Строительство в районах вечномерзлых грунтов

К вечномерзлым относятся все виды грунтов, имеющих отрицательную или нулевую температуру и содержащих ледяные включения. Мерзлые грунты, не оттаивающие в продолжении многих (от трех и более) лет. Называют вечномерзлыми. Поверхностный слой грунта, промерзающий зимой и оттаивающий летом, называется деятельным слоем. Вечномерзлые грунты могут быть непрерывными по глубине или слоистыми, т.е. с прослойками талого грунта. В районах вечной мерзлоты в качестве оснований зданий и сооружений могут быть использованы как вечномерзлые грунты, так и грунты деятельного слоя и талые.

В зависимости от геологических, гидрогеологических и климатических условий участка строительства, характера и структуры грунтов основания и свойств, приобретаемых или после оттаивания, от характера застройки, температурного режима зданий и чувствительности конструкции к неравномерным осадкам в практике строительства принимается один из следующих двух принципов использования вечномерзлых грунтов в ачестве оснований:

принцип I – грунты основания используется в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации здания или сооружения;

принцип II – грунты основания используются в оттаянном состоянии.

Меры, обеспечивающие сохранение в процессе строительства и эксплуатации здания или сооружения расчетного теплового режима грунтов основания, предусматриваются заранее при составлении проектов строительства и производства работ. 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.

Для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии при строительстве многоэтажных здании вместо холодного подполья устраивают холодные или сквозные первые этажи.

В тех случаях когда по технологическим или эксплуатационным условиям недопустимо устройство подполий, под полом первого этажа укладывают охлаждающие трубы или каналы, а иногда слой теплоизоляции. Теплоизоляционные подушки могут устраиваться также под полами небольших зданий, малочувствительным к неравномерным осадкам. Система охлаждения, размеры труб и каналов, толщина теплоизоляции устанавливается расчетом.

Подполья устраивают высотой не менее 0,5 м., считая от поверхности грунта до низа балок перекрытия.

а – низкое подполье; б – высокое подполье; 1 – перекрытие над подпольем;

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

Рисунок 96 - Схемы холодных подполий

Подполья высотой от 0,5 до 1 м называют низкими, высотой более 1 м – высокими. Высокие подполья применяют для зданий шириной более 18 м. 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.

В цокольной стене и во внутренних стенах здания, проходящих через подполье, оставляют отверстия для сквозного сезонного или круглогодичного проветрия. 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.

Для избежание воздействия пучения на конструкции зданий и сооружений при глинистых или пылеватых песчаных грунтах фундаментные балки и свайные ростверки укладывают с зазором не менее 150 мм. между ними и поверхностью грунта. В целях предохранения оснований от воздействия воды, вызывающе оттаивание грунтов, грунты в подполье планируют с уклоном, обеспечивающим сто воды, вокруг здания устраивают широкие отмостки, полы выполняют водонепроницаемыми. Под участками помещении с мокрыми процессами укладывают гидроизоляционное покрытие.

Применение грунтов основания в оттаивающем и оттаявшем состоянии (принцип II) целесообразно в случаях неглубоко залегания скальных вечномерзлых грунтов, оттаивание которых на расчетной глубине не влечет за собой неравномерных и недопустимых по величине осадок здания, в случаях неравномерного несплошного залегания вечномерзлых грунтов и, наконец, при строительстве на ранее оттаявших пластичных, фильтрующих грунтах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Туполев М.С. Конструкции гражданских зданий.- М.: Высшая школа, 1978.

2 Гиясов А. Конструирование гражданских зданий М. Душанбе Ассоциация

строительных вузов, 2005.

3 Маклакова Т.Г. Нанасова С.М. Конструкции гражданских зданий. М. Ассо-

циация строительных вузов, 2002.

4 Орловский Б.Я., Сербинович П.П. Общественные здания. М Высшая школа,

1978.