vestnikcstroyВестник НИЦ «Строительство»Bulletin of Science and Research Center of Construction2224-94942782-3938АО «НИЦ «Строительство»10.37538/2224-9494-2026-1(48)-156-167ELOXQGvestnikcstroy-624Research ArticleОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯFOUNDATIONS, UNDERGROUND STRUCTURESГеотехнические вопросы строительства в зоне распространения многолетнемерзлых грунтовGeotechnical issues of construction in permanently frozen zonesМаковецкийО. А.MakovetskiyO. A.

Олег Александрович Маковецкий, д-р техн. наук, доцент, советник РААСН, профессор кафедры «Строительные конструкции и вычислительная механика»

Комсомольский проспект, д. 29, г. Пермь, Пермский край, 614990

Oleg A. Makovetskiy, Dr. of Engineering Sciences, Associate Professor, Advisor of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Professor of the Department of Building Structures and Computational Mechanics

29 Komsomolsky Prospekt, Perm, Perm Krai, 614990

omakovetskiy@gmail.comРубцоваС. С.RubtsovaS. S.

Светлана Сергеевна Рубцова, магистр, руководитель проектов 

ул. Кронштадская, 35, г. Пермь, Пермский край, 614081

Svetlana S. Rubtsova, Master’s Degree, Project Manager 

35 Kronstadskaya Street, Perm, Perm Krai, 614081

rubtsova@new-ground.ruСамойловД. И.SamoylovD. I.

Дмитрий Иванович Самойлов, инженер, аспирант кафедры «Строительные конструкции и вычислительная механика» 

Комсомольский проспект, д. 29, г. Пермь, Пермский край, 614990

Dmitry I. Samoilov, Engineer, Postgraduate Student of the Department of Building Structures and Computational Mechanics

29 Komsomolsky Prospekt, Perm, Perm Krai, 614990

dekstf@pstu.ruЗуевС. С.ZuevS. S.

Станислав Сергеевич Зуев, инженер, заместитель генерального директора

ул. Кронштадская, 35, г. Пермь, Пермский край, 614081

Stanislav S. Zuev, Engineer, Deputy General Director

35 Kronstadskaya Street, Perm, Perm Krai, 614081

s.zuev@new-ground.ruПермский национальный исследовательский политехнический университетРоссияPerm National Research Polytechnic UniversityRussian FederationАО «Нью Граунд»РоссияNew Ground JSCRussian Federation202625052026481156167Copyright © Маковецкий О.А., Рубцова С.С., Самойлов Д.И., Зуев С.С., 20262026Маковецкий О.А., Рубцова С.С., Самойлов Д.И., Зуев С.С.Makovetskiy O.A., Rubtsova S.S., Samoylov D.I., Zuev S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/624Введение

Введение. Территория распространения многолетнемерзлых грунтов занимает большую часть территории России, поэтому расширение возможностей использования этих регионов для развития промышленного строительства является важной стратегической задачей для государства. На сегодняшний день, в соответствии со Стратегией пространственного развития Российской Федерации на период до 2028 года, приоритетным регионом, с точки зрения экономического роста и стратегического влияния, является Арктическая зона Российской Федерации.

Цель

Цель. При проектировании, строительстве и дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах наиболее актуальной задачей является обеспечение надежности грунтового основания.

Материалы и методы

Материалы и методы. В связи с этим выбор конструктивно-технологических и организационных решений промышленного строительства, прежде всего, это прогноз деформативности, мероприятия по обеспечению устойчивости грунтового основания и разработка рациональных организационных схем по их реализации, должны быть экономически целесообразными, оптимальными или близкими к оптимальным для конкретного инженерного сооружения и региона его расположения.

Результаты

Результаты. Обоснована возможность применения технологии струйной цементации грунта в основном режиме и в режиме высоконапорной инъекции для устройства искусственных оснований в растепленных многолетнемерзлых грунтах.

Выводы

Выводы. Имеющийся опыт показывает, что при определенных инженерно-геологических условиях технология струйной цементации является эффективным и надежным способом модификации грунтов и устройства искусственных оснований.

Introduction

Introduction. The area of permafrost occupies most of Russia’s territory, making it crucial for the country to expand its use for industrial construction. Currently, the Arctic zone of the Russian Federation is a priority region for economic growth and strategic influence, as outlined in the Spatial Development Strategy of the Russian Federation until 2028.

Aim

Aim. When designing, constructing, and operating buildings and structures on permafrost soils, the most important task is to ensure the reliability of the soil foundation.

Materials and methods

Materials and methods. In this regard, the choice of design, technological, and organizational solutions for industrial construction, primarily the prediction of deformability, measures to ensure the stability of the soil foundation, and the development of rational organizational schemes for their implementation, should be economically feasible, optimal, or close to optimal for a specific engineering structure and the region where it is located.

Results

Results. The possibility of using the technology of jet grouting in the main mode and in the mode of highpressure injection for the construction of artificial bases in thawed permafrost soils is substantiated.

Conclusions

Conclusions. The available experience shows that under certain engineering and geological conditions, jet grouting technology is an effective and reliable method for modifying soils and constructing artificial foundations.

многолетнемерзлые грунтыструйная цементациягрунтоцементный элементгрунтоцементная сваязакрепление грунтовталые грунтызакрепление в ММГинъекция грунтаpermafrost soilsjet groutingsoil-cement elementsoil stabilizationthawed soilstabilization in MMGsoil injectionИсследование не имело спонсорской поддержки.No funding support was obtained for the research.ReferencesСахаров И.И., Кудрявцев С.А., Парамонов В.Н. Промерзающие мерзлые и оттаивающие грунты как основания зданий и сооружений. М.: АСВ. 2021. 364 с.Sakharov I.I., Kudryavcev S.A., Paramonov V.N. Frozen and thawing soils as foundations for buildings and structures. M.: ASV, 2021, 364 p.Ильичев В.А., Никифорова Н.С., Коннов А.В. Прогноз изменения температурного состояния основания здания в условиях потепления климата // Жилищное строительство. 2021. № 6. C. 18–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2021-6-18-24Ilichev V.A., Nikiforova N.S. Konnov A.V. Forecast of changes in the temperature of the building’s foundation in a warming climate. Housing Construction, 2021, no. 6, pp. 18–24. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2021-6-18-24Алексеев А.Г., Зорин Д.В. Прогнозирование температурного состояния мерзлых грунтов в связи с изменением климата // Вестник НИЦ Строительство. 2019. № 4 (23). С. 44–49.Alekseev A.G., Zorin D.V. Predicting the temperature state of frozen soils in relation to climate change. Vestnik NIC Stroitelstvo=Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2019, no. 4 (23), pp. 44–49.Фалалеева А.А., Шелков Я.Ю., Чеверев В.Г., Брушков А.В. Оценка изменения несущей способности мерзлых грунтов при возможном изменении температуры и оттаивании вечной мерзлоты в арктической зоне Российской Федерации к середине XXI века // Вестник Московского университета. Сер. 4. Геология. 2023. № 5. С. 105–116.Falaleeva A.A., Shelkov Ya.Yu., Cheverev V.G., Brushkov A.V. Assessment of changes in the bearing capacity of frozen soils under possible temperature changes and permafrost thawing in the Arctic zone of the Russian Federation by the middle of the 21st century. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology, 2023, no. 5, pp. 105–116.Мельников В.П. Развитие геокриологического мониторинга природных и технических объектов в криолитозоне Российской Федерации на основе систем геотехнического мониторинга ТЭК / В.П. Мельников и др. // Криосфера Земли. 2022. Т. XXVI. № 4. С. 3–18.Melnikov V.P. i dr. Development of geocryological monitoring of natural and technical objects in the permafrost zone of the Russian Federation based on geotechnical monitoring systems for the fuel and energy complex. Earth’s Cryosphere, 2022, vol. XXVI, no. 4, pp. 3–18.IPCC Summary for Policymakers Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Ed. By T.F. Stocker, D. Qin, G-K. Plattner el.al. Cambridge, United Kingdom and N.Y., N.Y., USA, Cambridge Univ. Press, 2013 b, pp. 1–30.IPCC Summary for Policymakers Climate Change 2013: The Physical Science Basis // Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Ed. By T.F. Stocker, D. Qin, G-K. Plattner el.al. Cambridge, United Kingdom and N.Y., N.Y., USA, Cambridge Univ. Press, 2013 b, pp. 1–30.Местников В.В., Местникова И.В. Рациональные типы фундаментов для малоэтажного строительства в криолитозоне // Наука и техника в Якутии. 2019. № 2 (37). С. 8–11. https://doi.org/10.24411/1728-516X-2019-10031.Mestnikov V.V., Mestnikova I.V. Rational types of foundations for low-rise construction in the permafrost zone. Nauka i texnika v Yakutii, 2019, no. 2 (37), pp. 8–11. https://doi.org/10.24411/1728-516X-2019-10031.Смирнов В.В., Земенков Ю.Д. Проблемы обеспечения надежности эксплуатации сооружений в криолитозоне // Инновации в науке. 2013. № 25. С. 57–65. EDN RCOYLV.Smirnov V.V., Zemenkov Yu.D. Problems of ensuring the reliability of construction in the permafrost zone. Innovatsii v nauke, 2013, no. 25, pp. 57–65. EDN RCOYLV.Самарин О.Д. Обоснование упрощенного метода определения теплопотерь через подземные части ограждений здания // Вестник МГСУ. 2016. № 1. С. 118–125.Samarin O.D. Justification of a simplified method for determining heat losses through the underground parts of building fences. Vestnik MGSU, 2016, no. 1, pp. 118–125.Васильев В.И., Васильева М.В., Сирдитов И.К., Степанов С.П., Цеева А.Н. Математическое моделирование температурного режима грунтов оснований фундаментов в условиях многолетнемерзлых пород // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 1. C. 142–159. https://doi.org/10.18698/1812-3368-2017-1-142-159Vasilev V.I., Vasileva M.V., Sirditov I.K., Stepanov S.P., Tseeva A.N. Mathematical modeling of the temperature regime of foundation soils in permafrost conditions. Herald of the Bauman Moscow State Technical University. Series Natural Sciences, 2017, no. 1, pp. 142–159. https://doi.org/10.18698/1812-3368-2017-1-142-159Филимонов А.А., Строкова Л.А. Назначение начальных параметров и граничных условий при моделировании теплового состояния подземных трубопроводов в зоне распространения островных многолетнемерзлых грунтов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 12. С. 109–124. https://doi.org/10.18799/24131830/2023/12/4345. EDN QOLYSN.Filimonov A.A., Strokova L.A. Assignment of initial parameters and boundary conditions for modeling the thermal state of underground pipelines in the area of island permafrost. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University Geo Assets Engineering, 2023, vol. 334, no. 12, pp. 109–124. https://doi.org/10.18799/24131830/2023/12/4345. EDN QOLYSN.Шепитько Т.В., Артюшенко И.А. Влияние вертикальных столбов из щебня на криогенные процессы грунтов основания земляного полотна // Транспортные сооружения. 2019. № 4. С. 8–19.Shepitko T.V., Artyushenko I.A. Influence of vertical crushed stone pillars on the cryogenic processes of the subgrade soils. Russian journal of transport engineering, 2019, no. 4, pp. 8–19. https://doi.org/10.15862/10SATS419Алексеев А.Г., Зорин Д.В., Алексеенко В.А. Струйная цементация для устройства фундаментов на многолетнемерзлых грунтах // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 8. С. 27–32. https://doi.org/10.33622/0869-7019/202108/27-32.Alekseev A.G., Zorin D.V., Alekseenko V.A. Jet grouting for foundation construction on permafrost soils. Industrial and civil engineering, 2021, no. 8, pp. 27–32. https://doi.org/10.33622/0869-7019/202108/27-32.Малинин А.Г., Салмин И.А., Колосов А.Г. Опытные работы по формированию грунтоцементных элементов в мерзлых грунтах // Жилищное строительство. 2023. № 9. С. 21–26.Malinin A.G., Salmin I.A., Kolosov A.G. Experimental work on the formation of soil-cement elements in frozen soils. Housing Construction, 2023, no. 9, pp. 21–26.Зуев С.С., Каменских Е.М., Маковецкий О.А. О возможности применения технологии струйной цементации грунта в зоне многолетнемерзлых грунтов // Жилищное строительство. 2022. № 9. С. 1–8.Zuev S.S., Kamenskikh E.M., Makovetskiy O.A. On the possibility of using jet grouting technology in permafrost zones. Housing Construction, 2022, no. 9, pp. 1–8.Максимова И.Н., Макридин Н.И., Ерофеев В.Т., Сачков Ю.П. Структура и конструкционная прочность цементных композитов: Монография. М.: АСВ. 2017. 400 с.Maksimova I.N., Makridin N.I., Erofeev V.T., Sachkov Yu.P. Structure and structural strength of cement composites: Monograf. M.: ASV, 2017, 400 p.Никифорова Н.С., Маковецкий О.А., Бессонов И.В., Коннов А.В. Экспериментальные исследования теплофизических свойств грунта, закрепленного методом струйной цементации // Жилищное строительство. 2023. № 9. С. 8–13.Nikiforova N.S., Makovetskij O.A., Bessonov I.V., Konnov A.V. Temperature regime and stress-strain state of the permafrost base transformed by jet cementation. Housing Construction, 2023, no. 9, pp. 8–13.Ильичев В.А., Никифорова Н.С., Коннов А.В. Температурный режим и напряженно-деформированное состояние многолетнемерзлого основания, преобразованного струйной цементацией // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2024. № 5. С. 27–31.Ilichev V.A., Nikiforova N.S., Konnov A.V. Temperature regime and stress-strain state of the permafrost base transformed by jet cementation. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 2024, no. 5, pp. 27–31.Бондаренко В.М., Федоров В.С. Модели при решении технических задач // Перспективы развития строительного комплекса. Материалы VIII Международной научно-практической конференции. Астрахань. 2014. С. 262–267.Bondarenko V.M., Fedorov V.S. Models for solving technical problems. Construction Industry Development Prospects. Proceedings of the VIII International Scientific and Practical Conference. Astrakhan, 2014, pp. 262–267.Гурьев В.В., Гранев В.В., Дмитриев А.Н., Дорофеев В.М., Келасьев Н.Г., Лысов Д.А. Опыт применения автоматизированных станций мониторинга на уникальных строительных объектах // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 12. С. 6–14. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.12.06-14.Gurev V.V., Granev V.V., Dmitriev A.N., Dorofeev V.M., Kelasev N.G., Lysov D.A. Experience in using automated monitoring stations at unique construction sites. Industrial and civil engineering, 2021, no. 12, pp. 6–14. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2021.12.06-14.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.