Строительство в условиях Крайнего Севера: перспективно, но тяжело. Есть ли выход?

Эксперты группы компаний «КС» и «ВММоторсервис» имеют опыт проектирования в условиях Крайнего Севера и сегодня расскажут о нюансах своего ремесла на мерзлых грунтах.

Особенности строительства на Крайнем Севере

Если в средних широтах поведение почвы прогнозируемо, то в условиях вечной мерзлоты грунт непредсказуем. С одной стороны, веками замерзшая почва — несущий прочный материал, с другой же — возведенный на подобной земле дом нагревает ее, из-за чего оттаивает суглинок и здание «плывет».

И такие случаи не редкость — до сих пор страдают постройки в Чите, некоторые участки БАМа, а в Канаде жителям пришлось покинуть два небольших города: капризы климата буквально вывернули из грунта все строения.

Поэтому до закладки фундамента обязательно должны производиться инженерно-геокриологические изыскания, чтобы как можно точнее спрогнозировать поведение почвы на конкретном участке.

Согласно второму, мерзлый грунт, наоборот, оттаивают, а вода удаляется с помощью специальной техники, на подготовленном участке начинается строительство.

На практике чаще всего выбирается первый принцип. Чтобы сохранить мерзлую почву, прибегают к следующим мероприятиям:

• У сооружений шириной до 10 м по всему периметру проводят теплоизоляцию, а фундамент воздвигают на насыпях. Таким образом, грунт обдувает по бокам, что позволяет сохранять температуру окружающей среды.
• Устраивают холодные подполья, где круглый год поддерживается минусовые показатели. В этом случае первый этаж приподнят над грунтом. По характеру подполья делятся на невентилируемые, вентилируемые круглый год и вентилируемые только летом.
• Подполья иногда заменяют холодным первым этажом — с одинарными стеклами и теплопроводными стенами.
• В качестве вспомогательных средств охлаждения используют холодильные камеры, саморегулирующиеся колонки и т. д.
• Предусматривает размещение теплоизоляционных материалов под полом первого этажа.

Помимо подготовки грунта к строительству и закладки фундамента, есть также ряд тонкостей, которые позволяют улучшить непростые климатические условия: возведение домов на сваях, расположение кварталов с узкими улицами, замкнутыми контурами и минимумом площадей — чтобы снизить скорость ветра.

Согласно второму принципу строительства, перед закладкой фундамента (или во время постройки) грунт оттаивают. Этот вариант выбирают, если земля не пучинистая и не просадочная, при изменении температурных условий ее деформация не критична. Также важно, чтобы возводимое здание имело малочувствительную конструкцию, устойчивую к просадке фундамента.

Бетонирование в таком случае производится непрерывно: важно уложить свежий слой смеси до того, как температура предыдущего окажется ниже расчетной цифры.

Результат достигается благодаря использованию одного из методов:

• Технология «термос» — смесь сохраняет тепло, которое образуется из-за реакции цемента с водой.
• Нагревание после укладки с помощью специальной техники.
• Использование химических добавок, замедляющих остывание воды и ускоряющих затвердевание цемента.

При применении принципа оттаивания почвы сооружения возводят на монолитных и сборно-монолитных ленточных фундаментах, свайных основаниях, а также фундаментах глубокого заложения.

Использование водоотведения

Одна из особенностей строительства в условиях Крайнего Севера — водоотведение талой воды с участка. В основном используется в южной зоне вечной мерзлоты для ликвидации жидкости с верхних слоев почвы.

Водоотведение производится следующими способами:

1. Для гравийно-галечных или песчаных грунтов применяют игловое гидрооттаивание с виброуплотнением.
2. Для суглинков используют электрическое оттаивание и уплотнение с водопонижением иглофильтрами и электроосмосом.

В первом случае иглы на равном расстоянии друг от друга погружают в грунт с одновременной подачей по ним воды. Таким образом, вокруг вертикальной иглы образуется кольцо талого грунта. С подачей воды диаметр кольца расширяется. Мероприятие продолжается до тех пор, пока соседние кольца не сомкнутся.

Талый участок дренируют несколько суток, откачивая воду специальными установками и собирая ее в зумпфы.

Подобные работы проводятся при температуре не ниже -15С.

Для удобства в таблице указаны оптимальные параметры установки игл:

При глубине прогревания до 15 м напор воды увеличивается на 50%, а до 20 м — на 100%.

В случае с электрическим оттаиванием глинистых грунтов процесс протекает в две стадии.

На первой происходит прогрев грунта и его уплотнение под собственным весом. На второй — доуплотнение с использованием электроосмоса и водопонижения.

Прогрев грунта осуществляется переменным током: в почву устанавливают водопроводные или газовые трубы, располагаются ровными рядами на расстоянии 2-2,5 м друг от друга. Число рядов должно быть кратно шести плюс единица. И подается ток напряжением 380В.

На второй стадии комбинируется водопонижение и пропускание электрического тока через грунт, причем в роли катодов и анодов выступает те же перфорированные водопроводные трубы.

Данные работы обычно занимают 2–3 месяца.

Заключение

Водопонижение — процесс, требующий квалифицированного труда и специализированной техники. В условиях Крайнего Севера тяжесть работ значительно возрастает, возможны неприятные сюрпризы из-за погоды и характера почвы.

Специалисты группы компаний «КС» и «ВММоторсервис» работали и продолжают трудиться на разных грунтах по всей России и решать сложные задачи осушения и водоотведения. 

Наши сотрудники проведут необходимые расчеты, спроектируют и снабдят оборудованием как в аренду, так и в постоянное пользование.

Для бесплатной консультации просто заполните форму или позвоните по номеру, указанному на сайте.

Ждем вас!