ОСОБЕННСОТИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ НА ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЕ

С целью эффективного строительства объектов в условиях вечной мерзлоты, в каковых следует принимать во внимание мерзлотный либо геокриологический мониторинг — это сохранить в целости мерзлотный грунт под объектом для того, чтобы не произошло оседание здания.

Вечная мерзлота — основная и отличительная черта Севера. По этой причине в отсутствии приукрашивания возможно отметить, то, что с целью оптимального изучения естественных ресурсов сфере вечной мерзлоты необходимо хорошо понимать свойства мерзлых толщ и возможности их применения. Осваивание местности постоянно связано с строительством.

В создании поверхности территории огромную важность имеет подземный лед. Вечная мерзлота предельно хитра. Стоит только незначительно внести изменения в её термическое состояние, снять хотя бы легкий слой торфа, возникают овраги. И действие уже, к огорчению, необратим. Ключевой метод строительства буквально на всей местности вечной мерзлоты – это свайные фундаменты. При строительстве в мёрзлых грунтах наиболее опасным действием для сооружений считается таяние вечномёрзлых грунтов в основании, что приводит к их деформации.

Грунты называются вечномерзлыми, если они имеют отрицательную или нулевую температуру, содержат в своем составе лед и находятся в мерзлом состоянии в продолжение многих лет. [1]

Конструктивные решения основных элементов зданий, возводимых на вечномерзлых грунтах, определяются особенностью их работы в условиях Севера. В связи с этим особое внимание при проектировании уделяется наружным ограждающим конструкциям, от решения которых зависит жесткость зданий, стабильность температурного режима вечномерзлых грунтов в их основании (цокольные перекрытия с проветриваемыми подпольями), температурный режим помещений и теплопотери зданий. [2]

Две проблемы строительства в области вечной мерзлоты. 1-ая — это оседание при оттаивании мерзлых грунтов, насыщенных льдом оснований под фундаментами зданий. 2-ая — это выпучивание свай, фундаментов. Особенно опасны для сооружений неравномерные осадки и пучение мерзлого основания. Несложно представить себе, какие бывают потери от деформаций и разрушений зданий и промышленных сооружений. Главная фактор разрушений — непостоянность качеств мерзлой толщи.

Строить на вечной мерзлоте трудно ещё потому, что её особенности, в первую очередь температура и механические свойства, теснейшим образом связаны с естественной средой. Стоит только уплотнить либо убрать снег в зимнее время, снять растительный слой, либо осушить местность, как свойства вечной мерзлоты начинают существенно меняться. Сооружения будут устойчивыми, в случае если сохранять стабильность вечной мерзлоты и по возможности не тревожить её.

При капитальном строительстве нужно принимать во внимание возможность протаивания мерзлоты и вспучивания грунтов под строительными объектами и при несоблюдении растительного покрова в ходе строительных работ.

В ходе эксплуатации толщу можно или сохранить мёрзлой и абсолютно всеми силами стремиться сохранять это состояние, или удерживать постоянно талой, что даст возможность в целом уйти от трудностей, связанных с промерзанием грунтов. Однако и этот, и иной подходы обладают своими минусами. Обычно в местах вечной мерзлоты строятся сооружения с проветриваемыми подпольями (здания в сваях) либо используется «принудительное охлаждение» с помощью охлаждающих скважин. Проветриваемое подполье – это эффективный вариант строительства, однако заведомо дорогостоящий. Помимо этого, в двух вариантах активно управлять температурным режимом никак не выходит. То есть необходимо предварительно проектировать здания, принимая во внимание возможные колебания температуры, и при этом учитывать вероятность всё-таки сохранять толщу всегда мёрзлой.

Долговечность строений в условиях Крайнего Севера пребывает в зависимости от точного знания абсолютно всех особенностей атмосферного климата определенного района строительства и правильного учета их характеристик при проектировании и строительстве. Основным климатическим воздействием, оказывающим большое влияние на долговечность конструкции, является температура, учитываемая в расчете на термическое сопротивление ограждений.

Рисунок 1. Жилой дом на свайном фундаменте

При строительстве зданий и сооружений промышленного типа в регионах севера главной акцент производится на многоэтажные здания сблокированного типа с более легкими объемно-планировочными решениями. Данные сооружения обладают небольшой площадь застройки, который приводит к значительному уменьшению фундаментов, при этом также крайне ощутимо снижается единая расстояние коммуникаций, тем самым делая легче защиту грунта в его первоначальном состоянии, кроме того, позитивно воздействуя на эксплуатационные условия. При строительстве зданий более 5 этажей используют жесткую конструктивную схему, а одноэтажные сооружения рекомендуется строить, применяя укрупненную сетку колонн.

Рисунок 2. Свайный фундамент под зданием, протечка трубы отопления

При проектировании сооружений применяя первый способ строительства, крайне нежелательно выполнять подвалы либо устраивать этажи на нулевом уровне.

Учитывая все без исключения негативные условия, с которыми можно встретиться в период строительства в районах севера, возможно прийти к заключению, то, что оптимальной применимой технологией с целью строительства зданий и сооружений в таких условиях считается строительство из готовых модулей. Основной плюс этого состоит в том, что сооружения, обладающие модульную конструкцию, строятся на порядок активнее нежели какие-либо другие. Невозможно не отметить также о невысокой трудоемкости процесса, что существенно уменьшает стоимость вопроса. Не будем выпускать из виду и о доставке, а кроме того, и о массе использованных материалов из которых строим, ведь чем меньше весит конструкция, тем нам её легче перевозить.

Не столь значительным, однако все же важным пунктом при строительстве зданий и сооружений в регионах Крайнего Севера считается внешний вид. Отсутствие ниш и выступающих элементов весьма нежелательны. Цветовое решение может быть разнообразно. Предпочтительно, чтобы доминировали красочные расцветки, такие как желтый, зеленый и таким образом затем. Во-первых, благодаря этому можно выделить ориентиры в пространстве, а во-вторых, усовершенствовать настроение у людей там проживающих.

Подводя итог всему ранее сказанному, хочется выделить, во-первых, перед началом строительства следует осуществить все подготовительные работы и выбираем метод согласно которому будем проектировать объект. Во-вторых, стремиться использовать новые технологии и инженерные решения. Важность данной проблемы на данный момент состоит в том, что строительство и проектирование жилых зданий и сооружений — это то, без чего нельзя будет освоить Крайний Север.

Список литературы:

1. Ю.Я. Велли, В.И. Докучаева, Н.Ф. Федорова: Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах — Ленинград: Стройиздат, 1977, 552 с. [1].
2. Васильковский А. П., Шкляров Н. Д. Конструкции гражданских зданий для строительства на Севере.-Л.: Стройиздат, Ленингр. Отд-ние, 1979. - 136 с., ил. [2].