Особенности инженерной подготовки участка в условиях вечномерзлых грунтов

Инженерная подготовка территорий в условиях многолетней мерзлоты имеет свои особенности и связана с необходимостью выполнять достаточно жесткие требования к температурному режиму грунтов, уровню надмерзлотных грунтовых вод, затопляемости территории, а также с проведением специфических мероприятий по борьбе с солифлюкцией, термокарстами, наледями. Вертикальная планировка территорий в условиях многолетней мерзлоты представляет определенные затруднения в связи со сложностью разработки мерзлого грунта и необходимостью сохранения температурного режима.

Градостроительное освоение территорий в условиях многолетней мерзлоты в нашей стране и за рубежом ведется на основе двух диаметрально противоположных принципов: сохранение природного температурного режима многолетнемерзлых грунтов (так называемый первый принцип строительства); изменение природного температурного режима (допущение оттаивания) в предпостроечный или эксплуатационный период (второй принцип строительства).

При использовании первого принципа строительства основная проблема — предохранение мерзлых грунтов от температурных воздействий зданий, сооружений, инженерных коммуникаций и изменений режима поверхностных и подземных вод. Тем не менее, именно он принят мною в качестве наиболее соответствующего подхода к разработке участка в рамках магистерского проектирования.

В качестве общей рекомендации можно обозначить следующее. Территорию рекомендуется выбирать преимущественно вблизи водоемов и зеленых насаждений, максимально защищенную от ветров и снегозаносов, не имеющую участков с подземными льдами или с сильно льдистыми мелкоземлистыми грунтами, торфяниками, термокарстами, наледями. При выборе территории необходимо обеспечить выполнение следующих требований: достаточные размеры площадки (с учетом перспективы развития населенного пункта), допустимые или близкие к ним уклоны поверхности; благоприятные условия водаи энергоснабжения; использование площадок с грунтами, допускающими наименее сложные конструктивные решения фундаментов зданий и сооружений. Также стоит отметить, что в условиях многолетней мерзлоты сохранение естественного состояния растительного покрова и рельефа необходимо и по инженерным соображениям.

Перечень конкретных специфических мероприятий в условиях вечномерзлых грунтов выглядит так:

Для реализации первого принципа применяется специальное промораживание грунтов, одним из способов которого является снятие дернового покрова и систематическое удаление снега. За один зимний период грунт возможно проморозить на глубину до 4 м, за двана 5−6м. Применяются также способы охлаждения основания автоматическими жидкостными и парожидкостными установками.

В том случае, когда грунты сохраняются в мерзлом состоянии, вертикальная планировка производится с сохранением мохового и дернового покровов. Срезка грунта — локальными участками.

Улицы и дороги проектируются на насыпи с легкими конструкциями дорожных одежд. Это позволяет максимально сохранить температурный режим грунтов и растительный покров. Устойчивость откосов обеспечивается малым углом заложения и в некоторых случаях покрытием слоем теплоизоляционного материала.

Отвод поверхностных вод осуществляется открытым способом с использованием лотков, мерзлотных валов, кюветов и водоотводящих канав. Конструктивно они выполняются из армоцементных и железобетонных плит или сборных блоков по теплоизоляционному слою (мох, торф, плиты из негигроскопичных пористых материалов) с гидроизоляцией. Поверхностные воды из местных пониженных участков удаляются по трубам в лотки водосточной сети.

Борьба с неблагоприятными природными условиями и физико-геологическими процессами — такими, как овраги и оврагообразование, оползни, карсты, сводятся к применению обычных мероприятий.

Во избежание морозобойных трещин необходимо добиваться равномерного размещения на застраиваемой территории тепловыделяющих сооружений.

Наледи деформируют мосты, трубы, транспортные сооружения. Мероприятия, направленные против образования наледей, заключаются в устройстве мерзлотных поясов и валиков для перехвата поверхностных вод и в ликвидации бессточных участков.

В качестве специфического мероприятия, отвечающего теме магистерского проектирования, можно обозначить необходимость проектирования Мобильных типов домов с конструктивной схемой, позволяющей обходиться без фундаментов. Такой подход позволяет избавиться от целого ряда серьезных проблем, связанных с подготовкой территории под возведение фундаментов.