Способ применения «мерзлотных поясов»

Проходка котлованов способом вымораживания избавляет их от притока грунтовых вод, но требует продолжительного времени и вынуждает закладывать все же фундаменты на мерзлом грунте. При этом применять тепляки для производства последующих работ нужно с большой осторожностью или совсем от них отказываться, что не всегда возможно.

При залегании водоносного слоя грунта на глубине не более 3 м, наличии под ним водонепроницаемого слоя, отсутствии родников в пределах контура котлована, может быть применен предложенный доц. А. В. Силенко (Новосибирский инженерно-строительный институт) способ применения «мерзлотных поясов».

Он заключается в создании вокруг намеченного сооружения одного или нескольких водонепроницаемых поясов, состоящих из траншей с промороженными стенками и дном, заложенным ниже водоносного слоя и подошвы фундамента.
Расположение поясов определяется направлением ручья и потока грунтовых вод. Первая линия поясов устраивается на расстоянии от 20 до 30 м от сооружения, а вторая — около котлована (не далее 1 м от тепляка). Пояса могут быть замкнутыми, если грунтовые воды со всех сторон стремятся в котлован, что легко можно выяснить шурфованием, в особенности при рытье котлована.

мерзлотные пояса

Рис. 1. Схема устройства мерзлотного пояса
1 — зона зимнего промерзания грунта; 2-водонепроницаемый слой грунта

Примером ведения работ указанным способом может служить подведение в трудных, гидрогеологических условиях фундамента под большую трубу на одной из сибирских железных дорог. Трудность условий производства работ заключалась в том, что желтый песок и суглинок были сильно водоносны и во многих местах имелись явно выраженные ключи.

При начавшихся морозах работы стали вести способом выморозки, но после каждого съема верхнего слоя мерзлой корки она прорывалась и вода заполняла котлован. С усилением морозов наледи увеличивались и приняли угрожающие размеры.

Способ применения мерзлотных поясов

Тогда было решено применить мерзлотные пояса, которые были заложены, как это показано на рис. 1, после чего условия работ совершенно изменились.

Грунт из жидкого превратился в настолько плотный и обезвоженный, что его с успехом можно было разрабатывать обыкновенной лопатой после уборки верхнего слоя, промерзшего грунта подрывным способом.

Затем был установлен тепляк, и весь котлован стали добирать же исключительно в талом грунте (несмотря на большие декабрьские морозы), без насосного водоотлива. Котлован был вырыт к концу декабря, после чего приступили к бетонированию подушки и закончили сооружение всей трубы до наступления первых оттепелей.