Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Августа 2011 в 12:22, курсовая работа
Задача моей работы заключается в том, чтобы показать, что строительство на территории криолитозоны возможно, если учитывать особенности территории и современные способы строительства, подходящие именно для определенной местности.
Пути решения: мною была изучена характеристика основных процессов, происходящих в криолитозоне, характеристика местности и ее мерзлотно-гидрогеологические особенности и подобраны основные пути решения проблем строительства.
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………...4
ГЛАВА I Криолитозона и ее деятельность………………………………………….5
1.Геологические процессы в криолитозоне……………………………………….5
2.Латеральное распространение мерзлоты………………………..........................7
3.Вертикальное распространение мерзлоты………………………………………8
4.Мерзлотные (криогенные) процессы и формы рельефа………………………..9
1.Морозобойное растрескивание………………………………………………10
2.Морозная сортировка…………………………………………………………11
3.Пучение и образование наледей……………………………………………..11
4.Морозное выветривание……………………………………………………...12
5.Солифлюкция…………………………………………………………………13
6.Ниши протаивания (явление «термокарста») ………….…………………...14
ГЛАВА II Многолетняя мерзлота на территории России и современное оледенение……………………………………………………………………………16
2.1. Современное оледенение на территории России……………………………...16
2.2. Виды многолетней мерзлоты и процессы вызванные многолетней мерзлотой на территории России………………………………………………………………..22
2.2.1. Сплошная мерзлота на территории России………………………………….22
2.2.2. Слоистая мерзлота (деградация сплошной мерзлоты)……………………...23
2.2.3. Островная мерзлота…………………………………………………………...24
2.2.4. Линзовая мерзлота…………………………………………………………….24
2.2.5. Ежегодное оттаивание и промерзание деятельного слоя грунта…………..27
2.2.6. Пучение грунтов при промерзании…………………………………………..28
2.2.7. Осадка при оттаивании деятельного слоя грунта…………………………...29
2.2.8. Образование наледей………………………………………………………….30
2.2.9. Течение склона. Явление солифлюкции……………………………………..31
2.2.10. Изменение температуры в верхних слоях вечномерзлых грунтов……….33
2.2.11. Просадка при оттаивании слоя вечномерзлого грунта……………………33
2.2.12. Образование морозобойных трещин в деятельном и многолетнемерзлом слоях грунта…………………………………………………………………………..35
ГЛАВА III Многолетняя мерзлота и современный климат……………………….37
ГЛАВА IV Региональные закономерности инженерно-геологических условий и районирование Сибирской платформы…………………………………………….50
4.1. Формационные и геолого-структурные особенности………………………...50
4.2. Мерзлотно-гидрогеологические условия……………………………………...51
ГЛАВА V Строительство в районах многолетней мерзлоты……………………..58
5.1. Особенности строительства в зоне многолетней мерзлоты………………….58
5.2. Первый принцип проектирования фундаментов на вечномерзлых грунтах………………………………………………………………………………..61
5.3. Второй принцип проектирования фундаментов на вечномерзлых грунтах. Конструктивный метод…………………...................................................................64
5.4. Третий принцип проектирования фундаментов на вечномерзлых грунтах. Метод предпостроечного оттаивания………………………………………………66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………....70
ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………….72
Схема 23. наиболее вероятного изменения кровли вечной мерзлоты под эксплуатируемым зданием, построенном по первому принципу - сохранения мерзлоты.
Стремясь как можно больше снизить влияния теплового выделения здания на мёрзлые грунты, прибегают к проектированию зданий на столбчатых и свайных фундаментах.[7] Наиболее универсальными являются железобетонные сваи; металлические сваи применяются только при соответствующем обосновании. Для малоответственных сооружений возможно применение деревянных свай. Применение ленточных фундаментов и в виде сплошных плит допускается для малоэтажных зданий и сооружений на подсыпках из дренирующего материала (песка, гравия, щебня и т.п.). [1]
Устойчивость фундаментов запроектированных на вечномерзлых грунтах по первому принципу строительства, в соответствии с примятыми обозначениями на схеме, определяется из условия (см. схему 24):
Расчётная схема 24. отдельностоящих и свайных фундаментов при расчёте их на устойчивость в вечномёрзлом слое грунта.
В правой части приведённого неравенства представлены силы, стремящиеся деформировать сооружение вверх, нарушая его устойчивость. Для нейтрализации данных воздействий рекомендуется использовать специальные мероприятия по их уменьшению (создание не пучинистых обсыпок, обмазок и т.п.). [7]
Второй принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах заключается в допущении протаивания грунта под зданием. Данный принцип осуществляется двумя методами: конструктивным и методом предпостроечного оттаивания. Рассмотрим эти методы подробнее.
Конструктивный
метод заключается в
Данный метод применяется в следующих случаях:
Следует подчеркнуть, что в этом случае под зданием с течением времени эксплуатации в результате действия тепловых потоков здания, образуется чаша оттаивания в многолетней мерзлоте (см. схему 25). Формирование чаши оттаивания может продолжаться десятки лет, что подтверждается теплотехническими расчётами.
Схема 25. формирования чаши оттаивания в многолетней мерзлоте под пятном застройки здания при строительстве его по второму принципу.
В результате построенное здание будет находиться в условиях неравномерной осадки, возникает высокая вероятность развитие деформаций с образованием трещин в надземных конструкциях.
Для того чтобы здание могло удовлетворительно эксплуатироваться в подобных условиях должны быть выполнены условия по приспособлению его к неравномерным деформациям (повышение жёсткости здания).
Если величина проектных осадок окажется больше предельных величин, то переходят ко второму методу строительства, допускающего протаивание грунтов вечной мерзлоты под зданием. [7]
В данном случае уменьшение осадки оттаявших грунтов осуществляется путём предварительного уплотнения под действием собственного веса (см. метод электроосмоса в механике грунтов).
Метод предпостроечного оттаивания применяется в следующих случаях:
Необходимо помнить, что применение того или другого принципа строительства зависит:
Следует иметь в виду, что строить сооружения надо одним из двух принципов.
Нельзя сочетать эти принципы, как для соседних зданий и сооружений, так и для сооружений, расположенных в одном и том же районе. И особенно это относится для отдельного сооружения.
Примеры
негативного последствия
В данном случае вначале здание детского сада в г. Чите было построено по принципу сохранения линзы вечномерзлого грунта. После нескольких лет благополучной эксплуатации этого здания, решили пристроить к зданию столовую. Пристройку выполнили без учета линзы вечномерзлого грунта. В результате, через год эксплуатации такого сооружения, возникла аварийная ситуация, которая видна на представленных фотографии 1.
Фотография 1. развития аварийной ситуации для здания детского сада (г. Чита), возникшей в результате оттаивания линзы многолетней мерзлоты.
Не учет наличия вечномерзлых грунтов, часто приводит к возникновению и развитию значительных (недопустимых) осадок сооружений и появлению трещин в надземных конструкциях.
На фото 2. представлено здание приспособленное к неравномерным деформациям способом устройства металлических поясов жёсткости в уровне каждого перекрытия. Причина подобных усилений - развитие неравномерных осадок, вследствие оттаивания линзы многолетней мерзлоты.
Фотография 2.
Воспринять неравномерные осадки оттаивающих оснований можно повышенной жесткостью надземных конструкций. В этом случае, как показано на данной фотографии, по периметру здания в уровне перекрытий устраивают металлические пояса жесткости, воспринимающие неравномерные деформации конструкций стен.
Такое усиление является противоаварийным мероприятием, выполняется по специальному проекту и требует значительных затрат. [7]
Разрушение жилого
дома в результате таяния многолетней
мерзлоты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Будучи
во многих районах не только современным
образованием, но и реликтом ледниковых
эпох, многолетняя мерзлота сохраняется
по сей день благодаря резко
В представленной
мною работе я рассмотрела проблему
строительства в условиях развития
многолетнемерзлых пород, что сейчас
довольно актуально. Изучили важнейшие
условия, факторы и процессы, происходящие
в криолитозоне, которые нужно учитывать
при строительстве. Цель своей работы
я достигла, рассмотрев деятельность криолитозоны,
влияние процессов в ней происходящих
на строительство, выявила наиболее оптимальных
путей решения этой проблемы.
При строительстве на территориях с вечномерзлыми грунтами особое значение имеет правильный выбор площадок для строительства с такими грунтами, чтобы они не были пучинистыми, не подвергались образованию наледей и провалов. Кроме того, необходимо выбрать такие объемно-планировочные и конструктивные решения, а также методы осуществления строительства, чтобы обеспечить нормальные эксплуатационные качества зданий.
ЛИТЕРАТУРА
ТАБЛИЦЫ
Таблица 1.
Современное оледенение России (по Л.Д. Долгушину, Г.Б. Осиповой, 1989)
Таблица
2.
Основные
характеристики криогенной толщи в Северной
и Южной геокриологических зонах
Характеристика криогенной толщи |
Геокриологическая зона | |
Северная | Южная | |
Возраст Мощность
криогенной толщи, м Температура
горных пород, оС Прерывистость криогенной толщи. Площадь, занятая сквозными таликами |
Нижний,
средний и верхний плейстоцен От
100 до 1500 и более Минус
1-16 Менее 5% |
Поздний
голоцен (в северной части возможна
реликтовая, криогенная толща плейстоценового
возраста Менее
100 (только позднеголоценовой) Менее
1 5-95% |
Таблица
3.
Гидрогеологические
условия формирования различных
типов криогенной толщи
Тип
криогенной
толщи |
Индекс типа | Гидрологические условия формирования криогенной толщи |
1 | I | Мощность зоны свободного водообмена превышает возможную глубину охлаждения пород ниже 0о |
2 | I-II | Мощность зоны свободного водообмена меньше возможной глубины охлаждения пород ниже 0о. Ниже залегают горные породы, поры и трещины которых заполнены солеными водами и рассолами |
3 | I-III | Мощность зоны свободного водообмена меньше возможной глубины охлаждения пород ниже 0о. Ниже залегают обезвоженные горные породы |
4 | II | Зона пресных и солоноватых вод отсутствует. Мощность зоны соленых вод и рассолов превышает возможную глубину охлаждения пород ниже 0о |
5 | II-I | Мощность зоны соленых вод и рассолов меньше возможной глубины охлаждения пород ниже 0о. Ниже залегают горные породы, поры и трещины которых заполнены пресными и слабосолоноватыми водами |
6 | II-III | Мощность зоны соленых вод и рассолов меньше возможной глубины охлаждения пород ниже 0о. Ниже залегают обезвоженные горные породы |
7 | III | Мощность обезвоженных горных пород превышает возможную глубину охлаждения пород ниже 0о |
8 | III-I | Мощность обезвоженных горных пород меньше возможной глубины охлаждения пород ниже 0о. Ниже залегают горные породы, поры и трещины которых заполнены пресными и слабосолоноватыми водами |
9 | III-II | Мощность обезвоженных горных пород меньше возможной глубины охлаждения пород ниже 0о. Ниже залегают горные породы, поры и трещины которых заполнены солеными водами и рассолами |
Информация о работе Строительство зданий и сооружений в районах многолетней мерзлоты