Алексеев С.И.

Основания и фундаменты. Часть 12




Первый принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах

Существуют два принципа проектирования сооружений на вечномёрзлых грунтах. Первый принцип заключается в сохранении вечномёрзлого состояния грунтов.

Данный принцип или метод целесообразно применять в тех районах, где:

  • Многолетнемёрзлый грунт имеет значительную мощность;
  • сооружения выделяют значительные количества тепла и не занимают больших площадей в плане.

Расчётно-теоретическое и конструктивное обоснование этого принципа было произведено в конце 20-х годов прошлого века. Однако по такому методу строили здания ещё раньше (Чита, Иркутск, Хабаровск). В настоящее же время этот метод является общепризнанным и универсальным, поскольку позволяет наилучшим образом использовать высокие строительные качества любых мёрзлых грунтов. По этому методу построено много промышленных сооружений и целые города (Норильск).

Сущность данного принципа заключается в том, что фундаменты здания прорезают деятельный слой и не менее метра заглубляются в слой многолетнемёрзлого грунта. С боковой поверхности (обратная засыпка) фундаменты засыпаются непучинистым грунтом, а между приподнятым над поверхностью грунта полом первого этажа (примерно на 1 м) и грунтом, в конструкции фундамента, устраиваются продухи (см. схему).

Схема устройства фундаментов на вечномёрзлых грунтах по первому принципу строительства.

Схема устройства фундаментов на вечномёрзлых грунтах по первому принципу строительства.

Продухи представляют собой проёмы, расположенные по периметру здания, предназначенные для пропуска холодного воздуха, выносящего тепловые потоки здания от помещений первого этажа.

В результате наблюдений за зданиями, фундаменты которых были возведены по принципу сохранения вечной мерзлоты, было установлено, что граница многолетней мерзлоты под зданиями со временем поднимается (отсутствие растительности, солнечной радиации). Это способствует ещё большей устойчивости зданий (см. схему).

Схема наиболее вероятного изменения кровли вечной мерзлоты под эксплуатируемым зданием, построенном по первому принципу - сохранения мерзлоты.

Схема наиболее вероятного изменения кровли вечной мерзлоты под эксплуатируемым зданием, построенном по первому принципу - сохранения мерзлоты.

Стремясь как можно больше снизить влияния теплового выделения здания на мёрзлые грунты, прибегают к проектированию зданий на столбчатых и свайных фундаментах.

Устойчивость фундаментов запроектированных на вечномерзлых грунтах по первому принципу строительства, в соответствии с примятыми обозначениями на схеме, определяется из условия (см. схему):

  • где Q – нормативная сила, удерживающая фундамент от выпучивания, вследствие смерзания его боковой поверхности с многолетнемёрзлым грунтом;
  • N – нормативная нагрузка от веса сооружения;
  • τсм – касательные силы пучения - нормативная величина сил смерзания грунта к боковой поверхности фундамента, кг /см2;
  • q – нормативная нагрузка от веса сооружения и грунта на его уступах;
  • γс – коэффициент однородности и условий работы.
  • γ1 – коэффициент перегрузки постоянной нагрузки равный 0,9;
  • γ2 – коэффициент перегрузки сил пучения равный 1,1.

Расчётная схема отдельно стоящих и свайных фундаментов при расчёте их на устойчивость в вечномёрзлом слое грунта.

Расчётная схема отдельностоящих и свайных фундаментов при расчёте их на устойчивость в вечномёрзлом слое грунта.

В правой части приведённого неравенства представлены силы, стремящиеся деформировать сооружение вверх, нарушая его устойчивость. Для нейтрализации данных воздействий рекомендуется использовать специальные мероприятия по их уменьшению (создание не пучинистых обсыпок, обмазок и т.п.).

<< В начало < Назад ... 11 12 13 14 15  ... Читать дальше > В конец >> 

Разделы

Вечная мерзлота
Сплошная мерзлота
Слоистая мерзлота (деградация сплошной мерзлоты)
Островная мерзлота
Линзовая мерзлота
Ежегодное оттаивание и промерзание деятельного слоя грунта
Пучение грунтов при промерзании
Осадка при оттаивании деятельного слоя грунта
Образование наледей
Течение склона. Явление солифлюкции
Изменение температуры в верхних слоях вечномёрзлых грунтов
Просадка при оттаивании слоя вечномёрзлого грунта
Образование морозобойных трещин в деятельном и вечномёрзлом слоях грунта
Образование «термокарста» в деятельном и вечномёрзлом слоях грунта
Первый принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах
Второй принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах. Конструктивный метод
Второй принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах. Метод предпостроечного оттаивания



Постоянный адрес этой главы: www.buildcalc.ru/Learning/BasesAndFoundations/Open.aspx?id=Chapter12