Фундамент для районов крайнего севера

Виды фундамента для северной полосы России, как не допустить фатальной ошибки

Северные регионы относятся к местам с суровыми условиями проживания. Климат здесь довольно капризен. В летний период устанавливается довольно тёплая погода, сменяющаяся быстро морозами. Уже в сентябре подчас можно наблюдать понижение температуры до минус 10-15 градусов по шкале Цельсия. Такая нестабильность отрицательно воздействует на фундамент здания. Рассмотрим, какой вид конструкции подойдёт для обустройства здесь.

До недавних времён постройки в северных регионах служили недолго. Уже через 5-10 лет их приходилось переделывать. В современных условиях возможно возведение надёжного, крепкого и безопасного основания.

Почвенные отличия

На территории северных регионов наблюдается достаточно большое промерзание почвы. Весной, когда солнце припекает значительно, можно столкнуться в этих местах с несколькими другими отрицательными моментами. Для определения с выбором фундаментальной конструкции следует учитывать:

• Уровень промерзания грунта;
• В каком количестве представлены грунтовые воды;
• Наличие или отсутствие болот в данной местности.

Имеется в виду при определении разновидности также, насколько влажен воздух. Если не обращать внимания на различные аспекты, это приведёт к быстрому выходу основы из строя и разрушению здания. Рассмотрим некоторые виды оснований более подробно.

Применение свайного типа

В северных регионах особенно часто обустраивают конструкции свайного типа. Они позволяют возвести частные строения и хозяйственные постройки.

Часто применяют приспособление, чтобы построить дома на подвижных почвах. Для этого внутрь грунта забивают спецсваи, закрепляя и соединяя их сверху спецкаркасом. На нём впоследствии строят дом.

Преимущества ленточного типа

Отличие ленточного фундамента заключается в наличии одинакового сечения по всему будущему зданию. Обычно подобное основание обустраивают для домовладений, имеющих тяжёлые стены. Особенно часто строят спецфундамент для каменных, кирпичных, арболитовых и некоторых других материалов.

Ленточный тип характеризуется большой устойчивостью к негативному воздействию влаги. Конструкция позволяет распределить по поверхности нагрузку, оказываемую на постройку.

Выбор столбчатого

Чтобы получить частные жилые и хозяйственные постройки, применяют лёгкие стройматериалы. Перед строительством подобных зданий обустраивают столбчатые основания. Для этого предполагается их установка внутрь грунта, характеризующегося наличием насыщенных проточных вод. Подобные столбики монтируют через определённый промежуток, не слишком закрепляя приспособления в земле.

Особенности плитного

Подходит подобное основание для установки на пучинистых землях. Часто его применяют перед возведением малоэтажек. Подобный вид спецфундамента позволяет соединить несколько домовладений в единое целое с помощью монолитной основы. Предварительно предполагается продумать, какой архитектурой будет отличаться будущая постройка.

Определяясь с выбором фундамента, посоветуйтесь с архитектором, некоторыми другими специалистами. Это позволит снизить риск при возведении здания. Оно в этом случае прослужит долгий срок, не доставляя проблем.

Источник

Основания и фундаменты в условиях Севера

Вы будете перенаправлены на Автор24

Принципы и методы проектирования оснований и фундаментов, эксплуатируемых в условиях Севера

Фундамент – это строительная несущая конструкция, представляющая собой часть сооружения или здания, принимающая на себя все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяющая их по основанию.

При проектировании зданий и сооружений, эксплуатируемых в условиях Севера, и в случае использования мерзлого грунта, как основания, выделяют два основных принципа. Первый принцип заключается в сохранении мерзлого груза в основании сооружения в течении всего срока его строительства и использования, не допуская таяния мерзлоты. Второй принцип допускает оттаивании грунта в основании до начала строительных работ или при эксплуатации объекта, на определенную величину, которая рассчитывается заранее. В основном здания и сооружения (в том числе и на нефтегазовых предприятия) сооружаются по первому принципу. При расчете и проектировании фундаментов и оснований используют несколько способов:

1. Конструктивный метод, при котором обязательно учитывается осадок оттаивания грунтов.
2. Метод предварительного оттаивания и улучшения оснований до начала возведения объекта.
3. Метод сохранения мерзлого состояния грунтовых оснований.

Типы фундаментов

В северных регионах почти весь год сохраняется холодная погода, что способствует глубокому промерзанию грунта в зимний период. В летнее время при строительстве фундамента могут возникать проблемы, например, такие как болотистая местность или обилие грунтовых вод. В летний период климат северных регионов отличается высоким уровнем влажности воздуха. К основным типам фундамента, которые используются для строительства сооружений и зданий на Север относятся:

1. Ленточный фундамент.
2. Столбчатый фундамент.
3. Плитный фундамент.
4. Свайный фундамент.

Сваи – это металлические, железобетонные или деревянные стержни, заглубляющиеся в грунт, который находится в основании сооружения, с целью придания прочности фундаменту.

Готовые работы на аналогичную тему

Отличительной чертой ленточного фундамента является одинаковая форма сечения по всему периметру. Такой фундамент хорошо подходит для строительства домов и объектов с тяжелыми стенами. Он отличается высокой влагоустойчивость, также благодаря своей конструкции он равномерно распределяет всю массу здания. Столбчатый фундамент применяется для строительства сооружений и зданий, которые состоят из легких строительных материалов, например, дерева. Данный вид фундамента устанавливается в грунтах, которые насыщены проточными водами, так как не нуждается в глубоком заглублении. Плитный фундамент идеально подходит для возведениях гражданских и промышленных построек в условиях пучинистых почв. Он идеально подходит для строительства малоэтажных объектов. Отличительной чертой плитного фундамента является возможность соединения между собой различных построек единым основанием. Недостаток его заключается в необходимости продумывания архитектуры объекта заранее.

Основным фундаментом, который используется для строительства сооружений и построек на нефтегазовых предприятия в условиях Севера является свайный. Этот вид фундамента подходит для возведения построек на слабом грунте, который не в состоянии выдерживать большие нагрузки. Он состоит из равномерно распределенных свай, которые закрепляются в грунте и соединяются между собой каркасом (сверху) с целью дальнейшего строительства. Преимуществом свайного фундамента быстрота и простота его сооружения. При строительстве свайного фундамента могут использоваться буроопускные сваи, погружающиеся в скважины, диаметр которых минимум на 5 сантиметров больше, чем поперечное сечение сваи, а свободное пространство заполняется специальным раствором; опускные сваи — сваи, которые погружаются в грунт, предварительно оттаянный; забивные сваи, которые погружаются в лидерные скважины, диаметр которых меньше поперечного размера сваи, при помощи забивки; бурообсадные сваи, представляющие собой полые сваи, погружаемые в грунт при помощи его разбуривания в забое через полость сваи с ее периодическим осаживанием; винтовые сваи — полые сваи, оборудованные винтом, погружаемые в грунт при помощи завинчивание в лидерные скважины. Схемы погружения свай в грунт изображены на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схемы погружения свай в грунт. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

а – забивка в оттаянный грунт; б – забивка в скважину с обсадной трубой; в — забивка в лидерную скважину; 1 — паровая игла; 2 — свая; 3 — обсадная труба; 4 — специальный раствор; 5 — подсыпка; 6 — лидер.

Несмотря на все преимущества свайного фундамента, он также подвержен процессу разрушения, которое может произойти из-за неправильной проектировки подполий, напора надмерзлых вод, образования трещин под действием температурных деформаций ростверков, превышение расчетных напряжений.

Источник

Как строят дома на вечной мерзлоте

Строительство зданий возможно производить при любых климатических условиях, но у каждой природно-климатической зоны есть свои особенности, поэтому и строить на вечной мерзлоте приходится по-особенному. Здесь вы можете увидеть привычные нам и бараки, и пятиэтажки, и высотки, но с очень примечательным признаком.

Область вечной мерзлоты занимает около двух третей площади нашей страны. Здесь прокладывают дороги, возводят заводы, шахты и целые города.

Я всегда думал, что вечная мерзлота на самом деле вечная и как раз идеальный фундамент для строительства. Но не все так просто, дело в том, что первые метр-два почвы оттаивают летом от солнца и могут превратиться в жидкое месиво.

Тогда дом, построенный на обычном фундаменте, может сам в нее провалиться или просто покоситься. Поэтому строительство на вечной мерзлоте имеет ряд трудностей, которые давно пытались решить. Известны случаи разрушения неправильно построенных домов в Чите, «плывут» некоторые участки БАМа.

В итоге на севере применяются два варианта постройки домов, которые решают основную задачу — не дать теплу от дома подогревать фундамент под самим домом.

Первый вариант — непосредственно на самом грунте, в этом случае необходима высокая теплоизоляция между домом и почвой, которая позволит сохранять грунт в естественном состоянии.

Второй вариант на сваях, когда создается зазор между грунтом и основанием, обеспечивая естественную вентиляция мерзлой поверхности

Также в Якутии деревянные дома давно уже устанавливали на деревянных чурбанах. Их и сейчас много там. Но вот с многоэтажками все намного сложнее.

Существует множество видов свай, но самая популярная — буронабивная, когда специальная буровая установка высверливает в мерзлоте отверстие, а в скважину опускается арматурный каркас и заливается бетоном.

Чаще всего пространство под домом остается закрытым, но встречаются и варианты, когда их закрывают решетками. Видимо, чтобы никто не лазил.

Также для борьбы с ветром кварталы северных городов строили замкнутым контуром и узкими разрывами между домами, благодаря чему получалось снижать скорость ветра и минимизировать его внутри кварталов.

Для сохранения в мерзлом состоянии грунтов в свайном основании иногда применяют капсулированные трубчатые погружные жидкостные либо парожидкостные устройства –термостабилизаторы, которые помещают в специальные скважины, пробуренные рядом с опорным фундаментом для создания холодного экрана. Выглядит это вот так

Интересно происходит и прокладка коммуникаций. Трубы прокладывают либо поверху, либо укладывают в несколько раз глубже под землю, чем в обычных районах. Здесь на фото видно, как труба проходит на высоте примерно 1.5 метров над землей.

Источник

Фундаменты на вечномерзлых грунтах

Теплоизоляция фундаментов на вечномерзлых грунтах

Вопросы строительства на вечномёрзлых грунтах приобретают всё большую актуальность. Освоение Арктики, где открыты богатые месторождения нефти и газа, становится одной из приоритетных задач развития страны.

Из-за особенностей вечной мерзлоты строительство в данных условиях имеет свою специфику на всех стадиях реализации строительного проекта: инженерных изысканий, проектирования, строительных работ на площадке.

Специфика проектирования объектов на вечномерзлых грунтах

В зависимости от конструктивных и технологических особенностей зданий и сооружений, а также инженерно-геокриологических условий применяется один из следующих принципов использования вечномерзлых грунтов в качестве основания сооружений:

• принцип I – многолетнемерзлые грунты основания остаются в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации сооружения;
• принцип II – использование в качестве основания предварительно оттаявших грунтов или грунтов оттаивающих в период эксплуатации сооружения.

Для объектов на вечномерзлых грунтах проектируются фундаменты на подсыпках из песчаного грунта с теплоизоляцией, что значительно снижает затраты денег и труда на строительство, но при этом сохраняется высокая надежность зданий и сооружений. Подсыпки под фундаменты зданий сооружаются из песка, щебня, гравий, гравийно- и щебеночно-песчаных смесей. Для возведения объектов на подсыпках в условиях вечной мерзлоты распространены ленточные фундаменты, как наиболее надежные и лучше воспринимающие неравномерные деформации, которые необходимо учитывать на стадии проектирования.

Деформации при промерзании-оттаивании материала подсыпки ниже подошвы фундамента могут быть вызваны следующими факторами:

в материале подсыпки могут оказаться глинистые примеси в количестве выше допустимых, что при промерзании подсыпки вызовет ее пучение;

материал подсыпки может быть недостаточно уплотнен, что при передаче на него полезной нагрузки вызовет неравномерные осадки.

В проекты объектов в условиях вечной мерзлоты в качестве теплоизоляции фундаментов целесообразно закладывать ПЕНОПЛЭКС ® .

В течение многих лет накоплен успешный опыт проектирования, строительства и эксплуатации фундаментов на подсыпках в районах Крайнего Севера по принципу I (сохранение мерзлого состояния грунтов на весь период эксплуатации) с применением ПЕНОПЛЭКС ® . Наличие этой высококачественной теплоизоляции в теле подсыпки существенно снижает мощность (толщину) подсыпки и увеличивает надежность вечномерзлых оснований.

Схема обустройства фундамента на вечномерзлом грунте с теплоизоляцией ПЕНОПЛЭКС ®

Разрез вентилируемого подполья здания с фундаментом.

План раскладки плит ПЕНОПЛЭКС ®

Основным документом, регламентирующим проектирование, служит СП 25.13330.2012 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах». В развитие этого и других нормативов ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» совместно с ФГУП НИЦ «Строительство» разработано «Руководство по применению теплоизоляции из плит полистирольных вспененных экструзионных ПЕНОПЛЭКС ® при проектировании и устройстве фундаментов зданий и опор трубопроводов на подсыпках на многолетнемерзлых грунтах». В настоящее время нормативная методика расчета фундаментов на подсыпке с использованием синтетических теплоизоляторов отсутствует, и данный документ восполняет указанный пробел при строительстве на вечномерзлых грунтах. При создании методики выполнен большой объем аналитических расчетов и разработаны математические модели теплового и механического взаимодействия теплоизолированных фундаментов на подсыпке с вечномерзлыми грунтами.

Специфика строительных работ по устройству фундаментов на вечномерзлых грунтах

Устройству фундаментов на подсыпках должны предшествовать следующие подготовительные работы: вырубка кустарника и корчевка пней; осушение площадки путем устройства водоотводных и нагорных канав, кюветов, лотков и т.п. с отводом воды в пониженные места; устройство подъездных путей и ЛЭП; строительство инженерных сетей до колодцев ввода и заглубленных конструкций, предусмотренных проектом.

При устройстве фундаментов на подсыпках следует избегать оттаивания грунтов в основании подсыпки в период строительства, что достигается ведением работ только в зимнее время после промерзания слоя сезонного оттаивания. При этом следует не допускать попадание в тело подсыпки снега и льда. Для ускорения промерзания слоя сезонного оттаивания рекомендуется в пределах контура подсыпки очищать снег.

Строительство фундаментов на подсыпках начинают с отсыпки рабочего слоя, по которому укладываются плиты ПЕНОПЛЭКС ® , затем, если сооружается здание, то по плитам возводятся фундаменты, после чего отсыпается защитный слой и по нему устраивается бетонная или асфальтовая стяжка. Материал, применяемый для устройства подсыпки, должен быть непучинистым (содержание глинистых примесей не должно превышать 10% по весу), в уплотненном состоянии должен дренировать воду.

При возведении монолитных фундаментов следует руководствоваться нормативными документами на производство бетонных и железобетонных работ, а также местным опытом строительства. После монтажа сборных фундаментов или укладки бетона в монолитный фундамент следует произвести досыпку крупно скелетного грунта до проектной отметки с его тщательным уплотнением

После устройства фундаментов и досыпки грунта надлежит закончить планировку площадки вокруг фундамента с обеспечением стока воды от здания.

Преимущества теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС®для применения в фундаментах с подсыпкой на вечномерзлых грунтах:

Из многочисленных преимуществ высококачественной теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ® наиболее важными для применения в фундаментах на вечномерзлых грунтах являются отличные теплозащитные свойства, высокая прочность и длительный срок службы.

Очень низкая теплопроводность материала (0,034 Вт/м-К) обеспечит надежный заслон передаче тепла от фундамента до грунта, который сохранит свое мерзлое состояние на весь период эксплуатации.

Теплоизоляция фундамента постоянно находится в нагруженном состоянии, и высокая прочность на сжатие ПЕНОПЛЭКС ® , которая составляет минимум 20 т/м 2 , позволит избежать нежелательных деформаций.

ПЕНОПЛЭКС ® сохраняет свои теплотехнические свойства в условиях самой жесткой эксплуатации на протяжении более 50 лет: это показали испытания теплоизоляционных плит на долговечность в НИИ строительной физики (протокол № 132-1 от 29 октября 2001 года).

Высококачественная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС ® и надежная методика расчета фундаментов на вечномерзлых грунтах обеспечивают оптимальные технические решения для объектов в условиях Крайнего Севера.

Источник