Дмитрий Васильевич Зорин, заведующий сектором сопровождения строительства на мерзлых грунтах
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428
Dmitry V. Zorin, Head of the Construction Support Sector for Frozen Soils
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428
Павел Михайлович Сазонов
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428
Pavel M. Sazonov
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428
Вадим Валерьевич Хмызов, инженер сектора сопровождения строительства на мерзлых грунтах
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428
Vadim V. Khmyzov, Engineer of the Sector for Support for Construction on Frozen Soils
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428
Татьяна Сергеевна Горбачева, техник сектора сопровождения строительства на мерзлых грунтах
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428
Tatyana S. Gorbacheva, Technician of the Sector for Support for Construction on Frozen Soils
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428
Введение. Основной причиной деформаций фундаментов сооружений в Арктической зоне является значительная сжимаемость многолетнемерзлых грунтов при их оттаивании. Эти процессы активизируются из-за техногенного воздействия и климатических изменений, скорость потепления в регионе, согласно данным Росгидромета, достигает 0,5 °С за десятилетие. Подобные условия требуют разработки методов, которые не только усиливают конструкции, но и кардинально улучшают деформационные свойства самого грунтового основания. В качестве перспективного решения рассматривается закрепление грунтов технологией струйной цементации. Данная технология позволит расширить арсенал средств улучшения строительных свойств оснований, сложенных частично или полностью мерзлыми породами, что в свою очередь позволит с большей технико-экономической эффективностью решать сложные геотехнические задачи на проблемных объектах. Закрепление и армирование высокотемпературных мерзлых грунтов представляется эффективной технологией для обеспечения долговременной устойчивости фундаментов в криолитозоне.
Цель. Разработка технологии струйной цементации в условиях высокотемпературных мерзлых грунтов (выше минус 0,5 °С) для возможности одновременного оттаивания и армирования основания, а также выполнение оценки степени изменения деформационных свойств мерзлого грунта после оттаивания и закрепления.
Материалы и методы. Методология заключается в проведении анализа архивной изыскательской и проектной документации, а также нормативной и другой технической литературы по теме работы с определением направлений дальнейших экспериментальных исследований, их анализе и обобщении, а также в разработке рекомендаций по применению технологии струйной цементации для многолетнемерзлых грунтов, используемых по принципу II.
Результаты. Изложены результаты анализа современной научно-технической, нормативной и методической литературы. Выполнены лабораторные исследования по определению физических, теплофизических и деформационных свойств грунта в естественном состоянии и закрепленном, которые в последствии использовались при моделировании теплового воздействия от устройства грунтоцементных элементов, а также при расчетно-аналитическом исследовании на примере расчета осадки. Выданы рекомендации по применению технологии струйной цементации для закрепления оснований в районах распространения многолетнемерзлых грунтов, используемых по принципу II.
Выводы. На основе анализа литературы, результатов экспериментальных исследований и исследований по закреплению высокотемпературных многолетнемерзлых грунтов разработаны рекомендации по применению технологии струйной цементации для закрепления оснований в рамках распространения многолетнемерзлых грунтов, используемых по принципу II. Разработаны предложения по применению результатов НИОКР при разработке и изменении нормативно-технических и методических документов.
Introduction. The main cause of foundation deformation in Arctic structures is the significant compressibility of permafrost soils during thawing. These processes are accelerated by anthropogenic impacts and climate change; according to Roshydromet, the rate of warming in the region is reaching 0.5°C per decade. These conditions require the development of methods that not only strengthen structures but also dramatically improve the deformation properties of the soil base itself. Soil stabilization using jet grouting is being considered as a promising solution. The key effect is the virtual elimination of subsidence during thawing. Therefore, stabilization and reinforcement of high-temperature frozen soils appears to be an effective technology for ensuring the long-term stability of foundations in the permafrost zone.
Aim. Development of jet grouting technology in conditions of high-temperature frozen soils (above minus 0.5 °C) to enable simultaneous thawing and reinforcement of the foundation, and an assessment of the degree of change in the deformation properties of frozen soil after thawing and consolidation.
Materials and methods. The methodology consists in analyzing archival survey and design documentation, as well as regulatory and other technical literature on the topic of work, identifying areas for further experimental research, analyzing and summarizing them, as well as developing recommendations for the use of jet cementation technology for permafrost soils used according to principle II.
Results. The results of the analysis of modern scientific, technical, normative and methodological literature are presented. Laboratory studies were performed to determine the physical, thermophysical and deformation properties of the soil in its natural state and fixed, which were later used in modeling the thermal effects from the device of soil cement elements, as well as in computational and analytical research using the example of subsidence calculation. Recommendations have been issued on the use of jet cementation technology for fixing foundations in areas of permafrost soils used according to principle II.
Conclusions. Based on the analysis of the literature, the results of experimental studies and studies on the consolidation of high-temperature permafrost soils, recommendations have been developed for the use of jet cementation technology for the consolidation of foundations within the framework of the distribution of permafrost soils used according to principle II. Proposals have been developed for the application of R&D results in the development and modification of regulatory, technical and methodological documents.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.