冻土原则建设基地和基础

冻土地区以外的建筑通常是认为所有的负载从一个基础的基础结构是通过轴承地面,地面接触的基础只是偶尔有竖向荷载(如桩与深基础)。基金会和地面之间的相互作用是评估不同地区的深季节性冰冻和永久冻土。负载是传送到地面通过所有地面表面接触的基础。这是与事实相关的冰结的基础表面与地面发生切向的结果和正常压力传播从地面到基金会,基金会在地上。传播的价值强调由冰结的力量有限。

压力的方向产生的基础和地面之间的相互作用可以改变随着时间的推移,取决于层(季节性或长期冻结)坐落的基础。基金会的主要类型的嵌入图18.1所示。因此,层内的季节性冻结或解冻,切向应力传播从地面基础开发期间的一层冻结和起伏,并直接向上。在应对冰结的基金会常年冻土的层内,冰冻的地面需要负载的一部分基础不仅通过它的基地,还在整个表面。同时一边冰结的下部基础的永久冻土层阻力增加的基础起伏开发过程中冻结一个季节融化层。基金会可以稳定或可以移动(胀或解决)共同作用的结果正常和切向力以及膨胀力摩擦力(有时)。非均匀流动的基础

图18.1。基础图(a、b -冻土;c, d -关闭融区;e、f -在季节性融化和季节性冻结地面,分别):

地面1 - 5 -(1 -在整个时期的建筑在冻结状态

2 -人工冻结施工之前或期间的操作,

3 -人工解冻之前施工或操作期间,

4 -接受季节性融化和冻结,5 -解冻状态结构的整个运行期间);6 -永冻层的上表面(a)和季节性冻土的基础(b)。

图18.1。基础图(a、b -冻土;c, d -在封闭的融区;e、f -在季节性融化和季节性冻结地面,分别):

地面1 - 5 -(1 -在整个时期的建筑在冻结状态

2 -人工冻结施工之前或期间的操作,

3 -人工解冻之前施工或操作期间,

4 -受到季节性融化和冻结,5 -解冻状态结构的整个运行期间);6 -永冻层的上表面(a)和季节性冻土的基础(b)。

向上或向下的建筑和结构变形的主要原因。嵌入的基础下面的季节性冻结或季节融化层会导致年度膨胀过程和地面沉降的影响作用只在部分表面。基础完全嵌入层的季节性冻融经历起伏和结算不仅通过侧表面,而且通过基础的基础。

措施确保所需的保护和耐用性的结构和操作在设计和品质必须考虑永冻层的建筑。这是通过选择最优结构的设计特点,基础的类型,提高轴承的结构属性的方法,通过调节热结构和基地之间的相互作用。是传统调用一组这些措施或其中的某些部分的方法确保工程结构的稳定性。按照惯例所有这些方法都是统一分成两个大组称为使用冻土的原则为基础,按照建筑规范和规定77-18-76。

原则我:常年冻土地基中使用在冷冻状态,期间被保存下来的建筑和结构的操作在给定的时期。这包括以下方法来保证结构的稳定性:(a)通过保持地基冻;(b)通过限制冻土解冻的基础;(c)的初步冻结地基;(d)通过冻结地面基地建设和运营过程中。

原则的IP。使用永久冻土解冻状态(被允许解冻过程中操作的结构或解冻到设计深度之前施工)。这包括以下方法来确保结构稳定性:(a)通过调整以上基础上结构允许地基不均匀沉降对上部结构的容许冻土融化过程中操作(一个建设性的方法);(b)的prethawing冻土;(c)通过稳定的初始位置永冻层的上表面。

选择的原则建设永久冻土和控制为基础的方法,一方面,在全面研究网站的geocryological条件考虑的可能改变结构的建设和运营过程中,另一方面,在全面考虑施工的特性(尺寸的基础、结构材料使用和结构的使用寿命),和操作方式(与放热或不放热,使用湿或干燥过程等)。数据的可用性和交通条件结构材料、电源建设和工作的季节性的依赖是很重要的。让我们考虑的方法来实现我在冻土地带的建设原则。

确保结构稳定性的方法保持地面冻结或冷却

这个方法开始被广泛应用一旦n.a Tsytovich开发了一个程序常年冻土热物和强度计算的基础是在1928年。该方法是基于完整切除释放热量由建筑或结构,即在现有的保护温度制度永久冻土,或者其冷却到低于自然的温度。通风地板下地窖,收到广泛认可在实践中由于易于施工和运行的可靠性,是最普遍的建筑维护结构的排热。从1928年起,大量的工程结构基础一直冻结在北部和俄罗斯东北部构造(城市,背面佛库塔煤窑里做苦力Noril 'sk,雅库茨克,马加丹州,等等)。半个世纪的连续操作的经验已经证明,这种方法的建设正在蓬勃发展。后来,由外国专家已经广泛应用在建设北部的阿拉斯加和加拿大。地下室的几种类型(图18.2 a, b, c)通常在这种情况下使用。这些都是:1)开放,即空间开放下各方的建筑

图18.2。根据建筑结构使用地面为基础的第一原则:a - c -酒窖(a -通风开放,b -通风罩和一些空气孔,c -冷层),d-f——建筑结构(d -充满冷却管道的基础,与有限的冻土融化,e - / -与初步地面冻结);1 - 3 -边界的永冻层(1 -在自然条件下,2 -条件下发展过程中操作的结构,初步冻结后3 -)。

图18.2。根据建筑结构使用地面为基础的第一原则:a - c -酒窖(a -通风开放,b -通风罩和一些空气孔,c -冷层),d-f——建筑结构(d -充满冷却管道的基础,与有限的冻土融化,e - / -与初步地面冻结);1 - 3 -边界的永冻层(1 -在自然条件下,2 -条件下发展过程中操作的结构,初步冻结后3 -)。

全年或结构下通风与空气(在冬季和夏季);2)关闭,与空气孔,通过地下室空间封闭的脚柱,通过通风开口,这样保持基冷冻或所需的空气冷却循环;3)没有空气寒冷的脚柱孔是构造——作为一个规则,在强风的地区孔插在冬天下雪。

特别热工程计算的假设的基础上完成热量除去结构,确定进行通风和自冷酒窖的高度。这样计算的过程提出的附加说明Tsytovich是由N.I. Saltykov,逝者Porkhayev等等。经验表明,酒窖的高度从0.5变化到1.8 - -2.0 m取决于geocryological条件的严重程度和规模结构。在北方用隔热密封多层地板是用来减少热量的损失通过地下室上方的地板。

如果自然通风是不足根据热力工程计算的结果,强制通风或人工冷却地面启动。一个这样的结构变体所示图18.2 d。

一个方法,以确保ofperennially冻土解冻的结构稳定性

用这种方法允许永久冻土融化深度由热力工程计算。基金会是深入冻土,低于固定解冻盆地(见图18.2 e)。人能获得一些减少基础施工成本的部分或完全放弃冷却系统。然而一些增加的年平均温度的冷冻基地地面发生解冻盆地的形成导致承载力下降。为了补偿基础的承载力降低仍然必须深入地面导致这些基础的成本上升。此外,该方法需要很近的位置控制冻土解冻盆地的上边界。

方法以保证结构的稳定性,初步底层地面冻结

在冻土地区群岛,而很难站点建筑完全在一个冰冻的质量。在这种情况下初步冻结解冻的地面层进行(见图18.2),然后将其保存冷冻冷却系统的帮助。这个方法的基本缺点是它的高成本和施工时间的延长冻结期内,通常覆盖3 - 6个月。因此这种方法没有被广泛应用在民用和工业工程实践。然而它是广泛应用于水工构造物:在大坝建设在冻土地带创建counter-seepage冻土在身体的核心;驾驶隧道过程中与高水压力和地面解冻我的业务地区的地面。

确保结构稳定性的方法使用地面冻结在建设和运营过程中

这种方法通常用于地区冻土发生无关的类型的冻土上限的季节性的冻结层分开。基金会的基础铺设层的永久冻土层解冻地面式。冷却系统的基础建设投入后冻土深度0.5 - f。0米,安装毗邻的每一部分基础然后以上基础上建设结构开始。冰冻的地面冷却系统引起的增加其体积,以极大的水平压力发展之间的地面解冻冷却系统。广阔的力量修复基础防止上行下膨胀力的影响。随着时间的推移完成地面冻结与保留基础稳定。

类型的基础

在基础施工过程中,根据原理,浅(表面)的帖子和桩(图18.3)。主要用于轻浅基础,平房,最常见的木制建筑。他们被放置在浅挖掘层内的季节性融化或直接在地面上。与这些类型的操作的结构基础是伴随着与脉动变形模式的季节性冻结和地面起伏以及季节性融化过程中结算。压力在桩基础桩反力平衡的冻土桩脸上冻硬的地面部队和桩侧表面。如果冻土强度不能确保桩结构的稳定性,使用柱基础,这双鞋子被放在一堆的基础(见图18.3 II)。

制作桩、钢筋混凝土、木材或金属。将单桩对桩和桩集群被认为是在设计。桩可以放置无聊,通过降低到位置和无聊和驾驶(见图18.3 III)。在第一种情况下桩安装在一个初步无聊洞直径大于桩的直径。桩孔壁之间的空间充满了泥浆或冻结后的砂浆。bored-driven成堆被驱动到孔的直径小于桩直径。可以使用此方法时,年平均温度是接近0°C。降低桩是安装在预热和prethawed地面。

如上所述,在冻土区内建设第二个原则包括确保结构稳定性的几种方法。

确保结构稳定性的方法由地上结构适应微分定居点容许冻土解冻操作过程中这是一个建设性的设计和施工方法,最古老的方法,在北方基础工程。施工时使用这种方法进行解冻盆地形成以下建筑和结构(图18.4)的结果和地面沉降发生放热。和解微分通常是因为岩性不均匀的,不均匀的热释放建设和载荷分布的,因为解冻

继续阅读:改进的冻土地基的方法

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