Для обеспечения прочности и устойчивости сооружений, возводимых в зимнее время, необходимо соблюдать, помимо общих, и ряд специальных требований.
При небольшой ширине выемки ее разрабатывают на полную ширину за одну проходку экскаватора. При большой глубине выемки работу проводят несколькими экскаваторами, следующими один за другим. Они распределяются так, чтобы в параллельно расположенных или нижележащих забоях не имело места промерзание поверхностей, отрытых впереди идущим экскаватором.
При необходимости укладки на отметке подошвы выемки железнодорожного пути в устойчивых грунтах может быть допущена временно разработка выемки по неполному профилю с более крутыми, чем по проекту, откосами.
Разработку резервов можно вести в виде траншей с вертикальными стенками.
Наиболее пригодными для возведения насыпей зимой являются грунты скальные, полускальные, крупнообломочные, песчаные, а из глинистых — супеси и сухие суглинки. Возведенные из таких грунтов насыпи имеют наименьшие просадки при оттаивании.
Техническими условиями для возведения насыпей зимой не разрешается применять как талые, так и мерзлые сильно насыщенные водой и плохо дренирующие грунты (глины, суглинки, лесс, мелкий илистый песок, торф), в том случае, если влажность их превышает величину А+ Ф/4,
где А —нижний предел пластичности грунта, а Ф — число пластичности
Большая влажность приводит грунт при оттаивании в пластичное состояние, при котором под давлением собственного веса он расползается, что влечет за собой в насыпях сплывы и обвалы. Применение смерзшихся песчаных грунтов независимо от их количества не опасно для устойчивости и прочности насыпей.
Для выяснения пригодности глинистого грунта надо предварительно определить его гранулометрический состав, влажность в пластичность. Так как влага распределяется в грунте неравномерно, следует брать несколько образцов, примерно через каждые 50 м по длине резерва или выемки и через каждые 50 см по их глубине.
Нельзя допускать в насыпь мерзлый грунт, влажность которого хотя и меньше предела текучести, но близка к нему, так как нельзя быть уверенным в том, что действительная влажность грунта точно соответствует влажности проб. Кроме того, несмотря на самую тщательную очистку от снега, некоторая часть его неизбежно попадает в тело насыпи и при наступлении тепла тает, увеличивая влажность грунта.
Предельная высота возводимых в зимнее время насыпей (за исключением насыпей, устраиваемых из камня или чистого песчаного грунта) зависит от средней температуры воздуха, при которой производится работа; она не должна превышать следующих величин;
средняя температура воздуха —5° —10° —15° —20°
высота насыпи в м …………….. не ограничена 4,5 3,5 2,5
Указанные высоты относятся только к части насыпи, возводимой зимой, без учета той ее части, которая отсыпалась летом. При возведении зимой насыпей из мерзлого грунта, уменьшающегося в объеме при оттаивании и вследствие уплотнения, осадки их оказываются большими, чем у насыпей, возводимых летом. Поэтому высоты насыпей, возводимых зимой, должны назначаться с учетом их осадки.
До начала отсыпки насыпи основание под нее должно быть тщательно очищено от снега и льда. Грунт, укладываемый в нижние слои насыпей под дороги, должен быть хорошо дренирующим и талым. При отсутствии подходящего талого грунта разрешается укладка мерзлого грунта, но обязательно с устройством дренажей упрощенного типа. Следует иметь в виду, что тело насыпи у подошвы должно принимать и отводить воду, которую выделит при оттаивании мерзлый грунт.
Если нижняя часть насыпи возводится летом, а верхняя — зимой, то первая должна быть выполнена по возможности из дренирующего грунта; в крайнем случае между летней и зимней частями; должен быть устроен дренирующий слой.
Возведение насыпи из грунтов, резко различных по дренирующим свойствам, допускается при условии укладки в нижнюю часть насыпи хорошо дренирующих грунтов.
Отсыпку насыпи из любых грунтов (кроме камня и щебня) производят правильными горизонтальными слоями по всей ширине. Отсыпки наклонными слоями недопустимы ввиду возможности их сползания.
Возведение насыпей зимой производят с тщательной укаткой или трамбованием грунта, что значительно уменьшает осадку насыпи в последующем.
Устойчивость возводимых зимой насыпей зависит от влажности грунта. Поэтому необходимо принимать все меры к недопущению попадания снега и льда в тело насыпи.
Работы по возведению новых и уширению существующих на необходимо производить с соблюдением ряда специальных требований.
При возведении драглайнами насыпей высотой до 3 м из грунта, содержащего не более 25% мерзлоты, следует придерживаться правил укладки грунта, применяемых в летнее время.
Верх насыпи должен быть хорошо укрыт на высоту не менее 30 см слоем уплотненного талого грунта. Бровки полотна, дающие при оттаивании значительную осадку, должны приподниматься над серединой на 20 см; в этом случае для спуска воды ив образовавшегося корыта прорезают канавки с уклоном 0,04.
Засыпку труб, мостовых устоев и подпорных стен производят только дренирующим грунтом.
При появлении в насыпи вследствие неравномерной ее осадки трещин последние следует немедленно расчищать на возможно большую глубину и заполнять с тщательным трамбованием грунтом, из которого возводится насыпь.
Возводимые зимой земляные сооружения необходимо заблаговременно и тщательно предохранять от размыва весенними водами.
Для этого устраивают водоотводы, бермы, дамбы и траверсы, а в случае необходимости и временные укрепления. На затопляемых поймах насыпи до наступления половодья возводят на высоту, превышающую уровень ожидаемого весеннего паводка не менеe чем на 0,5 м, а откосы таких насыпей защищают укреплениями временного типа.
Устойчивость и прочность насыпей, возводимых зимой, и стоимость зимних земляных работ зависят, главным образом, от сооношения количеств мерзлого и талого грунта, уложенного в тело насыпи. Это соотношение в свою очередь зависит от темпов работ, чем они быстрее, тем меньшее количество мерзлоты попадает в тело насыпи. Поэтому зимой работы должны вестись с наибольшей интенсивностью, чтобы все операции по возведению насыпи (разработка грунта, его перемещение и укладка) занимали минимальное время.
Кавальеры можно устраивать из любых грунтов без подготовки под них оснований, разбивки комьев и без чередования отсыпки талых, и мерзлых грунтов. Кавальеры, отсыпанные из мерзлого грунта, должны быть отнесены от основных сооружений на такое стояние, чтобы при весеннем оттаивании могущий сползти грунт приблизился к основному сооружению ближе, чем это может быть допущено.
При наступлении весеннего потепления за земляными сооружениями, возведенными зимой, надлежит установить тщательное наблюдение и при появлении в сооружениях тех или иных деформаций немедленно принимать соответствующие меры. Весной, после оттаивания мерзлого грунта на всю глубину промерзания, должно быть произведена проверка состояния всех отсыпанных зимой.