4.3 Строительство в вечномерзлых грунтах

К вечномерзлым относятся все виды грун­тов, имеющих отрицательную или нулевую температуру и содержащих ледяные включе­ния. Мерзлые грунты, не оттаивающие в продолжение многих (от трех и более) лет, назы­вают вечномерзлыми.

В практике строительства принимается один из следующих двух принципов использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований:

принцип I - грунты основания использу­ются в мерзлом состоянии в течение всего пе­риода эксплуатации здания или сооружения;

принцип II - грунты основания использу­ются в оттаянном состоянии.

Чтобы сохранить грунты основания в мерзлом состоянии и их расчетный тепловой режим, устраивают преимущест­венно холодные подполья с круглогодичной естественной или (при большой площади за­стройки и при наличии подвалов) механической вентиляцией. В отдельных случаях при не­больших размерах зданий могут устраиваться холодные подполья, невентилируемые в зим­нее время.

Выбор типа подполья и способа его охлаж­дения производится в зависимости от типа и размеров здания на основе теплотехнического расчета с учетом опыта местного строитель­ства. Для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии при строительстве много­этажных зданий вместо холодного подполья устраивают холодные или сквозные первые этажи.

Подполья устраивают высотой не менее 0,5 м, считая от поверхности грунта до низа балок перекрытия (рис.4.8). Подполья высотой от 0,5 до 1 м называют низкими, высотой более 1м — высокими. Высокие подполья применя­ют для зданий шириной более 18м и для зда­ний с повышенными тепловыделениями (ко­тельные, бани, прачечные и т. п.). Перекрытия над подпольями обязательно утепляются. Трубопроводы, проходящие в подполье, подвеши­вают к низу перекрытия. Подполья устраива­ют открытыми или же с цокольным ограждением.

Рисунок 4.8 Схемы холодных (проветриваемых) подполий в зданиях, возводимых на вечномерзлых грунтах. а – низкое подполье; б – высокое подполье; 1 – перекрытие над подполем; 2 – фундаментная балка или ростверк (при свайных фундаментах); 3 – просвет для проветривания; 4 – свайные или столбчатые фундаменты; 5 – отмостка; 6 – наружная стена; 7 – внутренняя стена; 8 – продух для проветривания; 9 – подвесные утепленные трубопроводы; 10 – лоток; 11 – внутренняя завалинка; 12 – утеплитель.

В цокольной стене и во внутренних стенах здания, проходящих через подполье, оставля­ют отверстия для сквозного сезонного или круглогодичного проветривания. Расстояние от уровня отмостки до низа отверстия делают не менее 300 мм во избежание заноса отверстий снегом. Площадь вентиляционных прое­мов должна быть не менее 0,25% площади цо­кольных стен подполья.

При использовании вечномерзлых грунтов в мерзлом состоянии применяются, как прави­ло, свайные и сборные столбчатые фундамен­ты. В зависимости от характера вечномерзлого грунта выбирают способ погружения свай с учетом которого определяют несущую способность свайных фундаментов

4.4 Строительство в районах с просадочными грунтами

Просадочные грунты представляют собой одну из разновидностей глинистых грунтов. Находясь в напряженном состоянии под действием нагрузки от веса здания или сооружения и собственного веса, эти грунты при замачивании дают дополнительную деформацию просадку, вызванную коренным изменением структуры грунта. Просадка грунта приводит к образованию больших трещин в стенах, нарушению соединений конструктивных элементов, раскрытию стыков крупнопанельных зданий и др., а в целом — к нарушению прочности к эксплуатационной пригодности здания.

Прочность, устойчивость и эксплуатационная пригодность зданий, возводимых в райо­нах просадочных грунтов, может быть обеспечена устранением просадочных свойств грунтов путем их уплотнения или применения грун­товых свай, предварительным замачиванием грунтов основания, мерами, исключающими возможность проникания воды в грунты осно­вания, выбором конструктивных решений, обе­спечивающих жесткость несущего остова, воз­можность быстрого восстановления конструкций после их просадки в проектное положение.

Несущие остовы зданий с применением конструкций, чувствительных к неравномер­ным осадкам (крупнопанельные здания, кар­касные здания с жестким каркасом, неразрез­ные многопролетные балки, рамы с жесткими узлами, своды, бесшарннрные и двухшарнирные арки), проверяют расчетом на устойчи­вость и прочность при невыгоднейших, но воз­можных комбинациях неравномерных проса­док основания и в случае недостаточной их ус­тойчивости предусматривают изменения кон­струкций или переходят к конструктивным схе­мам, менее чувствительным к неравномерным осадкам.

Здания следует проектировать простой кон­фигурации в плане. Протяженные здания раз­резаются осадочными швами, которые совмещаются с темпеатурными и располагаются у поперечных стен.