Криогенное выветривание, морозное пучение.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Криогенное выветривание. Процесс развивается в скальных грунтах за счет периодического замерзания и оттаивания воды в трещинах с последующим выветриванием разрушенного материала. Продуктами криогенного выветривания являются: глыбы, щебень, песок, пыль.

Морозное пучение– это процесс, заключающийся в увеличении объема грунта при промерзании.

По модулю пучения грунты делятся на группы:

- потенциально пучинистые

– слабопучинистые

– среднепучинистые

– сильнопучинистые

– чрезмернопучинистые .

Многолетнее пучение приводит к образованию бугров пучения, которые подразделяются:

1) сегрегационные

Инъекционные

3) инъекционно-сегрегационные.

Наледообразование, термокарст.

Наледями называются слоистые ледяные массивы на поверхности земли, льда или инженерных сооружений. Возникают при замерзании излившейся на поверхность воды.. По времени существования выделяют однолетние (полностью оттаивающие летом) и многолетние (существующие несколько лет) наледи.

Термокарст. – это процесс образования просадочных и провальных форм рельефа в результате вытаивания подземных льдов или сильнольдистых грунтов.

Термокарст начинается, когда сезонное оттаивание грунта в силу разных причин превосходит глубину залегания подземных льдов или сильнольдистых грунтов. Осадка приводит к появлению отрицательных форм рельефа, на которых в дальнейшем накапливается снег, уменьшающий величину зимнего промерзания, оно становится меньше летнего оттаивания, далее процесс входит в фазу саморазвития. Термокарстовые впадины могут быть глубиной от полуметра до нескольких десятков метров. Обычно заполняются водой, образуя термокарстовые озера.

Склоновые процессы: солифлюкция, курумообразование.

Солифлюкция- процесс вязкопластического движения оттаявшего грунта деятельного слоя по склону, под действием гравитационных сил. Различают два вида солифлюкации:

1) медленную, которая отличается сравнительно равномерным по площади смещением грунта с небольшими скоростями (2-10 см/год);

2) быструю (сплывы грунта), сопровождающуюся нарушением внутренних связей в грунте и разрывом растительного покрова, скорость может достигать (1 м/час).

Курумообразование. - Процесс медленного перемещения вниз по склону крупнообломочного материала за счет его морозного выпучивания. Курумы образуют каменные потоки, нагорные террасы, заполняют узкие ложбины, слагают обширные каменные поля.

Физические и теплофизические характеристики мерзлых грунтов.

Влажность мерзлого грунта:

w_tot– суммарная;

w_m - между включениями льда;

w_w - за счет не замерзшей воды;

w_i - за счет ледяных включений;

w_ic - за счет порового льда;

i_tot - суммарная льдистость М.Г.; i_i - льдистость М.Г. за счет включений льда;

Sr - степень заполнения объема пор М.Г. льдом и не замерзшей водой;

12. Охлаждение пластичномерзлых и замораживание талых грунтов.

Охлаждение пластичномерзлых грунтов производится с целью превращения их в твердомерзлые и, соответственно, повышения их прочности и снижения деформационных свойств.

Замораживание талых грунтов – с целью создания однородных мерзлотных условий на строительной площадке путем промораживания несквозных таликов.

Индивидуальный термостабилизатор(парожидкостный термосифон) выполнен как герметичная неразъемная сварная конструкция полной заводской готовности, заправленная хладагентом, с подземной испарительной частью и надземной конденсаторной.

Термостабилизатор устанавливается вертикально либо наклонно под углом до 45 градусов к вертикали, в непосредственной близости от нижнего конца свай в основаниях. Испарительная часть термостабилизатора находится в грунте и имеет защитное цинковое покрытие.

Предназначены для охлаждения талых и пластичномерзлых грунтов под зданиями с проветриваемым подпольем и без него, под эстакадами трубопроводов и для других сооружений с целью повышения их несущей способности. Применяются также для предупреждения выпучивания свай.

13. Жидкостные и парожидкостные термосифоны. Конструктивные схемы.

Термосифоны являются закрытой охлаждающей системой (не сообщающейся с атмосферным воздухом), работают за счет низких температур атмосферного воздуха в зимнее время и не требуют энергетических затрат в процессе эксплуатации. В простейшем варианте термосифоны представляют собой герметическую трубу, заполненную хладагентом и одним концом погруженную в скважину. Для действия термосифона требуется перепад температур между грунтом и атмосферным воздухом не более 1 ⁰С, так как гидродинамическое сопротивление в раздельно движущихся потоках восходящего пара и нисходящей жидкой пленки незначительно, а силы, обусловливающие их движение (гравитация, перепад давлений), достаточно велики.

14. Система ГЕТ. Назначение. Конструкция.

Система «ГЕТ»(горизонтальная, естественно действующая, трубчатая) предназначена для поддержания заданного температурного режима вечномерзлых грунтов и устранение непредвиденных тепловыделений под фундаментами различных сооружений.

Система ГЕТ представляет собой герметично выполненное теплопередающее устройство, автоматически действующее в зимнее время за счет силы тяжести и положительной разницы температур между грунтом и наружным воздухом. Состоит из двух основных элементов:

1) охлаждающие трубы (испарительная часть);

2) конденсаторный блок.

Охлаждающие трубы размещены в основании сооружения. Служат для цирку‑ ляции хладагента и замораживания грунта. Конденсаторный блок располагается над поверхностью грунта и соединяется с испарительной частью.

В летний период работа системы автоматически прекращается, так как тем‑ пература наружного воздуха становится выше температуры грунта. Накопленного за зимний период «холода» в грунте достаточно, чтобы сохранить мерзлый грунт до наступления следующего зимнего периода.

ГЕТ применяются для термостабилизации вечномерзлых грунтов сливающегося типа с высотой насыпи не более 4 метров. При необходимости замораживания грунтов в летнее время резервные трубы подключаются к холодильной машине.

15. Система ВЕТ. Назначение. Конструкция.

Назначение: замораживание и поддержание заданного температурного режима вечномерзлых грунтов и устранение непредвиденных тепловыделений под фундаментами различных сооружений; зданий; автомобильных дорог.

Система состоит из двух основных элементов:

1. Вертикальные охлаждающие трубы служат для циркуляции хладагента и замораживания грунта.

2. Соединительные трубыобъединяют охлаждающие трубы и конденсаторный блок.

3. Конденсаторный блок, расположенный на поверхности грунта. В конденсаторном блоке за счет естественной конвекции и силы тяжести происходит конденсация паров хладагента и дальнейшая перекачки его по системе.

Принцип действия: в охлаждающих трубах происходит перенос тепла грунта к хладагенту. Хладагент переходит из жидкой фазы в парообразную. Пар перемещается в сторону конденсаторного блока, где конденсируется в жидкую фазу, отдавая тепло через оребрение в атмосферу. Охлажденный и сконденсированный хладагент вновь стекает в испарительную систему и повторяет цикл движения.

16. Проветриваемые подполья. Назначения. Конструкция.

Проветриваемое подполье в зоне вечной мерзлоты- открытое пространство под зданием между поверхностью грунта и перекрытием первого (цокольного, технического) этажа.

Проветриваемое подполье отводит полностью тепло, выделяемое через пол здания, наружу и тем самым обеспечивает сохранность мерзлых грунтов в основании отапливаемых зданий и сооружений. В большинстве случаев при правильной организации проветривания грунты основания не только не оттаивают в подполье, но с течением времени промерзают настолько, что верхняя поверхность вечной мерзлоты поднимается и становится выше глубины ее на открытой местности.
Под зданиями проветриваемое подполье устраивается в виде цоколя со специальными отверстиями для пропуска воздуха или в виде открытого с двух сторон подполья. В первом случае определяется площадь отверстий в цоколе, а во втором высота подполья. При строительстве каменных зданий наиболее часто применяется конструкция цоколя с продухами.
Подполья устраивают высотой не менее 0,5 м , считая от поверхности грунта до низа балок перекрытия. Подполья высотой от 0,5 до 1 м называют низкими, высотой более 1м — высокими. Высокие подполья применяют для зданий шириной более 18м и для зданий с повышенными тепловыделениями (котельные, бани, прачечные и т. п.). Перекрытия над подпольями обязательно утепляются.

Рис. 2. Примерные схемы проветриваемых холодных подполий: а — низкого, б — высокого,

1 — столбчатые или свайные фундаменты,

2 — отмостка,

3,4 — наружные и внутренние стены,

5 —перекрытие,

6 — фундаментная балка (или ростверк),

7 — отверстие для проветривания,

8 — продух для вентиляции,

9 — трубопроводы,

10 — лоток,

11 — насыпь,

12 — утеплитель.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 668; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!