книги из ГПНТБ / Малоэтажные полносборные индустриальные здания разработки по материалам исследований Амдерминской подземной лаборатории (сборник научных трудов)

■ '

r f ’ 5

lIa

f

s ’;; -■ .vwrr :

. -_j

же материалы по

обобщению опыта

проектирования

и строительства

на Крайнем Севере

легких зданий

ствлением опытного

строительства.

Н а

п е р в о м

э т а п е

(1950

-

1954

г г .)

усилия

исследователей

были сконцентрированы

на выполнении комплекса

работ

по изучению различного рода конструкций покрытий

аэро­

дромных сооружений,

выбора наиболее

экономичных

и технически

эффективных их типов

для

массового

строительства.

Примерно в

2,5

км

от пос.Амдерма был устроен полигон,

где

были

созданы

и в

течение более

четырех лет

исследовались

различные

конст­

рукции

насыпных сооружений.

В

ходе

испытаний

были проверены

три группы насыпных сооружений»

- многослойные

(тип

"А")

и однослойные

(тип Т " ) насыпи,

создающие термоизоляционный

слой

над основанием,

защищая его

от

протаивания

(пассивная

защита оснований);

- насыпи

с дополнительным

охлаждением

грунтов оснований

за

счет

аккумулирования

зимнего

холода

с

помощью эвтектиче­

ских растворов

(тип

"К").

В качестве

последних использовались

том при оттаивании ими долее*

выделяться холод который и бу­

дет способствовать поддержанию в мерзлом состоянии

окружающе­

го грунта:

- наоыпи

о дополнительным

охлаждением

грунтов

за

очет

принудительной

циркуляции охлажадающих раотворов по

специально

уложенным трубам (тип "Ф"). При этом проверялось до

14 разно­

видностей наоыпей (®j - Ф24) , отличных в конструктивном

отно­

шении. Одновременно устанавливался различный режим работы

ох­

лаждающих уотройотв и отрабатывалась методика

термоконтроля.

терпели катастрофические деформации. Наибольшей термической

и

механической устойчивостью обладают опытные конструкции

типа

"Ф", где применено искусственное поддержание мерзлого

состоя­

ния грунтов основания. Одновременно установлен режим

наиболее

рациональной работы холодильной установки в течение года

при­

менительно

к разновидностям

конструкций наоыпных

сооружений

этого типа.

Положительные результаты

дало

применение иокуоотвенного

охлаждения

основания опытного

здания

размером 7 ,9

х 12,9

м

в

плане; нулевая изотерма здесь не оцуокалаоь ниже 54 см от

по­

верхности грунта.

Большое значение для организации проведения

иооледований

и взмоканий

в Арктике имела разработка методики

термоизмере­

Технические и экономические данные, подученные

в ходе

обработки результатов первого этапа иооледований в

Амдерме,

обосновали и открыли широкую перспективу

применения

в строи­

тельстве

аэродромов

и дорог

конструкций

насыпей

с искусст­

венным

охлаждением,

а

также

мерзлотных

завес

в

плотинах и

портовых

сооружениях.

В т о р о й

э т а п

исследований (1954-1958

г г .) в об­

ласти

насыпных сооружений

характеризуется

переходом к испыта­

ниям натурных

сооружений

и разработкой ряда теоретических по­

ложений.

Велись широкие

наблюдения

за основанием

аэродромных

покрытий,

глубиной

их протаивания,

образованием

трещин в по­

Под

руководством

начальника мерзлотной

станции

Криволапо-

ва К.Г.

в 1953-1954

г г . были выполнены работы по

определению

глубины

протаивания

грунта под внутренними

стенами двух жи­

замеры

в шахтных выработках

с целью определения

возможности

создания в них лаборатории холода.

В

1955-1957

г г .

коллективом

сотрудников (Шейкин И .В .- на­

чальник

станции

,

Томирдиаро

С.В .,

Двинянинов А .С.,

Новичко­

ва Ю.Д.,

Дерюгин Б .А .,

Медведев

В.А. и др.)

организуются

на­

блюдения

за температурой

грунтов

основания

и осадками зданий

ряда

деформирующихся объектов:

трансформаторная

подстанция,

плавильная печь битумо-щебеночного

завода,

центральная

ко­

тельная,

жилой дом № 2,

детские

ясли. Проводятся замеры тем­

ператур

в основании водоемов и водотоков с целью установления

влияния

воды на температурный

режим мерзлых грунтов.

На осно­

Т р е т и й

э т а . ,

даваний начавшийся в 1958 г . ,

тесно связан

с созданием

в Ленинграде специализированного на­

для Арктики.

Амдерминская мерзлотная станция,

преобразованная

впоследствии

в

лабораторию,

с самого

начала

входит

в состав

этого

подразделения,

выполняющего теоретические разработки и

руководящего исследованиями в Амдерме.

Соответственно изменя­

ется

и характер

работ - основным их

направлением становится

исследование зданий и сооружений.

Новые задачи потребовали создания и новой, расширенной ла­

бораторной базы.

В I959-I96I

г г .

в Амдерме

на глубине

14

м создается под­

земная

лаборатория

по исследованию свойств

грунтов

и испыта­

тов конструкций

зданий.

В 1965

г .

вводится

в строй опытное

здание

- лаборатория

из алюминия и эффективных материалов.

В 1966-1967

г г . восстанавливается 2-этажное

здание в Южном

поселке,

куда

и перебазируется основной

состав

лаборатории и

подсобных служб. В этот же район в 1968 г .

перевозится опытное

здание. Создаются полигоны для испытаний свай.

В 1969

г . построено

деревянное здание

надшахтной лаборато­

рии.

В разработке

методики

и руководстве

работами по

отдельным

темам активное участие принимали д-р техн. наук Докучаев В .В .,

ин*. Костров А.И., канд. техн. наук

Гришин П.А.

и канд.

техн.

наук Маркин К.Ф.

Следует отметить

большую научно-техническую помощь,

ока­

занную в работе лаборатории кафедрами ЛИСИ: оснований и фунда­

ментов

(рук. д-р те-н .

наук проф.Далматов Б .И .),

строительной

физики

(рук. канд,

?ехн. наук Оборин Л.И.)

и городского

стро­

ительства и хозяйства (рук. д-р техн.наук проф. Федоров Н .Ф .).

Следует

особо отметить

личный вклад

канд.

техн.

наук Морарес-

кула Н.Н. и инк. Быстрова В.И.

Выполненные

на

этом этапе работы по тематике

мохно сгруп­

пировать в следующие направления.

I .

Исследование свойств засоленных

и сильнольдистых мерз­

лых

грунтов

арктического побережья.

Исследования в

этом

на­

правлении были вызваны отсутствием

данных

о прочностных свой­

ствах мерзлых засоленных грунтов,

недооценкой их при проекти­

ровании

и,

как

следствие,

многочисленными

деформациями

зда­

ний, возведенных на этих грунтах.

Были проведены

как мгновенные,

так и длительные опыты по

определению величины эквивалентного

сцепления, сжимаемости

и

сопротивления сдвигу этих грунтов,

в широком диапазоне

полу­

чены данные

о температуре

их замерзания,

разработана методика

определен”а

общей засоленности грунтов.

В

ходе

исследований

разработа! г

одно-

и

двухсрезные

сдвиговые приборы,

полевые

приборы "в.-амп - штанга" и др.

Опыты,

выполненные в лаборатории

и в

натурных условиях, а

также

на моделях фундаментов при различных разновидностях

за­

соленных грунтов (суглинков, супесей

и песков),

позволили

установить зависимости сопротивления их сдвигу от температуры,

степени

засоленности,

влажности,

гранулометрического состава

грунта,

а также

от

материала фундаментов,

внешней пригрузки.

духа

в различных точках подполья и грунта основания,

а

также

за распределением воздушных потоков,

и

замеры скоростей

воз­

духа в пределах подполья

и вне

его .

В

качестве объектов

на­

блюдения были выбраны жилые и

общественные

здания различного

назначения

с разным режимом проветривания

подполий,

а

также

производственные здания

с наличием

локальных источников

боль­

шого

тепловыделения.

Установленные

в ходе исследований за­

кономерности позволили создать общий метод расчета подполий

и

установить

особенности расчета

при наличии

локальных источни­

ков

тепловыделения.

3. Исследования

температурного

режима грунтов тепловыде­

ляющих зданий. Цель исследований -

проследить

изменение

темпе­

ратурного режима грунтов оснований

тепловыделяющих зданий раз­

личного назначения, а также влияние

застройки

территории

в це­

лом.

Были организованы

многолетние наблюдения за

температурой

грунтов

оснований

более

десяти

зданий,

а

также

на

площадках -

между зданиями

в

поселке

и в

тундре

с

замерами

температур

не

менее трех раз в месяц.

Анализ данных замеров

позволил установить

закономерности

изменения минимальных,

максимальных

и среднегодовых

темпера­

тур

грунта

по

глубине

и амплитуды их колебаний,

роль

средне­

годовой

температуры грунта как

критерия

теплового

влияния

зданий, разработать рекомендации по

установлению расчетной

температуры

грунта

.для

проектирования мероприятий по сохране­

нию грунта

в мерзлом состоянии

и методику прогнозирования из­

менений

температурного

режима

основания

при

эксплуатации

зданий.

4 . Испытание свай,

заглубленных в вечномерзлый грунт. Ис­

пытания

металлических

трубчатых

свай

диаметром от

132

до

325 мм

и

длиной

от 4,5

м и более проводились на опытных пло­

щадках-полигонах неоднократно»

в I958-I96I г г .

в 19б4-196бгг

ресные

и ценные практические данные

о режиме охлаждения грун­

та вокруг

свай

и о процессах,

происходящих в

самой термосвае.

Работа

выполнялась

в

содружестве

с Ленинградским институтом

холодильной промышленности

и позволила рекомендовать этот

тип

свай к широкому применению в практике строительства.

5.

Натурные исследования

существующих и строящихся гидро­

технических

сооружений.

Сотрудники

мерзлотной лаборатории

в

течение

ряда

лет

(в 1956-1958

г г .

и затем

в

1964-1971

г г .)

вели

планомерные

наблюдения

за

плотинами

в

Амдерме и Тикси

и причалами

в Певеке

и Амдерме

с замерами

температур грунта

тела

и

основания

сооружений

и

контролем работы холодильных

и техническую пригодность

запроектированных

и построенных

в

Арктике

гидротехнических

сооружений.

6 .

Теплотехнические

исследования

ограждающих конструкций

зданий

в Арктике.

В' 1958-1960 г г .

был выполнен комплекс

ис­

следований

температурно-влажностного режима

и теплотехничес­

ких свойств

ограждающих

конструкций

зданий

из беспесчаного

бетона.

При

обследовании зданий технического

состава и дет­

ских яслей

были получены

фактические данные

о сопротивлении

теплопередаче

стен

из

беспесчаного бетона,

о распределении

влаги в

их пределах

и

величине инфильтрации

через перекрытия