Mga pundasyon at pundasyon sa permafrost: pagkalkula

Pagpapanatili ng kalagayan sa lupa

Scagram diagram ng istraktura sa seksyon, isinasaalang-alang ang base

Ang pagpipiliang ito ay angkop para magamit kung:

mayroong isang makabuluhang kapal ng permafrost na lupa;
ang mga gusali ay naglalabas ng malaking halaga ng init at maliit ang laki.

Ang pagkalkula at pagbibigay-katwiran ng pagpipiliang ito ay ginawa sa pagtatapos ng huling siglo. Ngayon ay pangkalahatan itong kinikilala at pinapayagan kang sulitin ang mga mataas na kalidad ng gusali ng mga permafrost na lupa.

Ang kakanyahan ng prinsipyong ito ay upang mapanatili ang orihinal na estado ng lupa, kapwa sa panahon ng pagtatayo ng istraktura at sa kasunod na paggamit nito. Ito ay katanggap-tanggap na nabigyan ng kakayahang pangkabuhayan ng pagpapanatili ng lupa sa natural na estado nito.

Ito ay mas madali kaysa sa anupaman upang magtayo ng mga pundasyon sa mga uri ng mga permafrost na lupa na hindi plastic-frozen. Sa pagkakaroon ng naturang mga lupa, posible na bawasan ang temperatura ng base sa mga kinakailangang halaga. Kapag kinakalkula ang mga pundasyon na inilatag sa mga permafrost na lupa, isinasaalang-alang ang inaasahang pagkawasak at pagpapapangit sa ilalim ng pagkarga.

Sa kasong ito, ang pangunahing punto ay upang maiwasan ang mga pagbabago sa layer ng permafrost. Iyon ay, huwag payagan itong baguhin ang mga pag-aari nito mula sa init na nabuo ng gusaling ginagamit. Samakatuwid, ang ilalim ng lupa ay nakaayos na malamig at maayos na maaliwalas (sa pamamagitan ng mga lagusan sa bahagi ng basement o sa zabirka).

Mga tampok ng mga permafrost na lupa

Ang mga naitayong pundasyon sa mga permafrost soils (VG) ay may kani-kanilang pagkakaiba dahil sa mga espesyal na mekanikal na katangian ng mga geological na pundasyon. Ang pag-sign ng permafrost ay sinusunod sa panahon ng paggalugad sa gawaing puno ng yelo, mas makapal na takip, mga zone ng mga pag-aalis ng tectonic.

Ang kapasidad ng tindig ng VG ay nakasalalay sa mga mekanikal na katangian ng tinaguriang "ice semento", mga pagbabago sa mga siklo ng temperatura at iba pang mga phenomena. Upang makalkula ang pundasyon sa permafrost, kinakailangan upang magsagawa ng isang bilang ng mga geological at permafrost na pag-aaral ng paggalugad.

Ang mga lupaing Permafrost ay gaganapin sa pamamagitan ng tumagos na mga bono ng yelo-semento, na pinahabang mga ugat ng yelo na dumaan sa masa ng lupa sa parehong patayo at pahalang na mga eroplano. Sa panahon ng pagsisimula ng mainit na panahon, ang mga bond ng yelo-semento ay maaaring bahagyang gumuho (matunaw lamang). Bilang isang resulta, ang kapasidad ng tindig ng subgrade ay bumagsak nang malaki. Sa mga lugar na may ganitong mga kondisyon, ang lupa ay hindi angkop para sa pagtatayo.

Mga prinsipyo ng pagdidisenyo ng mga pundasyon ng mga istraktura sa mga permafrost na lupa

Ngayon, ang mga taga-disenyo ay gumagamit ng dalawang pangunahing pamamaraan para sa pagdidisenyo ng mga pundasyon sa pangmatagalan na mga nakapirming lupa (MM) para sa pagkalkula ng mga pundasyon ng pundasyon sa WG.

Paraan ng isa

Ang pamamaraan ay batay sa pagpapanatili ng temperatura ng water-gas, hindi pinapayagan ang permafrost na matunaw. Ang pamamaraan ng disenyo na ito ay ginagamit para sa mga lugar na may makapal na mga layer ng pangmatagalan na mga nakapirming mga lupa. Ang mga pangunahing prinsipyo ng pamamaraan ay binuo at ipinatupad noong ikalawang dekada ng ikadalawampu siglo. Bagaman maraming mga bahay at gusali sa mga lungsod tulad ng Irkutsk, Chita at Khabarovsk ay dinisenyo at itinayo alinsunod sa prinsipyong ito sa pagtatapos ng ika-19 na siglo.

Ang pamamaraang ito ay batay sa mga sumusunod na probisyon:

ang base ng pundasyon ay dapat na isawsaw sa permafrost sa lalim na hindi bababa sa 1 m;
ang paghuhukay ay ginawa sa ilalim ng pundasyon sa isang paraan na pagkatapos ay ang nabuong mga sinus ay puno ng di-buhaghag na lupa;
backfilling kasama ang perimeter ng base ng istraktura sa cross-section ay kumakatawan sa isang trapezoid na nakaharap sa ibaba na may mas maliit na tuktok;
ang mga site ng konstruksyon ay dapat magkaroon ng isang ilalim ng lupa na taas ng hindi bababa sa 0.7 - 1 m;
kasama ang perimeter ng ilalim ng lupa, ang mga teknolohikal na bukana (air vents) ay nakaayos sa mga pader para sa patuloy na bentilasyon ng silid.

Diagram ng istraktura ng pundasyon ng gusali ayon sa unang prinsipyo

Ang layunin ng mga air vents ay, salamat sa mga butas, ang ilalim ng lupa ay patuloy na maaliwalas. Ang mga alon ng hangin ay nagdadala ng maiinit na hangin sa labas at nagdadala ng mga masa ng hangin na may mababang temperatura. Ito ay naging isang uri ng ref na hindi pinapayagan ang init mula sa bahay na tumagos sa frozen na base. Ang Frozen na lupa ay nagpapanatili ng isang pare-pareho na temperatura at hindi mawawala ang kapasidad ng tindig.

Bilang resulta ng mga obserbasyon sa loob ng maraming dekada, napagpasyahan na ang hangganan ng permafrost sa ilalim ng gusali ay lumilipat paitaas. Ito ay dahil sa kawalan ng pagkakalantad sa solar radiation, ang mahalagang aktibidad ng aktibong layer (DS). Ipinapakita ng pigura kung paano nagbabago ang border ng M.M:

Ang pagbabago ng hangganan ng bubong M.M sa ilalim ng gusali

Ang katatagan ng isang istrakturang idinisenyo ayon sa unang prinsipyo ay natutukoy ng pormula:

K_cQ + K₁ (N + q)> K₂TF

Ang Q ay ang puwersa laban sa buckling ng lupa;

Ang N ay ang kabuuang karga mula sa bigat ng istraktura;

Ang T ay ang antas ng pagyeyelo ng lateral edge ng pundasyon na may lupa;

q ay ang pagkarga mula sa gusali na nakadirekta sa mga bangko sa lupa;

K_c - to-NT homogeneity;

K₁ - to-nt overload (pare-pareho ang halagang katumbas ng 0.9);

K₂ - labis na karga sa to-NT mula sa mga puwersa ng pag-angat (pare-parehong halaga na katumbas ng 1.1);

Ang F ay ang puwersahang nakakakuha ng lakas.

Pangalawang Prinsipyo

Ang pamamaraang ito ng pagdidisenyo ng mga pundasyon ng mga gusali sa VG ay nagbibigay-daan sa ilang pagkatunaw ng lupa nang direkta sa ilalim ng gusali. Para dito, ginagamit ang dalawang pamamaraan:

nakabubuo;
paunang gusali.

Nakabubuo

Ang kakanyahan ng pamamaraan ay binubuo sa pagkalkula ng mga sumusuporta sa istraktura ng mga gusali at istraktura na may isang malaking margin ng kaligtasan. Pinapayagan ng disenyo ang hindi pantay na pag-areglo ng istraktura sa mahabang taon ng operasyon.

Mga posibleng pagpapapangit ng istraktura dahil sa pagbuo ng isang mangkok na natutunaw

Ang kababalaghang ito ay lumilikha ng mga kundisyon ng hindi pantay na pag-areglo, at ito naman ay maaaring magbanta sa integridad ng mga istraktura ng bahay. Upang maiwasan itong mangyari, ang mga organisasyon ng disenyo, kapag kinakalkula ang mga pundasyon, maglatag ng isang tiyak na margin ng kaligtasan.

Paunang gusali

Ang aplikasyon ng pamamaraang ito ng disenyo ay dahil sa isang bilang ng mga kadahilanan:

Ang pangmatagalang frozen na lupa ay binubuo ng mga magkakaiba na bato na may iba't ibang mga rate ng compression, kapwa nagyeyelo at natunaw.
Ang base ng istraktura sa buong lugar ay nahantad sa hindi pantay na pag-init (ang pagkakaroon ng isang boiler room, atbp.).

Mayroon lamang isang paraan upang labanan ang hindi pantay na pag-aayos ng mga gusali. Kinakailangan na mag-disenyo ng mga sumusuporta sa istraktura na may sapat na margin ng kaligtasan. Para sa mga ito, naka-install ang karagdagang mga naninigas na sinturon mula sa mga produktong mataas na profile na pinagsama na metal.

Rehiyon ng Permafrost

Mga survey sa engineering at geological

Sa mga kalkulasyon ng kapasidad ng tindig at mga tampok na istruktura ng mga pundasyon ng mga gusali at istraktura sa VG, ginagamit ang data mula sa mga resulta ng mga geocryological na pag-aaral. Isinasagawa ang pananaliksik ng mga dalubhasang organisasyon ng disenyo alinsunod sa mga dokumento sa regulasyon. Kasama sa mga pangkaraniwang dokumento ang SNiPs, Gosstandart at iba pang mga rekomendasyon.

Ang mga resulta ng mga geocryological survey ay kasama ang:

mga katangian ng geocryological data ng lugar ng konstruksyon - ang lugar at lalim ng WG, ang average na temperatura, ang taas ng pana-panahong pagtunaw ng lupa, ang antas ng tubig sa lupa, atbp.
data mula sa pag-aaral sa laboratoryo at pagsubok ng mga sample ng lupa sa bukid. Batay sa mga ito, ang mga konklusyon ay nakuha tungkol sa mekanikal na pag-aari ng lupa kapwa sa nakapirming at lasaw na estado, lithological form;
ang mga resulta ng paghula ng mga pagbabago sa permafrost at hydrogeological state ng lupa depende sa pana-panahong pagbabago sa temperatura, ang kapal ng snowfall, ang taas ng aktibong layer.