Основная информация
Заказчик:
Разработка проекта усиления фундаментного основания объекта : «Школа на 50 учащихся в с. Натора Ленского района Республики Саха (Якутия)»
Проект усиления
фундаменты
геотехнический мониторинг для мерзлых грунтов
Время чтения статьи:
6 мин.
ООО" Центр Арктических Изысканий " проводит работы по разработке проекта усиления фундаментного основания объекта : "Школа на 50 учащихся в с. Натора Ленского района Республики Саха (Якутия)"
Расположение объекта:
Ленский район расположен на юго-западе Республики Саха (Якутия). Граничит на севере с Мирнинским, на востоке – с Олекминским и Сунтарским районами, на юге и западе – с Иркутской областью. Расстояние от центра района до столицы республики: наземным путем – 1075 км, расстояние до ближайшей железнодорожной станции (ст. Лена) - 951 км.
Ленский район расположен на юго-западе Республики Саха (Якутия). Граничит на севере с Мирнинским, на востоке – с Олекминским и Сунтарским районами, на юге и западе – с Иркутской областью. Расстояние от центра района до столицы республики: наземным путем – 1075 км, расстояние до ближайшей железнодорожной станции (ст. Лена) - 951 км.
Климатические условия:
Основной особенностью климата рассматриваемой территории является резкая его континентальность, проявляющаяся в больших перепадах температур воздуха. Для рассматриваемой территории характерна продолжительная зима, которая длится до 7 месяцев (октябрь-первая половина апреля). Температура воздуха может падать в отдельные дни от минус 50 до минус 60 ºС.
Основной особенностью климата рассматриваемой территории является резкая его континентальность, проявляющаяся в больших перепадах температур воздуха. Для рассматриваемой территории характерна продолжительная зима, которая длится до 7 месяцев (октябрь-первая половина апреля). Температура воздуха может падать в отдельные дни от минус 50 до минус 60 ºС.
Состав работ:
- обустройство сети под геодезические наблюдения, нивелирование 2-го класса;
- обустройство сети геотермических наблюдений (геотермические скважины);
- установка маяков на наблюдаемых деформациях конструкций (по трещинам);
- оценка на работоспособность геотехнических элементов (термических трубок и деформационных марок);
- разработка программы работ, подготовка отчета, согласование.
-выполнение работ по геотехническому мониторингу за состоянием здания школы на период строительства объекта.
- обустройство сети геотермических наблюдений (геотермические скважины);
- установка маяков на наблюдаемых деформациях конструкций (по трещинам);
- оценка на работоспособность геотехнических элементов (термических трубок и деформационных марок);
- разработка программы работ, подготовка отчета, согласование.
-выполнение работ по геотехническому мониторингу за состоянием здания школы на период строительства объекта.
Нормативная документация:
- СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»;
- СП 25.13330.2020 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»;
- ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация»;
- СП 131.13330.2018 «Строительная климатология»;
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»;
- СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции»;
- ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации».
Географические и климатические условия:
Ленский район расположен на юго-западе Республики Саха (Якутия). Граничит на севере с Мирнинским, на востоке – с Олекминским и Сунтарским районами, на юге и западе – с Иркутской областью. Расстояние от центра района до столицы республики: наземным путем – 1075 км, расстояние до ближайшей железнодорожной станции (ст. Лена) - 951 км.
Основной особенностью климата рассматриваемой территории является резкая его континентальность, проявляющаяся в больших перепадах температур воздуха. Для рассматриваемой территории характерна продолжительная зима, которая длится до 7 месяцев (октябрь-первая половина апреля). Температура воздуха может падать в отдельные дни от минус 50 до минус 60 ºС.
Характеристика инженерно-геологических условий:
Территория Юго-Западной Якутии находится в зоне распространения многолетней мерзлоты. На этой территории мерзлота распространена неравномерно и имеет различную мощность. Большая часть Ленского улуса находится в зоне прерывистого распространения мерзлоты мощностью 50-200 м, а центральная часть Ленского улуса в зоне массивно-островного распространения мерзлоты мощностью 25-80 м. Лишь в районе впадения р. Витим в р. Лену наблюдается островное распространение мерзлоты мощностью от 10 до 50 м. Острова многолетнемерзлых грунтов встречаются здесь, в основном, в понижениях, где обычно залегают водоупорные грунты, что вызывает заболачивание этих участков.
Конструктивные решения:
Здание двухэтажное, Г-образной формы, размеры по осям 60,20х38,40 м. Высота от пола до потолка 3 м.
Класс ответственности здания – II (нормальный).
Срок службы здания – не менее 50 лет.
Тип фундамента – сборные железобетонные сваи, устанавливаемые в предварительно пробуренные скважины, заполненные цементно-песчаным раствором. Ростверки монолитные железобетонные.Расчетная нагрузка на сваи не превышает 75 тс.
Многолетнемерзлые грунты основания здания принято использовать по принципу I в соответствии с СП 25.13330.2020, то есть с обеспечением их мерзлого состояния в процессе строительства и эксплуатации. Для этих целей предусмотрено открытое вентилируемое подполье.
Теплотехнические расчеты:
При проектировании в районах распространения многолетнемерзлых грунтов необходимо проводить прогнозные теплотехнические расчеты с целью определения изменения мерзлотно-грунтовых условий, влияющих на несущую способность и деформационную устойчивость оснований в процессе эксплуатации зданий и сооружений. В рамках данной работы проведено два этапа теплотехнического расчета
1 – с учетом влияния проветриваемого подполья;
2 – с учетом влияния проветриваемого подполья, а также вертикальных сезонно-действующих охлаждающих устройств.
При проведении расчетов учитывался тренд на глобальное изменение климата.
Согласно результатам первого этапа расчетов, проветриваемое подполье позволяет избежать возникновения чаши оттаивания под всем сооружением, однако температуры грунтов к началу эксплуатации выше расчетных температур, превышение которых недопустимо для выполнения условия по первому предельному состоянию грунтов.
Для понижения температуры грунтов, решено применить термостабилизацию вертикальными сезонно-действующими устройствами.
Согласно результатам второго этапа расчетов, проветриваемое подполье с вертикальными сезонно-действующими охлаждающими устройствами позволяет избежать возникновения чаши оттаивания под всей площадью сооружения и удерживать температуры грунтов основания ниже расчетных превышение которых недопустимо для выполнения условия по первому предельному состоянию грунтов.
Тем самым подтверждено, что для обеспечения необходимого температурного режима грунтов основания здания целесообразно использовать сезонно-действующие охлаждающие устройства
- СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»;
- СП 25.13330.2020 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»;
- ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация»;
- СП 131.13330.2018 «Строительная климатология»;
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»;
- СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции»;
- ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации».
Географические и климатические условия:
Ленский район расположен на юго-западе Республики Саха (Якутия). Граничит на севере с Мирнинским, на востоке – с Олекминским и Сунтарским районами, на юге и западе – с Иркутской областью. Расстояние от центра района до столицы республики: наземным путем – 1075 км, расстояние до ближайшей железнодорожной станции (ст. Лена) - 951 км.
Основной особенностью климата рассматриваемой территории является резкая его континентальность, проявляющаяся в больших перепадах температур воздуха. Для рассматриваемой территории характерна продолжительная зима, которая длится до 7 месяцев (октябрь-первая половина апреля). Температура воздуха может падать в отдельные дни от минус 50 до минус 60 ºС.
Характеристика инженерно-геологических условий:
Территория Юго-Западной Якутии находится в зоне распространения многолетней мерзлоты. На этой территории мерзлота распространена неравномерно и имеет различную мощность. Большая часть Ленского улуса находится в зоне прерывистого распространения мерзлоты мощностью 50-200 м, а центральная часть Ленского улуса в зоне массивно-островного распространения мерзлоты мощностью 25-80 м. Лишь в районе впадения р. Витим в р. Лену наблюдается островное распространение мерзлоты мощностью от 10 до 50 м. Острова многолетнемерзлых грунтов встречаются здесь, в основном, в понижениях, где обычно залегают водоупорные грунты, что вызывает заболачивание этих участков.
Конструктивные решения:
Здание двухэтажное, Г-образной формы, размеры по осям 60,20х38,40 м. Высота от пола до потолка 3 м.
Класс ответственности здания – II (нормальный).
Срок службы здания – не менее 50 лет.
Тип фундамента – сборные железобетонные сваи, устанавливаемые в предварительно пробуренные скважины, заполненные цементно-песчаным раствором. Ростверки монолитные железобетонные.Расчетная нагрузка на сваи не превышает 75 тс.
Многолетнемерзлые грунты основания здания принято использовать по принципу I в соответствии с СП 25.13330.2020, то есть с обеспечением их мерзлого состояния в процессе строительства и эксплуатации. Для этих целей предусмотрено открытое вентилируемое подполье.
Теплотехнические расчеты:
При проектировании в районах распространения многолетнемерзлых грунтов необходимо проводить прогнозные теплотехнические расчеты с целью определения изменения мерзлотно-грунтовых условий, влияющих на несущую способность и деформационную устойчивость оснований в процессе эксплуатации зданий и сооружений. В рамках данной работы проведено два этапа теплотехнического расчета
1 – с учетом влияния проветриваемого подполья;
2 – с учетом влияния проветриваемого подполья, а также вертикальных сезонно-действующих охлаждающих устройств.
При проведении расчетов учитывался тренд на глобальное изменение климата.
Согласно результатам первого этапа расчетов, проветриваемое подполье позволяет избежать возникновения чаши оттаивания под всем сооружением, однако температуры грунтов к началу эксплуатации выше расчетных температур, превышение которых недопустимо для выполнения условия по первому предельному состоянию грунтов.
Для понижения температуры грунтов, решено применить термостабилизацию вертикальными сезонно-действующими устройствами.
Согласно результатам второго этапа расчетов, проветриваемое подполье с вертикальными сезонно-действующими охлаждающими устройствами позволяет избежать возникновения чаши оттаивания под всей площадью сооружения и удерживать температуры грунтов основания ниже расчетных превышение которых недопустимо для выполнения условия по первому предельному состоянию грунтов.
Тем самым подтверждено, что для обеспечения необходимого температурного режима грунтов основания здания целесообразно использовать сезонно-действующие охлаждающие устройства