Влияние преобразования грунтов криолитозоны на их температурное состояние в основании здания

Журнал: №9-2022
Авторы:

Ильичев В.А.,
Никифорова Н.С.,
Коннов А.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2022-9-12-17
УДК: 624.15

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Строительство зданий и сооружений в районах распространения слабых водонасыщенных глинистых грунтов требует улучшения их строительных свойств путем создания преобразованных оснований, например с помощью устройства щебеночных столбов. Создание вертикальных столбов из щебня позволяет уплотнить окружающий грунт, снизить его влажность и тем самым повысить деформационные и прочностные характеристики основания перед началом строительства. Данная технология получила широкое распространение в мировой практике преобразования грунтов и была применена на ряде российских объектов в талых грунтах. Актуальным является исследование применения столбов из щебня для преобразования грунтов в криолитозоне. Была поставлена цель изучить особенности температурного режима преобразованного основания и его влияния на окружающие многолетнемерзлые грунты (ММГ). Численным методом в программном комплексе Frost 3D было проведено моделирование температурного состояния преобразованного слабого суглинистого основания и окружающего массива грунта с учетом теплового влияния здания и потепления климата для условий Якутска. Задавался тепловой режим открытого проветриваемого подполья здания с малозаглубленным фундаментом. Моделирование показало, что преобразование основания устройством щебеночных столбов оказывает заметное влияние на распределение температуры в усиливаемом основании и окружающем массиве грунта: наблюдается понижение температуры основания и окружающего грунта в холодный период и повышение в теплый, увеличивается толщина сезонно-талого слоя. Для предотвращения увеличения толщины сезонно-талого слоя в зоне преобразования рекомендуется выполнять песчаную насыпь.
В.А. ИЛЬИЧЕВ1, академик РААСН, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Н.С. НИКИФОРОВА2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.В. КОННОВ3, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Российская академия архитектуры и строительных наук (127025, г. Москва, ул. Новый Арбат, 19)
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
3 Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)

1. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Анжело Г.О. Взаимодействие щебеночной сваи с окружающим грунтом и ростверком // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2019. № 3. С. 2–6.
2. Pivarč J. Stone columns – determination of the soil improvement factor // Slovak journal of civil engineering. 2011. Vol. XIX. No. 3, pp. 17–21.
3. Castro J. Modeling Stone Columns // Materials. 2017. No. 10 (7), рp. 23.
4. Chen J.-F., Li L.-Y., Xue J.-F., Feng S.-Z. Failure mechanism of geosynthetic-encased stone columns in soft soils under embankment // Geotext. Geomembr. 2015. No. 43, pp. 424–431.
5. Becker P., Karstunen M. Volume averaging technique in numerical modelling of floating deep mixed columns in soft soils. In Installation Effects in Geotechnical Engineering. Boca Raton: CRC Press, 2013, pp. 198–204.
6. Деген У., Долгов П.Г. Использование щебеночных и песчаных свай для усиления слабых грунтов основания транспортных сооружений. Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути: Труды XIV Международной научно-технической конференции. Чтения, посвященные памяти профессора Г.М. Шахунянца. М., 2017. С. 73–74.
7. Шепитько Т.В., Артюшенко И.А. Влияние вертикальных столбов из щебня на криогенные процессы грунтов основания земляного полотна // Транспортные сооружения. 2019. № 4. 11 c.
8. Артюшенко И.А. Усиление основания земляного полотна вертикальными столбами из щебня на участках с многолетнемерзлыми грунтами: Дис. … канд. техн. наук. М. 2020. 175 с.
9. Ильичев В.А., Никифорова Н.С., Коннов А.В. Прогноз изменения температурного состояния основания здания в условиях потепления климата // Жилищное строительство. 2021. № 6. C. 18–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2021-6-18-24
10. Nikiforova N.S., Konnov A.V. Forecast of the soil deformations and decrease of the bearing capacity of pile foundations operating in the cryolithozone // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2022. No. 18 (1), pp. 141–150. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2022-18-1-141-150
11. Ильичев В.А. Перспективы развития поселений Севера в современных условиях. М.: Российская академия архитектуры и строительных наук, 2003. 151 с.
12. Ханаков С.А. Цифровой прототип грунтокомпозитного основания арктических фундаментов для кустовой площадки нефтедобывающих скважин. Сборник докладов IV международной научно-практической конференции «Современные технологии инженерных изысканий, проектирования и строительства на многолетнемерзлых грунтах». М. 2021. С. 112–116.
13. Школьник И.М., Ефимов С.В. Региональная модель нового поколения для территории северной Евразии // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2015. Вып. 576. С. 201–211.
14. Катцов В.М. Развитие технологии вероятностного прогнозирования регионального климата на территории России и построение на ее основе сценарных прогнозов изменения климатических воздействий на секторы экономики. Ч. 1. Постановка задачи и численные эксперименты // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2016. Вып. 583. С. 7–29.
15. Катцов В.М. Развитие технологии вероятностного прогнозирования регионального климата на территории России и построение на ее основе сценарных прогнозов изменения климатических воздействий на секторы экономики. Ч. 2. Оценки климатических воздействий // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2019. Вып. 593. С. 6–52.

Для цитирования: Ильичев В.А., Никифорова Н.С., Коннов А.В. Влияние преобразования грунтов криолитозоны на их температурное состояние в основании здания // Жилищное строительство. 2022. № 9. С. 12–17. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2022-9-12-17


Печать   E-mail