27. Земляні роботи в зимових умовах.

Основними властивостями сезонно-мерзлих грунтів є підвищена механічна міцність, наявність пластичних деформацій, пучинистість і підвищений електроопір.

Прояв цих властивостей і глибина промерзання залежать в основному від тривалості промерзання, температури, вологості і виду грунту.

Крім вказаних факторів, глибина промерзання грунтів, залежить і від сили вітру, товщини снігового покриву, характеру природного покриву (трава, орна земля, торф, камені, дорожні покриття і т. д.), а також теплопровідності, вологості і рівня грунтових вод.

Екскаваторний забій промерзає з покрівлі і укосу забою, а також безпосередньо з лобової частини його. У зв'язку з цим розробка мерзлого грунту одноковшовими екскаваторами проводиться за чотирма схемами (напрямками руху ковша): уздовж мерзлого шару (при різній глибині впровадження ковша від відкритої поверхні);- поперек мерзлого шару (в межах його); - поперек мерзлого шару (починаючи з немерзлого грунту, тобто з підбивкою); IV - під кутом до мерзлому шарі в укосі забою.

З пониженням температури механічна міцність грунту, а також питомий опір різанню і різко копанню зростають (в 5-8 разів). Оскільки температура мерзлого грунту змінюється за глибині, відповідно змінюються характеристики ґрунту: найбільші значення питомої опору копанню KFM мають місце в верхній, зовнішній частині мерзлого шару і найменші - на кордоні і мерзлого немерзлого (талого) грунту

Мерзлі грунти в силу своєї підвищеної механічної міцності і опору копанню (руйнування) ускладнюють виробництво земляних робіт в зимових умовах і обмежують можливість застосування землерийних та землерийно-транспортних машин.

Для встановлення області можливого використання екскаваторів та іншого обладнання (статичних і динамічних розпушувачів та тощо) на мерзлих грунтах, особливо в дуже міцних, необхідно виявити їх технічні можливості для безпосередньої розробки мерзлого грунту.

Можливості застосування землерийно-транспортних машин на мерзлих ґрунтах значною мірою визначаються конструктивним виконанням їх робочого органу і забезпеченням стійкої роботи машини.

Глибина розпушування мерзлого грунту навісними статичними розпушувачами визначається, в першу чергу, потужністю двигуна трактора, а також конструктивним виконанням розпушувача. При використанні тракторів, потужність двигунів яких 150...250 кВт, hR - = 0,45... 1 м. Застосування надпотужних трактори (потужність двигуна 400... ...450 кВт) дозволяє збільшити глибину розпушування грунтів до 1,5 м.

Без попереднього розпушування розроблення мерзлих ґрунтів скреперами і бульдозерами вкрай обмежена; глибина розпушування - 0,05...0,15 м.

Глибина розпушування мерзлих грунтів динамічними розпушувачами (клин - і куля-молотом, дизель-молотом та ін) д = 0,4...0,6 м, а навісними гідромолотами - до 2 м (розробка ведеться пошарово).

При глибині промерзання грунту продуктивність землерийного устаткування знижується. Для ефективної розробки грунтів в зимовий час і підготовки мерзлого шару глибиною /ip до екскавації застосовують такі основні способи: захист грунту від промерзання; механічне руйнування (статичними ідинамічними розпушувачами, блочний спосіб); вибуховий розпушування; відтавання.