Проектирование

При проектировании температурной стабилизации грунтов (ТСГ) оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах следует учитывать местные условия строительства, требования к охране окружающей среды, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных условиях.

Проектные решения по системам ТСГ оснований и фундаментов сооружений (конструкции, тип системы, необходимость, методы и параметры термостабилизации грунтов основания) должны соответствовать типу площадки обустройства, сроку службы, уровню ответственности, степени взрыво- и пожароопасности, конструктивно-технологическим характеристикам сооружения, режиму эксплуатации сооружения.

Выбор технических решений ТСГ оснований и фундаментов следует производить на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов. При выборе технических решений следует отдавать предпочтение решениям, позволяющим управлять надежностью оснований и фундаментов в процессе эксплуатации.

Опыт проектирования и строительства в районах Крайнего Севера даёт основание в настоящее время  обобщить необходимые технические решения использования систем температурной стабилизации грунтов оснований в зависимости: от состояния многолетнемерзлых грунтов (ММГ), температуры ММГ, ширины зданий и  теплового режима  внутри зданий.

Разработка проектной документации на устройство систем ТСГ оснований и фундаментов сооружений осуществляется на основе данных инженерных изысканий, обосновывающих технико-экономических расчетов (при обязательной вариантной проработке). При разработке проектной документации по заданным ген-проектировщиком генпланам выбираются конструктивные решения систем ТСГ оснований и фундаментов, определяется и утверждается сводно-сметный расчет проекта.

Разработка рабочей документации осуществляется на основе технических решений разработанных в проектной документации или на основании результатов дополнительной проработки проектных решений. При разработке рабочей документации уточняются конструктивные особенности устройства оснований и фундаментов, разрабатывается комплект рабочих чертежей и рабочие (строительные) сметы.

Разделы проектной документации должны содержать все необходимые обоснования технических решений и  результаты прогнозных расчетов.

Основными геологическими и геокриологическими факторами, влияющими на выбор технических решений, является льдистость, засолённость и физико-механические свойства многолетнемерзлых грунтов и их изменения в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Особое внимание при определении состояния вечномерзлых грунтов следует уделять засоленности грунтов. При наличии засоленности грунтов, происходит понижение температуры начала замерзания грунтов и температуры перехода грунтов в твердомерзлое состояние.

В начале выполнения проектных работ, разрабатывается  предварительная схема расстановки ТК (термостабилизаторов) или схемы расположения системы «ГЕТ» (горизонтальная естественнодействующая трубчатая) / «ВЕТ» (вертикальная естественнодействующая трубчатая). Для этого  используются ранее разработанные проекты с аналогичными грунтовыми условиями. Выдается задание в группу прогнозных расчетов, где  проводится численное моделирование процессов взаимодействия зданий и сооружений с грунтами с использованием программ FROST-DК:

- прогноз изменения геокриологических условий площадки в процессе строительства и  эксплуатации;
- прогноз изменения поверхностных условий относительно естественных, которые могут привести к увеличению величины сезонного промерзания - оттаивания и образованию талых зон или новообразованию мерзлоты;
- прогноз изменения величины снегозаносов, которые могут привести и к значительному повышению температуры грунтов, что в совокупности с другими факторами, приводит к растеплению грунтов.

По среднегодовой температуре, определяющей  состояние грунтов,  они разделены на  три группы:

- талые грунты, имеющие среднегодовую температуру  0°С  и более;
- «высокотемпературные», имеющие среднегодовую температуру выше -3°С и ниже 0°С;
- низкотемпературные, имеющие среднегодовую температуру  -3°С  и ниже.

Порядок проектирования оснований с использованием систем  ГЕТ, ВЕТ, ТК приведен ниже на блок-схеме.

 


 

Требования к исходным данным

Для разработки проекта ТСГ на стадии проектной и рабочей документации необходимы следующие исходные данные:

- задание на проектирование;
- отчет о комплексных инженерно-геологических и геокриологических изысканиях;
- задания и комплект чертежей заказчика.

Инженерно-геологические изыскания должны быть предоставлены заказчиком или генпроектировщиком и содержать следующие исходные данные:

- схему расположения  геологических скважин,  совмещенную с генпланом площадки;
- геологические разрезы по скважинам с названием и основными характеристиками грунтов;
- таблицу физико-механических свойств многолетнемерзлых грунтов с указанием льдистости, засоленности;
- таблицу температур грунтов по глубине скважины.

Инженерно-геологические изыскания должны быть выполнены не ранее  3-х лет до начала проектирования.

В задании заказчика должны содержаться данные о требуемой температуре грунтов, для которой рассчитана несущая способность грунтов основания.

Комплект чертежей задания должен содержать:

- схему генплана площадки с посадкой зданий и организация рельефа;
- схему свайного поля (обязательно в формате  dwg);
- разрезы по зданиям, сооружениям, с указанием отметок пола, низа перекрытия (низа утепления) проветриваемого подполья, покрытия пола проветриваемого подпо-лья, состава пола, разрезы по опорам трубопроводов, с указанием отметок верха опор;
- температуру внутри  помещений, сооружений, температуру продукта в трубопроводах, в подземных емкостях, наличие и толщину утеплителя их стенок;
- план полов с указанием состава пола;
- размеры и конструкцию, отметки низа приямков,  смотровых канав;
- узел устройства цоколя здания с указанием размеров и состава отмостки;
- наличие коммуникаций (технологических сетей), места их ввода в здания и разводка в проветриваемом подполье или грунте.