Строить на мерзлоте: принципы проектирования и термостабилизация грунтов
Сохранять мерзлое основание или допустить оттаивание — главный выбор арктического проекта. Как изыскания обосновывают принцип строительства и почему продухи в подполье решают судьбу здания.
На многолетнемерзлых грунтах стоит значительная часть жилого фонда и почти вся добывающая инфраструктура российского Севера. Проектирование здесь начинается с выбора, которого нет в средней полосе: использовать грунты основания в мерзлом состоянии, сохраняя его весь срок службы, или заранее допустить оттаивание и рассчитать конструкции на него. Этот выбор — прямое следствие результатов инженерных изысканий, и цена ошибки сформулирована самой практикой Севера: разрушение.
Два принципа — две стратегии
- принцип I — сохранение мерзлого состояния: свайные фундаменты, вентилируемые подполья, термостабилизаторы; применяется на льдистых, сильно теряющих прочность при оттаивании грунтах;
- принцип II — с допущением оттаивания: основание предварительно оттаивают и уплотняют либо рассчитывают сооружение на неравномерные осадки; оправдан на малольдистых скальных и крупнообломочных грунтах.
Смешивать принципы в пределах одной площадки без специального обоснования нельзя: тепло от «оттаиваемого» здания разрушает мерзлоту под соседним, запроектированным по принципу I. Специалисты рекомендуют выдерживать между тепловыделяющими объектами и мерзлотными основаниями разрывы порядка 50 метров.
Что должны дать изыскания
Выбор принципа опирается на геокриологический блок отчета: температуры грунтов по глубине за представительный период, льдистость и засоленность, просадочность при оттаивании, глубина сезонного оттаивания, прогноз изменения температур с учетом климатического тренда и теплового влияния самого объекта. Разовая термометрия сразу после бурения непредставительна — скважине нужна выстойка, а ряду наблюдений — привязка к сезону.
