Особенности фундаментов в вечномерзлых грунтах
Вечномерзлые грунты, находящиеся на глубине от 0,5 до 4,5 метров, составляют значительную часть территории России. Они имеют в своем составе лед и обладают отрицательной температурой на протяжении как минимум трех лет. При оттаивании такого грунта происходят просадки, а при последующем промерзании возможно его вспучивание.
Планирование фундаментов в многолетнемерзлых грунтах требует принимать во внимание множество процессов. Ошибки при комплексном анализе факторов может привести к критическим деформациям построек вплоть до их полного разрушения. Существует несколько основных принципов, использующихся при строительстве в районах с таким грунтом.
Главные принципы использования мерзлых грунтов в основании зданий
На данный момент нормы СНиП рекомендуют несколько принципов устройства фундаментов в местности с вечномерзлыми грунтами:
- I принцип — мерзлое состояние сохраняется не только в ходе возведения, но и на протяжении всего периода эксплуатации постройки
- II принцип — грунт заблаговременно оттаивается на определенную глубину перед строительством, либо в ходе эксплуатации постройки
Ниже рассмотрены основные конструкторские решения, применяемые при использовании этих принципов проектирования.
Возведение фундаментов и оснований по I принципу
Первый подход применяется в случае, когда сохранить грунт в вечномерзлом состоянии дешевле, нежели улучшать его строительные свойства после оттаивания.
Конструкторские решения, подразумевающие использование первого принципа:
- Строительство на подсыпках и теплоизоляция поверхности. Допустимый подход для возведения построек шириной до 10 метров. Вечномерзлый грунт в таком случае охлаждается благодаря охлаждению по бокам, а поступление к нему тепла от сооружения снижается.
- Создание вентилируемых подполий. Особо эффективно при строительстве жилых, общественных и гражданских сооружений. Подход подразумевает наличие проветриваемого подполья и поднятие полов над землей на перекрытия. По боковым граням в стене используются продухи с целью обеспечения циркуляции воздуха. В подполье организуется разводка трубопроводов.
- Холодные первые этажи в качестве альтернативы холодному подполью. Такое решение может применяться при соответствии технологическим требованиям и теплотехническим расчетом. Высота этих этажей должна составлять хотя бы 1 метр.
- Применение труб и каналов для охлаждения при возведении тяжелых построек с высокими нагрузками на полы, либо при нецелесообразности использования подполий. Допустимо и совмещение нескольких подходов — трубы и каналы для охлаждения в сочетании с вентилируемым подпольем.
- Применение СОУ, которые искусственно понижают температуру грунта с помощью циркуляции жидкости (керосина) или газа (фреона). В подавляющем большинстве случаев этот подход является вспомогательным средством, обеспечивающим поддержание необходимого температурного режима вечномерзлого грунта. Также СОУ используется для создания заслонов промерзшего грунта с целью предотвращения теплового влияния подземных вод и соседних здании.
При строительстве по первому принципу обычно применяются железобетонные столбчатые, монолитные бетонные или свайные фундаменты. Также в обязательном порядке проводятся мероприятия для предотвращения согревания грунта. Необходимо организовать охлаждение поверхности земли под строением или рядом с ним.
Возведение фундаментов и оснований по II принципу
Второй принцип используется в случае, если деформации мерзлых грунтов при оттаивании не превышают предельно допустимых. Также он допустим в случае, если они залегают на разной глубине. Кроме того, II принцип может оказаться более выгодным с экономической точки зрения.
Для снижения деформации могут применяться следующие мероприятия:
- Заблаговременное оттаивание грунта на заданную глубину искусственным путем перед возведением постройки. При необходимости он уплотняется или закрепляется.
- Замена мерзлого грунта на крупнообломочный или песчаный.
- Увеличение глубины заложения.
- Регулирование глубины оттаивания грунта в ходе эксплуатации здания. Подразумевает теплоизоляцию и применение электронагревателей или обогревающих трубопроводов у фундаментов. Также возводятся наружные стены на консолях, основания которых относятся внутрь постройки.
Возведение фундаментов по второму принципу подразумевает оттаивание грунта, в связи с чем в ходе эксплуатации построек необходимо учитывать вероятность возникновения неравномерных осадок. В таких случаях потребуются меры по уменьшению деформаций основания, либо задействование конструкций построек к воспринятию образовавшихся осадок.
 |
|
| Телефоны: +7 (499) 745-96-36, +7 (985) 877-37-07 | |
| Режим работы: ежедневно с 9:00 до 19:00 | |
| E-mail: info@burinzhstroy.ru, zakaz@burinzhstroy.ru |