Стабилизация оттаивающих связных оснований с помощью инъекционного закрепления

• Автор: Захаров, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ДЕФОРМАЦИИ ОТТАИВАНИЯ И ПУТИ ИХ СТАБИЛИЗАЦИИ

1.1. Мерзлые и промерзающие грунты в основании зданий и

сооружении

1.2. Явления, сопровождающие промерзание и оттаивание грунтов в

основаниях сооружении.

1.3. Методы стабилизации оттаивающих оснований

1.4. Выводы и направление исследований 5

Глава 2. ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ ТВЕРДЕЮЩИХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТА ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

2.1. Общие соображения

2.2. Лабораторные исследования твердения растворных образцов при Т
2.3. Лабораторные исследования распространения температурных полей в мерзлых и оттаивающих грунтах. .
2.4. Выводы.
Глава 3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В МЕРЗЛЫХ И ТАЛЫХ ГРУНТАХ
3.1. Методы решения теплофизических задач в средах с фазовыми превращениями.
3.2. Подготовка основания для инъекции с помощью разогрева
3.3. Методика численного моделирования разогрева основания за счет экзотермии внедренного раствора.
3.4. Выводы
Глава 4. ОПЫТ НАТУРНОГО ИНЪЕКЦИОННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ В РЕЖИМЕ ГИДРОРАЗРЫВА
4.1. Задачи и методика экспериментальных исследований.
4.2. Организация опытной площадки.
4.3. Основные результаты полевых экспериментов.
4.4. Выводы
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Это диктовалось в первую очередь простотой и дешевизной устройства нулевого цикла, когда основание использовалось в естественном • (мерзлом) состоянии. Строительстве по II принципу не предполагает сохранение мерзлого состояния основания,, вследствие чего грунты либо должны быть оттаяны до начала строительства, либо будут оттаивать- в ходе эксплуатации сооружения. По сравнению с I принципом такое строительство требует больших затрат - предварительных в случае принудительного оттаивания, либо текущих при ремонте сооружения. В силу отмеченного, зданий, построенных по II принципу, в СССР было относительно5 немного,, а за рубежом- такие случаи были единичными. При этом специалистами отмечались случаи локального промораживания основания в северных частях зданий и в затененных местах [ 1. Устройство льдогрунтовых сооружений производится для ограждения глубоких котлованов и подземных выемок. В - годы XX столетия, метод замораживания широко применялся: в СССР; Этот метод используется и в настоящее время для устройства тоннелей в водонасыщенных неустойчивых грунтах. По данным [ 1. Ленинграде были выполнены методом замораживания. Таким образом, в непосредственной близости к сооружению, или на некоторой4 глубине в-его основании могут располагаться искусственно промороженные грунты. Мелкозаглубледными фундаментами (МЗФ) называются фундаменты, подошвы которых закладываются выше расчетной глубины промерзания [ 1. Таким образом, в течение нескольких месяцев в году, основания МЗФ находятся в мерзлом состоянии. Однако системы обогрева, часто выходят из строя, что приводит к промерзанию оснований. По устному сообщению В. Г.Симагина в Карелии основания большинства одноэтажных холодильников проморожены. В некоторых крупных городах СССР глубина промерзания оснований ряда холодильников достигает 3 — 4,6 м [ 1,8; 1,9 ]. В обследованных при участии автора диссертации двух холодильников в Петербурге глубина-, промерзания основания достигала 6 м и более. Таким образом, грунты основания- зданий: и- сооружений могут находиться в мерзлом состоянии. При этом такое состояние может быть природным или- изначальным (при? I принципу), сезонным (при устройстве фундаментов на вечномерзлых грунтах по И принципу, а также для МЗФ), и наконец реализоваться при искусственном замораживании. Учитывая то, что большая часть территории России занята вечномерзлыми грунтами, а в европейской части страны ширится применение МЗФ можно заключить, что мерзлые и промерзающие грунты в. Явления, сопровождающие промерзание и оттаивание грунтов в основаниях сооружений. Промерзание влажных и водонасыщенных связных грунтов, как известно, сопровождается морозным пучением;. Промерзший* грунт не обязательно должен оказывать нормальное давление на подошву фундаментов, а подъем конструкций нередко прбисходит и при смерзании грунта с их боковыми поверхностями (за счет касательных сил пучения). Примеры этих явлений приведены на рис. На рис 1. Невельской в- Санкт-Петербурге; Холодильник имеет сборный внутренний каркас и наружное кирпичные несущие стены. Выход из строя- системы обогрева полов произошел в последнее десятилетие,-что привело к промерзанию основания в центре на 6,8 м. К • моменту обследования в г. СНиП 2. Скорость нарастания деформаций во времени по замерам треста ГРИИ составляла 4 мм/месяц. Деформации такой интенсивности привели к развитию трещин между ригелями и колоннами с раскрытием до мм, трещинам в полах и стенах. На рис. Днепропетровской в Санкт-Петербурге. Холодильник имеет монолитный внутренний * каркас- и наружные кирпичные несущие стены. На момент обследования в г. Это привело к образованию сквозных трещин в крайних колоннах с раскрытием до 5 мм. Рассмотренные выше примеры результатов воздействия сил морозного пучения проявились при. Однако даже при такой мощности мерзлых грунтов1, здания продолжали эксплуатироваться и частные владельцы холодильников обратились к специалистам только потому, что перекос перекрытий и полов создавал трудности для движения электрокаров. Пример деформаций конструкций при оттаивании основания в подвале многоэтажного здания: приведен на рис.