Электрооттаивание грунта осуществляется путем его включения в цепь электрического тока при помощи забитых в землю вертикальных электродов из арматурной стали. Диаметр электродов 16—19 мм; расстояние между ними 0,4—0,8 м. При прогреве грунта снизу вверх электроды забивают ниже глубины промерзания на 15—20 см.
Так как мерзлый грунт не электропроводен, то в электрическую цепь включаются сначала нижние талые слои грунта; мерзлые слои включаются по мере оттаивания снизу вверх.
При прогреве сверху вниз электроды забиваются сначала на глубину 25—30 см; поверхность грунта покрывают слоем опилок, смоченных в 2,5%-ном растворе СаСl2 или NaCl, либо между электродами пробивают в грунте бороздки, заполняемые соляным раствором. Далее процесс продолжается в глубину.
Рекомендуется подавать ток к прогреваемому участку с перерывами и вести оттаивание отдельными захватками с подачей тока на участки попеременно.
Особенно экономично электрооттаивание в соединении с рыхлением, когда по объему работ имеет смысл использовать экскаватор с ковшом емкостью 1 м3. В этом случае оттаивание производят снизу вверх глубинными электродами, не доводя их до дневной поверхности грунта на 0,4—0,45 м, а выемку неоттаянного грунта — экскаватором.
Расход электроэнергии при использовании глубинных электродов в соединении с рыхлением в 2—3 раза ниже по сравнению с оттаиванием грунтов короткими вертикальными электродами, но при этом значительно увеличивается трудоемкость работ по забивке глубинных электродов.
При глубине оттаивания менее 0,8 м, а также при малой влажности грунта прогрев возможен при помощи горизонтальных струнных элекродов, укладываемых на поверхности грунта. Электроды засыпают слоем опилок, смоченных в 2,5%-ном растворе NaCl и покрывают толем, досками или другими материалами.
Потребная мощность при отогреве грунта с горизонтальными электродами (пиковые значения) составляет в среднем около 8 квт на 1 м3.
Однако ввиду большого расхода электроэнергии такой прогрев применяется, как правило, только в аварийных случаях.
Оттаивание мерзлого грунта огневым способом
Оттаивание огневым способом как наиболее дорогое допускается только при небольших объемах работ и в аварийных случаях (например, при местном ремонте водопроводных и канализационных сетей).
Для оттаивания мерзлого грунта можно применять примитивную печь-землеотогревателъ (рис. 1). Под печь кладут стружки, щепу, опилки и зажигают с торца, противоположного трубе; для лучшего использования тепла коробы следует засыпать землей.
При наличии газа отогревание мерзлого грунта производят при помощи специальной горелки, гибкий шланг от которой присоединяют к газовой сети; при этом сначала вручную отрывают яму, затем уже сбоку отогревают землю вдоль траншей.
Рис. 1. Общий вид разрез землеотогревателеи
1 — труба диаметром 120 мм, 2 — короб из старой кровельной стали; 3 — стяжки из стали (для придания коробу необходимой жесткости); 4 — опилки, стружки и другие разные древесные отходы
Для оттаивания горячей водой в отогреваемом грунте на расстоянии 40—50 см одна от другой бурят скважины диаметром 7—8 см. Дно скважины должно быть в малопроницаемых грунтах на 20 см, а в водопроницаемых — на 40 см выше глубины промерзания. В скважины 4—5 раз заливают нагретую до кипени воду, затем их закрывают и засыпают оттаиваемую мерзлоту с по верхности 10—15-см слоем рыхлого грунта.
.
Отогревать следует половины общей площади мерзлого грунта. Оставшиеся между скважинами неоттаявшие участки разрабатывают без больших затруднений. Грунт разрабатывают немедленно по оттаивании, работа производится в отвал. Применение этого способа отогревания зависит от того, возможно ли получение требуемого количества горячей воды, и в местах закладки фундаментов допустимо только при наличии дренирующих грунтов.