• Войти
  • Регистрация
 

Вечная мерзлота - прочный фундамент или хрупкая корка Земли? Фундаменты вечная мерзлота


Устройство свай в вечномерзлых грунтах: выбор типа и технология

  • Монтаж фундамента
    • Выбор типа
    • Из блоков
    • Ленточный
    • Плитный
    • Свайный
    • Столбчатый
  • Устройство
    • Армирование
    • Гидроизоляция
    • После установки
    • Ремонт
    • Смеси и материалы
    • Устройство
    • Устройство опалубки
    • Утепление
  • Цоколь
    • Какой выбрать
    • Отделка
    • Устройство
  • Сваи
    • Виды
    • Инструмент
    • Работы
    • Устройство
  • Расчет

Поиск

Портал о фундаментах Портал о фундаментахФундаменты от А до Я.
  • Монтаж фундамента
    • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

      Фундамент под металлообрабатывающий станок

      фундамент лента

      Устройство фундамента из блоков ФБС

      Установка опалубки

      Заливка фундамента под дом

      вухэтажного загородного дома с мансардой

      Характеристики ленточного фундамента

  • Устройство
    • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтеплениеУстранение трещин в стенах фундамента

      Устранение трещин в стенах фундамента

      Опалубка для ростверка

      Как армировать ростверк

      Арматура траншея

      Необходимость устройства опалубки

      гидроизоляция цоколя

      Как сделать гидроизоляцию цоколя

  • Цоколь
    • ВсеКакой выбратьОтделкаУстройствоискусственный материал

      Отделка фундамента камнем

      Выбор цокольной плитки для фасада

      Выбор цокольной плитки для фасада

      Что такое цоколь

      Что такое цоколь

      Закрыть свайный фундамент

      Как закрыть винтовые сваи

  • Сваи
    • ВсеВидыИнструментРаботыУстройствоиспытания свай

      Динамические и статические испытания свай

      Использование железобетонных свай

      Использование железобетонных свай

      винт свая

      Изготовление винтовых свай своими руками

      Забивка свайного фундамента

      Забивка свайного фундамента

fundamentaya.ru

9.4. ФУНДАМЕНТ В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ. Универсальный фундамент Технология ТИСЭ

9.4. ФУНДАМЕНТ В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Из почты

"… У нас через метр–полтора — вечная мерзлота. Как, на Ваш взгляд, сие обстоятельство может повлиять на строительство? Мы с мужем решили опробовать Вашу технологию ТИСЭ на постройке бани и амбара. Если понравится, то замахнемся и на жилой дом…". Якутия, с. Верхневилюйск, Ульянова А. С.

Достаточно обширные территории Сибири и Дальнего Востока пребывают в условиях вечной мерзлоты. Около 50% территории России занимают вечномерзлые грунты.

Способов сооружения фундаментов в этих условиях достаточно много, но для индивидуального строительства они достаточно трудоемки.

Относительно легко возвести фундамент на вечномерзлых грунтах можно с помощью бура ТИСЭ — Ф.

Принцип создания фундамента в условиях вечной мерзлоты определяется балансом холода, поступающего из недр земли, и тепла, идущего сверху при плюсовой температуре воздуха. Если поток холода снизу практически ни от чего не зависит, то поток тепла тем больше, чем лучше пригревает солнце, чем хуже теплоизолирующие характеристики грунта, снегового покрова и выше влажность (есть что?то общее с пучинистыми грунтами, только наоборот).

Слабая теплоизоляция нижнего перекрытия дома также прогревает грунт, понижает границу оттаивания под домом.

Основная задача возведения фундамента на вечномерзлом грунте — сохранение мерзлого состояния грунта, при котором он обладает высокой несущей способностью.

При излишне высоком уровне теплового потока, поступающего сверху, граница оттаивания опускается, основание под фундаментом резко снижает свою прочность. Дом начинает "проваливаться", и первый этаж дома может превратиться в цокольный этаж, а затем — и в подвал (рис. 179).

Рис. 179. Дом на вечной мерзлоте может провалиться при плохой теплоизоляции пола

Последовательность возведения фундамента следующая.

Для начала необходимо как можно ниже опустить границу оттаивания. Для этого по весне, как только оттает верхний слой грунта, со строительной площадки снимается плодородный слой (0,3 — 0,5 м), который довольно рыхлый и поэтому является одеялом, укрывающим грунт от тепла, поступающего сверху (рис. 180, а).

Выдерживают грунт в этом состоянии до наибольшей степени прогрева солнцем (двое — трое суток). При этом граница оттаивания в пределах расчищенной строительной площадки опустится ниже чем на остальном участке более чем на 1 м.

Для создания набив–ной сваи по технологии ТИСЭ бурят скважины с расширением внизу. Сразу же заводят в них арматуру и заливают бетоном. Толевую рубашку делают в несколько слоев или же заменяют более жестким рулонным материалом (рубероид, линолеум…, т. к. верхний срез этой рубашки должен быть на 30 — 40 см выше уровня снятого грунта). При заполнении скважины в бетон следует ввести противоморозные добавки, т. к. в нижней части скважины температура грунта близка к нулю (рис. 180, б). Можно также рекомендовать прогрев бетонной массы электрическим током, пропускаемым по тонкому специальному кабелю высокого электрического сопротивления, внедренного в массив созревающего бетона.

Рис. 180. Создание фундамента в условиях вечной мерзлоты: А — снятие плодородного слоя; Б — создание опор фундамента; В — дом на вечной мерзлоте; 1 — граница оттаивания; 2 — опора фундамента; 3 — ростверк; 4 — слой утеплителя; 5 — песчаная подушка

Только после набора бетоном прочности, близкой к расчетной, (через 10—15 суток), сверху на грунт по всей расчищенной площади, расположенной под предполагаемым домом, насыпают слой крупнозернистого песка. После этого насыпают или укладывают теплоизолирующий слой (плиты пенополистирола, шлак, керамзит или их смесь с крупнозернистым песком). Если нет песка, то подойдет любой другой крупнозернистый насыпной материал (щебень, строительные отходы), не позволяющий влаге подняться до утепляющего слоя.

Сразу же после такого "утепления" грунта холод из недр земли резко поднимет границу оттаивания, и нижняя часть опор окажется вмороженной в мерзлый грунт — прочное и надежное образование (рис. 180, в). Одна созданная опора сможет выдержать больше 20 — 30 тонн нагрузки. Исходя из этого, шаг столбов может быть около 2 — 2,5 м. С этого момента такое состояние грунта должно сохраняться в течение всего времени эксплуатации сооружения.

Теперь пора приступить к отливке ленты ростверка, как указано в технологии ТИСЭ. Зазор под лентой в 10 — 15 см необходимо сохранить для компенсации пучинистых явлений, а также для того, чтобы тепло от стен через ленту фундамента не прогревало грунт.

Прочность такого фундамента достаточно высока. При возведении дома в 2 — 3 этажа он обладает почти трехкратным запасом прочности, что можно считать вполне достаточным для индивидуального строительства.

Для снижения теплового потока от дома нижнее перекрытие необходимо тщательно утеплить.

Подпольное пространство дома должно вентилироваться, но не очень интенсивно. Летом теплый воздух с улицы не должен прогревать его. Зимой проблема с перегревом подпола, естественно, не стоит.

Подвод к дому инженерных коммуникаций (подача теплой и холодной воды, канализация…) в условиях вечной мерзлоты — достаточно сложная техническая задача. Коммуникации, проходящие в грунте, надежно утепляют, а при необходимости вдоль них прокладывают прогревающие кабели. На обогрев качественно выполненной теплоизоляции много электроэнергии не потребуется. Но наиболее распространенный и простой вариант подвода коммуникаций — воздушный, хорошо проработанный для эксплуатации в условиях Крайнего Севера.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

diy.wikireading.ru

Строительство фундамента на основании из вечномерзлого грунта

К домам, которые строят в районах вечной мерзлоты, в силу уникальных грунтовых условий предъявляются особые требования. Начальная стадия – возведение фундамента – в обязательном порядке должна сопровождаться проведением инженерно-геокриологических изысканий с целью адекватного прогнозирования поведения грунта при строительстве и последующей эксплуатации постройки. В этой статье мы рассмотрим 2 принципа, на которых базируется использование вечномерзлых грунтов в качестве основания дома. Учитывая сложность проведения расчета теплового режима грунтов и специфику проектирования фундаментов в таких условиях, мы не рекомендуем делать все своими руками – это как раз тот случай, когда лучше довериться специалистам.

Строительство фундаментов в условиях вечной мерзлоты

Уже после того, как будут проведены инженерно-геокриологические исследования, определяются с проектом дома и его фундаментом. При этом возможно два варианта развития событий: либо стремятся к тому, чтобы сохранить вечномерзлый грунт в его естественном состоянии (наиболее популярное и недорогое решение), либо проектируют здание с расчетом, что основание дома будет находиться в оттаивающем (оттаянном) состоянии. Конкретный выбор делается при сопоставлении технико-экономических расчетов и эффективности рассматриваемых решений.

1 Принцип – сохраняем мерзлое состояние грунта

В соответствии с 1 принципом вечномерзлое основание стремятся сохранить в первоначальном состоянии не только в процессе возведения постройки, но и при его дальнейшей эксплуатации. Данный принцип применяется в тех ситуациях, когда сохранение замерзшего грунта в его исходном состоянии экономически целесообразно. Проще всего строить фундамент на песчаном грунте, который не относится к категории пластичномерзлых. Для последних случаев дополнительно предусматривают мероприятия по уменьшению температуры основания до расчетных значений, а также в расчетах фундамента учитывают возможные пластические деформации основания под нагрузкой.

Фундаменты на вечномерзлых грунтах

Следуя первому принципу преимущественно устраивают свайный или столбчатый фундамент, о глубине заложения подошвы которого мы поговорим в конце статьи. Но могут быть и другие решения, например, ленточный фундамент. Единственное условие – не дать верхнему слою грунта изменить свои свойства под воздействием тепла от эксплуатируемого сооружения. Для этого подполье делают холодным, вентилируемым через продухи в забирке или цокольной части дома.

2 Принцип – допускаем последующее оттаивание грунта

Второе решение используют реже и, как правило, при условии, что грунт на строительной площадке не является пучинистым или просадочным, при изменении температурных условий которого деформации не превышают предельно допустимых значений. В этом случае его либо оттаивают перед возведением фундамента, либо проводят все необходимые расчеты и допускают, что основание будет оттаивать во время эксплуатации постройки.

О глубине заложения фундамента

При устройстве фундаментов на вечномерзлом грунте важно правильно определить глубину его заложения. Если речь идет о возведении основы дома по принципу 1, то для разных типов конструкций ее величина назначается отдельно:

  • для свайных фундаментов глубина заложения должна быть не менее чем на 2 метра больше толщины слоя грунта, который сезонно оттаивает и промерзает. Расчет ведется на то, что пласт вечномерзлой почвы обеспечит требуемое значение сопротивления на сжатие;
  • для всех остальных типов фундаментов глубину их заложения устанавливают больше толщины сезонно оттаивающего грунта на 1 метр;
  • если проектируется возведение на насыпном материале с установленными характеристиками, то значение глубины закладки подошвы не нормируется и определяется исходя из условий строительства

Строительство основы дома по принципу 2 подразумевает расчет глубины заложения подошвы фундамента при комплексной оценке толщины сезонно промерзающего грунта (ГПГ), уровня грунтовых вод (УГВ) – все с привязкой к зоне оттаивания, которая будет образовываться при последующей эксплуатации сооружения.

В заключение

Строительство фундамента на вечномерзлых грунтах – занятие, требующее особого подхода, впечатляющих предварительных расчетов и, желательно, работы специалистов в данной сфере. Вы можете построить столбчатый фундамент для бани по принципу 1, без особого риска соорудить легкую постройку, но любой другой капитальный проект стоит поручить профессионалам. Если же все-таки тяга к экономии взяла свое, и вы все равно хотите строить своими руками, то рекомендуем внимательно ознакомиться со СНиП 2.02.04-88 – нормативным документом, в котором подробно изложен фронт работ.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Технология утепления пола Как утеплить пол в деревянном доме?

Вместо приятной прохлады пол отдает замогильным холодом? Это значит лишь одно – пора утепляться! Если вы живете в частном доме, то решение этого вопроса более чем актуально, т.к. значительная часть тепла уходит именно через перекрытия первого этажа. В рамках данного обзора мы дадим рекомендации касательно выбора и монтажа теплоизоляции.

Предложения по оформлению интерьера спальни Дизайнерские решения для спальни

От классики до модерна, от помпезного стиля и хайтека к минимализму. Сегодня придать интерьеру спальни оригинальный вид не составляет особого труда: выбор материалов безграничен, технологии просты и вполне могут быть освоены самостоятельно. Мы же предлагаем вам почерпнуть свежие дизайнерские идеи из нашего небольшого обзора.

Начало кирпичных или металлических мангалов закладывается в чертежах Чертежи мангалов из кирпича и металла

Изготовление любой конструкции, даже такой простой как мангал, должно вестись с учетом имеющихся чертежей. Можно взять готовые схемы, а можно запечатлеть на бумаге собственные мысли. В рамках нашей статьи мы приводим несколько чертежей простых кирпичных и металлических мангалов. При желании, вы всегда сможете модифицировать их и создать неповторимое изделие.

cdelayremont.ru

Особенности строительства и проектирования в условиях вечной мерзлоты

b2be054ccc05bc5da489e6cf228a0b48.jpg

Автор: Шафигуллина Лейсан, Студентка инженерно-строительного факультета Казанского (Приволжского) федерального университета (филиал в г. Наб. Челны)

Территории вечной мерзлоты, как и каждая природно-климатическая особенна по-своему. Но это не означает, что там нельзя строить здания и сооружения. Это возможно при любых климатических условиях. Всего на всего нужно соблюдать определенные требования к строительству и проектированию. И тогда любое здание будет функционировать на том же уровне что и в умеренных широтах.

Какие же требования нужно выполнят при строительстве и проектирование зданий в условиях вечной мерзлоты? По строительным нормам принято выделять два принципа проектирования и строительства в условиях вечной мерзлоты.

По 1 принципу – в основании зданий и сооружений сохраняется вечномерзлое состояние грунтов, как в процессе строительства, так и в течение всего периода эксплуатации.

По 2 принципу – перед строительством грунты предварительно оттаивают или используют грунты, оттаивающие в период эксплуатации. В этом случае вечная мерзлота грунтов не сохраняется.

Что касается сохранения вечномерзлого состояния грунтов, то можно применить следующие приемы…

18935eb1e0f11a17dfaf9e9b15e574ea.jpg

1. Возводить здание на подсыпках (рис. 14.6,а) и обеспечить теплоизоляцию поверхности и грунта (рис. 14.6,б). Этот прием рассчитан на охлаждение массива грунта основания с боков. В случае если такое охлаждение окажется недостаточным, то массив грунта будет постепенно прогреваться и начнется оттаивание грунтов в основании.

2. Устройство вентилируемых подполий (рис. 14.6,в). Используется при строительстве и проектирование жилых, общественных и промышленных зданий. В этом случае уменьшается застаивание воды подполье.

3. Расположение на 1 этаже неотапливаемых помещений (рис. 14.6,г), что тоже выполняет роль вентилируемого подполья. Для интенсивного охлаждения стены 1 этажа из теплопроводных материалов, а окна – с одинарным остеклением.

4. Устройство под полом вентиляционных каналов (рис. 14.6,д), а в местах выделения большого количества тепла в грунт в результате технологических процессов применять искусственное охлаждение грунтов (рис. 14.6,е) саморегулирующими колонками или специальными холодильниками установками с замораживающими колонками.

5. Устройство свайных фундаментов или фундаментов глубокого заложения, врезаемых в вечномерзлый грунт ниже глубины возможного оттаивания его под зданием. При этом укладка теплоизоляции под полом отапливаемого здания существенно уменьшает глубину оттаивания.

А что касается 2 принципа, то при проектировании и строительстве фундаментов оттаивание грунтов в основании допускается как после возведения здания, так и перед устройством фундаментов при инженерной подготовке территории под застройку.

Нужно учитывать дополнительные просадки фундаментов во время эксплуатации. Поэтому следует возводить здания малочувствительных конструкций. А в некоторых случаях следует регулировать и сам процесс оттаивания.

При проведении бетонных и каменных работ нужно выполнять специальные требования…

Укладка бетона должна производиться на основание, состояние которого полностью исключает замерзание смеси по линии стыка с ним, а также возможность деформаций из-за пучинистости грунтов. С этими целями основание участка бетонирования нагревается до достижения им положительной температуры, а после укладки смеси сохраняется от промерзания до тех пор, пока бетон не наберет критическую прочность.

Непосредственно перед началом работ по бетонированию опалубка и арматура чистятся от наледи и снежных масс. Если диаметр арматуры превышает 25 мм, либо она выполнена из жесткого профилированного проката или содержит металлические закладные элементы значительного размера, то в условиях отрицательных температур менее -10оС следует нагреть арматуру.

Процессы бетонирования в условиях отрицательных температур производятся быстро и непрерывно – каждый нижерасположенный слой бетона следует перекрыть новым прежде, чем его температура упадет ниже расчетной.

Современные технологии выполнения бетонных работ в условиях вечной мерзлоты позволяют достичь высокого качества строительных конструкций при оптимальном уровне затрат. Условно они делятся на три группы:

  • технология «термоса», базирующаяся на сохранении начальной теплоты смеси, нагретой в процессе составления или перед укладкой на месте работ, а также на использовании выделений тепла, происходящих из-за реакции цемента с водой во время отверждения бетона;
  • технология искусственного прогрева бетонной смеси после выполнения ее укладки в конструкцию;
  • технология химического снижения точки замерзания воды в составе бетонной смеси и повышения скорости реакции цемента.

В зависимости от ситуации на строительной площадке, приведенные способы выдерживания бетона при низких температурах можно использовать комбинационно. Окончательный выбор в пользу одной из технологий строится на типе конструкций и ее габаритах, на виде бетона, его составе и проектной прочности, которую он должен набрать, местных климатических условий на момент производства работ, энергетических возможностей на строительном объекте и т.д.

Применяют специальные химические добавки. Некоторые химикаты – поташ К2СО3, хлористый кальций CaCl, нитрат натрия NaNO3 и пр. – будучи введенными в состав бетона в небольшом объеме, как правило, не более 2% от количества цемента, повышают скорость твердения бетона на начальном этапе выдерживания. Химические добавки также обеспечивают смещение точки замерзания воды до -3оС, что позволяет нарастить сроки остывания бетона и тем самым обеспечить ему больший набор прочности.

Составление бетонных смесей, включающих в себя химические добавки, выполняется с использованием горячей воды и нагретых зернах наполнителя. При извлечении из смесителя такой бетон обычно имеет температуру от 25 до 35оС, непосредственно перед укладкой его температура падает до примерно 20оС. Укладку в конструкции химически модифицированных бетонов осуществляют при внешней температуре воздуха от -15 до -20оС, после размещения в утепленной опалубке сверху настилается один-два слоя теплоизоляции. Отвердение бетонной конструкции происходит за счет эффекта «термоса» при одновременном действии дозированных химических компонентов. Технология «термосного» бетонирования наряду с использованием химикатов проста и относительно недорога.

В итоге, можно сказать, что здания и сооружения можно построить при любых климатических условиях, только следует применять нужные меры и соблюдать нормы и правила проектирования и эксплуатации зданий и сооружений.

a3689e06d36adf0d783ccb2aa4eacce4.jpeg

ardexpert.ru

Методы строительства на вечной мерзлоте — Мегаобучалка

 

В зависимости от местных мерзлотно-грунтовых условий, а также конструктивных и технологических особенностей возводимых зданий и сооружений их строительство ведут либо с сохранением природного мерзлого состояния грунтов (I метод), либо допускают их оттаивание (II метод). При этом указанное оттаивание может про­исходить в одном случае постепенно, в процессе эксплуатации возведенных зданий и сооружений, если по качеству грунтов основания оно допустимо и не может вызвать появления больших и нерав­номерных осадок. В другом случае оттаивание производят до начала строительства, когда грунты сильно сжимаемы и после оттаивания требуется выполнять соответствующие работы по улучшению их качества.

Строительство по споco6y сохранения мерзлоты ведут, как правило, в тех случаня, когда грунты в природных условиях нахо­дятся в твердомерзлом состоянии. Для пластичномерзлых грунтов этот метод применим при условии осуществления мероприятий по понижению их температуры в сравнении с наблюдаемой в природных условиях залегания.

Строительство на оттаивающих или оттаявших грунтах ведут обычно при несплошном залегании вечной мерзлоты, наличии пластичномерзлых грунтов, мерзлотное состояние которых сохранить трудно, и в других аналогичных случаях. На каждой площадке рекомендуется применять один из указанных двух методов или принципов строительства. Совместное их применение допускается лишь при условии, если будет исключено нарушение устойчивости возводимых и уже возведенных зданий и сооружений, вызванное взаимным тепловым их влиянием на грунты основания.

Для сохранения мерзлоты в основании зданий устраивают про­ветриваемое подполье высотой не менее 0,7-1,0 м. Поверхность грунта в подполье и у зданий планируют с уклоном во внешнюю сторону не менее 0,02 и покрывают термоизоляционным слоем из шлака. Вместо шлака в пределах подполья применяют также мох и торф, которые присыпают сверху слоем земли против возгорания. Перекрытия над подпольем должны быть непродуваемыми и обла­дать необходимым термическим сопротивлением.

В зимнее время тщательно следят за продухами (окнами), через которые поступает холодный воздух в подполье, и постоянно очи­щают их от снежных заносов. Летом рекомендуется поверхность грунта у зданий защищать от нагрева солнечными лучами укладкой, например дощатых щитов для тротуаров.

Для капитальных зданий применяют железобетонные сваи и фун­даменты столбчатой конструкции (рис. 3.1). Сваи заглубляют в слои вечной мерзлоты не менее 2 м, а подушку столбчатых фун­даментов - не менее 1 м. Подушку вмораживают в грунт посредст­вом обсыпки из хорошо уплотненного влажного песка, а ее соедине­ние со стойкой надежно замоноличивают. Сваи в последнее время получили широкое распространение в практике строительства на вечномерзлых грунтах. Как показал опыт норильских строителей, сваи оказались экономичнее фундаментов столбчатой конструкции. По их данным, стоимость свайных фундаментов для зданий примерно в 2 раза меньше, чем столбчатых. При этом значительно снижается трудоемкость устройства фундаментов и существенно сок­ращаются сроки работ нулевого цикла.

Для погружения свай бурят в мерзлом грунте скважины, кото­рые заполняют примерно на 1/3 глубины глинистым раствором те­кучей консистенции. Для его приготовления используют в ряде случаев также и выбуренные породы (шлам). Этот раствор берут не­сколько подогретым, чтобы не происходило его преждевременное замерзание. Затем в скважину забивают сваю, причем излишки раствора выдавливаются наружу. Раствор в скважине замерзает и происходит хорошее смерзание сваи с окружающим грунтом.

В пластичномерзлых грунтах возможна забивка свай в скважины несколько меньшего диаметра, чем поперечные размеры са­мой сваи, а иногда она осуществима даже без устройства скважин. Такие сваи называют бурозабивными и забивными.

В глинистых грунтах и в мелкозернистых и пылеватых песках, находящихся в твердомерзлом состоянии, погружение свай производят также и с протаиванием грунта. Этот способ применим, когда температура грунта в зоне заделки нижнего конца сваи не выше -1,5º, а крупноо6ломочных включений содержится не более 10% от общего его состава.

 

 

Рис. 3.1. Фундаменты свайной и столбчатой конструкции (справа) для зданий на вечной мерзлоте:

А – проветриваемое подполье; П – продухи; В. М. – вечная мерзлота; 1 – подушка из двух рядов деревянных брусьев; 2 – мокрый песок; 3 – галька, гравий или крупный песок; 4 – мох.

 

 

Расчет фундаментов, проектируемых по принципу сохранения мерзлоты в их основании, ведут с учетом сил, возникающих на бо­ковой их поверхности вследствие смерзания с грунтом вечной мерз­лоты. Для свай эти силы учитывают по всей глубине заделки в веч­номерзлый грунт. Для столбчатых фундаментов их в расчет при­нимают лишь в пределах высоты нижнего уступа подушки, если грунт будет засыпан в пазухи котлована с хорошим уплотнением.

Расчетное сопротивление грунтов для условий осевой верти­кальной нагрузки от фундамента определяют по формуле

 

(3.2.)

 

где k1 m1 и k2 m2 – произведения коэффициентов однородности и условий работы;

τнi и hi- нормативное сопротивление сдвигу i – го слоя, принимаемое по табл. и его мощность;

u и n - периметр площади поперечного сечения фундамента и количество слоев, в пределах которых происходит смерзание с ним грунта;

Rн и F - нормативное сопротивление грунта основания, принимаемое по табл. и площадь подошвы фундамента.

Коэффициенты однородности k1 и k2 принимают равными 0,8.

Для фундаментов из забивных и бурозабивных свай, если они по­гружены в вечномерзлые грунты сетчатой и слоистой текстуры, коэффициент k1 при льдистости грунта Лв >0,1 умножают на вели­чину, равную 1- Лв. Характер текстуры вечномерзлого грунта устанавливают по виду рисунка ледяных включении.

Коэффициент m1 при температуре грунта t > 20º для всех видов фундаментов, кроме свайных, берут равным 0,9. Для забивных и бу­розабивных свай m1 = 1,1, в остальных случаях m1 = 1,0.

Коэффициент m2 для свайных фундаментов, опирающихся по­дошвой на крупнообломочные грунты или на крупные и средне­зернистые пески, принимают при льдистости грунта Лв ≤ 0,03, соответственно равными 2,5 и 1,5. Если для указанных грунтов льди­стость будет Лв >0,3, а также в случае опирания нижнего конца свай на мелкие и пылеватые пески, льдистость которых Лв ≤ 0,1, берут m2=1,2. Для свай, опираемых на лед, а также для деревян­ных свай, погружаемых с пропариванием грунта или в скважины залитые раствором, полагают m2=0. В остальных случаях считают m2=1,0.

При внецентренной нагрузке на основание учитывают, что дей­ствие момента внешних сил на фундамент частично уравновешивается касательными силами, возникающими на боковой его по­верхности вследствие смерзания с грунтом.

При строительстве по методу оттаивания грунтов основания учитывают, что оно происходит в пределах некоторой области, называемой ч а ш е й о т т а и в а н и я (рис.3.2). Размеры чаши устанавливают приближенно по опытным данным или на основе теплотехнических расчетов.

 

 

Рис. 3.2. Схема образования чаши оттаивания в вечномерзлом грунте

 

Если оттаивание грунта происходит в процессе эксплуатации зданий после их возведения, необходимо, чтобы оно протекало медленно и равномерно. Это достигается правильным распределе­нием тепловых агрегатов в помещениях и принятием ряда мер, зат­рудняющих быстрое проникание тепла в грунт (проветривание под­полья, термоизоляционная защита грунта и т. п.). При проектиро­вании зданий стремятся применять конструкции, менее чувстви­тельные к неравномерным осадкам. Зданиям придают простое очертание в плане, избегая устройства входящих углов. Нагрузку на фундаменты распределяют возможно равномернее и избегают близкого расположения помещений с различным тепловым режимом. В необходимых случаях устраивают осадочные швы для разделения здания на отдельные отсеки, а стены усиливают применением железобетонных или железокирпичных поясов.

В том случае, когда последую­щее оттаивание недопустимо вследствие неблагоприятного качества грунтов, а сохранение мерзлого их состояния крайне затрудни­тельно или дорого, применяют предпостроечное оттаивание, про­изводимое до начала строительства. Его ведут на глубину не ме­нее 60% от расчетной глубины оттаивания, определяемой на пе­риод первых 10 лет эксплуатации возводимых зданий и сооружений.

Большой интерес представляет сочетание электрооттаивания грунтов с их электроосушением. Здесь происходит не только обез­воживание оттаивающей толщи, но и одновременное уплотнение грунтов, что улучшает их строительные свойства. Метод предпост­роечного электрооттаивания и уплотнения грунтов нашел приме­нение на строительстве ряда объектов в Воркуте.

Глубину заложения фундаментов на грунтах, подвергнутых оттаиванию или находящихся в стадии оттаивания, устанавливают, как и при строительстве на талых грун­тах. Коэффициент теплового влияния зданий принимают mt = 1,2 у на­ружных стен, если вдоль этих стен уст­роены отмостки или асфальтовое покры­тие. Когда таких отмосток и покрытий нет, берут mt= 1,0. Для внутренних стен значение mt =0,8.

 

megaobuchalka.ru

Методы строительства на вечной мерзлоте - интересное

Методы строительства на вечной мерзлоте

В зависимости от местных мерзлотно-грунтовых условий, а также конструктивных и технологических особенностей возводимых зданий и сооружений их строительство ведут либо с сохранением природного мерзлого состояния грунтов (I метод), либо допускают их оттаивание (II метод). При этом указанное оттаивание может про­исходить в одном случае постепенно, в процессе эксплуатации возведенных зданий и сооружений, если по качеству грунтов основания оно допустимо и не может вызвать появления больших и нерав­номерных осадок. В другом случае оттаивание производят до начала строительства, когда грунты сильно сжимаемы и после оттаивания требуется выполнять соответствующие работы по улучшению их качества.

Строительство по споco6y сохранения мерзлоты ведут, как правило, в тех случаня, когда грунты в природных условиях нахо­дятся в твердомерзлом состоянии. Для пластичномерзлых грунтов этот метод применим при условии осуществления мероприятий по понижению их температуры в сравнении с наблюдаемой в природных условиях залегания.

Строительство на оттаивающих или оттаявших грунтах ведут обычно при несплошном залегании вечной мерзлоты, наличии пластичномерзлых грунтов, мерзлотное состояние которых сохранить трудно, и в других аналогичных случаях. На каждой площадке рекомендуется применять один из указанных двух методов или принципов строительства. Совместное их применение допускается лишь при условии, если будет исключено нарушение устойчивости возводимых и уже возведенных зданий и сооружений, вызванное взаимным тепловым их влиянием на грунты основания.

Для сохранения мерзлоты в основании зданий устраивают про­ветриваемое подполье высотой не менее 0,7-1,0 м. Поверхность грунта в подполье и у зданий планируют с уклоном во внешнюю сторону не менее 0,02 и покрывают термоизоляционным слоем из шлака. Вместо шлака в пределах подполья применяют также мох и торф, которые присыпают сверху слоем земли против возгорания. Перекрытия над подпольем должны быть непродуваемыми и обла­дать необходимым термическим сопротивлением.

В зимнее время тщательно следят за продухами (окнами), через которые поступает холодный воздух в подполье, и постоянно очи­щают их от снежных заносов. Летом рекомендуется поверхность грунта у зданий защищать от нагрева солнечными лучами укладкой, например дощатых щитов для тротуаров.

Для капитальных зданий применяют железобетонные сваи и фун­даменты столбчатой конструкции (рис. 3.1). Сваи заглубляют в слои вечной мерзлоты не менее 2 м, а подушку столбчатых фун­даментов - не менее 1 м. Подушку вмораживают в грунт посредст­вом обсыпки из хорошо уплотненного влажного песка, а ее соедине­ние со стойкой надежно замоноличивают. Сваи в последнее время получили широкое распространение в практике строительства на вечномерзлых грунтах. Как показал опыт норильских строителей, сваи оказались экономичнее фундаментов столбчатой конструкции. По их данным, стоимость свайных фундаментов для зданий примерно в 2 раза меньше, чем столбчатых. При этом значительно снижается трудоемкость устройства фундаментов и существенно сок­ращаются сроки работ нулевого цикла.

Для погружения свай бурят в мерзлом грунте скважины, кото­рые заполняют примерно на 1/3 глубины глинистым раствором те­кучей консистенции. Для его приготовления используют в ряде случаев также и выбуренные породы (шлам). Этот раствор берут не­сколько подогретым, чтобы не происходило его преждевременное замерзание. Затем в скважину забивают сваю, причем излишки раствора выдавливаются наружу. Раствор в скважине замерзает и происходит хорошее смерзание сваи с окружающим грунтом.

В пластичномерзлых грунтах возможна забивка свай в скважины несколько меньшего диаметра, чем поперечные размеры са­мой сваи, а иногда она осуществима даже без устройства скважин. Такие сваи называют бурозабивными и забивными .

В глинистых грунтах и в мелкозернистых и пылеватых песках, находящихся в твердомерзлом состоянии, погружение свай производят также и с протаиванием грунта. Этот способ применим, когда температура грунта в зоне заделки нижнего конца сваи не выше -1,5?, а крупноо6ломочных включений содержится не более 10% от общего его состава.

Рис. 3.1. Фундаменты свайной и столбчатой конструкции (справа) для зданий на вечной мерзлоте:

А – проветриваемое подполье; П – продухи; В. М. – вечная мерзлота; 1 – подушка из двух рядов деревянных брусьев; 2 – мокрый песок; 3 – галька, гравий или крупный песок; 4 – мох.

Расчет фундаментов, проектируемых по принципу сохранения мерзлоты в их основании, ведут с учетом сил, возникающих на бо­ковой их поверхности вследствие смерзания с грунтом вечной мерз­лоты. Для свай эти силы учитывают по всей глубине заделки в веч­номерзлый грунт. Для столбчатых фундаментов их в расчет при­нимают лишь в пределах высоты нижнего уступа подушки, если грунт будет засыпан в пазухи котлована с хорошим уплотнением.

Расчетное сопротивление грунтов для условий осевой верти­кальной нагрузки от фундамента определяют по формуле

где k1 m1 и k2 m2 – произведения коэффициентов однородности и условий работы;

? н i и hi - нормативное сопротивление сдвигу i – го слоя, принимаемое по табл. и его мощность;

u и n - периметр площади поперечного сечения фундамента и количество слоев, в пределах которых происходит смерзание с ним грунта;

R н и F - нормативное сопротивление грунта основания, принимаемое по табл. и площадь подошвы фундамента.

Коэффициенты однородности k1 и k2 принимают равными 0,8.

Для фундаментов из забивных и бурозабивных свай, если они по­гружены в вечномерзлые грунты сетчатой и слоистой текстуры, коэффициент k1 при льдистости грунта Лв >0,1 умножают на вели­чину, равную 1- Лв. Характер текстуры вечномерзлого грунта устанавливают по виду рисунка ледяных включении.

Коэффициент m1 при температуре грунта t > 20? для всех видов фундаментов, кроме свайных, берут равным 0,9. Для забивных и бу­розабивных свай m1 = 1,1. в остальных случаях m1 = 1,0.

Коэффициент m2 для свайных фундаментов, опирающихся по­дошвой на крупнообломочные грунты или на крупные и средне­зернистые пески, принимают при льдистости грунта Лв ? 0,03, соответственно равными 2,5 и 1,5. Если для указанных грунтов льди­стость будет Лв >0,3, а также в случае опирания нижнего конца свай на мелкие и пылеватые пески, льдистость которых Лв ? 0,1, берут m2 =1,2. Для свай, опираемых на лед, а также для деревян­ных свай, погружаемых с пропариванием грунта или в скважины залитые раствором, полагают m2 =0. В остальных случаях считают m2 =1,0.

При внецентренной нагрузке на основание учитывают, что дей­ствие момента внешних сил на фундамент частично уравновешивается касательными силами, возникающими на боковой его по­верхности вследствие смерзания с грунтом.

При строительстве по методу оттаивания грунтов основания учитывают, что оно происходит в пределах некоторой области, называемой ч а ш е й о т т а и в а н и я (рис.3.2). Размеры чаши устанавливают приближенно по опытным данным или на основе теплотехнических расчетов.

Загрузка.

Рис. 3.2. Схема образования чаши оттаивания в вечномерзлом грунте

Если оттаивание грунта происходит в процессе эксплуатации зданий после их возведения, необходимо, чтобы оно протекало медленно и равномерно. Это достигается правильным распределе­нием тепловых агрегатов в помещениях и принятием ряда мер, зат­рудняющих быстрое проникание тепла в грунт (проветривание под­полья, термоизоляционная защита грунта и т. п.). При проектиро­вании зданий стремятся применять конструкции, менее чувстви­тельные к неравномерным осадкам. Зданиям придают простое очертание в плане, избегая устройства входящих углов. Нагрузку на фундаменты распределяют возможно равномернее и избегают близкого расположения помещений с различным тепловым режимом. В необходимых случаях устраивают осадочные швы для разделения здания на отдельные отсеки, а стены усиливают применением железобетонных или железокирпичных поясов.

В том случае, когда последую­щее оттаивание недопустимо вследствие неблагоприятного качества грунтов, а сохранение мерзлого их состояния крайне затрудни­тельно или дорого, применяют предпостроечное оттаивание, про­изводимое до начала строительства. Его ведут на глубину не ме­нее 60% от расчетной глубины оттаивания, определяемой на пе­риод первых 10 лет эксплуатации возводимых зданий и сооружений.

Большой интерес представляет сочетание электрооттаивания грунтов с их электроосушением. Здесь происходит не только обез­воживание оттаивающей толщи, но и одновременное уплотнение грунтов, что улучшает их строительные свойства. Метод предпост­роечного электрооттаивания и уплотнения грунтов нашел приме­нение на строительстве ряда объектов в Воркуте.

Глубину заложения фундаментов на грунтах, подвергнутых оттаиванию или находящихся в стадии оттаивания, устанавливают, как и при строительстве на талых грун­тах. Коэффициент теплового влияния зданий принимают mt = 1,2 у на­ружных стен, если вдоль этих стен уст­роены отмостки или асфальтовое покры­тие. Когда таких отмосток и покрытий нет, берут mt = 1,0. Для внутренних стен значение mt =0,8.

Рекомендуем ознакомится: http://studopedia.ru

fix-builder.ru

Вечная мерзлота - прочный фундамент или хрупкая корка Земли?

Вести Ямал в VK Вести Ямал в Twitter Вести Ямал в Facebook Вести Ямал в Facebook Вести Ямал в Viber Вести Ямал в Instagram
  • Главная
  • О компании
  • Контакты
Вести Ямал

USD

63.24

EUR

73.72

НЕФТЬ

74.57

-1.71%

Меню
  • Новости
    • Вести. Ямал
    • События недели
    • Вести Арктики
    • Новости культуры
    • Радио России. Ямал
  • Проекты
    • Вести Арктики
    • Вести. Ямал
    • Вести. Ямал. События недели
    • Новости культуры. Ямал.
    • Новости региона в радиоэфире
    • Герои Ямала, герои Страны!
    • Сибирские истории
    • Помня Игоря
    • Обдорские истории
    • Первоисточник
    • Арктический патруль
    • Законодатель
    • Стань профи
    • Ямал заповедный
    • Ямал. Неофициальная версия
  • Лица канала
    • Корреспонденты
    • Ведущие
  • Реклама
    • Реклама на тв и радио
    • Реклама на сайте Вести Ямал
  • Видеогалерея
  • Мобильный репортер
  • Новости
    • Вести. Ямал
    • События недели
    • Вести Арктики
    • Новости культуры
    • Радио России. Ямал
  • Проекты
    • Вести Арктики
    • Вести. Ямал
    • Вести. Ямал. События недели
    • Новости культуры. Ямал.
    • Новости региона в радиоэфире
    • Герои Ямала, герои Страны!
    • Сибирские истории
    • Помня Игоря
    • Обдорские истории
    • Первоисточник
    • Арктический патруль
    • Законодатель
    • Стань профи
    • Ямал заповедный
    • Ямал. Неофициальная версия
  • Лица канала
    • Корреспонденты
    • Ведущие
  • Реклама
    • Реклама на тв и радио
    • Реклама на сайте Вести Ямал
  • Видеогалерея
  • Мобильный репортер
Вести Ямал Специалисты разбираются: был ли массовый замор рыбы в Тазовском районе (ВИДЕО) На Ямале понесет наказание браконьер, убивший белого медведя Видеоролик с танцами из 300 фильмов набрал миллионы просмотров в сети Обычно сдержанные тундровые мужчины в этот вечер на эмоции не скупились! Как болеют за сборную России в ямальском чуме 16 июля 2017 | Марина Ковалёва ×

vesti-yamal.ru


Смотрите также


loft абиссинка абиссинская скважина автономная канализация автономное водоснабжение автономное газоснабжение автономные газовые системы анализ воды арболит арболит достоинства арболит недостатки арболит своими руками артезианская скважина бетонный септик блок-хауз блок-хаус блокхауз блокхаус брама винтовой фундамент винтовые сваи выбор пиломатериалов выбор фундамента газгольдер Газобетон газобетон достоинства газобетон минусы газобетон недостатки газобетон это греющий пол деревянные окна деревянные фасады дизайн интерьеров дизайн хай-тек дома из арболита доркинг достоинства артезианских скважин евроокна. жб кольца забивная скважина звукоизоляция полов звукоизоляция помещений звукоизоляция своими руками звукоизоляция стен звукопоглощающие материалы имитация бревна имитация бруса интерьер в стиле хай-тек интерьеры инфильтратор инфильтратор для септика каменные стены канализация своими руками каркасник каркасный дом каркасный дом своими руками качество воды классицизм клеёный брус клееный брус клееный брус минусы клееный брус плюсы колодец куры брама видео лофт фото мансарда своими руками мансарда это минусы арболита мясные породы кур недостатки артезианских скважин недостатки клееного бруса объем инфильтратора огород в октябре окна ПВХ октябрьские работы в саду опилкобетон осенние работы в саду особенности стиля хай-тек отопление полами пиломатериалы плавающий пол Пластиковые окна плюсы газобетона поля фильтрации постройка фундамента пробковое покрытие пробковые полы размер септика расстояние от септика самодельный арболит самодельный септик санитарная зона септик септик из колец сибирская лиственница скважина скважина-игла сорта пиломатериалов стиль классицизм в интерьерах стиль лофт стиль хай-тек строим мансарду строительство фундамента таунхаус тепловой насос теплый пол типы фундаментов установить инфильтратор устройство каркаса устройство мансарды устройство септика устройство стен утепление утепление полов утепление стен утепление фасада фото интерьеров фундамент фундамент на сваях фундамент ошибки фундамент своими руками химический анализ воды хранение пиломатериалов электрический пол Электропол
 

ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта