Для снижения стоимости разработки и обеспечения заданного ритма работы машин производительность земснаряда по откачке пульпы из зумпфа должна соответствовать производительности гидромониторов, работающих в забое. Для регулирования режима работы земснарядов разработаны автоматические системы с применением радиоактивных плотномеров, контролирующих плотность пульпы, идущей по трубопроводу, и регулирующих скорость размыва грунта в забое.

В подводных забоях грунт разрабатывают плавучими земснарядами, представляющими собой баржу со смонтированным на ней земснарядом. Территорию, подлежащую разработке, разбивают в натуре с помощью плавучих буйков или бакенов, имеющих источники света в ночное время. Грунт со дна водоема всасывается трубой земснаряда, подвешенной к специальной стреле, соединенной с мачтой, установленной на барже. При разработке плотных грунтов трубу земснаряда снабжают специальной вращающейся рыхлительной головкой (рис. V.36,а). Земснаряд может быть соединен с магистральным пульпопроводом, проложенным по берегу, с помощью плавучего пульпопровода, смонтированного на плашкоутах, что позволяет ему передвигаться по забою вслед за движением земснаряда. Земснаряд для перестановки подтягивают лебедками, находящимися на барже, к заранее установленным якорям или сваям. Расположение четырех якорей по углам разрабатываемого участка позволяет перемещать земснаряд по всей его площади (рис. V.36,б). Разработку начинают с заглубления всасывающей трубы с наконечником (или рыхлителем) на глубину снимаемого за одну проходку слоя. Затем начальную воронку расширяют путем периодического отвода земснаряда назад и в стороны, не допуская при этом прекращения контакта всасывающей части с разрабатываемым грунтом.

Насыпи из пульпы намывают слоями по 20...25 см. Возводимую насыпь разбивают в плане на карты-захватки, на которых поочередно выполняют намыв грунта и подготовительные работы к намыву следующего слоя. По контуру очередной карты бульдозером возводят земляной вал на высоту намываемого слоя •пульпы и наращивают установленный ранее в пределах карты водосборный (дренажный) колодец с выпускаемой трубой.

При эстакадном способе подачи пульпы (рис. V.37,а) магистральный пульпопровод на участке намыва размещают на эстакаде, превышающей по высоте возводимую насыпь, и выдают из него пульпу поочередно на карты намыва. При безэстакадном способе (рис. V.37,б) магистральный пульпопровод укладывают вдоль основания возводимой насыпи (с одной или двух сторон в зависимости от ее размеров и местных условий рельефа). Через каждые 20...30 м на трубопроводе устанавливают специальные выпускные патрубки, через которые пульпа поступает на карту намыва. При первом способе возведение эстакады — относительно дорогая и трудоемкая работа, но в дальнейшем дополнительные работы сводятся к минимуму, а сам процесс намыва значительно ускоряется.

При втором способе стоимость и трудоемкость начальной прокладки трубопровода незначительны, но в дальнейшем приходится периодически наращивать и перемонтировать выпускные патрубки, что сдерживает процесс намыва.

При намыве насыпей из хорошо дренирующих грунтов применяют комплексный способ, в котором сочетаются гидромеханический способ и работа бульдозеров (рис. V.37,в). На очередной карте пульпу выпускают из патрубков, расположенных на невысоких коротких эстакадах. В результате образуются песчаные кучи, между которыми должен быть обеспечен свободный сток осветленной воды. В это время на другой карте перемещают грунт и послойно укладывают его бульдозером в насыпь.

Возведение насыпей методом намыва обеспечивает значительную плотность грунта, в связи с чем к искусственному уплотнению грунта в этих случаях не прибегают, а придают насыпи небольшой (1,5,% при суглинистых и супесчаных и 0,75% при песчаных грунтах) запас высоты на последующую усадку.

§ 31. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

Значительная часть территории Советского Союза расположена в зонах с продолжительной и суровой зимой. Однако строительство здесь ведется круглый год, в связи с чем примерно 15... 18% общего объема земляных работ приходится выполнять при мерзлом состоянии грунта.

При замерзании грунта механическая прочность его значительно возрастает и затраты машинного времени на его разработку увеличиваются в несколько раз, что приводит к удорожанию работ. В то же время временные выемки в мерзлом грунте можно разрабатывать без откосов; даже при наличии водонасыщенных слабых грунтов нет необходимости в устройстве шпунтовых ограждений и водоотливе. Таким образом, общее удорожание земляных работ, выполняемых в мерзлых грунтах, может быть не таким уж значительным.

Вопрос, при каком состоянии грунта — талом или мерзлом — следует разрабатывать данную выемку, решается в каждом отдельном случае с учетом всех конкретных местных условий, а именно климатических, мерзлотно-грунтовых и гидрогеологических, вида производимых земляных работ, увязки по срокам с другими строительными работами и др. Разрабатываемый мерзлый грунт состоит из отдельных комьев, образует много пустот и плохо поддается уплотнению. Поэтому применять его для устройства насыпей, как правило, не рекомендуется. Иногда грунт укладывают во временные отвалы, расположенные вблизи от проектируемой насыпи. В этих отвалах грунт оттаивает, после чего его укладывают в насыпь, что также повышает трудоемкость и стоимость работы по возведению такого сооружения.

В районах, где грунты находятся в талом состоянии большую часть года, наиболее целесообразно вести земляные работы при талом состоянии грунта (за исключением грунтов, сильно насыщенных водой, неустойчивых — плывунов и т. п.).

В северо-восточной части нашей страны, где расположена зона вечно, мерзлых грунтов, находящихся в талом на поверхности состоянии лишь меньшую часть года, необходимо разрабатывать грунты в мерзлом состоянии.

Эффективность разработки грунтов зимой в значительной степени зависит от правильного выбора способа разработки, который определяется объемом работ, местными метеорологическими, гидрогеологическими условиями, наличием необходимых машин и механизмов, энергоресурсов. Окончательно тот или иной способ разработки грунта может быть выбран только при сравнении различных вариантов разработки их и основных технико-экономических показателей.

Земляные работы зимой осуществляют следующими тремя методами. При первом методе предусматривают предварительную подготовку грунтов с последующей их разработкой обычными методами; при втором — мерзлые грунты нарезают предварительно на блоки; при третьем методе грунты разрабатывают без их предварительной подготовки.

Предварительная подготовка грунта для разработки зимой заключается в предохранении его от промерзания, оттаивании мерзлого грунта, предварительном рыхлении мерзлого грунта.

Предохранение грунта от промерзания. Известно, что наличие на дневной поверхности термоизоляционного слоя уменьшает как период, так и глубину промерзания. После отвода поверхностных вод можно устроить термоизоляционный слой одним из следующих способов.

Рыхление грунта. При вспахивании и бороновании грунта на участке, предназначенном для разработки зимой, его верхний слои приобретает рыхлую структуру с замкнутыми пустотами, заполненными воздухом, обладающую достаточными термоизоляционными свойствами. Вспашку ведут тракторными плугами или рыхлителями на глубину 20...35 см с последующим боронованием на глубину 15...20 см в одном направлении (или в перекрестных направлениях), что повышает термоизоляционный эффект на 18...30%.

При 80...110°С/дн толщина мерзлого слоя составляет 5 см., а при 550...650°С/дн — 40см. Снеговой покров на утепляемой площади можно искусственно увеличить, сгребая снег бульдозерами, автогрейдерами или путем снегозадержания с помощью щитов. Чаще всего механическое рыхление применяют для утепления значительных по площади участков.

Защита поверхности грунта термоизоляционными материалами.

Утепляющий слой может быть также выполнен из дешевых местных материалов: древесных листьев, сухого мха, торфяной мелочи, соломенных матов, шлака, стружек и опилок, укладываемых слоем 20 40 см непосредственно по грунту.