Технологии / Термостабилизация грунтов

Фукдаменты типа "полы по грунту"
на вечной мерлоте

При наличии в основаниях сооружений, возводимых в криолитозоне, засоленных грунтов их охлаждения за счет вентилируемого подполья может быть недостаточно. Ситуация значительно осложняется, когда необходимо возводить здание или сооружение без вентилируемого подполья.Для обеспечения устойчивости и эксплуатационной надежности сооружений требуются технологии и технические средства термостабилизации грунтов оснований.

Для большинства зданий и сооружений наибольшую опасность представляют процессы термокарста и пучения грунтов основания. Явление термокарста связано в основном с техногенной тепловой нагрузкой от зданий и сооружений. Вторым по степени воздействия на фундаменты является процесс пучения грунтов. Действие касательных сил пучения приводит к выпучиванию свай и деформациям фундаментов, а нормальные силы пучения воздействуют на фундаменты типа «полы по грунту», что также приводит к их деформациям.

Согласно ГОСТ 25100-95 по степени засоленности выделяются критические значения засоления для континентального типа и морского типа засоления.  Для мерзлых засоленных грунтов морского типа засоления многими исследователями установлено значительное снижение расчетных прочностных характеристик по сравнению с данными СНиП 2.02.04-88. Засоленные грунты характеризуются смещением температуры фазовых переходов в сторону отрицательных значений. Температура начала замерзания грунта смещается к диапазону –1,0…–2,0 градусов С. Данный фактор существенно влияет на несущую способность свайных оснований в сторону ее уменьшения.

При непосредственном контакте сооружения с "полами по грунту" с грунтами основания последние воспринимают существенную тепловую нагрузку от него, что приводит к их растеплению, неравномерным осадкам и деформациям фундамента. К деформациям также может привести негативное воздействие нормальных сил пучения. Все эти причины определили необходимость при проектировании объектов в криолитозоне предусматривать применение технологий и технических средств активной термостабилизации грунта.

Пример проектирование здания со свайным фундаментом типа "полы по грунту"

Пример проектирования здания с фундаментом типа "полы по грунту" с бетонной плитой

Технология строительства зданий с фундаментом типа "полы по грунту" в фотографиях.

Резюме

Здания и сооружения с полами по грунту, не допускающие устройства вентилируемых подполий по технологическим соображениям, требуют активной термостабилизации для сохранения мерзлого состояния грунтов оснований с применением двухфазных термосифонов типов ТМД-5Н (или ТН) и ДОУ-1Г (Патент РФ № 96939).

Следует отметить, что для сооружений с более мощным выделением тепла (котельная, горячий цех и т.п.) могут быть применены термостабилизаторы круглогодичного действия типа ТТМ с полупроводниковыми термоэлектрическими модулями, работающими на эффекте Пельтье (Патент РФ № 2145989). 

Таким образом, применение технологии и технических средств активной термостабилизации многолетнемерзлых грунтов позволяет возводить объекты с положительной температурой воздуха внутри помещений на фундаментах типа «полы по грунту» с обеспечением их устойчивости и эксплуатационной надежности в криолитозоне.