Земляное полотно сооружают в течение всего года. Это позволяет лучше использовать землеройные и транспортные машины, а также обеспечить готовность земляного полотна под укладку рельсового пути в сроки, предусмотренные календарным графиком строительства. В связи с этим участки земляного полотна, возводимого зимой, необходимо определять на стадии разработки проекта организации строительства и уточнять на стадии разработки проекта производства работ.
На зимний период целесообразно планировать: разработку выемок и карьеров в песчаных, гравийно-галечных и скальных предварительно разрыхленных грунтах, а также возведение насыпей из таких грунтов; разработку выемок в глинистых грунтах глубиной более 3 м с перемещением грунта в кавальер или насыпь.
Влажность глинистых грунтов должна быть не выше границы раскатывания. Если отсутствуют глинистые грунты, то разрешается отсыпать насыпи из грунтов полутвердой консистенции; верхнюю часть насыпи отсыпают талыми грунтами.
К производству земляных работ зимой нужно готовиться заблаговременно, чтобы обеспечить их ритмичность. Например, до наступления морозов необходимо восстановить и закрепить трассу реперами, подготовить землеройные и транспортные машины к работе при отрицательных температурах, нарезать уступы на косогорных участках и срезать дерн, устроить нагорные канавы и разработать концевые участки у выемок (глубиной до 3 м), в основании насыпей вырубить лес, выкорчевать пни, удалить слабые грунты и т. д.
Зимой не следует разрабатывать мелкие (до 3 м) выемки, возводить насыпи из резервов, а также производить планировку.
При отсыпке насыпей тщательно удаляют снег и лед в ее основании и в процессе возведения. Разрабатывать и укладывать грунт в насыпь необходимо с такой интенсивностью, чтобы его температура при уплотнении была выше нуля.
Количество мерзлого грунта в насыпи не должно превышать 30% общего объема, укладываемого в насыпь, а комья не должны быть крупнее 20 см; комья располагают в насыпи горизонтальными слоями (а не гнездами).
На участках мокрых и сырых оснований нижнюю часть насыпи па высоту до 0,5 м рекомендуется отсыпать до начала морозов.
Грунт уплотняют тяжелыми грунтоуплотняющими машинами, в том числе трамбующего действия. Толщину отсыпаемого слоя определяют после пробного уплотнения в зависимости от интенсивности отсыпки, температуры воздуха, дальности транспортирования грунта, типа и мощности уплотняющих машин.
Верхнюю часть насыпей, а также слой грунта над верхом водопропускных труб на высоту не менее 1 м отсыпают только талым глинистым пли дренирующим грунтом.
Высота насыпей, возводимых зимой из глинистых грунтов, н е должна превышать величин, приведенных в табл. 17.
Если насыпь необходимо возводить зимой пли отсыпать слои мощностью, превышающей величины, указанные в табл. 17, то следует предусматривать дренирующие грунты, а при их отсутствии разрабатывать индивидуальный проект насыпи из местного глинистого грунта. При этом предусматривают уположение откосов или бермы, а также дают запасы по высоте и ширине насыпи.
Зимой целесообразно разрабатывать грунты экскаваторами с ковшами емкостью не менее 1 м3. Таким экскаватором можно разрабатывать грунт в карьере или выемке при толщине мерзлого слоя до 0,4 м. Землеройные машины должны работать круглосуточно узким фронтом, что позволяет предотвратить промерзание грунта в забое.
При вынужденных перерывах в работе забой тщательно утепляют. Разгруженный грунт на насыпи немедленно планируют и уплотняют.
Для предохранения грунта от промерзания в карьерах и выемках выполняют одно из перечисленных мероприятий: предварительно рыхлят грунт прицепным рыхлителем; покрывают поверхность грунта снегом или пенообразующей массой; засоляют поверхность карьера. Снег задерживают стандартными снегозадерживающими щитами.
Пенопласт в виде пенообразующей массы приготовляют на месте работ в специальной установке и шлангом наносят на утепляемую поверхность. Состав пенопластной смеси (в %): мочевино-формальдегидиая смола «Крепитель М» — 35, пенообразователь ПО-1 (или «НСОЛ», «ТИПОЛ») —4, соляная кислота (концентрация 5—6%) — 16, вода —45. В табл. 18 дан расход (в кг) компонентов на 100 м2 поверхности грунта.
Толщина слоя пенопласта зависит от вида грунта и температуры наружного воздуха. В центральной зоне европейской части СССР для глинистых грунтов толщина слоя пенопласта приблизительно равна 15—20 см, для песчаных — 25—30 см; в Западной Сибири — соответственно 25 и 30 см.
Основной способ рыхления мерзлых грунтов на новостройках буровзрывной с бурением шпуров буровыми машинами. Выемки разрабатывают двумя захватками: на первой забой очищают от снега, бурят шпуры в мерзлом грунте, подготавливают их к взрывам и производят взрыв, на второй экскаватором разрабатывают ранее взорванный грунт и грузят на автосамосвалы.
Во избежание излишнего промерзания грунта выемка разрабатывается лобовой проходкой с максимальной высотой забоя. Объем одновременно взрываемого грунта должен обеспечить работу экскаватора не менее чем на сутки.
Более прогрессивный способ дробления мерзлых грунтов—применение рыхлителей на базе мощных тракторов — 350 л. с. и более..