Деформация зданий и сооружении в криогенной зоне Западной Сибири
|
РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПАТЕНТНЫЙ АНАЛИЗ 6
1.1. Индивидуальные сезонно-действующие охлаждающие устройства 9
1.2. Термостабилизирующая система ГЕ Г 13
1.3/Гермостабилизирующая система ВЕТ 16
1 АГлубинпые СОУ 17
1.5. Патентный поиск по теме НИР 19
1.5.1. Система для температурной стабилизации основания сооружений
на ВМГ 19
1.5.2. Система для температурной стабилизации основания сооружений
на ВМГ 22
1.5.3. Охлаждающее устройство для температурной стабилизации ММГ
и способ монтажа такого устройства 25
1.5.4. Способ термостабилизации грунтов оснований свайных
фундаментов опор трубопровода 29
1.5.5. Система температурной стабилизации грунтов оснований зданий
и сооружений 31
1.5.6. Термосифон 35
1.5.7. Способ закрепления и усиления несущей способности грунтов.,37
1.5.8. Конструкция усиления фундамента здания, сооружения....'. 40
1.5.9. Способ повышения несущей способности висячих свай 42
Вывод по разделу 1 44
2. ОПИСАНИЕ РАССМАТРИВАЕМОГО ЖИЛОГО ЗДАНИЯ 45
Вывод по разделу 2 50
3. АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ ТЕРМОС ГАБИЛИЗАЦИИ 51
3. ГВыбор системы и способа монтажа 51
3.2. Прогнозирование изменений температуры основания.. 53
Вывод по разделу 3........................ 61
ВЫВОД ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССПЛЕДОВАНИЯ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
ПРИЛОЖЕНИЕ А 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 71
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПАТЕНТНЫЙ АНАЛИЗ 6
1.1. Индивидуальные сезонно-действующие охлаждающие устройства 9
1.2. Термостабилизирующая система ГЕ Г 13
1.3/Гермостабилизирующая система ВЕТ 16
1 АГлубинпые СОУ 17
1.5. Патентный поиск по теме НИР 19
1.5.1. Система для температурной стабилизации основания сооружений
на ВМГ 19
1.5.2. Система для температурной стабилизации основания сооружений
на ВМГ 22
1.5.3. Охлаждающее устройство для температурной стабилизации ММГ
и способ монтажа такого устройства 25
1.5.4. Способ термостабилизации грунтов оснований свайных
фундаментов опор трубопровода 29
1.5.5. Система температурной стабилизации грунтов оснований зданий
и сооружений 31
1.5.6. Термосифон 35
1.5.7. Способ закрепления и усиления несущей способности грунтов.,37
1.5.8. Конструкция усиления фундамента здания, сооружения....'. 40
1.5.9. Способ повышения несущей способности висячих свай 42
Вывод по разделу 1 44
2. ОПИСАНИЕ РАССМАТРИВАЕМОГО ЖИЛОГО ЗДАНИЯ 45
Вывод по разделу 2 50
3. АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ ТЕРМОС ГАБИЛИЗАЦИИ 51
3. ГВыбор системы и способа монтажа 51
3.2. Прогнозирование изменений температуры основания.. 53
Вывод по разделу 3........................ 61
ВЫВОД ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССПЛЕДОВАНИЯ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
ПРИЛОЖЕНИЕ А 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 71
Цель работы - проанализировать методы устранения деформаций зданий в криолитозоне Западной Сибири для вывода возможности и рентабельности применения.
Для достижения цели НИР решены следующие задачи:
1. Проанализировать известные системы температурной стабилизации оснований на вечномерзлых грунтах
2. Рассмотреть применение систем температурной стабилизации грунтов на примере уже деформированного основания жилого здания с прогнозированием изменений температуры с течением времени.
3. Выполнить оценку экономической эффективности выбранной системы термостабилизации.
Теоретическая и практическая значимость работы - данный метод можно применять для уже «поплывших» домов с деформированным фундаментом из-за растапливания грунта основания. В том числе и для свайно-ростверковых фундаментов. С прогнозированием изменения температуры основания с течением времени.
Научная новизна - в работе представлен способ устройства горизонтальных термостабилизаторов под ленточный фундамент уже существующего здания.
В данный момент есть большая необходимость в освоении регионов крайнего севера, так как именно там содержатся полезные энергетические ресурсы и большие незастроенные площади территории. Для обеспечения комфортного и безопасного проживания людей, работающих в этом регионе появляется нужда в надежном строительстве зданий и сооружений. Район крайнего севера имеет непредсказуемую геологию и при инженерных изысканиях можно не увидеть все проблемы в целом.
Строительство зданий и сооружений в холодных регионах отличается лишь более массивным фундаментом, как правило свайным, и более «теплыми» стенами. Стены можно сделать толще, подобрать новый энергоэффективный материал и этим вопросом всегда активно занимаютсякак в России, так и в зарубежных странах. Но необходимо обеспечить безопасность фундамента и основания здания, тем более в суровых климатических условиях на непредсказуемых грунтах районов крайнего севера. Также стоит вопрос о том, как восстановить несущие конструкции, если же риски не были учтены.
Зона распространения ММГ в России составляет 63% от всей территории и составляет 10,7 млн. км2. Самый распространенный и надежный вид фундамента в данных регионах является свайноростверковый. Стоимость работ и материалов при данном фундаменте может доходить до 50% от стоимости всего дома из-за большого количества свай, в среднем около 150-200 штук на секцию панельного дома, в то время как в более южных регионах среднее количество свай около 100 штук.
Началось строительство зданий на ленточном фундаменте, но из-за сложных геокриологических условий и непредсказуемости грунта, начались деформации фундамента, осадки с последующим разрушением и потерей несущей способности. В большей степени из-за антропогенного воздействия на грунт, например из-за утечки труб тепломагистрали в техподполье жилого здания. Через несколько лет, грунты теряют свою монолитность, растапливаются, несущая способность резко падает, что и приводит к деформациям несущих конструкций.
Необходимо учесть данные риски и применять соответствующие технологии еще в стадии проектирования и дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений, или же разработать технологию для восстановления несущей способности грунта на уже существующем здании с прогнозированием изменения температуры основания сооружения с течением времени .
Для достижения цели НИР решены следующие задачи:
1. Проанализировать известные системы температурной стабилизации оснований на вечномерзлых грунтах
2. Рассмотреть применение систем температурной стабилизации грунтов на примере уже деформированного основания жилого здания с прогнозированием изменений температуры с течением времени.
3. Выполнить оценку экономической эффективности выбранной системы термостабилизации.
Теоретическая и практическая значимость работы - данный метод можно применять для уже «поплывших» домов с деформированным фундаментом из-за растапливания грунта основания. В том числе и для свайно-ростверковых фундаментов. С прогнозированием изменения температуры основания с течением времени.
Научная новизна - в работе представлен способ устройства горизонтальных термостабилизаторов под ленточный фундамент уже существующего здания.
В данный момент есть большая необходимость в освоении регионов крайнего севера, так как именно там содержатся полезные энергетические ресурсы и большие незастроенные площади территории. Для обеспечения комфортного и безопасного проживания людей, работающих в этом регионе появляется нужда в надежном строительстве зданий и сооружений. Район крайнего севера имеет непредсказуемую геологию и при инженерных изысканиях можно не увидеть все проблемы в целом.
Строительство зданий и сооружений в холодных регионах отличается лишь более массивным фундаментом, как правило свайным, и более «теплыми» стенами. Стены можно сделать толще, подобрать новый энергоэффективный материал и этим вопросом всегда активно занимаютсякак в России, так и в зарубежных странах. Но необходимо обеспечить безопасность фундамента и основания здания, тем более в суровых климатических условиях на непредсказуемых грунтах районов крайнего севера. Также стоит вопрос о том, как восстановить несущие конструкции, если же риски не были учтены.
Зона распространения ММГ в России составляет 63% от всей территории и составляет 10,7 млн. км2. Самый распространенный и надежный вид фундамента в данных регионах является свайноростверковый. Стоимость работ и материалов при данном фундаменте может доходить до 50% от стоимости всего дома из-за большого количества свай, в среднем около 150-200 штук на секцию панельного дома, в то время как в более южных регионах среднее количество свай около 100 штук.
Началось строительство зданий на ленточном фундаменте, но из-за сложных геокриологических условий и непредсказуемости грунта, начались деформации фундамента, осадки с последующим разрушением и потерей несущей способности. В большей степени из-за антропогенного воздействия на грунт, например из-за утечки труб тепломагистрали в техподполье жилого здания. Через несколько лет, грунты теряют свою монолитность, растапливаются, несущая способность резко падает, что и приводит к деформациям несущих конструкций.
Необходимо учесть данные риски и применять соответствующие технологии еще в стадии проектирования и дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений, или же разработать технологию для восстановления несущей способности грунта на уже существующем здании с прогнозированием изменения температуры основания сооружения с течением времени .
В результате проведенного мною анализа, для укрепления основания уже существующего здания с ленточным фундаментом, целесообразнее использовать метод температурной стабилизации.
Если сравнивать стоимость строительно- монтажных работ на строительство новой блок-секции и затраты на предложенный способ укрепления основания, то экономия денежных средств составит 71 008,842 тыс. руб. (дешевле на 55,6%).
Если применить данную технологию в момент обнаружения деформаций основания сооружения, то экономия денежных средств составила бы 108 644,335 тыс. руб. (дешевле на 84,9%).
Высвобожденные денежные средства могли быть направлены на другие жизненно важные программы для г.Надым: капитальный ремонт, текущий ремонт зданий и сооружений, благоустройство территорий, ремонт автомобильных дорог и т.д.
Полученные данные могут отличаться от применения этого метода на других объектах. Необходимо учитывать такой фактор, как время эксплуатации зданий и сооружений. Рассматриваемый объект на данное время морально устарел. Предложенное решение при своевременном применении (обнаружение деформаций, включение в проектную документацию на строительство сооружений), значительно уменьшит, либо полностью исключит затраты на аварийно- восстановительные работы, обеспечит эксплуатационную надежность оснований. Система температурной стабилизации служит не менее 50 лет.
Зона распространения многолетнемерзлых грунтов (ММГ) составляет 63% от всей территории России, поэтому затронутая тема очень важна для развития северных регионов РФ. Востребованность инновационных технологических решений в условиях все более нестабильного арктического климата неуклонно растет.
Сформулированные задачи были выполнены в полном объеме, а именно:
1. Проанализированы известные системы температурной стабилизации оснований на вечномерзлых грунтах.
Если сравнивать стоимость строительно- монтажных работ на строительство новой блок-секции и затраты на предложенный способ укрепления основания, то экономия денежных средств составит 71 008,842 тыс. руб. (дешевле на 55,6%).
Если применить данную технологию в момент обнаружения деформаций основания сооружения, то экономия денежных средств составила бы 108 644,335 тыс. руб. (дешевле на 84,9%).
Высвобожденные денежные средства могли быть направлены на другие жизненно важные программы для г.Надым: капитальный ремонт, текущий ремонт зданий и сооружений, благоустройство территорий, ремонт автомобильных дорог и т.д.
Полученные данные могут отличаться от применения этого метода на других объектах. Необходимо учитывать такой фактор, как время эксплуатации зданий и сооружений. Рассматриваемый объект на данное время морально устарел. Предложенное решение при своевременном применении (обнаружение деформаций, включение в проектную документацию на строительство сооружений), значительно уменьшит, либо полностью исключит затраты на аварийно- восстановительные работы, обеспечит эксплуатационную надежность оснований. Система температурной стабилизации служит не менее 50 лет.
Зона распространения многолетнемерзлых грунтов (ММГ) составляет 63% от всей территории России, поэтому затронутая тема очень важна для развития северных регионов РФ. Востребованность инновационных технологических решений в условиях все более нестабильного арктического климата неуклонно растет.
Сформулированные задачи были выполнены в полном объеме, а именно:
1. Проанализированы известные системы температурной стабилизации оснований на вечномерзлых грунтах.
Подобные работы
- Негативное влияние техногенного воздействия на состояние окружающей среды криолитозоны Тюменской области ЯНАО
Магистерская диссертация, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2024 - Взаимодействие того многолетнемерзлых дней грунтов июля с инженерными чаши сооружениями этих в долинах всем крупных всей рек Ямала типа (на примере виды реки Юрибей)
Магистерская диссертация, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2018 - Оценка экологического риска добычи и транспортировки природного газа на территории Ямало-Ненецкого автономного округа (на примере Юрхаровского нефтегазоконденсатного месторождения)
Магистерская диссертация, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4930 р. Год сдачи: 2022 - Современное состояние многолетней мерзлоты в Амурской области (Сибирский Федеральный Университет)
Дипломные работы, ВКР, география. Язык работы: Русский. Цена: 1500 р. Год сдачи: 2023