Геотехнические вопросы строительства в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов

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

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

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

1. Сахаров И.И., Кудрявцев С.А., Парамонов В.Н. Промерзающие мерзлые и оттаивающие грунты как основания зданий и сооружений. М.: АСВ. 2021. 364 с.

2. 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/10.31659/0044-4472-2021-6-18-24

3. Алексеев А.Г., Зорин Д.В. Прогнозирование температурного состояния мерзлых грунтов в связи с изменением климата // Вестник НИЦ Строительство. 2019. № 4 (23). С. 44–49.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. Смирнов В.В., Земенков Ю.Д. Проблемы обеспечения надежности эксплуатации сооружений в криолитозоне // Инновации в науке. 2013. № 25. С. 57–65. EDN RCOYLV.

9. Самарин О.Д. Обоснование упрощенного метода определения теплопотерь через подземные части ограждений здания // Вестник МГСУ. 2016. № 1. С. 118–125.

10. 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/10.18698/1812-3368-2017-1-142-159

11. Филимонов 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.

12. 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.

13. Алексеев 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.

14. 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.

15. 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.

16. Максимова И.Н., Макридин Н.И., Ерофеев В.Т., Сачков Ю.П. Структура и конструкционная прочность цементных композитов: Монография. М.: АСВ. 2017. 400 с.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.