Мерзлые и вечномерзлые грунты. Методы строительства на них.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 27Следующая ⇒

Мерзлые и вечномерзлые грунты в зависимости от их температуры и длительности ее действия делят на немерзлые (талые), мерзлые и вечно-мерзлые.

Мерзлыми называются грунты с отрицательной температурой, в которых часть поровой воды находится в замерзшем состоянии (в виде кристаллов льда). Мерзлые грунты являются четырехкомпонентными системами, в которых кроме твердой, жидкой и газообразной фаз существует лед.

Вечномерзлыми называют грунты, находящиеся в мерзлом состоянии в течение трех лет и более. Вечномерзлые грунты представляют собой ярко выраженные структурно-неустойчивые грунты, так как при их оттаивании происходят просадки в результате нарушения природной структуры.

При промерзании оттаявшего грунта возможно его пучение.

В зависимости от геологических, гидрогеологических и климатических условий строительство зданий в районах вечной мерзлоты осуществляется следующими методами.

1. Возведение зданий обычными способами. Этот метод применяют в случае, когда основанием являются скальные или полускальные породы, не имеющие значительных трещин, заполненных льдом или мерзлым грунтом. Здесь вечная мерзлота не имеет практического значения.

Если глубина залегания таких оснований до 3 м, то фундаменты устраивают обычные; если глубина 3...4 м — железобетонные столбчатые или свайные, а при глубине более 4 м — свайные с заглублением свай в толщу ненарушенной структуры путем устройства буровых скважин.

При строительстве на трещиноватых смерзшихся коренных породах усиливают прочность основания путем

бурения скважин и нагнетания в них под давлением пара для оттаивания льда и разогрева толщи грунта до 50 °С, после этого сразу же нагнетают в трещины под давлением цементный раствор, который затвердевает до охлаждения толщи грунта. Этот же метод используют при строительстве на таликах достаточной мощности при отсутствии в них вечномерзлых включений.

2. Сохранение грунтов основания в вечномерзлом состоянии. Этот метод применяют на просадочных и других слабых льдонасыщенных грунтах мощностью не менее 15 м с устойчивым температурным режимом.

Если здание отапливаемое, то основание надежно защищают от подтаивания путем устройства холодного подполья высотой в зависимости от ширины здания в пределах от 0,5 до 1,0 м и более (рис. 2).

Рис. 2. Примерные схемы проветриваемых холодных подполий: а — низкого, б — высокого, 1 — столбчатые или свайные фундаменты, 2 — отмостка, 3,4 — наружные и внутренние стены, 5 —перекрытие, 6 — фундаментная балка (или ростверк), 7 — отверстие для проветривания, 8 — продух для вентиляции, 9 — трубопроводы, 10 — лоток, 11

— насыпь, 12 — утеплитель.

Для проветривания подполья в цоколе устраивают продухи, позволяющие регулировать поступление воздуха в зависимости от времени года. Покрытие над подпольем выполняют с учетом теплотехнического расчета.

3. Оттаивание грунта в основании. Этот метод используют при строительстве на грунтах, не имеющих большой осадки при оттаивании. Для того чтобы обеспечить медленное и равномерное оттаивание грунта, рекомендуется глубину заложения принимать минимальной (но не менее конструктивной) в случае, если деятельный слой не состоит из пучинистых грунтов, а также заменять деятельный слой грунта, если он из пучинистых пород.

При таком методе обеспечивается общая жесткость здания (путем устройства непрерывных железобетонных поясов, замоноличенных швов и др.).

4. Предварительное оттаивание грунта и его уплотнение в основании. Этот метод применим для отапливаемых зданий, когда исключается восстановление мерзлого состояния оттаявших грунтов.

Выбор любого из перечисленных методов осуществляется

в результате всестороннего технико-экономического анализа. При проектировании производственных зданий следует

предпочтение отдавать их блокировке в единые корпуса. Наиболее целесообразно возводить большепролетные здания с размещением оборудования на этажерках, которые не связаны с каркасом здания.

Для ограждающих конструкций применяют слоистые элементы из легких эффективных материалов. Особое внимание уделяется воздухонепроницаемости конструкций (в местах соединения элементов, в стыках панелей и др.).

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров