Опазване на състоянието на почвата
Схематична диаграма на структурата в раздел, като се вземе предвид основата
Тази опция е подходяща за използване, ако:
- има значителна дебелина на вечно замръзналата почва;
- сградите отделят големи количества топлина и са с малки размери.
Изчислението и обосновката на тази опция е направена в края на миналия век. Сега той е общопризнат и ви позволява да се възползвате максимално от високите строителни качества на вечно замръзналите почви.
Същността на този принцип е да се запази първоначалното състояние на почвата, както по време на изграждането на конструкцията, така и по време на последващото й използване. Това е приемливо предвид икономическата възможност за поддържане на почвата в естественото й състояние.
По-лесно от всичко друго е да се издигнат основи върху типове вечно замръзнали почви, които не са замразени с пластмаса. При наличието на такива почви е възможно температурата на основата да се намали до необходимите стойности. При изчисляване на основи, положени върху вечно замръзнали почви, се вземат предвид очакваните разрушения и деформации при натоварване.
В този случай основният момент е да се предотвратят промени в слоя вечна замръзналост. Тоест не му позволявайте да променя свойствата си от топлината, генерирана от използваната сграда. Следователно подземният е подреден студен и добре проветрен (през отворите в мазето или в забирката).
Характеристики на вечно замръзналите почви
Издигнатите основи върху вечно замръзнали почви (VG) имат свои собствени различия поради специалните механични свойства на геоложките основи. По време на проучвателните работи в напълнена с лед почва, по-дебело покритие, зони на тектонски измествания се наблюдава признак на вечна замръзналост.
Носещата способност на VG зависи от механичните свойства на така наречения "леден цимент", промените в температурните цикли и други явления. За да се изчисли основата върху вечна замръзналост, е необходимо да се извършат редица геоложки проучвания и проучвания за вечна замръзналост.
Вечно замръзналите почви се държат заедно чрез проникващи ледено-циментови връзки, които са удължени ледени жилки, които преминават през почвената маса във вертикална и хоризонтална равнина. По време на настъпването на топлия сезон ледоциментовите връзки могат частично да се срутят (просто да се стопят). В резултат на това носещата способност на основата намалява значително. В райони с такива условия почвата е неподходяща за строителство.
Принципи на проектиране на основите на конструкции върху вечно замръзнали почви
Днес дизайнерите използват два основни метода за проектиране на основи върху многогодишни замръзнали почви (MM) за изчисляване на фундаментни основи върху WG.
Метод първи
Методът се основава на поддържане на температурата на водния газ, като не позволява размразяване на вечната замръзналост. Този метод на проектиране се използва за райони с дебели слоеве многогодишни замръзнали почви. Основните принципи на метода са разработени и приложени през второто десетилетие на ХХ век. Въпреки че много къщи и сгради в градове като Иркутск, Чита и Хабаровск са проектирани и построени по този принцип в края на 19 век.
Този метод се основава на следните разпоредби:
- основата на основата трябва да бъде потопена във вечна замръзналост на дълбочина най -малко 1 м;
- изкоп се извършва под основата по такъв начин, че след това образуваните синуси се запълват с непореста почва;
- запълването по периметъра на основата на конструкцията в напречно сечение представлява трапец, обърнат надолу с по-малкия връх;
- строителните обекти трябва да имат подземна височина най -малко 0,7 - 1 m;
- по периметъра на подземието в стените са подредени технологични отвори (вентилационни отвори) за постоянна вентилация на помещението.
Схема на структурата на основата на сградата според първия принцип
Предназначението на вентилационните отвори е, че благодарение на проходните отвори, подземният канал постоянно се проветрява. Въздушните течения изнасят топъл въздух навън и внасят въздушни маси с ниска температура. Оказва се един вид хладилник, който не позволява на топлината от къщата да проникне в замръзналата основа. Замръзналата почва поддържа постоянна температура и не губи своята носеща способност.
В резултат на наблюдения в продължение на няколко десетилетия беше заключено, че границата на вечната замръзналост под сградата се измества нагоре. Това се дължи на липсата на излагане на слънчева радиация, жизнената активност на активния слой (DS). Фигурата показва как се променя границата на M.M:
Промяна на границата на покрива M.M под сградата
Стабилността на конструкцията, проектирана съгласно първия принцип, се определя по формулата:
К° СQ + K1 (N + q)> K2TF
Q е силата срещу изкривяването на почвата;
N е общото натоварване от теглото на конструкцията;
T е степента на замръзване на страничния ръб на основата със земята;
q е натоварването от сградата, насочено към наземните пейки;
К° С - хомогенност на NT;
К1 - to-nt претоварване (постоянна стойност равна на 0,9);
К2 - до-NT претоварване от натоварващи сили (постоянна стойност, равна на 1,1);
F е тангенциалната сила на набиване.
Втори принцип
Този метод за проектиране на основите на сгради на VG позволява известно размразяване на почвата директно под сградата. За това се използват два метода:
- конструктивен;
- предварително изграждане.
Конструктивно
Същността на метода се състои в изчисляване на носещите конструкции на сгради и конструкции с голяма граница на безопасност. Дизайнът позволява неравномерно утаяване на конструкцията през дълги години експлоатация.
Възможни деформации на конструкцията поради образуването на купа за размразяване
Това явление създава условия за неравномерно уреждане и това от своя страна може да застраши целостта на структурите на къщата. За да предотвратят това, проектните организации, когато изчисляват основите, поставят определена граница на безопасност.
Предварително изграждане
Прилагането на този метод на проектиране се дължи на редица причини:
- Многогодишната замръзнала почва се състои от хетерогенни скали с различна степен на компресия, както замръзнала, така и размразена.
- Основата на конструкцията по цялата площ е изложена на неравномерно нагряване (наличието на котелно помещение и др.).
Има само един начин да устоите на неравномерното утаяване на сградите. Необходимо е да се проектират носещи конструкции с достатъчна граница на безопасност. За това се монтират допълнителни усилващи колани от високопрофилни метални изделия.
Регион вечна замръзналост
Инженерни и геоложки проучвания
При изчисленията на носещата способност и конструктивните характеристики на основите на сгради и конструкции на VG се използват данни от резултатите от геокриологичните проучвания. Изследванията се извършват от специализирани проектантски организации в съответствие с нормативните документи. Нормативните документи включват SNiPs, Gosstandart и други препоръки.
Резултатите от геокриологичните проучвания включват:
- характеристики на геокриологичните данни на строителната площадка - площта и дълбочината на РГ, средната температура, височината на сезонното размразяване на почвата, нивото на подпочвените води и др.
- данни от лабораторни изследвания и тестване на почвени проби на полето. Въз основа на тях се правят изводи за механичните свойства на почвата както в замръзнало, така и в размразено състояние, литологична форма;
- резултатите от прогнозиране на промените във вечната замръзналост и хидрогеологичното състояние на почвата в зависимост от сезонните промени в температурите, дебелината на снеговалежите, височината на активния слой.