Asas dan asas pada permafrost: pengiraan

Pemeliharaan keadaan tanah

Gambarajah skematik struktur di bahagian, dengan mengambil kira asasnya

Pilihan ini sesuai digunakan sekiranya:

• terdapat ketebalan tanah permafrost yang ketara;
• bangunan memancarkan sejumlah besar haba dan bersaiz kecil.

Pengiraan dan pembenaran pilihan ini dibuat pada akhir abad yang lalu. Sekarang ia dikenali dan membolehkan anda memanfaatkan sepenuhnya kualiti bangunan tanah permafrost.

Inti dari prinsip ini adalah untuk mengekalkan keadaan asal tanah, baik semasa pembinaan struktur dan semasa penggunaannya berikutnya. Ini dapat diterima memandangkan kelayakan ekonomi untuk mengekalkan tanah dalam keadaan semula jadi.

Lebih mudah daripada apa pun, membina asas pada jenis tanah permafrost yang tidak dibekukan plastik. Sekiranya terdapat tanah seperti itu, mungkin untuk mengurangkan suhu pangkal ke nilai yang diperlukan. Semasa mengira asas yang diletakkan di tanah permafrost, kemusnahan dan ubah bentuk yang dijangkakan akan diambil kira.

Dalam kes ini, titik utama adalah untuk mengelakkan perubahan pada lapisan permafrost. Iaitu, jangan biarkan ia mengubah sifatnya dari haba yang dihasilkan oleh bangunan yang sedang digunakan. Oleh itu, bawah tanah disusun sejuk dan berventilasi baik (melalui lubang di bahagian bawah tanah atau di zabirka).

Ciri-ciri tanah permafrost

Asas yang dibina pada tanah permafrost (VG) mempunyai perbezaan tersendiri kerana sifat mekanikal khas asas geologi. Tanda permafrost diperhatikan semasa kerja-kerja penerokaan di tanah yang dipenuhi ais, penutup yang lebih tebal, zon perpindahan tektonik.

Daya galas VG bergantung pada sifat mekanikal yang disebut "simen ais", perubahan kitaran suhu dan fenomena lain. Untuk mengira asas permafrost, perlu dilakukan sejumlah kajian eksplorasi geologi dan permafrost.

Tanah permafrost disatukan dengan menembus ikatan simen ais, yang merupakan urat ais memanjang yang melewati jisim tanah di kedua-dua satah menegak dan mendatar. Semasa bermulanya musim panas, ikatan simen ais sebahagiannya boleh runtuh (hanya cair). Akibatnya, daya tahan subgrade turun dengan ketara. Di kawasan dengan keadaan seperti itu, tanah tidak sesuai untuk pembinaan.

Prinsip merancang asas struktur di tanah permafrost

Hari ini, pereka menggunakan dua kaedah utama untuk merancang asas di tanah beku abadi (MM) untuk mengira asas asas di WG.

Kaedah satu

Kaedah ini berdasarkan pada menjaga suhu gas air, tidak membiarkan permafrost mencair. Kaedah reka bentuk ini digunakan untuk kawasan dengan lapisan tebal tanah beku abadi. Prinsip asas kaedah ini dikembangkan dan dilaksanakan pada dekad kedua abad kedua puluh. Walaupun banyak rumah dan bangunan di bandar-bandar seperti Irkutsk, Chita dan Khabarovsk dirancang dan dibina mengikut prinsip ini pada akhir abad ke-19.

Kaedah ini berdasarkan peruntukan berikut:

• pangkalan asas mesti direndam dalam permafrost hingga kedalaman sekurang-kurangnya 1 m;
• penggalian dibuat di bawah landasan sedemikian rupa sehingga sinus yang terbentuk dipenuhi dengan tanah yang tidak berpori;
• pengisian semula sepanjang perimeter asas struktur dalam keratan melintang mewakili trapezoid menghadap ke bawah dengan bahagian atas yang lebih kecil;
• tapak pembinaan mesti mempunyai ketinggian bawah tanah sekurang-kurangnya 0,7 - 1 m;
• sepanjang perimeter bawah tanah, bukaan teknologi (lubang udara) disusun di dinding untuk pengudaraan bilik secara berterusan.

Diagram struktur asas bangunan mengikut prinsip pertama

Tujuan ventilasi udara adalah bahawa, berkat lubang yang melalui, bawah tanah sentiasa berventilasi. Arus udara membawa udara hangat ke luar dan membawa jisim udara dengan suhu rendah. Ternyata sejenis peti sejuk yang tidak membenarkan haba dari rumah meresap ke dasar beku. Tanah beku mengekalkan suhu tetap dan tidak kehilangan daya tahannya.

Sebagai hasil pemerhatian selama beberapa dekad, dapat disimpulkan bahawa batas permafrost di bawah bangunan bergerak ke atas. Ini disebabkan oleh kurangnya paparan radiasi matahari, aktiviti penting lapisan aktif (DS). Gambar menunjukkan bagaimana sempadan M.M berubah:

Mengubah sempadan bumbung M.M di bawah bangunan

Kestabilan struktur yang dirancang mengikut prinsip 1 ditentukan oleh formula:

K_cQ + K₁ (N + q)> K₂TF

Q adalah daya melawan tekuk tanah;

N ialah jumlah beban dari berat struktur;

T adalah tahap pembekuan tepi sisi asas dengan tanah;

q adalah beban dari bangunan yang diarahkan ke bangku tanah;

K_c - homogeniti ke-NT;

K₁ - to-nt overload (nilai malar sama dengan 0.9);

K₂ - kelebihan NT dari daya tarikan (nilai malar sama dengan 1.1);

F adalah daya tarikan tangen.

Prinsip Kedua

Kaedah merancang asas-asas bangunan di VG memungkinkan pencairan tanah secara langsung di bawah bangunan. Untuk ini, dua kaedah digunakan:

• membina;
• pra-bangunan.

Konstruktif

Intipati kaedah ini terdiri dalam mengira struktur bangunan dan struktur sokongan dengan margin keselamatan yang besar. Reka bentuknya memungkinkan penyelesaian struktur yang tidak rata selama bertahun-tahun beroperasi.

Kemungkinan ubah bentuk struktur kerana pembentukan mangkuk pencairan

Fenomena ini mewujudkan keadaan penyelesaian yang tidak rata, dan ini, seterusnya, boleh mengancam integriti struktur rumah. Untuk mengelakkan hal ini terjadi, organisasi reka bentuk, ketika menghitung asasnya, meletakkan margin keselamatan tertentu.

Pra-bangunan

Penggunaan kaedah reka bentuk ini disebabkan oleh beberapa sebab:

1. Tanah beku abadi terdiri daripada batuan heterogen dengan kadar mampatan yang berbeza, baik beku dan dicairkan.
2. Pangkalan struktur di seluruh kawasan terdedah kepada pemanasan yang tidak rata (kehadiran bilik dandang, dll.).

Hanya ada satu cara untuk menentang penempatan bangunan yang tidak rata. Adalah perlu untuk merancang struktur sokongan dengan margin keselamatan yang mencukupi. Untuk ini, tali pinggang penguat tambahan dipasang dari produk logam bergulung berprofil tinggi.

Wilayah Permafrost

Kajian kejuruteraan dan geologi

Dalam pengiraan daya galas dan ciri struktur asas-asas bangunan dan struktur pada VG, data dari hasil kajian geokryologi digunakan. Penyelidikan dilakukan oleh organisasi reka bentuk khusus sesuai dengan dokumen peraturan. Dokumen normatif merangkumi SNiP, Gosstandart dan cadangan lain.

Hasil tinjauan geokryologi merangkumi:

• ciri-ciri data geocryological tapak pembinaan - kawasan dan kedalaman WG, suhu rata-rata, ketinggian pencairan bermusim tanah, tahap air bawah tanah, dll.
• data dari kajian makmal dan pengujian sampel tanah di ladang. Berdasarkannya, kesimpulan diambil mengenai sifat mekanik tanah baik dalam keadaan beku dan dicairkan, dalam bentuk litologi;
• hasil meramalkan perubahan keadaan permafrost dan hidrogeologi tanah bergantung pada perubahan suhu musim, ketebalan salji, ketinggian lapisan aktif.