Principal / Reparații

Fundații pe soluri permafrost

Reparații

Se numesc soluri permafrost, care rămân într-o stare înghețată de mai mulți ani. Aceste soluri sunt distribuite în zone mari din URSS, Canada, Alaska, Antarctica și ocupă aproximativ un sfert din întreaga suprafață a planetei. În URSS, ocupă aproximativ jumătate din teritoriul țării, în special în regiunile sale nordice și nord-est, unde se află într-o gamă solidă, la o adâncime de 500 m, iar în unele locuri chiar mai mult. La sud de aceste regiuni, grosimea solului permafrost scade, în unele locuri apar insule de sol dezgropat (talic). Există soluri înghețate cu straturi dezghețate, precum și sub formă de insule sau lentile separate, înconjurate de sol dezghețat.

În funcție de starea lor, solurile înghețate sunt împărțite în greu congelate, înghețate din plastic și în vrac. Solul și solurile argiloase, cimentate ferm de gheață, se numesc înghețuri dure. Aceste soluri se caracterizează prin fracturi relativ fragile și sunt practic incompresibile sub influența încărcărilor din structuri. Starea de congelare solidă are loc la o temperatură mai mică de -0,3 ° C pentru nisipurile fine și nisipoase, -0,6 ° C pentru lianți nisipoși, -1 ° C pentru lingouri și -1,5 ° C pentru argile. La o temperatură mai ridicată (dar sub 0 ° C), atunci când în porii solului există încă o cantitate de apă neîngrădită, solurile înghețate au proprietăți viscoplastice și se deformează în mod evident sub influența încărcărilor din structuri. Asemenea soluri se numesc înghețate din plastic. În cazul în care solurile cu o temperatură negativă datorată umidității scăzute nu sunt cimentate de gheață, cum ar fi nisipurile aproape uscate și solurile cu granulație grosieră, acestea sunt denumite "flow-free".

În mod obișnuit, în solurile de argilă înghețată, conțin întotdeauna de la 5 până la 40% din greutatea apei nepoluate, în funcție de temperatura solului.

În procesul de înghețare a solurilor, umiditatea lor se schimbă datorită aspirației apei de către straturile de îngheț. Acest fenomen, numit migrarea umezelii, duce la îngrămădirea straturilor superioare și, în consecință, la înrădăcinarea multor soluri. Acesta din urmă este explicat prin particularitatea interacțiunii cu particule mici din solul apei, care, în timpul înghețării, crește în volum la 9%.

Sunt supuse unei arderi argilele argiloase, argiloase și fine și nisipoase, precum și solurile cu granulație grosieră care conțin 10% sau mai mult în greutate particule mai mici de 0,1 mm sau mai mult de 3% din particule cu o dimensiune mai mică de 0,02 mm. Creșterea volumului acestor soluri saturate cu apă atunci când acestea se congează poate ajunge la zeci de procente. Ca urmare, există o creștere a suprafeței solului. Dacă fundațiile care trec prin stratul de îngheț sezonier și sunt încorporate în straturile subiacente împiedică flambarea liberă, atunci la contactul stratului de îngheț cu suprafața laterală a fundațiilor există forțe tangențială de îngheț care tind să scoată (ridica) fundațiile. Conform studiilor domestice și străine, valorile forțelor tangențiale ale înghețului, în funcție de proprietățile solului, de gradul de umiditate și de adâncimea înghețului, variază de la 60 la 200 kPa și, în unele cazuri, până la 300 kPa. Valorile mai mici ale forțelor tangente de flambaj corespund condițiilor pentru fundațiile clădirilor și structurilor pe soluri cu umiditate redusă și valori mai ridicate - în locuri cu o umiditate ridicată a solului.

Proprietățile de bază ale solurilor înghețate depind în principal de natura legăturilor înghețate dintre particulele minerale. Cantitatea și temperatura apei înghețate au o influență decisivă asupra rezistenței, deformabilității, capacității termice și a altor caracteristici fizico-mecanice ale solurilor înghețate. De exemplu, pe măsură ce temperatura crește de la -4 la -0,3 ° C, rezistențele calculate ale solurilor înghețate de diferite tipuri scad cu un factor de 2-5. Solurile stâncoase solide și monolitice, datorită umidității lor scăzute, aproape nu modifică proprietățile mecanice cu o creștere a temperaturii negative până la trecerea la o temperatură pozitivă.

Temperatura solurilor permafrost în fundații poate crește datorită schimbărilor în condițiile climatice, fluctuațiilor sezoniere ale temperaturii aerului, efectelor termice ale fundațiilor și perturbărilor din mediu în timpul perioadei de lucru. Creșterea temperaturii permafrostului, asociată cu schimbările climatice naturale și procesele geologice, este foarte lentă și, prin urmare, nu este luată în considerare la proiectarea și construcția fundațiilor. Fluctuațiile sezoniere ale temperaturii aerului au un efect semnificativ asupra modificărilor anuale ale temperaturii în solurile permafrost până la adâncimea de aproximativ 10 m. La această adâncime și sub această temperatură, solul înghețat rămâne aproape neschimbat pe tot parcursul anului, deci este luat ca medie anuală și determinat prin calcul în conformitate cu sondajele tehnice influența termică a fundațiilor structurii construite asupra temperaturii solurilor permafrost). Creșterea cea mai semnificativă a temperaturii solurilor permafrost și creșterea asociată a adâncimii dezghețului are loc în locurile de deteriorare sau înlăturarea completă a vegetației, în special în locurile în care, în condiții naturale, solurile înghețate se găsesc deasupra suprafeței, de exemplu, în zonele de opacitate.

Dacă, datorită unei creșteri semnificative a temperaturii, adâncimea dezghețului sezonier al solurilor permafrost foarte înghețate sau incluziunile de gheață subterană crește în comparație cu perenii medii, apoi se formează depresiuni cu relief de diferite forme, majoritatea umplute cu apă, numite termocarst.

În zonele în care se produce permafrost, se găsește deseori apă subterană, care este împărțită în următoarele tipuri: permafrost, situat în grosimea solului înghețat situat deasupra suprafeței solurilor permafrost; permafrost, care se deplasează pe straturile dezghețate în grosimea permafrostului; permafrost, situat sub stratul acestor soluri. În locurile în care se înregistrează o scădere a secțiunii transversale vii a fluxului de suprafrost sau a apelor de suprafață în timpul înghețului lor sezonier, se formează îngheț în unele cazuri.

Toate caracteristicile caracteristice caracteristice ale solurilor permafrost trebuie luate în considerare atunci când se proiectează și se construiesc structuri pentru diferite scopuri, inclusiv poduri.

Cerințele de bază privind solurile permafrost

Nordul și nord-estul Rusiei reprezintă 60% din sol, care se află în permafrost.

Prin urmare, construirea fundațiilor pe solul permafrost este o problemă gravă.

Construcția de clădiri pe aceste tipuri de sol necesită o etapă preliminară îndelungată înainte de construirea fundației.

Care prevede un studiu geocriologic ingineresc profund.

Ce include cercetarea preliminară

Luarea solului pentru analiză

  • informații privind condițiile geologice ale unui anumit șantier (caracterul apariției, temperaturii, valorii de decongelare a stratului și înghețarea acestuia, climatul special în regiune etc.);
  • materialele privind studiul solurilor, caracteristicile structurale, caracteristicile fizice în stare dezghețată și congelată;
  • informații privind modificările viitoare ale condițiilor de pe șantier (condițiile de temperatură la amplasament etc.);
  • Informații care trebuie luate în considerare în proiectul măsurilor de protecție a mediului.

După finalizarea sondajului, casa este proiectată și se calculează fundația.

În această etapă există două opțiuni pentru utilizarea acestor soluri ca bază:

  • conservarea solului înghețat în stare naturală;
  • pentru a proiecta o casă cu un astfel de calcul că fundația ei va fi într-o stare dezghețată.

Prima opțiune este cea mai populară și mai puțin costisitoare. Cu toate acestea, alegerea poate fi luată numai ținând seama de calculele tehnice și economice și eficiența.

Conservarea solului

Schema schematică a structurii în contextul bazei

Această opțiune este potrivită pentru utilizare dacă:

  • există o grosime semnificativă a solului permafrost;
  • clădirile produc cantități mari de căldură și sunt de dimensiuni reduse.

Calculul și justificarea acestei opțiuni au fost făcute la sfârșitul secolului trecut. Acum este recunoscută în general și permite utilizarea maximă a calităților ridicate ale clădirii permafrostului.

Esența acestui principiu este redusă la conservarea stării inițiale a solului, atât în ​​timpul construcției structurii cât și a utilizării ulterioare. Acest lucru este acceptabil având în vedere fezabilitatea economică de conservare a solului în starea sa naturală.

Este mai ușor decât altele să construiți baze pe tipuri de soluri permafrost care nu sunt legate de înghețate din plastic. În prezența unor astfel de soluri poate scădea temperatura bazei la valorile cerute. La calculul fundațiilor aplicate pe solurile permafrost se iau în considerare daunele estimate și deformarea sub sarcină.

Drept rezultat, cele mai multe ori au fost construite fundații tip sau tip de coloană. Poate fi aplicat și fundație benzi.

În acest caz, punctul principal este de a preveni schimbările în stratul permafrost. Adică nu lăsați-o să-și schimbe proprietățile de la căldura emisă de clădirea utilizată. Prin urmare, subteranul este mulțumit de frig și bine ventilat (prin căile respiratorii din partea de subsol sau prin zăpadă).

Determinați solul

Aceasta este a doua opțiune, care este folosită mai rar și numai dacă pe șantier nu există soluri care să se înalțe. În acest caz, deformarea solului cu modificări de temperatură nu trebuie să depășească valorile critice admise.

Poate fi dezghețată la baza dispozitivului pe soluri permafrost sau să facă calcule care să le permită dezghețarea în timpul funcționării structurii.

Adâncimea de bază

Fundațiile și fundațiile pentru solurile permafrost necesită calcularea adâncimii necesare de încorporare. Dacă urmați principiul 1, atunci acest indicator va fi diferit pentru diferite tipuri de structuri.

stâlpi

Înșurubați grămada șuruburilor sub fundație în condiții de permafrost

Acest tip de bază prezintă avantaje semnificative în comparație cu cele utilizate în solurile permafrost. Cu ajutorul dispozitivului lor nu este nevoie de lucrări consumatoare de timp și care necesită mult timp pentru pregătirea puțului. Ele oferă, de asemenea, posibilitatea unei mecanizări maxime a muncii.

Fundația de construcție de acest tip poate fi realizată pe tot parcursul anului. Designul său este mai simplu, iar consumul de materiale este mai mic decât în ​​cazul altor tipuri de dispozitive.

Fundamentele grămezilor nu se înmoaie, nu se răsucesc cu dezghețarea profundă a solului. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că grămezi și piloni sunt îngropați de 8 metri sau mai mult. Acestea sunt situate sub nivelul de decongelare a solurilor permafrost.

Pământurile cu șuruburi pe soluri permafrost au caracteristici speciale. Pentru acest tip, se utilizează un tip de grămezi, care sunt înșurubați în sol fără forare.

Uneori, forarea se efectuează în proporție de: mărimea godeului trebuie să fie egală cu adâncimea de proiectare a instalației sale, cu un diametru mai mic decât diametrul puțului.

În continuare se înșurubează cu piloți înguste, cu vârf cilindric turnat. Mărimea diametrului lamei este luată mai puțin de 1,5 la arborele pilon.

Pentru acest tip, adâncimea de așezare a bazei este cu 2 metri mai mare decât valoarea stratului de îngheț și de decongelare sezonier. Argumentul pentru o astfel de soluție este că stratul de sol permafrost va rezista bine la comprimare.

Tipurile rămase

Pentru alte tipuri de calcul al adâncimii marcajului trebuie să se calculeze pe baza următorului indicator: 1 metru mai mult strat de sol de decongelare sezonieră.

Pe sol în vrac

La proiectarea construcției bazei pe materialul vrac, ale cărui caracteristici sunt cunoscute.

Adâncimea marcajului nu este standardizată, ci determinată din condiții specifice.

Opțiunea 2 implică calcularea adâncimii fundului bazei în momentul evaluării globale a stratului de sol congelator sezonier și a nivelului apei din sol.

Toți indicatorii trebuie să țină cont de zona de decongelare în timpul funcționării clădirii.

concluzie

Pentru a începe construcția și fundația fundațiilor pe soluri permafrost, sunt necesare calcule preliminare serioase și participarea specialiștilor. Acesta este cazul atunci când aveți nevoie de o abordare profesională pentru construirea casei.

Fundații pe soluri permafrost

Construcția fundației în zone de permafrost

Autoritățile de la Moscova au "înghețat" construcție În al patrulea rând...

În centrul Moscovei.

Miercuri dimineață, un grup de ilegal a fost reținut în nordul Moscovei...

Lucrări pe bază de rotație

Posturi vacante în Rusia. Sute de oferte noi în fiecare zi

Într-o mare parte a teritoriului Rusiei, solurile permafrost care apar la o adâncime de 0,5 până la 4,5 m și au o grosime cuprinsă între câțiva metri și 1,5 km sunt comune.

Solurile înghețate congelate sunt soluri aflate în stare congelată (având o temperatură negativă și gheață în compoziția sa) timp de trei ani sau mai mult. Solurile permafrost sunt pronunțate soluri instabile din punct de vedere structural, deoarece pe parcursul dezintegrării acestora se produce o degradare a structurii naturale. La înghețarea solului dezghet se poate umfla.

Dezghețarea și înghețarea solului se produce, de regulă, în fiecare an în stratul de decongelare sau îngheț sezonier (stratul activ) situat în zona superioară a bazei deasupra solurilor permafrost.

Proiectarea fundațiilor aranjate în zonele de distribuție permafrost este o sarcină foarte dificilă, soluția corectă fiind posibilă numai cu respectarea proceselor care se produc în stratul activ și stratul de sol permafrost. Analiza incorectă a acestor procese și natura apariției acestora conduc adesea la deformări inacceptabile ale clădirilor și structurilor și, în unele cazuri, cauzează distrugerea lor completă.

Procesele care apar în stratul de îngheț și decongelare sezoniere, precum și în stratul de permafrost. Următoarele procese au loc în stratul activ de sol, dezgheț și îngheț ca urmare a schimbărilor anuale ale condițiilor climatice:

1. Fluctuațiile de temperatură în grosimea stratului activ și a stratului de permafrost, care sunt înregistrate ca rezultat al măsurării sistematice la anumite adâncimi ale puțurilor. Stratul superior este supus celor mai mari fluctuații, scade cu adâncime și sub o anumită limită, temperatura practic nu se schimbă. Această limită este numită limita de amplitudini zero a fluctuațiilor sezoniere ale temperaturii (figura 13.7, a).

2. Înghețarea și dezghețarea solurilor situate deasupra limitei de decongelare (figura 13.7, a). În cazul în care, ca urmare a congelării stratului activ se unește cu permafrost, înghețarea are loc simultan de mai sus și mai jos, dacă nu, înghețarea are loc de sus în jos și are nepromerzshego strat de sol, plasat între permafrost și înghețat stratul activ superior. Decongelarea este întotdeauna de sus în jos.

Fig. 13.7. Schemele de sol permafrost și stratul activ: 1 - strat activ; 2 - limită de decongelare; 3 - un strat de sol permafrost; 4 - granița cu amplitudini zero ale fluctuațiilor sezoniere ale temperaturii; 5 - stratul de sol înghețat; 6 - acvifer pământ necongelat; 7 - înghețul de sol; 8 - direcția de deplasare a apei subterane pe pantă

3. Umflarea înghețată a solului are loc în soluri umede de argilă și nisipuri nisipoase ca rezultat al înghețului, care este asociat cu o creștere a volumului apei în timpul înghețării și mișcării apei către frontul înghețului din orizonturile inferioare. În cazul stratului activ de fuziune, umflarea este nesemnificativă și nu depășește 3% din grosimea stratului activ. Umflarea poate fi semnificativă și poate duce la răsucirea fundațiilor, care nu sunt suficient de înglobate în solul permafrost, dacă solul nu îngheață până la limita stratului permafrost, iar apele permafrost migrează în zona de îngheț.

4. Formarea dejivrare la sol are loc la un teren panta când apa suprapermafrost se deplasează în jos (Fig 13.7, b) pantei, începe să se acumuleze între stratul înghețat 5 și un strat de sol înghețat 3, mărind astfel presiunea în dezghețată stratul B de sol, prin care se poate produce decalajul stratului înghețat, urmată de scurgerea apei prin fisură și formarea gheții măcinate.

5. Formarea fisurilor de îngheț ca urmare a scăderii volumului cu scăderea temperaturii. Reducerea volumului duce la scăderea suprafeței solului și apariția forțelor de tracțiune orizontale dezvoltă care facilitează îndoirea stratului înghețat din cauza temperaturilor scăzute de la suprafață, în comparație cu zona inferioară a congelare, provocând o comprimare mai mare a suprafeței solului la inferioară valorii sale, la limita inferioară a zonei de congelare. Dezvoltarea curbării solului împiedică momentul din propria greutate. Anticorozivele au efecte dăunătoare asupra utilităților subterane (conducte, cabluri electrice etc.).

6. solifluction sau deriva lenta a solului pe pante, în prezența opintire solului apare ca urmare a deplasării particulelor în timpul dezvoltării umflare în timpul congelare (de la punctul A la punctul A „-. Figura 13.7 in) și în jos (de la punctul A“ la punctul B) - la decongelare sub acțiunea propriei greutăți.

7. Alunecările de teren de suprafață ca rezultat al umezelii solului în timpul dezghețării, deplasarea și alunecarea acestuia de-a lungul stratului de sol permafrost. Concomitent cu fenomenele enumerate mai sus apar în stratul activ al solului, și să ia în considerare procesele care au loc în permafrost stratului suport: 1. fluctuațiile de temperatură, ca urmare a modificărilor anuale din punctul corespunzătoare începutul congelare (în vară) la o valoare negativă (a perioada de iarnă), care apare în zona superioară a stratului de permafrost cu stratul activ care fuzionează. 2. Formarea fisurilor de îngheț și a penei de gheață. Crăpăturile de rupere a înghețului formate ca urmare a fluctuațiilor de temperatură în stratul activ al solului continuă să apară în permafrost, dar lățimea lor de dezvăluire este mult mai mică aici, însă acestea conduc la formarea și creșterea penei de gheață. În primăvara anului, apa peste îngheț crack, care se încadrează în solul permafrost, îngheață, transformându-se în gheață. Se știe că fisurile de îngheț se formează, de regulă, în același loc, prin urmare, în fiecare an, o anumită cantitate de umiditate intră în pământ, transformându-se în pene de gheață. 3. Apariția subsidenței termocarșului ca urmare a topirii intensive a pământului permafrost, împreună cu incluziunile de gheață prezente în acesta, inclusiv pene de gheață, cauzate chiar de penetrarea nesemnificativă a căldurii în sol. Aceasta duce la o scădere semnificativă de multe ori cu câțiva metri, iar lipsa fluxului de apă în această zonă a teritoriului determină formarea unui lac termocarst, care contribuie la o dezghețare și mai mare a solului. 4. Creșterea gradului de decongelare a solurilor datorită dezvoltării crescânde a zonelor urbane, ceea ce duce la o creștere a subsolului suprafeței solului datorită schimbărilor de temperatură și eliberării căldurii suplimentare ca urmare a activităților casnice și industriale ale oamenilor. În consecință, în limitele stratului activ și stratului de soluri permafrost, se desfășoară în același timp multe procese, o contabilitate complexă fiind necesară pentru construcția în zone de permafrost.

Principii de utilizare a solurilor permafrost ca baze ale structurii. În prezent, proiectarea și construcția de clădiri și structuri pe motiv compuse din permafrost, există două principii pentru utilizarea solurilor permafrostului ca baze: I principiu - starea solului fundație permafrostul este menținut pe toată perioada de construcție și de funcționare a unei clădiri sau structuri; Principiul II - solurile permafrost ale bazelor sunt utilizate în stare dezghețată cu decongelarea la adâncimea calculată înainte de construcție sau în timpul funcționării clădirii.

Principiul I se aplică în cazul în care solurile din teritoriul construit pot fi păstrate într-o stare înghețată cu costuri rezonabile din punct de vedere economic pentru măsurile care asigură o astfel de stare. Acest lucru este posibil cu următoarele soluții de proiectare: a) montarea clădirilor și structurilor pe paturi (fig.13.8, a) și izolarea de suprafață (fig.13.8, b); ele sunt utilizate cu clădiri relativ înguste (până la 10 m), deoarece în aceste cazuri solul este răcit de frig după părțile laterale și căldura este redusă în pământ din clădirea existentă; b) dispozitivele cu sub-câmpuri ventilate (Fig.13.8, c) sunt recomandate în mod special în construcția clădirilor rezidențiale, publice și civile; cel mai adesea prevăd un subteran bine aerisit, ridicând podelele de la etajul întâi pe podea, situate deasupra solului; pe fețele laterale din perete aranjează orificiile de aerisire pentru circulația liberă a aerului și în conductele subterane; c) instalarea de podele la sol rece (fig.13.8, d), în loc de sub-terenuri reci, dacă este rezonabil în funcție de cerințele tehnologice și datorită calculelor termice, iar înălțimea lor trebuie să fie de cel puțin 1 m; d) utilizarea canalelor și țevilor de răcire (fig.13.8, e) pentru clădirile și structurile grele cu încărcături semnificative pe podea sau cu inexpediența dispozitivului de subcâmpuri; uneori folosesc o soluție complexă: țevi și canale de răcire în combinație cu un subteran aerisit; e) folosirea dispozitivelor de răcire autoreglabile (figura 13.8, e), care, folosind răcirea artificială, care rezultă din circulația unui gaz special (freon) sau lichid (kerosen), scade temperatura solului înconjurător. Cel mai adesea, această metodă este utilizată ca instrument auxiliar pentru a asigura un anumit regim de temperatură a solurilor permafrost sau pentru a crea bariere înghețate din sol pentru a fi protejate de influența termică a clădirilor vecine și a apelor subterane.

În timpul construirii bazelor și fundațiilor, în conformitate cu principiul, este necesar să se ia măsuri care să excludă pătrunderea căldurii în sol și să asigure răcirea suprafeței solului în clădirea sau în apropierea acesteia.

De regulă, atunci când se construiește o fundație, se folosesc fundații cu piloni conform principiului, precum și fundațiile coloanelor din beton armat și cele din beton monolit.

Fig. 13.8. Aspectul structurilor de fundație pentru conservarea stării permafrost a solurilor la baza: 1 - limita stratului de sol permafrost; 2 - strat activ; 3 - sol vrac; 4 - izolație termică; 5 - sol permafrost; 6 - subterane ventilate; 7 - parter neîncălzit; 8 - piloți; 9 - conducte de ventilație care răcește solul; 10 - coloane de congelare

Principiul II este utilizat în prezența solurilor permafrost, ale căror deformări nu depășesc în timpul decongelei maximul admisibil pentru clădirile proiectate, precum și în cazul apariției incomplete a solurilor permafrost și a adâncimii inegale a apariției acestora de la suprafață și în cazul în care principiul II este viabil din punct de vedere economic.

Construcția fundației conform principiului II permite decongelarea solului, prin urmare, în timpul funcționării clădirilor și structurilor, trebuie luată în considerare posibilitatea apariției unor sedimente neuniforme, ceea ce necesită măsuri pentru a reduce deformările de bază sau pentru a adapta structurile clădirii la percepția sedimentului suplimentar.

Măsurile de reducere a deformării de bază sunt după cum urmează: a) dezghețarea artificială a terenului bine umplut la o adâncime predeterminată înainte de construirea clădirii, urmată de compactarea sau fixarea solului dezghet (dacă este necesar); b) înlocuirea completă a solului cu gheață saturat cu sol nisipos sau granulat; c) creșterea adâncimii fundațiilor; d) reglarea adâncimii de decongelare a solului de fundație în timpul funcționării structurii. Se realizează cu ajutorul izolației termice pe sol și aranjamentului încălzitoarelor electrice sau conductelor de încălzire la fundații (fig.13.9, a), precum și a construcției pereților exteriori pe console, cu clasificarea fundațiilor pereților exteriori din interiorul clădirii (Fig.13.9, b). Ultima soluție este folosită pentru echilibrarea inegalității sedimentului dintre fundațiile exterioare și interioare, deoarece sedimentele acestora sunt întotdeauna mai mari.

Fig. 13.9. Scheme de reglare a procesului de dezghețare în clădire: 1 - sol vechi; 2 - limita superioară a solului; 3 - la fel, într-o stare intermediară; 4 - solul dezghet; S - conductă de încălzire; 6 - consola

Măsurile de adaptare a structurilor clădirilor la percepția sedimentului suplimentar sunt împărțite în două tipuri principale: a) creșterea rigidității și forței spațiale generale a clădirilor și structurilor, dotate cu carcasă armată și beton armat, consolidarea armăturilor structurilor, fundațiilor și structurilor de sprijin ale subsolurilor, elemente prefabricate chivaniya ale podelelor; utilizarea fundațiilor monolitice și prefabricate de monolit și benzi de benzi încrucișate, tăierea suplimentară a clădirilor și a structurilor în compartimente separate utilizând îmbinări de dilatare; utilizarea fundațiilor, fundamente adânci etc.; b) creșterea flexibilității și a flexibilității structurilor care utilizează structuri flexibile și divizate.

Pentru dezghețarea solurilor permafrost folosind sisteme de încălzire electrică, ace de hidro-decongelare și ace de aburi. Aplicarea acestuia din urmă, deși asigură viteza maximă de dezghețare, în unele cazuri cauzează umezirea suplimentară a solului, ceea ce uneori are un efect advers asupra proprietăților lor. Stratul dezghet al solului, de regulă, este compactat.

Metode de construire a fundațiilor de proiectare. La proiectarea și construirea fundațiilor pe principiul I, se recomandă maximizarea adâncimii acestora, datorită posibilității de dezghețare a stratului superior al solului datorită oricăror factori aleatorii. Alegerea unui design rațional de fundație depinde de încărcăturile externe, precum și de condițiile de temperatură ale solurilor de bază, care determină în mare măsură capacitatea portantă a solului înghețat.

Principalul tip de fundații utilizate în construcții pe principiul I, sunt fundațiile piloților. Conform metodei de imersiune în solul permafrost, piloții sunt împărțiți în: bucșe de culoare brună (fig.13.10, a), pentru dispozitivul din care sunt forate puțuri, având un diametru mai mare de 5 cm sau mai mult din secțiunea transversală a grămezii. Înainte de scufundarea grămezii, aproximativ o treime din cavitatea puțului este umplută cu o soluție măcinată de nisip fin sau de siliciu, care, după ce se strânge o grămadă, umple întreaga cavitate între grămadă și solul înghețat, urmată de congelare relativ rapidă; Piloți plictisiți (fig.13.10, b), care sunt scufundați prin intermediul conducerii în puțuri prefabricate (conducători), având un diametru de 1,2 cm mai mic decât secțiunea transversală a grămezii. Acest tip de grămadă este utilizat în solurile înghețate din plastic; descendent (fig.13.10, c), imersat în solul pre-decongelat prin intermediul conducerii. Decongelarea se face cu ajutorul acelor de aburi, iar volumul de sol dezghețat trebuie să fie minim pentru a asigura înghețarea rapidă.

Fig. 13.10. Metode de imersiune într-un strat de sol permafrost: 1 - godeu; 2-pile; 3 - limita stratului de sol permafrost; Soluție 4 - sol; 5 - teren dezghet

Alte tipuri de fundații care transferă încărcăturile către un strat stocat de permafrost sunt folosite mai rar, deoarece dispozitivul lor necesită resurse considerabile și forță de muncă manuală pentru a păstra starea de permafrost a solurilor atunci când se dezvoltă gropi și se formează fundații.

c Dacă este necesar, transferul de încărcături semnificative pe terenurile de teren, alcătuite din soluri permafrost, utilizează fundații coloană. Ele sunt satisfăcute în puțurile pre-forate cu un diametru de 0,8... 1,2 m și mai mult, în care amestecul de beton este încălzit și încălzit pentru a asigura întărirea la puterea necesară. Modul de încălzire trebuie să fie alocat astfel încât să asigure decongelarea minimă a solurilor în jurul fundației. În prezent, fundațiile clădirilor și structurilor pe solurile înghețate în permafrost sunt foarte des aranjate în conformitate cu principiul II (fără a păstra starea de permafrost a solurilor). Utilizarea fundațiilor pot fi adecvate - dacă pilele se taie prin grosimea solului dezghet și sunt scufundate într-un strat de sol care nu prezintă proprietăți subevaluate în timpul dezghețării (fig.13.11, a), nișele sunt aduse pe stratul de sol stâncos. Uneori piloții lungi sunt utilizați pentru a transfera presiunea în solurile permafrost, care sunt situate sub zona de decongelare, care rezultă din căldura din clădire (figura 13.11,6). În ambele cazuri, calculul piloților ar trebui să ia în considerare efectul de frecare negativă, crescând sarcina pe piloți.

Fig. 13.11. Piloți fundație în construcția de fundații, dar principiul II: 1 - gramada; 2 - limita de sol permafrost; 3 - strat neorosadrny de sol dens

Atunci când se utilizează alte tipuri de fundații, inclusiv fundații în cariere deschise, trebuie luate în considerare forța redusă și deformabilitatea mare a solurilor dezghețate și atunci când sunt posibile sedimente inegale semnificative, măsurile menite să reducă efectele nocive ale acestora (fundații solide, îmbunătățirea artificială a proprietăților de bază etc.). Proiectarea și instalarea fundațiilor în acest caz sunt realizate ca și pentru fundații în condiții de îngheț sezonier normal.

Fundamentele ridicate în conformitate cu principiul II, atunci când solurile înghețate, au forțe puternice de forță, care influențează reduse prin utilizarea fundațiilor tip ancoră sau prin reducerea zonei de contact cu solul de congelare, având cea mai mică secțiune transversală din partea superioară a fundației.

În unele cazuri, pentru a reduce forțele de îngheț în zona de îngheț, fundațiile sunt acoperite cu tencuieli fără îngheț pe bază de materiale bituminoase. Rareori folosite rășini epoxidice, care fac ca suprafața înghețului să fie netedă și să reducă forța de răsucire.

O reducere semnificativă a forțelor de îngheț poate fi realizată prin stropirea fundațiilor cu materiale neabrazive (pietriș sau nisip), totuși, în acest caz, pansamentul trebuie să fie drenat și protejat de rostogolire, deoarece crește în mod semnificativ răsărirea solurilor.

Articole similare: Fundatii pentru fundatii de cladiri si structuri Siguranța în producerea de lucrări de beton Fundatii pentru echipamente industriale Baze de instalatii speciale Fundatii de cladiri industriale Fundatii si fundatii Metode de întărire a terenurilor și fundațiilor pentru reconstrucția clădirilor Fundații cu efecte seismice Metode de calculare a fundațiilor pentru efecte dinamice din echipamente industriale și de uz casnic Fundații pe soluri saline și zone subacvatice

Dispozitiv și calcularea fundațiilor pe soluri permafrost

Perimetrul înghețat include soluri înghețate care au fost în această stare timp de mai multe decenii și mai mult. Zone cu o astfel de bază de bază ocupă zone mari în Rusia, Canada, Alaska și Antarctica. Potrivit estimărilor brute, permafrostul ocupă aproximativ un sfert din totalul terenurilor de pe Pământ. În Rusia, astfel de terenuri sunt răspândite pe mai mult de o treime din întreaga țară. Acestea sunt în principal zonele nordice și nord-estice. Construcția de clădiri și structuri, în special construcția de fundații în aceste locuri, are propriile sale specificități.

Caracteristicile solurilor permafrost

Fundațiile ridicate pe solurile permafrost au diferențele datorită proprietăților mecanice speciale ale bazelor geologice. Semnul de sol permafrost este observat în timpul explorării în sol umplute cu gheață, acoperire mai groasă, zone de schimbări tectonice.

Capacitatea portantă a VG depinde de proprietățile mecanice ale așa-numitei "îngheț-ciment", modificările ciclurilor de temperatură și alte fenomene. Pentru a calcula subsolul pe sol permafrost, este necesar să se efectueze o serie de studii de explorare geologică și permafrost.

Pământurile înghețate sunt fixate prin legături de ciment-ciment piercing, care sunt vene alungite de gheață care trec prin masa solului atât în ​​plan vertical cât și orizontal. În timpul debutului sezonului cald, legăturile de gheață-ciment pot să se descompună parțial (tocmai se topesc). Ca urmare, capacitatea de rulment a bazei solului scade semnificativ. În zonele cu astfel de condiții, solul este nepotrivit pentru construcții.

O arie largă de teritorii VG nu modifică semnificativ indicii de capacitate a rulmentului în funcție de scăderea temperaturii sezoniere a aerului. Pentru astfel de zone, s-au dezvoltat diferite tehnologii pentru construirea fundațiilor pentru clădiri și structuri.

Teritorii cu zone permafrost

Având în vedere grosimea rocilor înghețate din punct de vedere al proprietăților fizice și mecanice, există 3 zone:

  1. Depozitele superioare (de suprafață) care conțin în cea mai mare parte a gheții.
  2. Rădăcină în câmpul de intemperii.
  3. Rola de bază în zona orizonturilor sub permafrost.

Definirea acestor zone are o mare influență asupra obținerii rezultatelor lucrărilor de explorare. Grosimea fiecărei regiuni a SH depinde de doi indicatori - aceasta este structura geologică și climatul local în:

  • zonele muntoase cu relief rectangular, grosimea zonei superioare a VG variază de la partea inferioară în sus a reliefului de la 1-3 m la 20 m;
  • în luncile unor râuri Siberice, această valoare ajunge de la 100 la 200 m. În luncile râului Yana (Yakutia), grosimea zonei superioare depășește marcajul de 200 m;
  • zonele de coastă ale Mării Siberiei de Est, grosimea zonei de acoperire poate fi de câteva sute de metri.
Activitatea de cercetare

Tipuri de soluri permafrost

VG include straturile geologice care se află într-o stare înghețată de mai multe mii de ani. Caracteristica și grosimea straturilor SH sunt în principal predeterminate de nivelul local de congelare și de temperatura medie ambiantă anuală. Prin urmare, într-o anumită zonă din zonele învecinate, grosimea solului înghețat poate varia semnificativ sau poate fi complet absentă.

VG privind structura texturii este împărțită în mai multe tipuri:

împreună

Această textura a SH constă în principal din gheață, cu absența incluziunilor mari. Ocazional, într-un astfel de sol există niște patch-uri mici de gheață. În majoritatea cazurilor, această structură predomină în solurile grosiere, pietriș și nisipoase.

stratificat

Acest tip de structură de gheață se observă în solurile argiloase și nisipoase. Această proprietate a texturii se găsește de obicei în mese VG terestre cu o grosime de 12 până la 27 m sau mai mult. Structura stratificată a VG este formată ca rezultat al înghețării unilaterale a solului supraevaluat, alimentat de către fluxul de apă migrat de la straturile de sol subiacente. O astfel de fundație nu este practic potrivită pentru construcție.

fagure de miere

Structura rețelei VG este rezultatul înghețării solului cu praf lut. Acest lucru este facilitat de o suprasolicitare puternică a matricei cu un flux liber de apă. Amorsele celulare sunt de obicei situate în partea superioară a straturilor active.

Alegerea locului de construcție

Locația șantierului se determină în funcție de scopul construirii clădirii și de tipul construcției sale. Locul de construcție este ales fără prezența gheții și a apei inundabile.

Loturi de teren situate la poalele munților, adesea saturate cu îngheț, balotând soluri de înălțare și vase profunde de gheață. Pe pante blânde asemenea fenomene nu se observă. Asemenea situri sunt cele mai potrivite pentru construcții.

Pentru a evalua adecvarea sitului în construcție, efectuați un studiu geodezic. Faceți și o fotografie a zonei înconjurătoare. Aceasta va permite descrierea întregii imagini a direcției fluxurilor naturale de apă, posibilitatea de a le îndepărta și construirea canalelor de canalizare.

Fundatii pe VG

Pentru construcția de clădiri și structuri, construcția de fundații pentru VG impune cerințe speciale. Acest lucru se datorează caracteristicilor speciale ale fundației solului. Proiectarea bazelor de fundație se efectuează pe baza studiilor de inginerie și geologice. Lucrările de sondare pe VG se numesc geocriologice.

Practic, fundațiile pe permafrost sunt proiectate de fundații profund submersate. Aceste baze includ grămezi. Cu rare excepții, ei construiesc fundații de benzi și coloane.

Anchete geotehnice

În calculele privind capacitatea portantă și caracteristicile structurale ale fundațiilor clădirilor și structurilor pe baza datelor SH din rezultatele studiilor geocriologice. Cercetările sunt angajate în organizații de proiectare specializate în conformitate cu documentația de reglementare. Documentele de reglementare includ SNiPs, Gosstandart și alte recomandări.

Rezultatele anchetelor permafrost includ:

  • caracteristicile datelor geocriologice permafrost - aria și adâncimea SH, temperatura medie, înălțimea decongelei sezoniere a solului, nivelul apei subterane și așa mai departe;
  • date provenite din studiile de laborator și testarea probelor de sol din teren. Pe baza concluziilor lor privind proprietățile mecanice ale solului în stare înghețată și în stare de decongelare, forma litologică;
  • rezultatele prognozării schimbărilor în starea permafrostă și hidrogeologică a solului în funcție de schimbările sezoniere ale temperaturii, grosimea precipitațiilor de zăpadă, înălțimea stratului activ.

Principii de proiectare a fundațiilor structurilor pe soluri permafrost

Astăzi, designerii folosesc două metode de bază pentru proiectarea fundațiilor pe soluri înghețate perene (M.M) pentru a calcula bazele de fundație pe SH.

Prima metodă

Metoda se bazează pe păstrarea temperaturii VG, care nu permite dezghețarea permafrostului. Această metodă de proiectare este utilizată pentru zonele cu straturi groase de soluri congelate perene. Principiile de bază ale metodei au fost dezvoltate și implementate în a doua decadă a secolului al XX-lea. Deși multe case și clădiri din orașe precum Irkutsk, Chita și Khabarovsk au fost proiectate și construite conform acestui principiu la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Baza acestei metode include următoarele dispoziții:

  • fundul fundației trebuie să fie scufundat în permafrost la o adâncime de cel puțin 1 m;
  • sub fundație, săpăturile se fac în așa fel încât sinusurile rezultate să fie apoi umplute cu pământ necascat;
  • umplutura de-a lungul perimetrului bazei structurii în secțiune transversală reprezintă un trapez cu un mic superior în jos;
  • șantierele de construcție trebuie să aibă o înălțime subterană de cel puțin 0,7 - 1 m;
  • de-a lungul perimetrului metroului din pereți aranjează deschideri tehnologice (căi respiratorii) pentru ventilarea continuă a încăperilor.
Schema fundamentării dispozitivului clădirii conform primului principiu

Scopul produselor este că, datorită găurilor intermediare, subteranul este difuzat în mod constant. Debiturile de aer elimină aerul cald și aduc mase de aer cu temperatură scăzută. Se pare un fel de frigider care nu permite căldura din casă să pătrundă în interiorul bazei înghețate. Solul înghețat menține o temperatură constantă și nu își pierde capacitatea de transport.

Ca rezultat al observațiilor de-a lungul mai multor decenii, sa concluzionat că limita permafrostului de sub clădire sa schimbat în sus. Aceasta sa datorat absenței radiației solare, a activității stratului activ (D.S.). Figura arată modul în care se modifică limita M.M.:

Schimbați limitele acoperișului MM sub clădire

Stabilitatea structurii, concepută pe primul principiu, este determinată de formula:

Q - forța care se opune umflăturii solului;

N - încărcare completă din greutatea structurii;

T este gradul de înghețare a feței laterale a fundației cu solul;

q - încărcătura din clădire, orientată spre marginea solului;

Kc - la omogenitate;

K1 - supraîncărcare-nt (valoare constantă egală cu 0,9);

K2 - suprasarcina de la forta de apasare (valoare constanta egala cu 1,1);

F este forța tangențială de torsiune.

Al doilea principiu

Această metodă de proiectare a fundațiilor clădirilor pe VG permite o dezghețare a solului direct sub clădire. Pentru a face acest lucru, utilizați două metode:

constructiv

Metoda constă în calcularea structurilor de susținere a clădirilor și a structurilor cu o mare marjă de siguranță. Proiectul permite structuri inegale de proiectare pentru mulți ani de funcționare.

Metoda este utilizată în zone cu o temperatură a matricei VG de aproximativ 0 ° C, nu mai mult. Sub acest tip de design se potrivesc zone cu pietriș, pietriș și nisip. Construite de efectele lor termice contribuie la formarea de boluri de dezghețare sub ele. Un astfel de castron poate fi format timp de mai multe decenii.

Deformări posibile ale structurii datorită formării unui vas de decongelare

Acest fenomen creează condiții pentru precipitații neuniforme, iar acest lucru, la rândul său, poate amenința integritatea structurilor casei. Pentru a preveni acest lucru, organizațiile de proiectare în calcularea fundațiilor prezintă o anumită marjă de siguranță.

preconstrucție

Utilizarea acestei metode de proiectare se datorează mai multor motive:

  1. Pământul înghețat perene constă din roci eterogene cu indicatori de compresie diferiți, atât în ​​stare congelată, cât și în stare de decongelare.
  2. Fundația structurii este supusă unei încălziri inegale în întreaga zonă (prezența unei săli de boilere etc.).

În nici un caz nu se poate combina aceste două metode pentru diferite părți ale unui singur complex de structuri. O extindere ulterioară la clădirea principală, construită pe un principiu diferit de proiectare, poate duce la distrugerea structurilor de sprijin ale întregului complex.

A rezista construcției neuniforme a clădirilor este posibilă numai într-un singur mod. Este necesar să se proiecteze structuri purtătoare cu o marjă de siguranță adecvată. Pentru aceasta, instalați curele de rigiditate suplimentare din rulourile metalice de profil.

Zona Permafrost

Piloți în soluri permafrost

În zonele de permafrost, grămezi sunt folosite pentru a înființa fundații. Structurile de susținere de acest tip sunt diferite, atât în ​​ceea ce privește caracteristicile de proiectare, cât și în dimensiuni.

Caracteristicile structurilor de piloni

Pentru construirea fundațiilor în interiorul zonei permafrost se utilizează grămezi de lemn, metal și beton armat. Suporturile se disting prin metoda transferului încărcăturii de la clădire la sol. Acestea sunt aglomerări și grămezi. Piloți pentru instalare în soluri permafrost utilizate în lungime de la 6 la 15 m.

Pe un teren cu soluri înghețate, cu o temperatură medie anuală ce nu depășește -3 o C, piloții din beton armat sunt instalați cu o sarcină normativă în intervalul de la 10 la 160 de tone. În zonele cu risc de îngheț, suporturile sunt echipate cu armătură suplimentară. În solurile înghețate din plastic, se utilizează structuri buroe.

Pentru structuri singurale în picioare, un câmp de piloți este ridicat din grămezi de metal. Suporturile sunt acoperite cu un strat special de anti-coroziune. Acest lucru vă permite să protejați structura de apa subterană agresivă.

Secțiunile transversale ale suporturilor din beton armat au forme dreptunghiulare, patrate și octaice. Capetele de la capăt sunt foarte clare.

Suporturile monolitice rotunde octogonale sunt cele mai potrivite pentru utilizarea lor în solurile permafrost. Datorită formei octaedrice a secțiunii transversale, devine posibilă realizarea forării cu o rază optimă. Ca urmare a unei strânse fixe de-a lungul suprafeței verticale a suportului la sol, capacitatea lor de rulare este semnificativ crescută.

Conservarea stării înghețate a stratului superior al pământului contribuie la grillajul câmpului de grămezi, construit din structuri prefabricate. Dalele din beton armat sunt la o anumită înălțime deasupra solului. Decalajul dintre suprapunere și baza solului asigură ventilarea subsolului, ceea ce împiedică decongelarea suprafeței înghețate a solului din radiația termică a clădirii.

Atunci când se proiectează o fundație care păstrează starea înghețată a solului, sondele de cercetare (temperatură) sunt forate pentru a colecta observațiile privind înghețarea suporturilor cu solul.

Găurirea bine

Lucrările de foraj sunt în medie de 75-80% din costurile totale ale forței de muncă pentru instalarea de piloți. Fântâni aruncate cu ajutorul unor echipamente speciale. Instalatiile de foraj sunt echipate cu echipamente de rotatie, rotatie prin socuri, cablu socuri si termomecanice. Odată cu aceasta, puțurile trec prin conducători tubulari (foraje speciale) coborâți de echipamentul de conducere.

Instalatii de foraj si asfalt BM-811

De regulă, câmpurile de grămadă din VG reprezintă un număr mare de suporți. Prin urmare, pentru fiecare șantier este necesar să selectați cu atenție instalațiile de foraj care corespund caracteristicilor fundației solului. Pentru zonele îndepărtate de echipamente de comunicații este ales, conceput pentru o funcționare autonomă pe termen lung.

Instalațiile de acționare a cablului șocuri sunt greu de transportat, limitate în manevrabilitate. Prin urmare, utilizarea este extrem de rară. Cel mai adesea, puțurile sunt forate cu percuție rotativă și principiul de funcționare termomecanic.

Modul de conducere al forajului este că mecanismul se scufundă în timp ce gaura din VG se adâncește. Scoateți troliul special de instalare în imersie.

Instalarea de piloți în VG

Metoda de instalare a suporturilor este determinată pe baza indicatorilor fizico-mecanici ai VG, a temperaturii medii anuale a solului, a regiunii climatice a construcției, a timpului anului și a cerințelor privind gradul de acuratețe al antrenării pe piloni a VG.

Temperatura medie anuală a VG este determinată la o adâncime de 10-15 m, unde schimbarea anotimpurilor practic nu determină o schimbare a nivelului temperaturii medii a solului. Având în vedere acest indicator, solurile înghețate sunt împărțite în straturi de sol cu ​​temperatură scăzută (de la -1,5 ° C) și la temperaturi ridicate (0 ° C, nu mai joase - 1,5 ° C). Pe baza acestei opțiuni, alegeți o metodă specifică de instalare a grămezilor.

Capacitatea fundațiilor în grupe VG perene cu temperatură scăzută este semnificativ mai mare decât capacitatea de susținere a suporturilor instalate în mediul în care se află straturile de sol la temperaturi ridicate. În plus, intervalul de timp dintre începutul înghețului și atingerea valorii maxime a capacității de transport este semnificativ redus.

Montarea fundațiilor clădirilor pe baze înghețate din plastic la temperaturi ridicate necesită respectarea unor măsuri de securitate speciale. Înainte de construcție, trebuie luate măsuri pentru a reduce temperatura substratului. Odată cu trecerea găurilor de diametru mare în sol, temperatura este redusă în mod specific, pentru a se asigura că suporturile sunt complet înghețate în sol. Procesul natural de îngheț poate fi amânat până la 3 - 5 luni, ceea ce mărește termenul limită pentru construirea obiectului.

În literatura de specialitate, puteți găsi diagrame ale temperaturilor medii lunare în vizualizări cu caracteristici diferite ale SH. Conform acestei scheme, se determină metoda de instalare a suporturilor.

Turnarea grămadă instalată

Piloții sunt coborâți în găuri, care în plan sunt cu 2,5 cm mai mari decât raza secțiunii transversale a suportului. Apoi completați sinusurile cu sol lichid. Tehnologia de umplere se face în următoarea ordine:

  1. Gauri sunt forate la locurile de instalare a piloților cu temperatura solului în intervalul de la 0 ° C la -5 ° C. În cazul depășirii acestei norme, lucrarea este însoțită de răcirea forțată a solului.
  2. Se toarnă soluția în găuri cu o temperatură pozitivă. Dacă vremea este înghețată, soluția de sol este încălzită de la + 20 ° C la + 40 ° C.
  3. Imediat după ce godeurile sunt sigilate cu o soluție, suporturile sunt coborâte în ele.
  4. Piloții instalați se încadrează în poziția de proiectare în înălțime.

Godeurile se toarnă cu o soluție lichidă de lut și nisip. Amestecul este preparat dintr-o porțiune de lut și de 8 până la 10 părți de nisip. Nivelul de umiditate al umpluturii ar trebui să fie între 30 - 35%. Proiectul conului trebuie să fie de 12 - 16 cm.

Fântâna este forată cu o adâncime egală cu lungimea părții subterane a suportului sau puțin mai mare. Volumul lipsă de umplere este umplut cu nisip, dărâmături sau alt material puțin vrac compresibil.

Atunci când construiesc o fundație, se străduiesc să obțină o înghețare puternică a suporturilor cu un sol egal cu gradul de înghețare a suporturilor cu turnare. Dacă nu se întâmplă acest lucru, se va forma un strat slab de soluție de sol, care va reduce capacitatea portantă a suporturilor.

Când gătiți umplerea folosind butași de foraj. Acesta este scos din puțuri în sezonul cald al anului cu ajutorul echipamentelor de cabluri de impact. În cazul predominării nisipului din nămolul din soluție, se include argila.

În zonele cu temperaturi joase, instalarea de piloți se realizează simultan cu încălzirea solului înghețat. Lucrările de acest gen sunt produse pe tot parcursul anului. În zonele cu o temperatură a solului de aproximativ -1 ° C, instalarea grămezilor ar trebui efectuată începând cu prima zi a lunii ianuarie până la sfârșitul lunii septembrie.

În cazul în care temperatura este mai mare - 1,5 o C, funcționarea din octombrie până în decembrie nu este recomandată, deoarece procesul de înghețare poate fi amânat.

Pentru a facilita trecerea burghiului, utilizați apă caldă sau abur. Utilizați de asemenea încălzitoare deschise și închise.

Sistemul închis al încălzitorului asigură pătrunderea lichidului de răcire în orificiile forate cu un diametru de cel mult 150 mm. Încălzitoarele închise determină rotirea lichidului de răcire într-un cerc închis.

În straturile lamelare ale VG, unitățile de încălzire presează în VG la o adâncime de 5 până la 8 m. Acul de abur instalat în încălzitor este presat în sol sub presiunea propriei greutăți. Împușcarea acului în sol nisipos este necesară cu ajutorul forței fizice a muncitorilor. Aburul penetrant dezghetează solul înghețat și, în același timp, solul este amestecat.

Încălzită la 90 ° C, capătul acului îndepărtează solul încălzit, provocând decongelarea intensivă a solului. Dezghețarea din centru nu afectează modificările de temperatură în jur.

Instalarea grămezelor în solurile dezghețate este de 2 ori mai ieftină decât scufundarea suporturilor în puțuri pre-găurite.

Unul dintre dezavantajele suporturilor de scufundare în solul dezghet este acela că susține înghețarea în moduri diferite și foarte încet. Informațiile de referință conțin tabele care conțin timpul aproximativ de înghețare a suportului. Datorită înghețării grămezii cu umplutură la sol, este posibil să se mărească capacitatea portantă a suporturilor cu 25-30%.

Standardele de temperatură a solurilor pentru foraje

Fundații pe soluri permafrost

BUNE ȘI FUNDAȚII PE PĂDURILE ETERNE CONGELATE

Baze de sol și fundații pe soluri permafrost

Introducere Data 2013-01-01

prefață

1 PERFORMANȚI - Cercetare, Proiectare și Studiu, Institutul de Proiectare a Fundațiilor și Structurilor Subterane numit după N.G. Gersevanov - Institutul OAO "Construcții Centrul de Cercetare-Cercetare" (NIIOSP numit după N. Gersevanov)

2 INTRODUCATE de Comitetul Tehnic de Standardizare (TC 465) "Construcții"

3 PREGĂTIȚI PENTRU OMOLOGAREA DEPARTAMENTULUI DE ARHITECTURĂ, CONSTRUCȚII ȘI POLITICI DE PLANIFICARE A IMPACTULUI

5 ÎNREGISTRATE de Agenția Federală pentru Reglementare Tehnică și Metrologie (Rosstandart). Revizuirea societății mixte 25.13330.2010 "SNiP 2.02.04-88 Terenuri și fundații pe soluri permafrost"

introducere

1 Domeniu de aplicare


Acest set de reguli se aplică proiectării fundațiilor și fundațiilor clădirilor și structurilor ridicate pe teritoriul distribuției de soluri permafrost (permafrost).

2 Referințe normative


Acest manual conține referințe la următoarele documente de reglementare:

"SNiP II-7-81 * Construcția în zone seismice" (cu modificarea nr. 1)

"SNiP II-23-81 * Structuri metalice" (cu o schimbare în N 1)

"SNiP 2.01.07-85 * Încărcări și Impacturi"

"SNiP 2.02.01-83 * Fundații ale clădirilor și structurilor"

"SNiP 2.02.03-85 Fundații pilon"

"SNiP 2.03.11-85 Protecția structurilor de construcție împotriva coroziunii" (cu o schimbare în N 1)

"SNiP 2.05.03-84 * Poduri și țevi"

"SNiP 2.05.06-85 * Conducte trunchi"

"SNiP 11-02-96 Sondaje de inginerie pentru construcții. Prevederi de bază"

"SNiP 23-02-2003 Protecția termică a clădirilor"

"SNiP 52-01-2003 Structuri din beton armat și beton armat Dispoziții de bază" (cu modificările N 1, 2)

"SNiP II-25-80 Structuri din lemn"

"SNiP 22-02-2003 Protecția tehnică a teritoriilor, clădirilor și structurilor din procesele geologice periculoase Dispoziții de bază"

"SNiP 23-01-99 Climatologia construcțiilor" (cu o schimbare în N2)

Bara de armare laminată cu profil periodic de clase А500С și В500С pentru armarea structurilor din beton armat. Condiții tehnice

Solurilor. Metodă de determinare a rezistenței la forfecare a solurilor de decongelare

Solurilor. Metodă de determinare în laborator a forței tangențiale specifice înghețării

Solurilor. Metode de testare a pilulelor

Oțel laminat la cald pentru armarea structurilor din beton armat. Condiții tehnice

Sârmă de oțel cu tragere la rece cu conținut scăzut de carbon pentru armarea structurilor din beton armat. Condiții tehnice

Tevi otel integrale termolaminate la cald. sortiment

Țevi de oțel deformate la rece. sortiment

Solurilor. Metode de laborator pentru determinarea caracteristicilor forței și deformabilității

Produse din beton si beton armat pentru constructii. Cerințe tehnice generale. Reguli de acceptare, etichetare, transport și depozitare

Închirierea preciziei sporite. Condiții tehnice generale

Solurilor. Metode de testare pe teren pentru sunete statice și dinamice

Solurilor. Metode de câmp pentru determinarea caracteristicilor de rezistență și deformabilitate

Țevi de oțel sudate pentru conducte de gaz și petrol. Condiții tehnice

Solurilor. Metode de prelucrare statistică a rezultatelor testelor

Solurilor. Metode de măsurare a deformărilor fundațiilor clădirilor și structurilor

Solurilor. Metoda de determinare a profunzimii înghețării sezoniere

Solurilor. Metoda temperaturii pe câmp

Solurilor. Metode de determinare în teren a profunzimii dezghețului sezonier

Solurilor. Metoda de determinare a câmpurilor specifice forțelor tangențiale ale înghețului

Fiabilitatea structurilor de construcție și a bazelor. Dispoziții principale

Închiriere de structuri metalice pentru construcții. Condiții tehnice generale

Solurilor. Metoda de determinare în laborator a gradului de torsiune

Solurilor. Teste de laborator. Dispoziții generale

Solurilor. Studii de teren. Dispoziții generale


Notă - este recomandabil să se verifice efectul standardelor de referință și a clasificărilor în sistemul de informații al publicului atunci când se utilizează prezentul set de reguli - site-ul oficial al corpului național de standardizare a Rusiei pe internet sau pe baza anuală a indicelui „Standardele naționale“, care este publicat la data de 01 ianuarie, an și în conformitate cu semnele informative lunare corespunzătoare publicate în anul curent. Dacă documentul de referință este înlocuit (schimbat), atunci când utilizați această regulă de reguli, ar trebui să fiți ghidat de documentul înlocuit (modificat). Dacă documentul de referință este anulat fără înlocuire, dispoziția în care se face trimitere la acesta se aplică în partea care nu afectează această referință.

3 Termeni și definiții


Definițiile termenilor-cheie sunt furnizate în Anexa A.

4 Dispoziții generale

4.1 Fundații de clădiri și structuri * ridicate pe teritoriul permafrostului ar trebui să fie proiectate pe baza investigațiilor geotehnice speciale, inclusiv permafrostului speciale și investigații hidrogeologice, ținând seama de caracteristicile structurale și tehnologice a structurilor proiectate, interacțiunea termică și mecanică cu soluri permafrostului motivele și posibilele modificări ale condițiilor geocriologice ca urmare a construcției și a funcționării a structurilor și a dezvoltării teritoriului, stabilită conform studiilor de inginerie și calculelor termice ale bazelor.
_______________
* În plus, în locul termenului "clădiri și structuri" se utilizează termenul "structuri", care include și structuri subterane.

4.2 Datele de bază pentru proiectare trebuie furnizate în volumul necesar și suficient, înregistrate și interpretate de către specialiști cu calificări și experiență relevante.

4.3 Sondajele tehnice pentru construcția pe soluri permafrost ar trebui să fie efectuate în conformitate cu SP 47.13330 și alte documente de reglementare privind anchetele de inginerie și de cercetare a solurilor pentru construcții. Cerințele pentru anchetele de inginerie privind solurile permafrost sunt, de asemenea, date în [3] *.
________________
* Vezi secțiunea Bibliografie, în continuare. - Notați producătorul bazei de date.

4.4 Atunci când se construiește o instalație nouă sau se renovează o structură existentă într-o zonă construită, este necesar să se țină seama de impactul ei asupra clădirii înconjurătoare, pentru a păstra regimul temperaturii de proiectare a solurilor permafrost ale teritoriilor adiacente și pentru a preveni deformările inacceptabile ale structurilor existente.

4.5 Conformitatea condițiilor de bază ale fundației și fundațiilor cu cerințele de proiectare pentru punerea în funcțiune a structurii trebuie confirmată de rezultatele observațiilor pe teren sau de testele efectuate în timpul perioadei de construcție, în conformitate cu reglementările geotehnice de monitorizare.

4.6 Atunci când se proiectează fundațiile și fundațiile clădirilor și structurilor unice sau reconstrucția acestora, precum și structurile cu un nivel ridicat de responsabilitate, inclusiv cele reconstruite în clădirile înconjurătoare, este necesar să se acorde sprijin științific și tehnic pentru construcție.

4.7 Domeniul de aplicare al lucrărilor privind sprijinul științific și tehnic al studiilor de inginerie, proiectarea și construcția fundațiilor și fundațiilor ar trebui să fie determinate de proiectantul general și convenite de către clientul de construcție. Scopul activității de sprijin științific și tehnic ar trebui să includă:

5 Caracteristicile terenurilor permafrost

5.1 Subdiviziunea și denumirile soiurilor de soluri permafrost trebuie să se facă în conformitate cu GOST 25100, ținând seama de caracteristicile proprietăților lor fizico-mecanice ca bază a structurilor.

5.2 Conform caracteristicilor proprietăților fizice și mecanice între permafrost trebuie alocate silnoldistye, saline și turboase soluri, a căror utilizare ca structuri de baze reglementate cerințe suplimentare stipulate secțiunile 8, 9 și 10 precum și primeri tverdomerzlye, plastic congelate și sypuchemerzlye alocate în conformitate 5.3.

5.3 Subdiviziunea solurilor în soluri solide, congelate din material plastic și granulare la proiectarea bazelor și a fundațiilor trebuie să se facă în funcție de compoziția, temperatura și gradul de umiditate în conformitate cu GOST 25100, ținând seama de compresibilitatea sub sarcină.

5.4 Caracteristicile de rezistență fizică și de deformare ale solurilor permafrost necesare pentru calcularea fundațiilor și fundațiilor ar trebui determinate pe baza testelor lor directe sau de laborator.

5.5 Caracteristicile fizice și mecanice ale solurilor determinate pentru calcularea fundațiilor permafrost, în plus față de caracteristicile prevăzute în SP 22.13330, ar trebui să includă suplimentar:

a) caracteristicile fizice și termice ale solurilor înghețate, determinate în conformitate cu apendicele B;

b) caracteristicile de rezistență și de deformare a solurilor inghetate motive pentru calculul capacității portante și deformare: factorul de compresibilitate al modulului înghețat sol sau deformare (7.2.16) și rezistența la presiune de proiectare a soluției solului sau a apelor subterane înghețat peste forfecare congelare suprafeței și rezistența la forfecare a gheții pe suprafața înghețarea cu sol sau soluție de măcinat (7.2.3); rezistența solului înghețat sub capătul inferior și de-a lungul suprafeței laterale a punctului de congelare, calculată în funcție de datele senzorilor statice în cazul implementării acestora;

c) caracteristicile de deformare a solurilor pentru calcularea bazei de decongelare prin deformări: factorii de decongelare și factorii de compresibilitate pentru dezghețarea solului (7.3.8);

d) caracteristicile de rezistență pentru solurile înghețate și contactele acestora sunt determinate de rezultatele testelor pe termen lung și - de rezultatele fărâmiței neconsolidate și neconsolidate consolidate ale solului de decongelare;

e) caracteristicile solului stratului de îngheț-dezghet sezonier pentru calcularea bazelor și fundațiilor asupra impactului forțelor de înghețare (7.4.3 și 7.4.6): deformarea relativă a înălțimii înghețului, forța specifică de tangențială calculată și presiunea specifică a solului de pe fundul fundației, precum și caracteristicile solurilor înghețate pentru calculul bazei pentru efecte statice orizontale și seismice (11.5 și 11.6).

5.6 Valorile standard ale caracteristicilor solului trebuie să fie stabilite pentru elementele geotehnice selectate în timpul anchetelor pe baza procesării statistice a rezultatelor determinărilor experimentale, ținând cont de starea și temperatura bazelor prevăzute în proiect.

5.7 Valorile calculate ale caracteristicilor solului sunt determinate de formula


unde și - respectiv valorile calculate și standard ale acestei caracteristici;

5.8 Coeficientul de fiabilitate pentru sol este determinat în conformitate cu GOST 20522, luând în considerare tipul (scopul) caracteristicilor de proiectare calculate, starea solului la baza structurii și nivelul de încredere.

a) pentru calcularea bazelor de dezgheț pentru deformări, luând în considerare lucrul comun al structurii (fundațiilor) și baza deformabilă (7.3.5) - cu o probabilitate de încredere luată în conformitate cu standardele de proiectare structurală ale structurii, dar nu mai mică de 0,95;

b) pentru calculul terenurilor de dezgheț pentru deformări fără a se ține seama de funcționarea în comun a fundației și a structurii (7.3.4), precum și în timpul dezghețării prealabile a solului (7.3.10) - cu un nivel de încredere luat în conformitate cu SP 22.13330.

5.9 Pentru a calcula bazele structurilor II și nivelurile III de responsabilitate, fiind construite cu păstrarea stării congelată a solurilor, precum și pentru a efectua baze calcule preliminare și legarea proiecte model la condițiile locale, valorile calculate ale caracteristicilor de rezistență ale solurilor înghețate și pot fi luate de caracteristicile fizice ale acestora, compoziția și temperatură în conformitate cu datele tabulare din apendicele B; Valorile calculate ale caracteristicilor termice ale solului în aceste cazuri pot fi luate în conformitate cu tabelele din apendicele B.

6 Fundamentele designului fundațiilor și fundațiilor

6.1 Principii de utilizare a permafrostului ca bază

6.1.1 Când se utilizează soluri permafrost în funcție de proiectarea și caracteristicile tehnologice ale clădirilor și structurilor, condițiile inginerice și geocriologice și posibilitatea schimbărilor intenționate ale proprietăților solurilor de bază, se utilizează unul dintre următoarele principii pentru utilizarea solurilor permafrost:

6.1.2 Principiul trebuie aplicat dacă solurile de bază pot fi păstrate într-o stare înghețată la costuri economice fezabile ale măsurilor care asigură conservarea unei astfel de stări. În zonele cu soluri înghețate, precum și cu seismicitate sporită a zonei, solurile permafrost ar trebui utilizate conform principiului I.

6.1.3 Principiul II trebuie utilizat în prezența roca de bază sau alt sol puțin compresibil, deformarea care la dezgheț nu este mai mare decât valorile maxime admisibile pentru structurile proiectate, cu permafrost discontinuitate, și în acele cazuri în care caracteristicile tehnice și structurale și structuri ingineria și condițiile geocriologice ale sitului, menținând în același timp starea înghețată a solului bazei, nu asigură nivelul necesar de fiabilitate a construcției.

6.1.4 Alegerea principiului utilizării solurilor permafrost ca fundație a structurilor, precum și metodele și mijloacele necesare pentru asigurarea regimului de temperatură adoptat în proiectul de soluri trebuie să se facă pe baza unor calcule tehnice și economice comparative.

6.1.5 În zona construită (centrul industrial, satul, cartierul urban etc.), este necesar să se prevadă, de regulă, un principiu pentru utilizarea solurilor permafrost. Această cerință ar trebui, de asemenea, luată în considerare la proiectarea de noi și la renovarea clădirilor și structurilor existente în zona construită, la amplasarea clădirilor mobile (temporare) și la stabilirea rețelelor de inginerie.

6.1.6 Structurile liniare pot fi proiectate folosind diferite principii de utilizare a solurilor permafrost ca fundație pe anumite secțiuni ale traseului. În acest caz, ar trebui să se ia măsuri pentru a se adapta structurile lor la deformări inegale ale bazei în locurile de tranziție de la o secțiune la alta și atunci când acestea se află în zona construită, trebuie respectate cerințele prevăzute la punctul 6.1.5.

6.2 Adâncimea fundațiilor

6.2.1. Adâncimea fundației, pornind de la nivelul planificării (așternut sau tăiere), este determinată de cerințele SP 22.13330 și de principiul acceptat de utilizare a permafrostului ca fundament al structurii și trebuie verificat prin calculul stabilității fundațiilor pentru acțiunea forțelor de îngheț, în conformitate cu instrucțiunile 7.4. 2 și 7.4.6.

6.2.2 În cazul utilizării solurilor permafrost ca bază a principiului I, se recomandă să se ia adâncimea minimă a fundației conform tabelului 6.1, în funcție de adâncimea calculată a decongelei sezoniere a solului, determinată conform apendicelui G.

Adâncimea minimă a fundației, m

Fundații de toate tipurile, cu excepția pilonului

Piloți fundații ale clădirilor și structurilor

Podurile de sprijin ale podurilor

Fundatii de cladiri si structuri ridicate pe pat

6.2.3 În cazul utilizării permafrostului ca fundație în conformitate cu principiul II, adâncimea minimă a fundației trebuie luată în conformitate cu cerințele SP 22.13330, în funcție de adâncimea calculată a congelației sezoniere a solului, determinată în conformitate cu apendicele D, și nivelul apei subterane, care este luat în considerare construirea zonei de decongelare a solului.

6.3 Construcția fundațiilor și a fundațiilor folosind permafrost în conformitate cu principiul I

6.3.1 Când se utilizează soluri permafrost ca fundații ale structurilor în conformitate cu principiul I, este necesar să se asigure instalarea sub-zonelor ventilate sau a etajelor reci ale clădirilor (6.3.2) pe baza construcției de conducte ventilate, canale sau utilizarea fundațiilor ventilate (6.3.3), instalarea dispozitivelor de răcire sezoniere de tip lichid sau de vapori lichid - SOU (6.3.4) și akzhe care desfășoară alte activități (scuturi termice etc.), pentru a elimina sau a reduce influența termică asupra instalațiilor primerilor de bază înghețate.

6.3.2 Pentru păstrarea stării înghețate a solurilor în fundațiile clădirilor și structurilor rezidențiale și industriale, inclusiv a structurilor cu eliberare sporită a căldurii, ar trebui să se utilizeze subterane ventilate cu ventilație naturală sau stimulantă. Modulul termic necesar pentru subteranul ventilat este stabilit prin calculul căldurii conform anexei D.

6.3.3 Tevi sau canale ventilate, precum și fundații ventilate pot fi amenajate cu ventilație naturală sau stimulatoare și ar trebui folosite pentru a păstra starea înghețată a solurilor la baza clădirilor cu pardoseli de-a lungul solului, atunci când se construiesc fundații de suprafață sau de suprafață pe așternut, clădiri în execuție completă a blocurilor.

6.3.4 Dispozitivele de răcire sezoniere trebuie folosite pentru a păstra starea congelată a solurilor de bază, pentru a mări capacitatea portantă a structurilor liniare în solurile înghețate din plastic, precum și pentru a crea perdele de gheață, pentru a restabili regimul termic al solurilor perturbate în timpul funcționării și în alte scopuri..

6.3.5 Pentru a reduce timpul de construcție și a crește sarcina de proiectare a fundațiilor, este necesar să se prevadă răcirea solurilor la temperaturi ridicate și congelate din plastic (prin îndepărtarea zăpezii de pe suprafață, cu ajutorul LDS etc.), menținând temperatura de proiectare (înainte de ridicarea structurii) soluri datorită dispozitivelor de răcire care funcționează în mod constant.

6.3.6 În zonele în care stratul de îngheț-topire sezonier nu se îmbină cu solul permafrost, este necesar să se prevadă măsuri de stabilizare sau ridicare a suprafeței superioare a solului permafrost la nivelul calculat prin pre-răcirea și înghețarea solurilor de bază. Adâncimea fundațiilor fundațiilor în acest caz trebuie determinată prin calcul, dar luată la cel puțin 2 m de suprafața superioară a solului permafrost. Este permisă așezarea fundațiilor în stratul necongelat de sol, dacă acest lucru este justificat de calcularea bazei.

6.3.7 Atunci când se utilizează soluri permafrost ca baze conform principiului I, pot fi utilizate piloni, coloane și alte tipuri de fundații, inclusiv fundații pe fundații artificiale (în vrac și aluvionar). Alegerea tipului de fundație și a metodei de fundamentare a dispozitivului este stabilită de proiect în funcție de condițiile de construcție și geocriologice ale construcției, de caracteristicile structurale ale structurii și de fezabilitatea tehnică și economică.

6.3.8 Structurile fundației trebuie să îndeplinească cerințele impuse materialelor de fundație pentru rezistență în conformitate cu cerințele SP 24.13330, SP 28.13330, SP 35.13330 și elementele de fundație care se află în stratul de congelare și dezghețare sezonier și mai sus, necesită de asemenea rezistență la îngheț, rezistent la apă și rezistent la medii corozive, în conformitate cu cerințele SP 28.13330 și SP 35.13330.

Condițiile de lucru ale structurii

minim
gradul de beton pentru rezistența la compresiune B

Gradul minim de beton

mini
aer maxim
implicare,%

Modul de funcționare caracteristic

Temperatura estimată pentru iarnă
aerul exterior

de îngheț
stoy-
oase f

de apă
pronitsa-
W capacități

Structuri din beton armat amplasate în stratul de decongelare sezonier și supuse la înghețarea și dezghețarea alternativă într-o stare saturată în apă

Mai jos minus 0 ° С până la minus 40 ° С incl.

Construcții pe bază de beton armat expuse precipitațiilor și înghețării și dezghețării alternante

Mai jos minus 20 ° C la -40 ° C incl.

Structurile din beton armat protejate de precipitații și supuse înghețării și dezghețării

Mai jos minus 20 ° C la -40 ° C incl.


În zonele cu climă rece, trebuie utilizată următoarea armătură de oțel:

6.3.9 Fundațiile centurii și coloanelor trebuie să fie realizate din beton monolit sau prefabricat. Pentru clădirile construite folosind fundații de bază în conformitate cu principiul I, este preferabil să se utilizeze elemente de fundație prefabricate.

6.3.10 Proiectul fundațiilor ar trebui să indice metodele de strângere, precum și condițiile de temperatură sub care este permisă încărcarea piloților.

6.3.11 În funcție de condițiile de aplicare și de metodele de scufundare în solul permafrost, pilele sunt împărțite în:

a) intrări maro - grămezi solizi și goi, în mod liber imersați în puțuri ale căror diametru depășește (nu mai puțin de 5 cm) dimensiunea celei mai mari secțiuni transversale, umplând spațiul liber cu o soluție de nisip de ciment, nisip de argilă, nisip de calcar sau altă compoziție în cadrul proiectului, acceptate în condițiile asigurării puterii specificate a înghețării grămezii cu solul; sunt permise să fie utilizate în orice soluri cu o temperatură medie a solului de-a lungul lungimii grămezilor minus 0.5 ° C și mai jos, încărcătura utilă a grămezii de foraj poate fi transferată numai după ce soluția este complet înghețată;

b) coborârea - piloți solizi și goi, în mod liber (sau cu greutăți) imersați în solul decongelat într-o zonă cu un diametru de până la două dintre cele mai mari dimensiuni transversale ale grămezii; sunt permise să fie utilizate în soluri de nisip și argilă greu de nisip, care nu conțin mai mult de 15% incluziuni grosiere la o temperatură medie a solului de-a lungul lungimii pilonului nu mai mare de minus 1,5 ° С;

c) boluri (conduse) - coloane solide și goale, concepute pentru percepția încărcăturilor de șoc și scufundate prin conducerea în puțuri de lider (fără puțuri de conducere) a căror diametru este mai mic decât cea mai mare secțiune transversală a grămezii; sunt permise să fie utilizate în soluri înghețate din plastic cu conținut de incluziuni cu granulație grosieră de până la 10%, pe baza unor pile de testare scufundate pe acest sit;

d) fundul uscat - grămezi și cochilii goale, scufundate în pământ prin forarea acestuia în gaura inferioară prin cavitatea de umplere, cu așezarea ocazională a grămezii submersate; ele sunt utilizate atunci când se construiesc fundații de piloți în condiții geocriologice dificile și în prezența apei freatice interfrost;

e) șanțuri cu șurub cu șurub sau una sau mai multe lame, scufundate prin înșurubare cu adâncitură controlată în puțurile de ghidare (fără puțurile de ghidare), diametrul căruia este mai mic decât cea mai mare secțiune transversală a arborelui pilon; sunt permise să fie utilizate în soluri înghețate din plastic, cu un conținut de incluziuni cu granulație grosieră de până la 10%, pe baza piloților de test scufundați pe acest sit.

6.3.12 Distanța dintre axele piloților trebuie să fie egală cu:

6.3.13 Fundațiile columnale sau plăcile ridicate pe o bază permafrost naturală trebuie să fie realizate din monolit prefabricat și monolit. Adâncimea de fundație a fundațiilor, dimensiunea și capacitatea lor de rulare sunt stabilite prin calcul în conformitate cu instrucțiunile 7.2.2-7.2.4, luând în considerare cerințele de la 6.2.1 și 6.2.2.

6.3.14 La proiectarea structurilor pe fundații artificiale (taluzuri sau așternuturi) este necesar să se prevadă construcția fundațiilor superficiale (coloane, benzi, plăci, canale ventilate etc.). Fundațiile trebuie așezate în înălțimea așternutului, determinată prin calculul căldurii, luând în considerare măsurile suplimentare de conservare a stării înghețate a solurilor bazelor prevăzute la 6.3.3 și 6.3.13.

6.4 Construcția fundațiilor și a fundațiilor folosind permafrost în conformitate cu principiul II

6.4.1 La proiectarea fundațiilor și fundațiilor clădirilor și structurilor ridicate folosind permafrost în conformitate cu principiul II, trebuie luate măsuri pentru a reduce deformările de bază (6.4.2) sau măsurile de adaptare a structurilor la percepția deformărilor de bază inegale (6.4.5) bazele de deformări atribuite prin rezultatele calculelor.

6.4.2 Pentru a reduce deformările de bază, în funcție de condițiile de construcție specifice, ar trebui prevăzute următoarele:

6.4.3 Adâncimea dezghețului preliminar sau a înlocuirii solurilor înghețate ale bazelor cu solurile care nu sunt ușor comprimate în timpul dezghețării trebuie să fie stabilită în funcție de rezultatele calculului bazei deformărilor conform liniilor directoare 7.3.10.

6.4.4 Pentru a limita adâncimea solurilor decongelare structurilor subiacente ar trebui să asigure un dispozitiv și izolare ecrane podsypok, mărind rezistența termică a primele etaje și podele alte măsuri pentru a reduce influența termică a structurii pe sol fundație, precum și stabilizarea suprafeței superioare a permafrost (inclusiv inepuizabilă strat de congelare sezonier) sub fundația fundației prin ajustarea temperaturii aerului în podeaua sau pe podelele tehnice ale clădirii I conform anexei E.

6.4.5 Trebuie să se asigure adaptarea structurilor structurilor la deformări inegale ale bazei:

a) o creștere a rezistenței și rigiditatea spațială a clădirii, atins de către dispozitivul de podea asociat cu pardoseli din zonele de beton si armokirpichnyh, structuri de consolidare armare elemente de încastrare pardoseli prefabricate, consolidarea sol fundația distanțați uniform prin pereții transversali, precum și tăierea clădirilor extinse în compartimente separate lungimea până la o lățime și jumătate a clădirii;

b) o creștere a conformității și a flexibilității structurii prin tăierea structurilor sale cu îmbinări de dilatare, aranjarea interfețelor articulate ale structurilor individuale, luând în considerare posibilitatea de aliniere și îndreptare a echipamentului de proces.

6.4.6 Atunci când se folosește permafrost ca bază pe principiul II, ar trebui să se aplice, de regulă:

a) Pentru instalațiile cu schema tight de proiectare, ridicat pe soluri decongelare, - De stabilire a plaselor de fundații benzi armate, inclusiv sub formă de centuri transversale rigide, care primesc și redistribuie forțele cauzate de tasarea diferențială a decongelare fundație, iar atunci când este necesar - radier; pe solurile anterior dezghețate și compactate este permisă utilizarea bazinelor, a centurilor și a altor tipuri de fundații pe bază naturală, precum și a fundațiilor piloților, în cazul în care acest lucru se datorează condițiilor solului;

b) pentru structuri cu o schemă structurală flexibilă - fundații coloanate și libere pentru coloane, fundații de benzi flexibile și, dacă este necesar, și fundații piloți.

6.4.7 În cazul în care solurile stancoase sau alte soluri ușor compactate se află la baza structurilor, ar trebui să se utilizeze fundații coloană și fundații din piloni, inclusiv piloți compoziți și plictisiți.

6.5 Cerințe pentru pregătirea șantierului

6.5.1 Proiectul fundațiilor pe permafrost ar trebui să prevadă măsuri pentru pregătirea de inginerie a teritoriului pentru a asigura conformitatea cu proiectarea regimului hidrogeologice și termică a terenului de fundare și pentru a preveni eroziunea, dezvoltarea thermokarst și alte procese fizice și geologice care conduc la o modificare a statutului proiectului la baza solului în timpul construcției și funcționării acestora, precum și a încălcărilor inacceptabile ale condițiilor naturale de mediu. Dezvoltarea activităților ar trebui să se desfășoare în conformitate cu cerințele SP 116.13330. Cerințele privind studiile de inginerie și de mediu pentru construcții sunt prezentate în [1].

6.5.2 Pregătirea tehnică a unităților de construcții individuale trebuie să fie legată de pregătirea generală a construcțiilor și de planificarea verticală a zonei de construcție în conformitate cu planul general și să asigure îndepărtarea organizată a apelor de suprafață, permafrost și interfrost și apei din stratul de decongelare sezonieră de la începutul construcției și în timpul perioadei de funcționare.

6.5.3 Pe teritoriul cu soluri permafrost, așezarea verticală a terenului ar trebui făcută, de regulă, cu așternut. Atunci când se utilizează butași și dragare în cazurile necesare, trebuie luate măsuri pentru protejarea solurilor înghețate deschise de decongelare, eroziune și alunecare a pantelor. Suprafața poate fi efectuată în mod continuu în întreaga zonă construită sau sub structuri individuale sau în grupurile lor, cu condiția să fie furnizată apă de suprafață gratuită.

6.5.4 Când se folosește permafrost pe principiul I, așternutul trebuie să se desfășoare, de regulă, în perioada de iarnă după înghețarea stratului de sol dezgolat sezonier (nu mai puțin de 0,2 m) după curățarea preliminară a suprafeței solului de zăpadă. Grosimea și metoda de așezare a așternutului sunt acceptate în funcție de scopul, permafrostul și condițiile hidrogeologice.

6.5.5 Când se folosește permafrost ca bază pe principiul II, se permite planificarea verticală prin așternut și dragare. Suprafața trebuie așezată, de regulă, pe solul dezghețat al stratului sezonier de înghețare-decongelare. Excavările de săpături pot fi realizate pe soluri nedeteriorate în timpul dezghețării sau dacă este prevăzută dezghețarea preconstructivă și compactarea solurilor sub structuri.

6.5.6 Ca parte a pregătirii tehnice a teritoriului, ar trebui prevăzute măsuri de protecție a mediului în vederea restabilirii condițiilor naturale perturbate în timpul construcției, în conformitate cu punctul 16.4.

6.5.7 Pentru a asigura durabilitatea și adecvarea operațională a clădirilor și a structurilor la amplasarea rețelelor externe de alimentare cu apă, canalizare, sisteme de alimentare cu căldură, ar trebui prevăzut același principiu de utilizare a solurilor permafrost, ceea ce este acceptat pentru clădirile și structurile situate într-o anumită zonă de construcție. Utilizarea diverselor principii este permisă, cu condiția ca rețelele să fie așezate în canale la o distanță atât de mare față de clădiri și structuri, în care nu se produc modificări ale temperaturilor de proiectare ale bazelor clădirilor și structurilor sau când se aplică alte măsuri prevăzute la punctul 6.1.5.

7 Calcularea bazelor și fundațiilor

7.1 Instrucțiuni generale

7.1.1 La proiectarea fundațiilor și a fundațiilor structurilor construite pe soluri permafrost, calculele tehnice ale căldurii fundației și calculele fundației și fundațiile asupra efectelor forței ar trebui să fie efectuate. În calculele fundației și fundațiilor ar trebui să se țină cont de principiul folosirii solurilor permafrost ca temelie, interacțiunea termică și mecanică a structurii și fundației.

7.1.2 Fundațiile și fundațiile trebuie să fie calculate în funcție de două grupe de stări limită: în primul rând, în funcție de capacitatea portantă, a doua, deformări (sedimente, deformări etc.) care împiedică funcționarea normală a structurilor și elemente din beton armat.

7.1.3 Calcularea motivelor trebuie făcută:

a) când se utilizează soluri permafrost în conformitate cu principiul I: prin capacitate de rulare - pentru solurile înghețate; în ceea ce privește capacitatea de rulare și deformările - pentru solurile înghețate și răcoroase din plastic, precum și pentru gheața subterană;

b) când se utilizează permafrost în conformitate cu principiul II: în funcție de capacitatea portantă - în cazurile prevăzute de SP 22.13330; pe deformări - în toate cazurile, în acest caz, pentru bazele care se dezghețează în timpul funcționării structurii, calculul deformărilor trebuie făcut din starea funcționării în comun a bazei și a structurii.

7.1.4 Sarcinile și impacturile transmise fundației de către structură trebuie să fie calculate în conformitate cu cerințele SP 20.13330, ținând cont de instrucțiunile SP 22.13330, SP 24.13330 și de bazele suporturilor de pod și a conductelor sub diguri - conform SP 35.13330.

7.1.5 Încărcările și impacturile care, conform SP 20.13330, se pot referi atât la termen lung, cât și la termen scurt, atunci când se calculează terenurile înghețate prin capacitatea de rulare, ar trebui să se refere la cele pe termen scurt și la calcularea bazelor pentru deformări - pe termen lung.

7.2 Calcularea bazelor și fundațiilor atunci când se utilizează soluri permafrost în conformitate cu principiul I

7.2.1 Calcularea fundațiilor fundațiilor pentru primul grup de stări limită (prin capacitatea de rulare) se bazează pe condiție


unde - sarcina calculată pe bază;

7.2.2 Capacitatea portantă a bazei, kN, încărcată vertical cu o grămadă suspendată sau cu fundație coloană, este determinată de formula


unde coeficientul de temperatură care ia în considerare modificările temperaturii solurilor de bază ca urmare a modificărilor aleatorii ale temperaturii aerului exterior se determină în conformitate cu instrucțiunile din anexa II;

1 La calcularea capacității portante a bazei unei fundații coloană, forțele de congelare ale solului, determinate de al doilea termen cu formula (7.2), sunt luate în considerare numai în condiția umpluturii sinusurilor de excavare cu pământ umed dezghețat cu compactare, care trebuie notat în proiect.

2 În cazurile în care stratul de îngheț-topire sezonier nu se îmbină cu solul permafrost, capacitatea de transport a piloților din stratul de sol necongelat poate fi luată în considerare în SP 24.13330. Aceasta ar trebui să includă măsuri pentru a stabiliza suprafața superioară a permafrost, iar solul dezghețat rezistență calculat (cu excepția nisip grosier și cu un grad de umiditate care să nu depășească 0,8) de-a lungul suprafeței laterale a grămezile, potrivit tabelelor standard primite SP 24.13330, trebuie luate pentru a reduce coeficienții: 0,8 - pentru soluri de argilă, 0,9 - pentru solurile nisipoase, saturate cu apă; pentru alte soluri, factorii de reducere sunt determinați din datele experimentale.

7.2.3 Proiectare presiune pe sol înghețat sub talpa de fundație și rezistivitatea calculată a soluției solului sau a apelor subterane înghețat peste fundație forfecare suprafață congelarea stabilită în funcție de sol de test, efectuat în conformitate cu GOST 12248, cu coeficientul de fiabilitate al solului, potrivit recepționată 5.8 și calculată temperatura la sol a bazei și determinată prin calculul calorificului de la 7.2.7 și 7.2.8. Se ia în considerare cea mai gravă valoare. În cazul pre-răcirii solului, temperaturile de proiectare și sunt determinate prin calculul căldurii doar pentru 7.2.7.


unde valoarea normativă a aderenței extrem de lungi, kPa, este egală cu: atunci când se testează solurile cu o ștampilă cu bilă și când se testează pentru compresie uniaxală, unde și respectiv sunt aderența și rezistența extrem de lungă echivalentă a solului la compresiune uniaxală;