Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 [ 130 ] 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

ГЛАВА XI

ПРЕДПОСТРОЕЧНОЕ ОТТАИВАНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ в УСЛОВИЯХ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

§ 1. Условия применимости предпостроечного оттаивания при строительстве на вечномерзлых грунтах

В настоящее время метод возведения сооружений на предварительно оттаявшем на должную глубину грунтовом основании все шире применяется на практике, так как в определенных условиях имеет ряд несомненных преимуществ перед другими методами возведения сооружений на вечномерзлых грунтах.

Этот метод впервые был предложен проф. А. В. Ливеровским *, а некоторые экономические обоснования предпостроечного оттаивания вечномерзлых грунтов оснований при возведении на них сооружений и физическая сторона структурных процессов, протекающих в оттаивающих грунтах, освещены в работе В. Ф. Жу-ко в а **.

Практика строительства сооружений на вечномерзлых грунтах в СССР показывает, что в настоящее время наиболее перспективными являются два метода возведения сооружений на вечномерзлых грунтах: метод сохранения мерзлого состояния грунтов оснований с проветриваемым зимой подпольем (см. гл. IX) и метод предпостроечного оттаивания. Так, например, по данным Т. А. Айд-лы, метод предпостроечного оттаивания в условиях распученных крупноокелетных вечномерзлых грунтов Дальнего Востока (при горном рельефе местности) облегчает строительство и обеспечи-. вает устойчивость сооружений в условиях их эксплуатации независимо от непредвиденных изменений температурного режима грунтов в период эксплуатации сооружений, не требуя специальной службы охраны***.

Рассмотрим, в каких же условиях наиболее целесообразно применять метод предпостроечното оттаивания при возведении сооружений на вечномерзлых грунтах.

Если по расчету осадки мерзлых грунтов при оттаивании под сооружением получаются больше предельно допустимых величин, то затруднительно запроектировать фундаменты сооружений и над-фундаментные строения такими, чтобы они удовлетворяли условиям прочности и устойчивости, и приходится применять дорогостоящие меры, как-то разрезку сооружения на небольшие жесткие отсеки, основанные на сплошных фундаментных плитах, или же

А. В. л и в е р о в с к и й, К. Д. Морозов. Строительство в условиях вечной мерзлоты. Ленстройиздат, 1941.

** В. Ф. Жуков. Предпостроечное протаивание многолетиемерзлых горных пород при возведении на них сооружений. Изд-во АН СССР, 1958.

*** Т. А. А й д л а. К освоению метода предпостроечного оттаивания. «Труды ВНИИ-1», т. ХХП. Магадан, 1963.

меры, увеличивающие жесткость отдельных частей сооружений, что бывает часто затруднительно и неэкономично. В рассматриваемом случае, т. е. когда осадки оттаивающих грунтов основания при сформировавшейся чаше протаивания будут больше предельных, необходимо использовать метод предпостроечного оттаивания грунтов основания, который уменьшил бы величину осадок оснований на необходимую величину до возведения сооружения.

В зависимости от свойств вечномерзлых грунтов (их состава, льдистости, текстуры и нр.) эффект предварительното оттаивания грунтов основания может быть различным, что должно учитывать при проектировании.

Наиболее целесооб!разно применять предпостроечное оттаивание вечномерзлых грунтов в южных районах их распространения при залегании сильнольдистых грунтов слоем незначительной мощности (до 7-10 м) на малосжимаемых (монолитных скальных породах.

Опыт Дальстроя показывает, что экономично возводить сооружения по методу нредпостроечного оттаивания грунтов основания при наличии распученных крупноскелетных грунтов, очень быстро уплотняющихся при предварительном оттаивании и имеющих в оттаявшем состоянии достаточную несущую способность *.

Предпостроечное оттаивание с успехом применяется и на песчаных грунтах, скорость уплотнения которых практически совпадает со скоростью их оттаивания, тогда как без предварительного оттаивания эти грунты могут давать значительные и неравномерные осадки оттаивания.

Применение метода предпостроечного оттаивания в случае дисперсных, например глинистых вечномерзлых, грунтов дает хорошие результаты, лишь в том случае, когда толща этих грунтов пересекается водопроницаемыми (песчаными или гравелистыми) прослойками, которые способствуют быстрому удалению талой воды и уплотнению глинистого грунта, или же, когда одновременно с оттаиванием льдистых дисперсных грунтов применяются способы ускорения их консолидации или искусственного закрепления и упрочнения.

Строительство сооружений на вечномерзлых грунтах с применением метода предпостроечного оттаивания имеет следующие положительные стороны:

1) при предпостроечном оттаивании полностью снимается осадка оттаивания вечномерзлых грунтов (LAihi) на всю глубину предпостроечного оттаивания, которое производится обычно на глубину, меньшую глубины установившейся чаши протаивания, причем осадка составляет часто 60-80% от всей осадки мерзлых грунтов на глубину установившейся чаши оттаивания;

2) при оттаивании вечномерзлых грунтов происходит их уплотнение под действием собственного веса и увеличение несущей способности вследствие отжатия воды из оттаявших объемов грунта;

3) при\зттаива,нии сильнольдистых грунтов (особенно слоистой текстуры) намного увеличивается их фильтрационная способность, что ускоряет\их консолидацию (уплотнение) под действием собственного веса; \

4) при гидоттайке крупноскелетных грунтов происходит их интенсивное самоуплотнение;

5) при крупнаскелетных грунтах метод предпостроечного оттаивания дает значительную экономию при строительстве фундаментов (по данным Т. А, Айдлы, п,ри предпостроечном оттаивании земляные работы для рытья котлованов под фундаменты составляют около 9% от стоимости фундаментов, тогда как при устройстве столбчатых фундаме11тов без предварительного оттаивания стоимость земляных работ составляет около 59% от стоимости фундаментов) ;

6) применение предпостроечного оттаивания позволяет увеличить полезную кубатуру зданий за счет устройства в них теплого подвала;

7) в условиях высокотемпературных вечномерзлых грунтов метод предпостроечного оттаивания имеет преимущественное применение и гарантирует (при правильной его организации) безаварийность сооружений.

§ 2. О выборе глубины предпостроечного оттаивания

Прежде чем приступить к выбору глубины предпостроечного оттаивания Ао, необходимо рассчитать величину полной стабилизированной осадки грунтов для максимальной (установившейся) глубины чаши протаивания /г «о или для глубины йэк, соответствующей периоду (Времени эксплуатации (обычно принимаемому равным /эк = 504-60 лет).

Если расчетная осадка [например, по формуле (VI.9) или (VI.14)] будет больше осадки предельной по СНиП 11-Б.1-62, т. е. 5расч среди 5пр, ТО необходимо предпостросчное оттаивание грунтов основания.

Полученная величина расчетной осадки и ее составляющие (тепловая осадка и осадка уплотнения) дают ориентировку для определения необходимой глубины предпостроечного оттаивания вечномерзлых грунтов, так как на основе сопоставления суммарной осадки и осадки уплотнения от собственного веса грунта можно предварительно задаться первым значением глубины предпостроечного оттаивания Лоь которая в дальнейшем должна быть оправдана расчетом.

Так как тепловая осадка составляет обычно большую часть всей осадки оттаивающих грунтов, то вначале задаемся о,риенти-ровочным значением такой глубины предпостроечного оттаивания ниже подошвы фундаментов Лоь чтобы разность между ранее вычисленной полной и тепловой осадками была меньше предельной для данного вида сооружений (по СНиПу).