Теплотехнические расчеты грунтов основания зданий и сооружений

При проектировании и строительстве зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах (ММГ), в зависимости от конструктивных особенностей и инженерно-геокриологических условий, применяется Принцип I или Принцип II использования ММГ в качестве основания.

Принцип I предполагает использование грунтов основания в мерзлом состоянии в течение строительства и всего периода эксплуатации сооружения.

Принцип II предполагает предпостроечное оттаивание ММГ или допускает их оттаивание в процессе эксплуатации сооружения.

В зависимости от выбранного Принципа использования грунтов, в соответствии с действующими нормативными документами, при проектировании оснований и фундаментов сооружений, следует выполнять теплотехнические расчеты основания и расчеты основания и фундаментов на силовые воздействия. По результатам расчетов выбираются необходимые технические решения, обеспечивающие надежность и долговечность проектируемых объектов.

При использовании многолетнемерзлых грунтов по Принципу I такими техническими решениями являются:
- устройство вентилируемых подполий или холодных первых этажей зданий;
- укладка в основании сооружения вентилируемых труб, каналов или применение вентилируемых фундаментов;
- установка сезоннодействующих охлаждающих устройств (СОУ);
- мероприятия, направленных на уменьшение теплового воздействия сооружения на мерзлые грунты основания (теплозащитные экраны, подсыпки и т.д.).

При использовании многолетнемерзлых грунтов по Принципу II чаще всего предусматриваются мероприятия по уменьшению деформаций основания или мероприятия по приспособлению конструкций сооружения к восприятию неравномерных деформаций основания.

При использовании многолетнемерзлых грунтов по Принципу I также необходимо выполнять расчеты по несущей способности – для твердомерзлых грунтов и по несущей способности и деформациям – для пластично-мерзлых грунтов.

При использовании многолетнемерзлых грунтов по Принципу II расчеты по деформациям выполняются во всех случаях, при этом для оснований, оттаивающих в процессе эксплуатации сооружения, расчет по деформациям надлежит производить из условия совместной работы основания и сооружения.
Моделирование температурного поля, формирующегося вокруг нефтедобывающей скважины с применением мероприятий по термостабилизации грунтов (установка СОУ в приустьевой зоне)
Моделирование температурного поля грунтов основания железнодорожной насыпи на участке перехода через водную преграду
В зависимости от стадии реализации проекта (этап инженерных изысканий, технико-экономическое обоснование, проектирование, строительство или эксплуатация объекта) специалисты ООО “АПЕКСГЕО” готовы выполнить:
- сбор и полный анализ исходных материалов инженерных изысканий;
- изучение технических характеристик проектируемых объектов и оценку предполагаемых техногенных воздействий и нагрузок;
- 3D теплотехническое моделирование взаимодействия объектов любой сложности и конфигурации с многолетнемерзлыми грунтами основания;
- расчеты глубины сезонного промерзания и оттаивания по методикам СП 25.13330 “Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах” или по результатам теплотехнического моделирования;
- расчеты осадки грунтов при оттаивании по методике СП 25.13330 “Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах” и специальным методикам для щебнистых, полускальных и скальных грунтов;
- расчеты несущей способности свай и сил морозного пучения по методикам СП 25.13330 “Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах” и СП 24.13330 “Свайные фундаменты”;
- определение необходимой высоты насыпи для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии при проектировании по Принципу I и минимизации осадок при проектировании по Принципу II;
- определение ореолов оттаивания вокруг подземных трубопроводов, заглубленных сооружений и добывающих скважин с выдачей рекомендаций и разработкой технических решений по их уменьшению;
- расчет температурного режима вентилируемого подполья с определением модуля вентилирования и необходимого количества продухов;
- теплотехнические расчеты и разработку рекомендаций и технических решений по предотвращению деформаций автомобильных и железнодорожных насыпей в районах распространения многолетнемерзлых грунтов;
- экспертную оценку эффективности проектируемых мероприятий по температурной стабилизации грунтов с выдачей соответствующих заключений;
- разработку раздела Проектной и Рабочей документации “Температурная стабилизация грунтов”, а также корректировку (оптимизацию, дополнение) данных разделов, выполненных сторонними организациями;
- сопровождение при прохождении Государственной экспертизы или оперативное устранение замечаний по разделам документации, касающийся оснований и фундаментов, возводимых на мерзлых или оттаивающих грунтах.