Найден способ увеличения срока службы зданий и сооружений в условиях вечной мерзлоты

Строительство зданий, дорог, мостов в условиях вечной мерзлоты – актуальная, но чрезвычайно сложная задача. Это связано с тем, что при промерзании объем воды увеличивается на девять процентов. Увеличение объема влечет за собой деформацию подъема фундаментов, дорожного полотна или других сооружений. Избежать нежелательных последствий, обеспечить капитальным сооружениям предельный срок эксплуатации призван разработанный профессором СПбГАСУ Игорем Игоревичем Сахаровым метод численного моделирования. Статья о методе российского ученого опубликована в журнале Geotechnics Fundamentals and Applications in Construction: New Materials, Structures, Technologies and Calculations.

«Морозное пучение грунтов является весьма распространенным явлением, характерным для многих регионов мира. Особое значение морозное пучение приобретает для северных и восточных районов России, где глубина промерзания может достигать 4 м. В последнее десятилетие в строительную практику внедряются новые решения. В области малоэтажного строительства набирают популярность мелкозаглубленные фундаменты (МЗФ). Для зданий с глубокой подземной частью в качестве наружной ограждающей конструкции часто используется «стена в грунте». В отмеченных случаях в северных условиях допускается промерзание основания МЗФ, а грунт, контактирующий с вертикальными плоскостями траншейных стен, промерзает, если вскрытие котлована ведется в зимний период.   Очевидно, применение теплоизоляции, позволяющей свести к минимуму промерзание, не всегда экономически целесообразно, в связи с чем часто необходим учет деформаций морозного пучения и оценка оказываемых на конструкции сил», – утверждает профессор И. И. Сахаров. 

В основе предложенного ученым метода лежит экспериментальная зависимость приращения влажности грунта от скорости его промерзания. Численное моделирование позволяет менять любые параметры в численных экспериментах, получая полную картину температурно-влажностных полей и напряженно-деформированного состояния в системе «сооружение – промерзающий грунт». По мнению профессора И. И. Сахарова, такого результата невозможно добиться ни в лабораторных условиях, ни в ходе дорогостоящих, растянутых по времени полевых испытаний. Здания и сооружения, спроектированные с учетом полученных численным методом характеристик морозного пучения, не будут подвергаться значительной деформации и прослужат дольше.

0

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *