×

Ostrzeżenie

JUser::_load: Nie można załadować danych użytkownika o ID: 360.
poniedziałek, 10 maj 2021 13:17

Zabezpieczenie wykopów - mrożenie gruntu

Napisał
budownictwo specjalne budownictwo specjalne pixabay

Z roku na rok człowiek potrafi coraz lepiej dostosować otaczające go warunki środowiska naturalnego do swoich potrzeb. Dziedziną, w której w bardzo dużym zakresie obserwuje się tego rodzaju zjawisko jest budownictwo specjalne.

Walka z matką naturą rozpoczyna się już przy robotach ziemnych, podczas realizacji których specjalnej uwagi wymagają wykopy, których realizacja zalicza się do prac szczególnie niebezpiecznych. Rocznie odnotowuje się nawet kilkaset przypadków śmiertelnych na skutek zasypania pracowników w wykopie, które zazwyczaj wynikają z faktu, iż nie została przeprowadzona analiza występującego gruntu oraz nie zostało wykonane zabezpieczenie wykopów. Istnieje wiele metod służących stabilizacji gruntu oraz zapewnieniu bezpieczeństwa pracowników, a jedną z nich jest zamrażanie gruntu, które z roku na rok jest coraz częściej wykonywane.


Metoda jest stosowana przede wszystkim w przypadku skał luźnych, szczelinowych, a także w gruntach gdzie występuje duży dopływ wód. Istota metody polega na wprowadzeniu czynnika mrożącego w grunt poprzez specjalnie przygotowane do tego celu rury, tak zwane mrożeniowe, które lokalizuje się w strefie przedmiotowego gruntu (który jest poddawany procesowi zamrażania). Zazwyczaj jako środek mrożący wykorzystuje się solankę, wówczas na powierzchni instalacji uzyskuje się temperatury wynoszące około minus pięćdziesięciu stopni Celsjusza. W przypadku metod wykorzystujących jako czynnik gazy uzyskuje się dużo niższe temperatury, których wartość osiąga nawet minus sto pięćdziesiąt stopni Celsjusza.
Zabezpieczenie wykopów tego rodzaju systemem jest wyjątkowo skuteczne w piaskach o dużym nawodnieniu, a także w glinach, iłach oraz skałach luźnych i zwięzłych.

Wszystkie wykonane działania skutkują powstaniem zamrożonej przegrody, w której mogą być wykonywane wszelkiego rodzaju roboty budowlane bez ryzyka wystąpienia osunięć gruntu. Powstały ośrodek gruntowy charakteryzuje się dużo większą nośnością, szczelnością oraz stabilnością, w porównaniu ze stanem pierwotnym. Przegroda posiada również dużą zdolność do przyjęcia oraz przeniesienia występujących sił oraz naprężeń, powstających podczas prowadzenia robót budowlanych. Wykopy wydrążone w zmrożonym gruncie posiadają stabilne ściany, zapewniając tym samym bezpieczeństwo pracujących w nim ludzi.
Metoda zamrażania gruntu nie powinna być stosowana w przypadku występowania wód gruntowych charakteryzujących się wysoką temperaturą, a także dużym stopniem zasolenia oraz znaczną prędkością przepływu. Do wad tego rodzaju technologii można również zaliczyć dużą energochłonność, a także konieczność zapewnienia wysokiej jakości oraz precyzji prac.
Cały proces dzieli się na dwa etapy, pierwszy z nich polega na aktywnym schładzaniu gruntu, a drugi na biernym utrzymaniu bardzo niskiej temperatury zamrożonego gruntu. Pierwszy okres trwa zazwyczaj od kilku do kilkudziesięciu dni, natomiast długość drugiego etapu jest uzależniona od ilości i rodzaju robót wykonywanych w gruncie.