Проектирование зданий в особых условиях строительства и эксплуатации. Анотонов В.М - 93 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

вечномерзлые грунты подразделяются на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые. Инженерно-хозяйственная
деятельность человека приводит к ослаблению вечной мерзлоты, к появлению термокарстовых явлений.
Тепловые загрязнения геологической среды в процессе хозяйственной деятельности часто являются причиной массовых
деформаций зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Отепляющие воздействия инфраструктуры приводят к развитию
термокарста. При чрезмерном охлаждении возможны деформации, вызванные морозобойным растрескиванием, пучением грунтов.
В состав мероприятий по инженерной подготовке территорий входит: вертикальная планировка; устройство дорог и
прокладка коммуникаций, отвод поверхностных вод; осушение; недопущение затопления, образования термокарстов.
При строительстве на вечномерзлых грунтах применяют два основных принципа: I – грунты основания сохраняют в мерзлом
состоянии в течение всего периода эксплуатации; II – грунты основания используют в оттаявшем или в оттаивающем состоянии.
При строительстве по I принципу, несущие конструкции проектируют без учета их осадочных деформаций. Конструктивная
система здания такая же, как и при строительстве в обычных условиях. Основным видом фундаментов являются свайные. Поверху
свай устраивается сплошной ростверк. Допускается применение столбчатых железобетонных и монолитных бетонных
фундаментов.
Сохранение вечномерзлого состояния грунтов при проектировании по принципу I достигается [15]: возведением зданий на
подсыпках; теплоизоляцией поверхности грунта под полом; устройством вентилируемых подполий; расположением на первом
этаже неотапливаемых помещений; прокладкой под полом охлаждающих вентиляционных каналов; искусственным охлаждением
грунтов.
Принцип I должен применяться, если грунты застраиваемой территории можно сохранить в мерзлом состоянии при
экономически целесообразных затратах. Использование пластично мерзлых грунтов в качестве основания по принципу I допускается
при условии понижения их температур.
Принцип II должен применяться при наличии в основании скальных грунтов или вечномерзлых, деформация которых
при оттаивании не превышает предельно допустимых значений для проектируемых сооружений и в тех случаях, когда
это экономически оправдано. Уменьшение деформаций может быть достигнуто предварительным искусственным
оттаиванием на заданную глубину, устройством грунтовых подушек, увеличением глубины заложения и прорезкой
сильносжимаемых слоев с опиранием на малосжимаемое основание.
В [47] отмечается, что возводимые системы неремонтнопригодны, т.е. работают до первого отказа. Предполагается создать
ремонтнопригодные системы с управляемой величиной долговечности. Для этого в конструкциях зданий следует предусматривать
возможность восстановления их первоначальных форм.
Регулирование теплового взаимодействия здания с основанием позволит повысить долговечность в несколько раз.
Вентилируемое подполье позволяет стабилизировать верхнюю границу вечномерзлых грунтов. Режим вентиляции назначается из
условия равенства глубины промерзания грунтов в подполье глубине их последующего оттаивания.
При наличии в основании твердомерзлых грунтов основание рассчитывают только по первой группе предельных состояний.
6.2 РАСЧЕТ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
Расчет производится по условию
N ≤ Ф / γ
n
, (6.1)
где N – расчетная нагрузка на основание, включая вес фундамента и грунтов на его уступах;
n
γ – коэффициент надежности,
которым учитывается ответственность здания и сооружения
n
γ
≥ 1,2.
Отдельные и свайные фундаменты, заделанные в вечномерзлый грунт, передают нагрузку через подошву (или острие
сваи) и боковую поверхность, смерзшуюся с грунтом,
,Ф
,
1
,
+γγ=
∑
=
iaf
n
i
iafctu
ARRA (6.2)
где
t
γ и
c
γ – температурный коэффициент и коэффициент условий работы грунтов основания;
iaf
A
,
– площадь смерзания с
боковой поверхностью сваи;
iaf
R
,
– расчетное сопротивление мерзлого грунта по поверхности смерзания фундаментов при
расчетной температуре t
м
или t
z
, определяемое по [76, прил. 6 СНиП].
Коэффициент условий работы основания
c
γ зависит от температуры грунта и технологии устройства фундаментов. Так для
буроопускных и опускных свай
c
γ = 1,1; для столбчатых фундаментов при температуре вечномерзлого грунта –2° и ниже при
заглублении фундаментов в вечномерзлый грунт менее чем на два метра
c
γ
= 1,2, при большем заглублении
c
γ
= 1,1. Если
температура вечномерзлого грунта выше –2 °С,
c
γ = 1,1 и 1 (при заглублении менее двух метров в вечномерзлый грунт и более
двух метров соответственно).
R – расчетное сопротивление мерзлого грунта под нижним концом сваи или под подошвой столбчатого фундамента,
определяется по [76, прил. 6 СНиП] при расчетной температуре t
z
для свайного фундамента или t
м
для столбчатого фундамента на
отметке подошвы фундаментов или под нижним концом сваи:
,
7,5
г
h
k
R γ+=
(6.3)
где k
г
– коэффициент безопасности по грунту равный 0,85.
Все расчетные значения температур вечномерзлых грунтов устанавливаются по формулам:
1) для зданий с холодным подпольем:
• под серединой здания

Страницы