3.2 Деформації фундаментів на вічномерзлих

грунтах

Основні види деформацій і їх причини

-1) осідання і просіли фундаментів в результаті відтавання мерзлих грунтів;

-2) витріщення фундаментів при замерзанні і подальші їх осідання після відтавання грунтів діяльного шару

-3) деформації за рахунок наледных явищ.

1. Осідання і просіли фундаментів

вічномерзлі грунти в підставах масивних фундамент опор мостів можуть відштовхувати в наслідку підвищеного вступу теплоти в грунт через опору і фундамент, т.к теплопровідність бетону і кам'яної кладки значно вища за теплопровідність грунту. Нерівномірне відтавання є одній з причин нерівномірних очадок фундаментів.

Схема відштовхування мерзлих грунтів

Під фундаментом масивної опори

1. первинний кордон вічної мерзлоти

2. кордон мерзлоти після відтавання

найбільше число аварій опалювальних будівель і споруд спостерігається результаті відштовхування мерзлих грунтів в тих випадках, коли не передбачаються досить надійні конструктивні і експлуатаційні заходи, що перешкоджають вступу теплоти в грунт підстави, а конструкції споруди не пристосовані до нерівномірних осідань.

2. Витріщення

При замерзанні грунтів їх вологість перерозподіляється. Вода підсмоктується замерзаючими шарами. Це явище називається міграцією води, позначається в перезволоженні верхніх шарів вічної мерзлоти. Важливе значення при пристрої фундаментів має морозне пучение грунтів. Морозне пучение пояснюється збільшенням об'єму води при замерзанні (близько 9%). В результаті міграції кількість замерзаючої води зростає і пучение збільшується.

Промерзання діяльного шару наводить до піднімання поверхні землі. І воно залежно від ряду випадкових причин (наприклад, нерівномірній вологості, різній теплопровідності, окремих ділянок і ін.) буває нерівномірним.

Сили морозного пучения настільки великі, що при міцному змерзанні грунту з поверхнею фундаменту можуть підняти розташовану на нім споруду.

Найчастіше пучение опор спостерігається в легких дерев'яних мостах.

Важкі кам'яні і бетонні опори рідше піддаються витріщенню, але це буває за несприятливих умов.

Наприклад, бик залізничного моста з L=10,67м за 15 років силами морозного пучения (1913-1928) був піднятий на 1,28м. Деформації пучения відбувалися щорік, причому піднятий за зиму бик влітку сідав на значно меншу величину (за рахунок обпливання довколишнього грунту)

Якщо підошва фундаменту міцно закладена в мерзлий грунт, може статися розривши кладки.

Берегові опори практично мало деформуються при пучении, т.к фундаменти прикриті і утеплюють насипом.

3. Полои

Наледниє горби, що утворюються на малих водотоках, повністю або частково закупорюють отвір моста або труб і можуть викликати деформації мостів, руйнування матеріалу труб і опор.

Під час весняних польових фундаментів, розмивши земполотна, насипів, підходів, т.к заповнені людом отвори не забезпечують нормальний пропуск води. Відтоплювання мерзлих грунтів підстави за рахунок теплоти, передаваною водою, може бути причиною тих, що просіли фундаментів.