Тепловое воздействие от устройства грунтоцементных элементов в многолетнемерзлых грунтах

  • Авторы: Ильичев В.А1, Никифорова Н.С2, Коннов А.В2,3
  • Учреждения:
    1. Российская академия архитектуры и строительных наук
    2. Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
    3. Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук
  • Выпуск: Том 15, № 4 (2024)
  • Страницы: 5-14
  • Раздел: Статьи
  • URL: https://ered.pstu.ru/index.php/CG/article/view/4496
  • DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2024.4.01
  • Цитировать

Аннотация


Технология струйной цементации является перспективной технологией для применения в криолитозоне. Существующие методы устройства грунтоцементных элементов в многолетнемерзлых грунтах оказывают тепловое воздействие на окружающий грунтовый массив при оттаивании зоны закрепления и твердении грунтобетона. Целью исследования было определение теплового воздействия устройства грунтоцементных элементов на многолетнемерзлые грунты при предварительном их оттаивании с помощью пара. Численным методом в программном комплексе Frost 3D осуществлено моделирование устройства грунтоцементных элементов диаметром 1200 мм в многолетнемерзлых песчаных грунтах и прогнозирование изменения температурного режима окружающего массива грунта. Повышение температуры в ходе устройства грунтоцементных элементов и твердения грунтобетона принято согласно натурным данным. Моделировалось единовременное выделение тепла всего грунтобетона. Определены размеры талой зоны, образующейся вокруг грунтоцементных элементов, спрогнозировано время смерзания элемента с окружающим массивом грунта и полного восстановления исходного температурного поля, которое оказалось меньше, чем при устройстве буроопускным способом сваи-оболочки диаметром 325 мм, заполняемой бетоном. В тех же условиях моделировалось устройство грунтоцементных элементов с различным шагом. Установлено расстояние между центрами элементов, при котором исключается увеличение сроков смерзания с окружающим грунтом в результате их теплового взаимовлияния. Сделан вывод, что устройство грунтоцементных элементов в многолетнемерзлых грунтах при предварительном их оттаивании с помощью пара оказывает заметное тепловое влияние на окружающий грунтовый массив. При преобразовании по струйной технологии оснований в криолитозоне необходимо производить теплотехнический прогноз с учетом тепловыделения при предварительном оттаивании зоны закрепления и твердении грунтобетона


Полный текст

1

Об авторах

В. А Ильичев

Российская академия архитектуры и строительных наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ilyichev@bk.ru

Н. С Никифорова

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: n.s.nikiforova@mail.ru

А. В Коннов

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет; Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук

Email: konnov.sci@gmail.com

Список литературы

  1. Ильичев, В.А. Влияние преобразования грунтов криолитозоны на их температурное состояние в основании здания / В.А. Ильичев, Н.С. Никифорова, А.В. Коннов // Жилищное строительство. – 2022. – № 9. – С. 12–17. doi: 10.31659/0044-4472-2022-9-12-17
  2. Экспериментальные исследования теплофизических свойств грунта, закрепленного методом струйной цементации / Н.С. Никифорова, О.А. Маковецкий, И.В. Бессонов, А.В. Коннов // Жилищное строительство. – 2023. – № 9. – С. 8–13.
  3. Зуев, С.С. О возможности применения технологии струйной цементации грунта в зоне многолетнемерзлых грунтов / С.С. Зуев, Е.М. Каменских, О.А. Маковецкий // Жилищное строительство. – 2022. – № 9. – С. 1–8.
  4. Маковецкий, О.А. Особенности применения технологии Jet-grouting в многолетнемерзлых грунтах / О.А. Маковецкий, С.С. Рубцова // Фундаменты. – 2022. – № 1. – С. 6–7.
  5. Алексеев, А.Г. Струйная цементация для устройства фундаментов на многолетнемерзлых грунтах / А.Г. Алексеев, Д.В. Зорин, В.А. Алексеенко // Промышленное и гражданское строительство. – 2021. – № 8. – С. 27–32. doi: 10.33622/0869-7019/202108/27-32
  6. Малинин, А.Г. Опытные работы по формированию грунтоцементных элементов в мерзлых грунтах / А.Г. Малинин, И.А. Салмин, А.Г. Колосов // Жилищное строительство. – 2023. – № 9. – С. 21–26.
  7. Малинин, А.Г. Устройство грунтоцементных элементов в мерзлых грунтах / А.Г. Малинин, И.А. Салмин, Д.А. Малинин // Фундаменты. – 2023. – № 4(14). – С. 30–35.
  8. Дворкин, Л.И. Расчетное прогнозирование свойств и проектирование составов бетона / Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин. – М.: Инфра-Инженерия, 2016. – 386 с.
  9. Рязанов, А.В. Тепловое воздействие свай на многолетнемерзлые грунты основания / А.В. Рязанов, А.А. Усачев // Новые идеи и теоретические аспекты инженерной геологии: труды междунар. научн. конф., Москва, МГУ, 04.02.2021. – С. 318–323.
  10. Ning, Y. Heat transfer between concrete bored cast-in-place piles and surrounding frozen soil in ice-rich area / Y. Ning, Y. Tianlai // Journal of Civil, Construction and Environmental Engineering. – 2020. – № 5(5). – P. 102–107. doi: 10.11648/j.jccee.20200505.11
  11. Перспективы развития поселений Севера в современных условиях / В.А. Ильичев [и др.]. – М.: Российская академия архитектуры и строительных наук, 2003. – 151 с.
  12. Рязанов, А.В. Учет тепловыделения от буронабивных свай мостовых сооружений при прогнозных расчетах температур грунтов оснований / А.В. Рязанов, А.А. Усачев // Мир дорог. – 2021. – № 142. – C. 142–144.
  13. Рязанов, А.В. Особенности расчета несущей способности буронабивных свай опор мостовых переходов в многолетнемерзлых грунтах / А.В. Рязанов, А.А. Усачев // Мероприятия инженерной защиты в транспортном строительстве: материалы всерос. науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 16 июня 2023 г. – Санкт-Петербург, Петергоф: Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева, 2023. – С. 20–26.
  14. Кауркин, В.Д. Применение гидратационного тепловыделения бетона буронабивных свай при использовании грунтов основания по Принципу II / В.Д. Кауркин, А.И. Харичкин, А.В. Иоспа // Вестник НИЦ «Строительство». – 2022. – № 3(34). – С. 103–113. doi: 10.37538/2224-9494-2022-3(34)-103-113
  15. Скибина, Н.П. Учет тепловыделения при гидратации цемента в прогнозных расчетах температурного режима грунтов основания / Н.П. Скибина // Комплексный инжиниринг в нефтегазодобыче: опыт, инновации, развитие: 5-я науч.-практ. междунар. конф., Самара, 16 июля – 17 2023 г. / АО «Гипровостокнефть». – Самара: АО «Гипровостокнефть», 2023. – С. 902–931.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 25

PDF (Russian) - 34

Ссылки

  • Ссылки не определены.

© Ильичев В.А., Никифорова Н.С., Коннов А.В., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах