Строительство в районах Крайнего Севера

Строительство в районах Крайнего Севера

К районам Крайнего Севера относятся территории с продолжи- тельным зимним периодом и низкими зимними температурами в со- четании с частыми сильными ветрами и снежными заносами. Для этих районов характерны повышенная влажность на побережьях мо- рей и океанов, малая естественная освещенность в холодные перио- ды, вечномерзлое состояние грунтов, почти полное отсутствие рас- тительности.

Вечномерзлыми называются грунты, сохраняющие в природ- ных условиях постоянную отрицательную или нулевую температуру многие сотни и даже тысячи лет. Такие грунты занимают до 26 % площади земной суши и составляют около 67 % территории России (рисунок 285).   Верхний, покровный слой грунта, расположенный над вечномерзлыми пластами и подвергающийся сезонному замер- занию и оттаиванию, называется деятельным слоем. Мощность де- ятельного слоя весьма различна и в зависимости от геологических условий колеблется в пределах от 0,5 до 4 м и более.[pic 1]

1 – островное; 2 – прерывистое; 3 – сплошное

Рисунок 285 – Зоны распространения многолетних мерзлых пород на территории России

Учитывая грунтовые особенности этих районов, первостепен- ное значение в них приобретает правильный выбор площадок строи- тельства на основе всестороннего геологического и гидрогеологиче- ского исследования грунтовых условий. Наиболее благоприятными являются площадки с сухими непучинистыми грунтами (скальными, гравийно-песчаными и т. п.), не подверженные образованию нале- дей и провалов.

Методы строительства и конструктивные мероприятия

1. Низкие зимние температуры и сильные ветры учитываются при разработке конструкции, состава и толщины ограждающих кон- струкций зданий в соответствии с требованиями тепловой защиты [9]. Обеспечивается воздухонепроницаемость стен, дверей, окон; остекление принимается тройное. Входы в жилые и общественные здания оборудуются двойным тамбуром, по возможности с поворо- том по направлению движения.
2. Здания строятся простые в плане, избегая мест, способству- ющих накоплению снежных заносов. Следует избегать крыш сложно- го профиля, дабы исключить образование снежных мешков, значи- тельно увеличивающих снеговые нагрузки. На фасадах не рекоменду- ется устройство карнизов, поясков, ниш и выступов. Устройство лод- жий, как правило, не допускается, а в районах с наиболее низкими температурами не допускается и устройство балконов.
3. Строительство зданий и сооружений в районах вечной мерзло- ты осуществляется, в зависимости от геологических, гидрогеологиче- ских и климатических условий, рядом методов. В пределах одного зда- ния или сооружения применение различных методов для отдельных его частей не допускается даже при наличии осадочных швов.

Метод I – возведение зданий обычными способами. Он при- меняется при надежных основаниях, слагаемых скальными и полус- кальными породами, не имеющих значительных трещин, заполнен- ных льдом или мерзлым грунтом, т.е. в тех случаях, когда вечная мерзлота не имеет практического значения. При глубине залегания

таких оснований менее 3 м фундаменты принимаются ленточными; при глубине 3 – 4 м – столбчатыми (железобетонными) или свайны- ми, а при глубине более 4 м – свайными с заглублением свай в тол- щу ненарушенной структуры путем устройства соответствующей глубины буровых скважин.

Метод II – сохранение грунтов основания в вечномерзлом со- стоянии. Этот метод получил широкое применение при строитель- стве на просадочных и других слабых льдонасыщенных грунтах мощ- ностью не менее 15 м с устойчивым температурным режимом. Возве- дение фундаментов в этих случаях ведется при отрицательных темпе- ратурах наружного воздуха.

При строительстве отапливаемых зданий осуществляется надежная защита основания от тепловых потоков устройством круглогодично проветриваемого (холодного) подполья высотой в зависимости от ширины здания в пределах от 0,5 до 1 м и более. По- верхность грунта в подполье покрывается слоем термоизоляционно- го материала (шлак, торф, мох и др.). На летнее время года тепло- изоляция осуществляется и снаружи по периметру здания шириной не менее 1 м с устройством по ней дощатого тротуара по лагам. Для проветривания подполья в цоколе устраиваются продухи, позволя- ющие регулировать поступление воздуха в зависимости от времени года. Размеры их устанавливаются теплотехническим расчетом. В отдельных случаях в зданиях с большими тепловыделениями охла- ждение воздуха в подполье осуществляется при помощи вентилято- ров с подачей охлажденного воздуха. Перекрытие над подпольем выполняется с надлежащей теплоизоляцией.