Тема 7.2.Строительство зданий в условиях вечной мерзлоты

1.Общие сведения о вечной мерзлоте

2.Приёмы возведения зданий в условиях вечной мерзлоты

1.Вечномерзлыми называют грунты, сохраняющие по­стоянно в природных условиях отрицательную или нулевую температуру. Такие грунты занимают около 48% территории России.

Верхний, покровный слой грунта, расположенный над вечномерзлыми пластами и подвергающийся сезонному замораживанию и оттаиванию, называют деятельным слоем. Его мощность обычно колеблется в пределах от 0,5 до 4 м и более.

В зависимости от глубины залегания вечномерзлого грунта се­зонный мерзлый слой может отделяться от него слоем талого грунта или эти слои будут сливаться.

Значительная часть вечномерзлых грунтов находится в льдонасыщенном состоянии или же содержит в себе отдельные включе­ния льда в виде линз, прожилок и прослоек. Нередко встречаются вечномерзлые просадочные грунты, которые, обладая высокой не­сущей способностью в мерзлом льдонасыщенном состоянии, при оттаивании резко ее теряют, что может привести к деформации и даже разрушению зданий.

В районах вечной мерзлоты встречаются также пучинистые грун­ты, располагаемые в толще деятельного слоя, а также наледи, кото­рые могут оказывать разрушающее действие на здания.

Наледи представляют собой вспучивание почвы в виде бугров значительных размеров. Их образование происходит за счет сезон­ного промерзания надмерзлотных грунтовых вод с последующим аккумулированием большого количества льда.

При строительстве на территориях с вечномерзлыми грунтами особое значение имеет правильный выбор площадок для строитель­ства с такими грунтами, чтобы они не были пучинистыми, не под­вергались образованию наледей и провалов. Кроме того, необходимовыбрать такие объемно-планировочные и конструктивные решения, а также методы осуществления строительства, чтобы обеспечить нормальные эксплуатационные качества зданий.

2.В зависимости от геологических, гидрогеологических и клима­тических условий строительство зданий в районах вечной мерзлоты осуществляется следующими приемами:

• возведение зданий обычными методами. Этот метод применяют в случае, когда основанием являются скальные или полускальные породы;

• сохранение грунтов основания в вечномерзлом состоянии. Этот метод применяют для просадочных и других слабых льдонасыщенных грунтов мощностью не менее 15 м с устойчивым темпе­ратурным режимом. Если здание отапливаемое, то основание надежно защищают от подтаивания путем устройства холодно­го подполья с продухами, высотой в зависимости от ширины здания в пределах от 0,5 до 1 м и более;

• оттаивание грунта в основании. Этот метод используют при строительстве на грунтах, не имеющих большой осадки при от­таивании;

• предварительное оттаивание грунта и его уплотнение в основании. Этот метод применим для отапливаемых зданий, когда исключа­ется восстановление мерзлого состояния оттаявших грунтов.

Выбор любого из перечисленных методов осуществляется в ре­зультате всестороннего технико-экономического анализа.

При проектировании производственных зданий предпочтение следует отдавать их блокировке в единые корпуса. Наиболее целе­сообразно возводить большепролетные здания с размещением обо­рудования на этажерках, которые не связаны с каркасом здания.

Для ограждающих конструкций применяют слоистые элементы из легких эффективных материалов. Особое внимание следует уде­лять воздухонепроницаемости конструкций — в местах соединения элементов и в стыках панелей.

Вопросы для самоконтроля

1. Приведите характеристику вечномёрзлых грунтов.

2. Назовите основные методы возведения зданий на вечномёрзлых грунтах.