41. Строительство зданий на вечномёрзлых грунтах.

Устойчивость возводимых зданий на вечномёрзлых грунтах обеспечи­вается соответствующими конструкциями фундаментов с учетом сохранения естественного состояния грунта:-..

Чаще всего фундаменты зда­ний проектируются свайными с проветриваемым подпольем. Кон­струкция цокольного перекрытия здания для г. Воркуты пред­ставлена на рис. 10.1.

Самым сложным процессом является погружение свай в мёрз­лые грунты.

При этом необходимо разли­чать сезоннопромерзающие грун­ты и вечномёрзлые грунты.

Сезоннопромерзающие грун­ты встречаются при производстве работ по забивке свай в зимних ус­ловиях повсеместно, в том числе и в зонах вечномёрзлых грунтов.

К первому случаю можно от­нести условия забивки свай в г. Архангельске, когда в котлованах, отрытых в торфе, перед забивкой свай устраивают песчаную плат-

Рис. 10.1. Узел фундамента здания, построенного на вечномёрзлых грун­тах: 1 - свая: 2 -ростверк; 3 - желе­зобетонная плита; 4 - цокольный блок; 5 - наружная панель; 6 - жест­кий утеплитель; 7 - деревянный щит; 8 - труба отопления; 9 - пол; 10-пенобетон

форму толщиной от 0,7 до 1,5 м. Песок, насыщаясь фунтовыми во­дами, зимой замерзает. Прочность его резко возрастает, и погружение свай без дополнительных мероприятий становится практически невозможным. В этих условиях предварительно с помощью бурильных машин устраива­ют в песке лидирующие скважины, а затем производят забивку свай (рис. 10.2). Возможно оттаивание грунта электродами или другими способами. Необходимо учитывать, что при устройстве лидирующих свай увеличивается трудоёмкость свайных работ и снижается несущая способность свай [10]. Поэтому забивку свай по возможности необходимо планировать до замер­зания грунтов.

■t-'i

Рис. 10.2. Бурение лидирующих скважин в замерзшем песке перед забивкой свай

Вечномерзлые грунты в ненарушенном состоянии имеют высокую; сущую способность, поэтому при выполнении свайных работ необходимо стремиться сохранить грунты в естественном состоянии, а там, где нарушается структура, принимать ускоренные меры к ее восстановлению, эти условия соблюдаются, то погруженная и смерзшаяся свая с естествен- ным грунтом приобретает высокую несущую способность. Эти явления достигаются при погружении сваи в твердомерзлые грунты, условно относимые к низкотемпературным (среднегодовая температура которых глубине 5... 10 м находится в пределах-0, 6...-1, 5 °С).

В твердомерзлые грунты сваи погружают главным образом двумя методами: в оттаявший грунт (с сечением скважины в 2-3 раза больше метра сваи) или в пробуренные скважины (с сечением на 3...5 см больше диаметра сваи).

Грунт оттаивают чаще всего с помощью паровой иглы (давление 0,4...0,8 МПа), постепенно погружая ее до проектной глубины сваи ( время таяния от 3 до 7 часов). Затем в оттаявший грунт погружают сваю и удерживают в вертикальном положении до смерзания с грунтом 2-6 меси (рис. 10.3). Ускорение смерзания сваи с грунтом достигается, если ci вставляется в песчано-глинистый раствор предварительно про( скважины (рис. 10.4) . Сезоннооттаявший слой (летом) при бурении ходят в обсадной трубе, чтобы грунт не осыпался в скважину.

В пластично-мерзлые фунты, относящиеся к высокотемпературным (не ниже —1 °С), вмораживание сваи неэффективно из-за больших сроков вое- |

становления структуры мерзлого грунта вокруг сваи. Поэтому используют бурозабивной метод. Сваи погружают в два этапа: бурение скважин диа­метром на 2...4 см меньше стороны сваи, затем забивка сваи вибро- или дизель-молотом. Обмерзание грунта вокруг сваи в этом случае происходит за короткие сроки. Применение лидирующих скважин повышает точность установки свай. Выполнение ростверков по сваям допускается после пол­ного смерзания грунта вокруг сваи.