Особенности проектирования фундаментов на многолетнетнемерзлых грунтах по принципу II. Расчет осадки при оттаивании основания

Существуют два принципиально разных подхода к использованию вечномерзлых грунтов в основаниях сооружений.

Принцип I предусматривает сохранение мерзлого состояния грунтов основания на весь период строительства и эксплуатации сооружения.

Принцип II предполагает использование вечномерзлых грунтов в основании в оттаивающем или оттаявшем состояниях.

Принятое решение в пользу одного из названных принципов определяет конструктивную схему сооружения, его проектирование, строительство и эксплуатацию.

Принцип Ι наиболее эффективен при наличии в основании твердомерзлых грунтов с устойчивым температурным режимом и для тех сооружений, для которых технически и экономически целесообразнее выполнение мероприятий, обеспечивающих сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии. Использование пластичномерзлых грунтов по принципу I допускается при осуществлении мероприятий, обеспечивающих понижение температуры грунтов до их твердомерзлого состояния (раздел 9.3.3).

По этому принципу на вечномерзлых грунтах строят не только сооружения без тепловыделения, но и отапливаемые здания. Транспортные сооружения можно возводить с сохранением мерзлого состояния незасоленных грунтов основания, если их температура не выше –1,5 °С в несвязных грунтах и –2,0 °С в глинистых. Засоленные грунты при этих температурах в природном залегании бывают талыми.

Использование принципа II в строительстве на вечномерзлых грунтах рекомендуется при опирании фундаментов на скальные или другие грунты, осадка которых при оттаивании не превышает предельных значений для сооружения. Его применяют также при островном характере распространения мерзлоты и в других мерзлотно-грунтовых условиях, когда сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии невозможно или экономически не выгодно.

При использовании вечномерзлых грунтов по этому принципу допускается постепенное протаивание оснований в процессе эксплуатации сооружения, если ожидаемые осадки и крены фундаментов не превосходят предельных величин. Если же эти деформации превосходят предельные значения, то выполняют предпостроечное оттаивание основания. В этом случае часть осадки протаявшей толщи совершается под действием собственного веса грунта еще до постройки сооружения. Предпостроечное оттаивание эффективно, если основание сложено хорошо дренирующими грунтами. Глинистые грунты с плохой дренирующей способностью при оттаивании под собственным весом уплотняются очень медленно и слабо.

Для каждого отдельного сооружения должен предусматриваться один и тот же принцип использования вечномерзлых грунтов в основании. Не составляют исключения из этого правила и мосты. Применение разных принципов для грунтов основания соседних опор моста допускается при условии надежного сохранения в процессе строительства и эксплуатации состояния грунтов, используемых в основании одной из опор по принципу I. Принцип использования вечномерзлых грунтов основания фундаментов транспортных сооружений и примыкающих к ним участков насыпей должен приниматься одинаковым.

Нередко мерзлотно-грунтовые условия площадки строительства позволяют возводить сооружения с использованием, как первого, так и второго принципов. В этом случае предпочтение тому или другому из них отдают на основе анализа технико-экономического сравнения разных вариантов.