Alapok és alapok a permafroston: számítás

A talaj állapotának megőrzése

Szakasz szerkezetének sematikus diagramja, figyelembe véve az alapot

Ez az opció akkor megfelelő, ha:

• jelentős vastagsága van a permafrost talajnak;
• az épületek nagy mennyiségű hőt bocsátanak ki, és kis méretűek.

Ennek a lehetőségnek a kiszámítása és indoklása a múlt század végén történt. Most általánosan elismert, és lehetővé teszi, hogy a lehető legtöbbet hozza ki a permafrost talajok magas építési tulajdonságaiból.

Ennek az elvnek a lényege a talaj eredeti állapotának megőrzése, mind a szerkezet építése során, mind későbbi felhasználása során. Ez elfogadható, tekintettel a talaj természetes állapotának fenntartásának gazdasági megvalósíthatóságára.

Minden másnál könnyebb alapokat építeni olyan fajtákra, amelyek nem fagyosak. Ilyen talajok jelenlétében lehetőség van a bázis hőmérsékletének csökkentésére a szükséges értékekre. A permafrost talajokra fektetett alapok kiszámításakor figyelembe vesszük a terhelés alatt várható pusztulást és deformációt.

Ebben az esetben a lényeg az, hogy megakadályozzuk a permafrost rétegben bekövetkező változásokat. Vagyis ne engedje, hogy megváltoztatja tulajdonságait a használatban lévő épület által termelt hőtől. Ezért a földalatti hideg és jól szellőző (az alagsori rész vagy a zabirka szellőzőnyílásain keresztül).

A permafrost talajok jellemzői

A permafrost talajokon (VG) felállított alapoknak saját különbségeik vannak a geológiai alapok speciális mechanikai tulajdonságai miatt. A permafrost jelét a kutatási munkák során figyeljük meg jéggel töltött talajban, vastagabb borításban, tektonikus elmozdulási zónákban.

A VG teherbírása az úgynevezett "jégcement" mechanikai tulajdonságaitól, a hőmérsékleti ciklusok változásaitól és egyéb jelenségektől függ. A permafrost alapjának kiszámításához számos geológiai és permafrost kutatási vizsgálatot kell elvégezni.

A permafrost talajokat áthatoló jég-cement kötések tartják össze, amelyek hosszúkás jégvénák, amelyek áthaladnak a talaj tömegen mind a függőleges, mind a vízszintes síkban. A meleg évszak kezdetén a jég-cement kötések részben összeomolhatnak (egyszerűen megolvadhatnak). Ennek eredményeként az aljzat teherbírása jelentősen csökken. Az ilyen feltételekkel rendelkező területeken a talaj építésre alkalmatlan.

A permafrost talajokon lévő szerkezetek alapjainak kialakításának elvei

Manapság a tervezők két fő módszert alkalmaznak az évelő fagyasztott talajok (MM) alapjainak tervezésére a WG alapjainak kiszámításához.

Első módszer

A módszer a víz-gáz hőmérsékletének fenntartásán alapul, és nem teszi lehetővé a permafrost olvadását. Ezt a tervezési módszert olyan területeken használják, ahol vastag rétegű évelő fagyott talaj van. A módszer alapelveit a huszadik század második évtizedében dolgozták ki és valósították meg. Bár sok házat és épületet olyan városokban, mint Irkutszk, Csita és Habarovszk, a 19. század végén ennek az elvnek megfelelően terveztek és építettek.

Ez a módszer a következő rendelkezéseken alapul:

• az alapítvány alapját legalább 1 m mélységig el kell meríteni a permafrostban;
• az ásatást az alapzat alatt végezzük oly módon, hogy ezután a kialakult szinuszokat nem porózus talajjal töltsük fel;
• a feltöltés a szerkezet alapja kerülete mentén keresztmetszetben egy trapézot jelent, amely a kisebb tetejével lefelé néz;
• az építkezések földalatti magasságának legalább 0,7 - 1 m -nek kell lennie;
• a földalatti kerület mentén technológiai nyílások (szellőzőnyílások) vannak elrendezve a falakban a helyiség állandó szellőztetésére.

Az épület alapjának szerkezetének diagramja az első elv szerint

A szellőzőnyílások célja, hogy az átmenő lyukaknak köszönhetően a földalatti folyamatosan szellőzzön. A légáramok meleg levegőt szállítanak kint, és alacsony hőmérsékletű légtömegeket. Kiderül egyfajta hűtőszekrény, amely nem engedi, hogy a ház hője behatoljon a fagyott alapba. A fagyott talaj állandó hőmérsékletet tart fenn, és nem veszíti el teherbírását.

Több évtizedes megfigyelések eredményeként arra a következtetésre jutottak, hogy az épület alatti örökfagyhatár felfelé tolódik. Ennek oka a napsugárzásnak való kitettség hiánya, az aktív réteg (DS) létfontosságú tevékenysége. Az ábra azt mutatja, hogyan változik az M.M szegély:

Az M.M tető határának megváltoztatása az épület alatt

Az 1. elv szerint tervezett szerkezet stabilitását a következő képlet határozza meg:

K_cQ + K₁ (N + q)> K₂TF

Q a talaj kihajlása elleni erő;

N a szerkezet súlyából származó teljes terhelés;

T az alapítvány oldalsó szélének a talajjal való fagyási foka;

q az épületből a talajpadokra irányított terhelés;

K_c - az NT homogenitása;

K₁ - to-nt túlterhelés (állandó érték 0,9);

K₂ - NT-túlterhelés a mozgó erőktől (állandó érték 1,1);

F a tangenciális lengőerő.

Második elv

Ez a módszer az épületek alapjainak VG -n történő tervezésére lehetővé teszi a talaj felolvasztását közvetlenül az épület alatt. Ehhez két módszert használnak:

• konstruktív;
• előépítés.

Konstruktív

A módszer lényege az épületek és szerkezetek tartószerkezeteinek kiszámítása nagy biztonsági tartalékkal. A kialakítás lehetővé teszi a szerkezet egyenetlen elhelyezkedését hosszú működési évek során.

A szerkezet lehetséges deformációi egy kiolvasztótál kialakulása miatt

Ez a jelenség egyenetlen települési feltételeket teremt, és ez veszélyeztetheti a ház szerkezeteinek épségét. Ennek elkerülése érdekében a tervező szervezetek az alapok kiszámításakor bizonyos biztonsági határokat szabnak.

Előépítés

Ennek a tervezési módszernek számos oka van:

1. Az évelő fagyott talaj heterogén kőzetekből áll, különböző sűrítési sebességgel, mind fagyasztva, mind felengedve.
2. A szerkezet alapja a teljes területen egyenetlen fűtésnek van kitéve (kazánház jelenléte stb.).

Csak egy módon lehet ellenállni az épületek egyenetlen elrendezésének. Megfelelő biztonsági tartalékkal rendelkező tartószerkezeteket kell tervezni. Ehhez további merevítő hevedereket szerelnek fel a nagy profilú hengerelt fémtermékekből.

Permafrost régió

Mérnöki és geológiai felmérések

A VG épületek és szerkezetek alapjainak teherbírásának és szerkezeti jellemzőinek kiszámításakor a geokriológiai vizsgálatok eredményeiből származó adatokat használják. A kutatást speciális tervező szervezetek végzik a szabályozási dokumentumokkal összhangban. A normatív dokumentumok SNiP -ket, Gosstandartot és más ajánlásokat tartalmaznak.

A geokriológiai felmérések eredményei a következők:

• az építkezés geokriológiai adatainak jellemzői - a WG területe és mélysége, az átlagos hőmérséklet, a talaj szezonális olvadásának magassága, a talajvíz szintje stb.
• laboratóriumi vizsgálatokból és a talajminták helyszíni vizsgálatából származó adatok. Ezek alapján következtetéseket vonnak le a talaj mechanikai tulajdonságairól mind fagyott, mind felengedett állapotban, kőzettani formában;
• a permafrost és a talaj hidrogeológiai állapotában bekövetkező változások előrejelzésének eredményei a hőmérséklet szezonális változásától, a havazás vastagságától és az aktív réteg magasságától függően.