator (Gbr. 140) dan traktor, semakin meluas. Dengan bantuan diesel hammer, tanah beku dilonggarkan hingga kedalaman 1,3 m dalam radius 5 m.Produktivitas instalasi yang dilengkapi diesel hammer adalah ioU-200 m3 tanah beku per shift.

Cara yang efektif persiapan mekanis untuk pengembangan tanah beku adalah pembuatan celah pada tanah beku.

Untuk melakukan ini, pada ekskavator parit ET-352, alih-alih rangka ember, dipasang peralatan yang dapat diganti yang terdiri dari dua batang rantai (rantai dengan pemotong dari mesin pemotong). Setiap batang memiliki pemotong, yang ujung-ujungnya menyatu dengan stalinit. Dengan menggunakan batangan, potongan dibuat di tanah beku. Produktivitas ekskavator ET-352 yang dilengkapi palang adalah 52-61 m3 per shift.

Untuk memotong tanah beku, mekanisme lain digunakan - gergaji bundar, ekskavator putar dengan ember yang dilengkapi gigi berbentuk taring untuk memotong tanah beku.

Beras. 2. Pemasangan palu diesel S-222 dengan baji pada ekskavator E-652: 1 - baji; 2 - palu diesel; 3 - mengarahkan - palu diesel; 3 – palu diesel

Beras. 3. Memotong tanah beku dengan batang rantai yang dipasang pada ekskavator parit ET-352

Untuk pekerjaan dalam jumlah besar di lokasi yang terletak jauh dari pemukiman dan bangunan industri, dan dengan kedalaman beku lebih dari 1 m, metode yang paling tepat dan ekonomis adalah metode peledakan tanah secara eksplosif. Dengan pekerjaan dalam jumlah kecil dan pembekuan dangkal, pelonggaran awal tanah juga dilakukan dengan menggunakan palu pneumatik dan palu putar. Jika tidak mungkin menggunakan bahan peledak atau metode mekanis melonggarkan tanah, pencairannya dilakukan dengan pemanasan listrik, pemanasan uap, air panas atau dengan api. Pemanasan listrik pada tanah dilakukan dengan menggunakan elektroda horizontal dan vertikal. Ketika tanah membeku hingga kedalaman yang cukup, elektroda kedalaman digunakan. Caranya, tanah beku dipanaskan dengan arus listrik menggunakan elektroda logam yang disusun secara horizontal dalam bentuk pancaran pada lapisan serbuk gergaji yang dibasahi dengan larutan garam meja atau kalsium klorida. Penggunaan elektroda horizontal disarankan ketika menghangatkan tanah beku hingga kedalaman 0,5-0,7 m, dan juga jika elektroda vertikal tidak dapat digunakan karena ketidakmampuan untuk memasukkannya ke dalam tanah.

Ketika elektroda vertikal yang terbuat dari baja bundar dimasukkan ke dalam tanah, pemanasan segera dicapai hingga kedalaman yang lebih dalam. Bagian atas tanah ditutup dengan serbuk gergaji atau alas jerami.

Beras. 4. Skema pemanasan listrik tanah: a - pemasangan elektroda horizontal (tali); b - sama, vertikal (batang); 1 - tanah beku; 2 - elektroda horizontal; 3 - serbuk gergaji dibasahi dengan larutan garam; 4 - kabel yang memasok arus; 5 - isolasi atas; 6 - elektroda vertikal

Pertama, elektroda dipasang hingga kedalaman 0,25 m, dan setelah pemanasan selama 2-6 jam, elektroda diturunkan ke kedalaman 0,2-0,25 m lagi dan tanah dipanaskan hingga kedalaman penuh.

Rencananya, elektroda ditempatkan pada jarak 0,4-0,8 m dan dihubungkan dengan kabel ke papan distribusi. iMecTO untuk pemanasan listrik tanah harus dipagari.

Untuk mencairkan tanah dengan uap atau air panas, digunakan jarum sirkulasi uap atau air, dipasang di sumur yang dibor hingga kedalaman 0,7 kali ketebalan lapisan beku. Untuk menghindari kejenuhan alas dengan air, gangguan struktur dan penurunan daya tampung pencairan tanah dengan uap digunakan dalam kasus luar biasa.

Saat mengembangkan parit untuk mencairkan tanah, akan efektif jika menggunakan unit yang menggunakan bahan bakar cair dengan semburan uap.

Pada jalur parit yang rata, diletakkan 6 kotak yang tumpang tindih (dengan dua spacer baja di dalamnya), ditutup dengan lapisan terak atau pasir 15-20 cm. Nosel dengan baki yang dipasang pada selip dipasang di bawah kotak kepala dan dihubungkan dengan selang ke tangki bahan bakar dan tangki pembangkit uap, diisi 3/4nya dengan air yang ditambahkan setiap 30-40 menit pengoperasian unit. Di atas nampan di bawah tangki pembangkit uap, nyalakan kain lap yang dibasahi minyak solar dan buka keran tangki bahan bakar. Uap dari tangki, melewati nosel, mengatomisasi bahan bakar dan memperpanjang nyala api, menyedot udara di bawah kotak. Sebidang tanah yang dipanaskan dengan panjang 8 m dan lebar 1 m mencair hingga kedalaman 20-30 cm dalam waktu 6-8 jam.Pada akhir shift, unit dilepas dan lapisan serbuk gergaji setebal 20 cm dituangkan ke atasnya. permukaan tanah yang dipanaskan.10-12 jam setelah itu, tanah dicairkan lagi hingga kedalaman 1 m.

Jika tersedia gas, tanah dapat dipanaskan menggunakan pembakar khusus yang dihubungkan ke jaringan gas melalui selang fleksibel.

Beras. 5. Unit untuk mencairkan tanah sistem G. Grot-Krival dan E. Efimenko: 1 - bagian kepala kotak terbuat dari baja 6 8 - 10 mm; 2- peredam ujung; 3- nosel; 4- selang bahan bakar; 5 - tangki bahan bakar; 6 - selang uap; 7 - pipa untuk mengisi air; 8 - tangki uap terbuat dari baja 6-8 mm atau pipa I 200-250 mm; 9 - bagian tengah kotak baja 3-. 4mm; 10 - pipa knalpot panjang 22 cm dan 2,5 m, terbuat dari baja 3-4 mm; 11 – kotak ekor

Pilihan metode untuk melakukan pekerjaan penggalian dalam kondisi musim dingin dibuat berdasarkan volume pekerjaan, ketersediaan sumber daya energi gratis di lokasi konstruksi - listrik, gas, uap, bahan bakar, air panas dan perbandingan indikator teknis dan ekonomi, di yang utama adalah intensitas tenaga kerja dan biaya penyiapan tanah untuk pembangunan.

Dengan dimulainya musim dingin, pembekuan tanah dimulai, yang kedalamannya bergantung pada suhu lingkungan, sifat tanah, dan kecepatan aliran air tanah. Pembekuan tanah disertai dengan peningkatan kekuatan mekaniknya.

Mengetahui terlebih dahulu lokasi pembangunan di masa depan, bahkan di dalamnya periode musim gugur pekerjaan dapat dilakukan untuk mengurangi kedalaman beku di musim dingin. Pekerjaan tersebut meliputi: pembuatan saluran drainase, pembajakan dan penggarukan lapisan permukaan, isolasi dengan terak, serbuk gergaji, gambut, jerami atau lainnya. bahan isolasi termal. Jika, karena kondisi kerja, kegiatan yang tercantum tidak dilaksanakan atau karena salju yang parah ternyata tidak efektif dan tanahnya sangat beku sehingga tidak dapat dikembangkan oleh mesin pemindah tanah, sehingga perlu dilonggarkan atau dicairkan.

Beras. 1. Mesin untuk memotong tanah beku:
a - mekanisme tiga batang berdasarkan ekskavator; b - mesin penggilingan cakram berbasis traktor

Setelah serangkaian penetrasi yang saling tegak lurus, lapisan tanah beku dipotong menjadi balok-balok persegi panjang dan dapat dikembangkan dengan mesin pemindah tanah.

Beras. 2. Pengembangan tanah beku yang dipotong menjadi balok-balok:
a - ekskavator; b - buldoser; 1 - tanah beku; 2 - tanah yang dicairkan

Pencairan tanah beku dapat dilakukan dengan beberapa cara. Ini termasuk pencairan dengan uap panas, yang disuplai di bawah kotak berinsulasi yang diletakkan di tanah atau melalui baterai datar dari pipa, ditutup tikar isolasi termal. Pencairan juga dapat dilakukan dengan menggunakan elektroda yang ditancapkan ke dalam tanah dan dihubungkan ke jaringan arus listrik. Seringkali tanah dicairkan dengan api terbuka menggunakan instalasi yang menggunakan bahan bakar cair atau gas.

Tanah beku memiliki kekerasan yang sama dengan batu. Jika memungkinkan, area yang direncanakan untuk penggalian di musim dingin harus dipersiapkan terlebih dahulu pada periode sebelum musim dingin.

Untuk melakukan ini, tanah dibajak atau disekop dan diisolasi. Namun, di kota dan daerah berpenduduk Persiapan tanah untuk penggalian seperti itu sangat terbatas, sehingga tanah yang beku harus dilonggarkan atau dihangatkan (dicairkan) terlebih dahulu sebelum dikembangkan.

Ketika tanah membeku hingga kedalaman 0,25-0,4 m, tanah tersebut dapat dikembangkan dengan ekskavator tanpa pelonggaran atau pemanasan terlebih dahulu. Jika tanah membeku hingga sangat dalam, tanah harus dilonggarkan dengan salah satu cara berikut:

mekanis- palu baji diesel yang dipasang pada ekskavator, traktor atau pemuat traktor, traktor yang dilengkapi dengan batangan dengan pemotong, mesin pemindah tanah dan penggilingan, serta jackhammer yang digerakkan oleh kompresor atau palu listrik;

secara manual- linggis, palu godam menggunakan irisan;

eksplosif, jika memungkinkan.

Metode pelonggaran tanah secara mekanis adalah yang paling efektif dan ekonomis. Namun, kemungkinan penggunaan metode ini di kota besar dan kecil terbatas, karena potongan tanah beku, aspal dan beton tersebar dalam jarak yang cukup jauh (hingga 50 m). Dengan memasang jaring pagar, cara ini juga dapat digunakan di tempat yang lalu lintasnya relatif padat dan banyak orang.

Metode yang terkait dengan penggunaan mesin tumbukan (diesel hammer) digunakan jika pengocokan tanah diperbolehkan di dekat rumah dan di atasnya struktur bawah tanah dan komunikasi.

Penggalian tanah secara manual aman, tetapi tidak produktif, sehingga hanya digunakan dalam kasus luar biasa (dengan volume pelonggaran tanah yang tidak signifikan).

Pemanasan (pencairan) tanah bukanlah salah satunya cara-cara yang ekonomis dan digunakan untuk pekerjaan dalam jumlah kecil atau ketika melakukan pekerjaan dalam kondisi sempit, ketika metode lain untuk mempersiapkan tanah beku untuk pengembangan tidak mungkin dilakukan.

Pencairan bisa bersifat dangkal atau dalam.

Selama pencairan permukaan di permukaan tanah yang terbuka, bahan bakar cair, padat atau gas dibakar di bawah alat khusus (kotak logam). Dalam kasus lain, pasir panas dengan suhu minimal 180°C, ditutup dengan bahan isolasi panas. Panas menyebar dari permukaan bumi ke kedalaman pencairan.

Selama pencairan yang dalam Pemanas (elektroda yang dipanaskan oleh arus listrik, uap, air atau jarum listrik) dibenamkan ke dalam ketebalan tanah beku. Dalam hal ini, panas menyebar di dalam tanah secara bersamaan ke seluruh kedalaman pencairan.

Dengan pembekuan tanah yang sangat dalam, pencairan menggunakan kotak yang dipanaskan dengan gas buang dilakukan dalam beberapa tahap. Kotak-kotak tersebut dipasang dalam satu atau beberapa baris, tergantung pada lebar pemanasan yang dibutuhkan, ditaburi tanah dan bahan bakar dibakar di bawahnya. Setelah zona beku atas mencair, kotak-kotak dikeluarkan dan tanah yang hangat dihilangkan. Kemudian kotak dipasang untuk kedua kalinya untuk menghangatkan sisa lapisan beku.

Ketika tanah membeku, kekuatan mekanik tanah meningkat tajam, yang menyebabkan peningkatan biaya waktu mesin dan tenaga kerja untuk pengembangannya, dan akibatnya meningkatkan biaya pekerjaan. Dalam hal ini, jika pekerjaan penggalian perlu dilakukan di musim dingin, tindakan diambil untuk melindungi tanah dari pembekuan, dan itu dikembangkan hanya setelah pencairan atau pelonggaran.

Melindungi tanah dari pembekuan. Disediakan dengan membuat lapisan isolasi termal pada permukaannya; melonggarkan lapisan tanah bagian atas; menutupi tanah dengan berbagai bahan isolasi panas.

Tanah dilonggarkan sebelum membeku dengan cara dibajak dan digaru, setelah sebelumnya memastikan drainase air permukaan. Lapisan atas tanah yang diolah dengan cara ini memperoleh struktur longgar dengan rongga tertutup berisi udara dan memiliki sifat insulasi termal yang cukup. Pembajakan dilakukan dengan bajak traktor sedalam 200...350 mm, dilanjutkan dengan penggarukan sedalam 150...200 mm. Meningkatkan tutupan salju secara artifisial dengan menyapu salju menggunakan buldoser, motor grader, atau dengan menahan salju menggunakan pelindung dapat meningkatkan efek isolasi termal. Pelonggaran tanah secara mekanis paling sering digunakan untuk mengisolasi area yang luas.

Melindungi permukaan tanah dengan bahan isolasi termal efektif di area kecil dan dengan adanya bahan lokal yang murah, dedaunan kayu, serbuk gergaji dan serutan, lumut, gambut, jerami, dan terak. Bahan isolasi termal diletakkan dalam lapisan 200...400 mm langsung di tanah

Mencairkan tanah beku. Ini adalah metode yang paling mahal dan memakan waktu, sehingga digunakan untuk sejumlah kecil pekerjaan.

Yang paling banyak digunakan dalam praktek konstruksi adalah metode berikut pencairan tanah beku: pemanas api, pemanas listrik, pemanas uap, dan pemanas air (Gbr. 16).

Metode api didasarkan pada pembakaran berbagai bahan bakar di permukaan tanah di bawah penutup kotak logam dengan pipa knalpot(Gbr. 6.16.a). Untuk mengurangi kehilangan panas, kotak ditutup dengan terak atau tanah yang dicairkan. Sepotong tanah yang mencair ditutupi dengan serbuk gergaji, dan lapisan di bawahnya mencair karena akumulasi lapisan atas panas.

buldoser ekskavator penggalian

Beras. 16. Skema pencairan tanah beku: a - dengan api; b - pemanas listrik menggunakan elektroda horizontal; c—sama, menggunakan elektroda vertikal; g - pemanasan uap; 1 bagian kotak; 2- isolasi; 3 pipa knalpot; 4—tanah yang mencair; 5-tiga fase jaringan listrik; elektroda strip 6 horizontal; 7 lapis serbuk gergaji; 8 lapis bahan atap atau bahan atap; elektroda 9 batang; 10 - pipa; jarum 11 uap; 12 sumur yang dibor; 13-tutup.

Pemanas listrik pemantauan tanah dilakukan dengan menggunakan elektroda yang terletak di permukaan atau dibenamkan secara vertikal ke dalam tanah beku.

Saat menggunakan elektroda horizontal, permukaan tanah ditutupi dengan lapisan serbuk gergaji setebal 150...200 mm (Gbr. 6.16.6). Serbuk gergaji dibasahi dengan air larutan garam konsentrasi 0,2...0,5% untuk meningkatkan konduktivitas listrik selama periode awal pencairan, karena tanah beku bukan merupakan konduktor. Setelah tanah di lapisan atas mencair, ia menjadi konduktor, dan lapisan serbuk gergaji bertindak sebagai lapisan pelindung termal. Pemanasan listrik permukaan digunakan pada kedalaman pembekuan tanah hingga 0,7 m.

Untuk kedalaman beku yang lebih besar, elektroda vertikal digunakan. Pencairan dilakukan dari atas ke bawah atau dari bawah ke atas (Gbr. 16, c).

Saat pencairan dari atas ke bawah, elektroda berbentuk peniti ditancapkan ke dalam tanah dengan pola kotak-kotak hingga kedalaman 200...250 mm dan ditutup dengan serbuk gergaji yang direndam dalam larutan garam pekat. Saat mencair lapisan atas Elektroda secara berkala dibenamkan lebih dalam. Konsumsi energi dengan metode ini sedikit lebih rendah dibandingkan dengan susunan elektroda horizontal.

Pemanasan dari bawah memerlukan perendaman elektroda 150-200 mm di bawah kedalaman beku tanah, yang mana sumur dibor terlebih dahulu di dalam tanah. Permukaan tanah yang dicairkan tidak tertutup serbuk gergaji. Konsumsi energi ketika memanaskan tanah dari bawah ke atas berkurang secara signifikan dibandingkan dengan pemanasan dari atas ke bawah.

Pemanasan uap tanah dilakukan dengan menggunakan jarum uap yang dipasang di sumur yang telah dibor sebelumnya hingga kedalaman pencairan 0,7 (Gbr. 16,d).

Jarum uap berupa pipa dengan panjang 1,5...2 m, diameter 25..50 mm. Pada bagian bawah pipa terdapat ujung yang berlubang 2...3 mm untuk keluarnya uap. Jarum-jarum tersebut dihubungkan di bagian atas dengan saluran uap. Untuk sebagian besar penggunaan yang efektif uap dan mengurangi kehilangannya, sumur ditutup dari atas topi pelindung memiliki lubang untuk melewatkan jarum uap.

Setelah memasang tutup penyimpanan, permukaan yang dipanaskan ditutup dengan lapisan serbuk gergaji atau bahan isolasi termal lainnya. Jarum ditempatkan dalam pola kotak-kotak pada jarak 1...1,5 m satu sama lain.

Pemanasan air pada tanah dilakukan dengan menggunakan jarum sirkulasi air yang pemasangannya mirip dengan jarum uap. Pendingin di sini adalah air yang dipanaskan hingga 50...60 °C, yang bersirkulasi melalui sirkuit tertutup “boiler - pipa distribusi - jarum air - pipa balik - boiler”. Skema ini memastikan penggunaan energi panas semaksimal mungkin.

Jarum air terdiri dari pipa dalam dan luar. Pipa luar memiliki ujung bawah yang runcing dan buta, dan pipa bagian dalam memiliki ujung terbuka. Di dalam ban dalam melayani air panas, yang masuk ke pipa luar melalui lubang bawah, naik ke pipa keluar dan seterusnya pipa penghubung pergi ke jarum berikutnya atau ke jalur kembali. Jarum ditempatkan dalam pola kotak-kotak pada jarak 0,75...1,25 m satu sama lain

Pelonggaran awal tanah beku. Lakukan secara mekanis dan eksplosif.

Pelonggaran mekanis digunakan untuk pekerjaan dalam jumlah kecil dan kedalaman beku yang relatif dangkal (hingga 1,3 m). Untuk melonggarkan, digunakan palu baji, palu diesel, ripper traktor, dan ekskavator multi-ember yang dilengkapi dengan rantai bur (Gbr. 17).

Palu baji digantung pada boom derek, dan palu diesel dipasang pada derek, pemuat traktor, dan traktor.

Ripper traktor dipasang berdasarkan traktor perayap dengan tenaga mesin lebih dari 110 kW atau digunakan untuknya lampiran Badan kerja ripper adalah sisir bergigi yang jumlahnya 1...5.

Tanah beku dapat dikembangkan dengan pemotongan awal menjadi balok-balok. Dengan metode ini, celah yang saling tegak lurus dibuat pada massa tanah beku dengan menggunakan batangan, penggilingan cakram dan mesin lainnya hingga kedalaman 0,8 kedalaman beku.Blok yang dihasilkan dikeluarkan dengan ember ekskavator atau disingkirkan dengan buldoser.

Beras. 17. Skema pelonggaran tanah: palu baji; b - palu diesel; c - ekskavator multi-ember yang dilengkapi dengan batang rantai pemotong; 1 palu baji; 2-ekskavator; 3 batang pemandu; 4 - palu diesel; 5--memotong rantai (batang); ekskavator 6 ember; 7-retakan di tanah beku

Melonggarkan tanah beku dengan ledakan digunakan untuk pekerjaan dalam jumlah besar dan kedalaman beku yang signifikan. Cara ini ekonomis, apalagi selain dilakukan pelonggaran, tanah juga perlu dipindahkan ke tempat pembuangan. Teknik peledakan telah dijelaskan sebelumnya.