Ледопородное ограждение

Среди всех типов конструкций, применяемых для защиты подземных сооружений, особенно интересным является ледопородное ограждение. Создание такой конструкции производится путем замораживания грунтов, окружающих подземный объект.

В зависимости от функции ограждения замораживание пород может происходить в виде подпорной стенки или замкнутого контура различных форм. При этом размеры ледопородного ограждения определяются размерами и расположением подземного сооружения, а также такими параметрами самого ограждения как его прочность и устойчивость.

Первый, незамкнутый, тип применяется в случае потребности создания временной ограждающей крепи, которая воспринимает давление массива, или завесы, предотвращающей проникновение подземных вод внутрь подземного объекта в рамках мероприятий по его сооружению. Второй тип – эллиптические, прямоугольные, круговые или сложной формы замкнутые ограждения используются для обеспечения защиты шахтных стволов и глубоко располагающихся выработок, а также в случаях сооружения открытых котлованов, если они имеют небольшой поперечный размер.

Сооружение ледопородного ограждения осуществляется за счет бурения ряда скважин через равные промежутки. Глубина скважины должна превышать проектную глубину замораживания не менее, чем на 6 метров. В скважинах располагаются так называемые замораживающие колонки, обеспечивающие возможность доставки хладоносителя от замораживающей установки.

Важной особенностью описываемого типа защитной конструкции является то, что она не подчиняется закономерностям упругого тела. Кроме того, ее толщину можно определить лишь приблизительно, с использованием некоторых допущений (например, замороженный грунт рассматривается как однородный, а его характеристики, такие как прочность и способность к деформации, усреднены).

В случае с подпорными стенками определение толщины включает лишь определение показателя устойчивости и расчета внутренних напряжений. Для замкнутых ледопородных ограждений при расчете толщины используются специальные формулы, конкретная формула расчета выбирается исходя из показателя глубины залегания сооружения.

Реологические свойства ледопородного ограждения зависят от следующих факторов:

• тип грунта,
• температура замораживания,
• льдистость,
• продолжительность и величина воспринимаемых нагрузок,
• технология ведения работ и др.