А л невзоров фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах

Обновлено: 01.05.2024

Проблема проектирования и строительства на пучинистых грунтах особенно остро стоит в южной части Дальневосточного региона в связи с возрастающими объемами строительства зданий и сооружений на буронабивных сваях. Дальний Восток отличается суровым климатом с глубоким сезонным промерзанием и особенностями инженерно-геологических условий региона. И деформации грунтов в основании фундаментов при их промерзании и оттаивании (морозное пучение) выказывают серьезные повреждения малонагруженным фундаментам зданий и сооружений, а также незавершенным объектам строительства. Для снижения негативного воздействия сил морозного пучения на свайный фундамент применяется целый комплекс мер: понижение уровня грунтовых вод, организованный отвод поверхностных вод от объекта строительства, размещение подошвы ростверка выше поверхности земли, нанесение на боковую поверхность сваи материалов снижающих сцепление грунта при действии касательных сил морозного пучения. Конструктивными методами, показавшими высокую эффективность, является применение экструдированного пенополистирола при утеплении фундамента на буронабивных сваях для повышения температуры промерзающего грунта.

1. Карлов В.Д. Основания и фундаменты на сезоннопромерзающих пучинистых грунтах / СПГАСУ. – Санкт-Петербург, 2007. – 362 с.

2. Кудрявцев С.А., Тюрин И.М. Теория и практика проектирования фундаментов зданий и сооружений в пучиноопасных грунтах Дальнего Востока: Учебное пособие. – Хабаровск: ДВГУПС, 1999. – 83 с.

3. Кудрявцев, С.А. Расчетно-теоретическое обоснование проектирования и строительства сооружений в условиях промерзающих пучинистых грунтов: дис. … докт. техн. наук: 05.23.02. – СПб., 2004. – 344 с.

4. Невзоров А.Л. Фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах. Учебное пособие. – М.: Изд. АСВ, 2000. – 152 с.

Проблема проектирования и строительства на пучинистых грунтах особенно остро стоит в Дальневосточном регионе в связи с возрастающими объемами строительства. Дальний Восток отличается суровым климатом с глубоким сезонным промерзанием и особенностями инженерно-геологических условий региона. И деформации грунтов в основании фундаментов при их промерзании и оттаивании выказывают серьезные повреждения малонагруженным фундаментам зданий и сооружений, незавершенным объектам (без отопления).

Проектирование и конструирование фундаментов необходимо производить комплексно в годичном цикле процессов промерзания, морозного пучения и оттаивания. При этом должны быть проработаны конструктивные меры защиты оснований и фундаментов от влияния на сооружения этих негативных явлений.

Исследование изменения температуры грунта в скважинах

Из-за климатических особенностей в России строительство ведется на сезонно промерзающих грунтах, в том числе с глубоким сезонным промерзанием. Сезонное промерзание грунтов наблюдается на территории, занимающей всю площадь южных районов Дальнего Востока России. Глубина сезонного промерзания грунтов колеблется в широких пределах, порой достигая 3 м [4, 5].

В соответствии со строительными нормами и правилами при строительстве на пучинистых грунтах требуют заглублять фундаменты ниже глубины сезонного промерзания грунтов, т.к. промерзание основания во время строительства или эксплуатации может привести к недопустимым деформациям сооружения. При этом действие нормальных сил на подошву прекращается, а касательные силы пучения по боковым поверхностям фундамента значительно возрастают (в малоэтажных зданиях эти силы часто превосходят нагрузку, действующую на фундаменты, вследствие чего последние также подвергаются пучению – деформируются) [1, 2, 3, 4].

Заглубление фундаментов ниже глубины сезонного промерзания приводит к большому объему земляных и бетонных работ, в конечном счете увеличивая стоимость фундаментов (до 50 %) и долю фундаментов в суммарной стоимости здания. Особенно существенно этот факт сказывается на малоэтажных зданиях, в которых стоимость фундаментов распределяется на небольшое количество этажей, тем самым резко повышая стоимость 1 м2 жилья по сравнению с многоэтажными зданиями.

В ходе развития малоэтажного строительства требование о глубоком заложении фундаментов в условиях сезонно промерзающих грунтов приобрело вид аксиомы, к сожалению не спасающей фундамент от действия сил морозного пучения. Для решения проблемы действия на тело фундамента касательных сил в разное время предлагалось и предлагается: усиленный армированный фундамент и само надземное строение, устройство противопучинистых подсыпок, обмазок и засыпок, прогрева боковой поверхности фундамента, засолением и замазучиванием грунтов.

В последние годы развивается новое решение проблемы: за счет применения теплоизоляционных материалов частично или полностью исключить промерзание грунта под фундаментом. Стоит отметить, что в нашей стране накоплен достаточно большой положительный опыт по использованию теплоизоляции в качестве защиты в подземных сооружениях, в шоссе, дамбах, железных насыпей от действия сил морозного пучения [1, 2, 3, 4].

Для изучения температурных режимов (свайный фундамент) в октябре 2010 г. в г. Хабаровске был устроен опытный участок. На глубину 3 м установлены полипропиленовые трубы диаметром 50 мм. На уровне дневной поверхности вокруг одной из труб устроен утеплитель из экструдированного пенополистирола, толщ. 100 мм (рис. 1). Во избежание конвекции воздуха верхняя часть труб была закрыта пробкой. Измерения температуры выполнялись внутри трубы с помощью терморезисторов. Схема расположения точек измерения температуры грунта показана на рис. 1. Показания снимались с периодичностью один раз в месяц в течение всего периода наблюдений.

Рис. 1. Схема расположения точек измерения температуры грунта на опытном участке: 1 – труба; 2 – точки замера; 3 – теплоизоляция из экструдированного пенополистирола

В 2010 г. октябрь охарактеризовался температурой наружного воздуха на 0,9 °С выше нормативной, а ноябрь и последующие месяцы ниже нормативных: ноябрь – на 2,2 °С, декабрь – на 0,9 °С, январь – на 3,3 °С, февраль – на 1,2 °С, март – на 1,2 °С, апрель – на 2,5 °С, май – на 0,1 °С (табл. 1).

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве фундаментов малоэтажных зданий на сезоннопромерзающих грунтах. Фундамент включает ленточный ростверк с отверстиями, пропущенные через отверстия винтовые сваи и стаканы, вмещающие головы свай. Стаканы имеют резьбовое соединение с гильзами, закрепленными на стенках отверстий. Штанги свай снабжены упорными гайками, размещенными внутри стаканов. Технический результат состоит в обеспечении допустимых перемещений фундамента при промерзании пучинистого грунта под его подошвой и оптимального распределения нагрузки между ростверком и сваями, снижении материалоемкости. 1 ил.

Формула изобретения

Фундамент, включающий ленточный ростверк с отверстиями, пропущенные через отверстия винтовые сваи и стаканы, вмещающие головы свай, отличающийся тем, что стаканы имеют резьбовое соединение с гильзами, закрепленными на стенках отверстий, а штанги свай снабжены упорными гайками, размещенными внутри стаканов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве фундаментов малоэтажных зданий на сезоннопромерзающих грунтах.

Известен плитно-свайный фундамент, включающий железобетонную плиту-ростверк со сквозными отверстиями, в которых расположены головы свай (Патент РФ № 85500, МПК 02D 27/12, 2009 г. - аналог). Сваи заводятся в ростверк на глубину 0,1-0,15 толщины плиты ростверка. При достижении перемещения плиты-ростверка под действием нагрузки от здания на 20-80% от предельно допустимой осадки, когда достигается оптимальное распределение нагрузки между плитой-ростверком и сваями, отверстия и зазоры между головами свай и плитой замоноличиваются.

Данной конструкции свойственны высокая трудоемкость производства работ по замоноличиванию отверстий в плите-ростверке во время возведения здания, а необходимость обеспечения достаточной прочности стыка плиты со свай ведет к повышению материалоемкости плиты.

Известен также способ строительства свайно-плитных фундаментов, включающий погружение свай, размещение на них элементов в виде перевернутых стаканов, объединение голов свай ростверком (Патент РФ № 2300604, МПК E02D 27/34, 2007 г. - прототип). Для обеспечения возможности ограниченного перемещения ростверка относительно свай в зазор между головами свай и стаканами помещаются вкладыши из пенополистирола.

Недостатком данного решения является отсутствие возможности регулировки осадки плиты в процессе загружения фундамента, а также сложность определения нужной высоты вкладыша при проектировании здания.

Задача изобретения состоит в снижении стоимости и материалоемкости фундамента за счет оптимального распределения нагрузки между ростверком и сваями, а также в обеспечении допустимых перемещений фундамента при промерзании пучинистого грунта под его подошвой.

Это достигается тем, что в фундаменте, включающем ленточный ростверк с отверстиями, винтовые сваи, пропущенные через отверстия, и стаканы, вмещающие головы свай, стаканы имеют резьбовое соединение с гильзами, закрепленными на стенках отверстий, а штанги свай снабжены упорными гайками, размещенными внутри стаканов.

Конструкция фундамента иллюстрируется чертежом, представленным на фиг.1.

Фундамент содержит ленточный ростверк 1, например, в виде системы перекрестных лент, и винтовые сваи, включающие штанги 2 и лопасти 3. Сваи располагаются, как правило, в местах пересечения лент ростверков. Штанги 2 пропущены через отверстия в ростверках. На стенках отверстий закреплены гильзы 4. Сверху на гильзах размещены стаканы 5. Для обеспечения возможности регулирования перемещения ростверка относительно свай стаканы имеют резьбовое соединение с гильзами, а внутри стаканов размещены упорные гайки 6, закрепленные на штангах 2.

Работает устройство следующим образом.

После погружения винтовых свай устанавливается опалубка, монтируются арматурные каркасы с гильзами 4, надетыми на штанги свай 2, и бетонируется ростверк 1. После набора бетоном заданной прочности приступают к строительству здания. Вся нагрузка от наземных конструкций передается на ростверк, временно выполняющий роль фундамента мелкого заложения. Грунт в основании ростверка деформируется, вызывая его осадку. По мере достижения заданной величины осадки на штанги последовательно накручиваются упорные гайки 6, а на гильзах 4 закрепляются стаканы 5. Гайки устанавливаются с таким расчетом, чтобы между ними и торцами гильз оставался зазор, равный предельной величине подъема фундамента при морозном пучении, а стаканы закрепляются вплотную к упорным гайкам. Перемещение ростверка относительно свай прекращается и возрастающая нагрузка от наземных конструкций начинает передаваться на сваи.

Последовательная установка упорных гаек и стаканов позволяет осуществить выравнивание осадки фундамента и распределить нагрузку между сваями и опирающимся на грунт ростверком в заданном соотношении. Более того, при строительстве или эксплуатации здания с целью снижения нагрузки на винтовые сваи можно осуществить повторное равномерное перемещение ростверка относительно свай на заданную величину путем поворота стаканов на нужное число оборотов.

Если в ходе эксплуатации здания будет наблюдаться промерзание пучинистого грунта под ростверком, его подъем будет происходить до момента касания верхних торцов гильз и упорных гаек, то есть до достижения предельно допустимого подъема фундамента. При дальнейшем промерзании грунта винтовая свая начинает играть роль анкера.

Обеспечение возможности ограниченного подъема ростверка позволяет существенно снизить давление, создаваемое пучинистым грунтом на ростверк, а значит уменьшить его размеры и армирование, а также сократить длину винтовой сваи или диаметр ее лопасти.

Результаты исследований различных авторов показывают, что силы пучения достигают максимального значения при нулевых перемещениях штампа или фундамента на поверхности (Абжалимов Р.Ш. Лабораторные исследования морозного пучения // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1982. - № 5. - с.20-22; Penner E., Ueda Т. The dependence of frost heaving on load application - preliminary results // Int. symp. on frost action in soils. V.1. - Lulea, Sweden, 1977, p.92-101; 3. Konrad J.M. Frost heave mechanics: Ph.D. Thesis, Edmonton Alberta. - 1980. - 472 p.). Допущение даже незначительного их подъема позволяет существенно снизить силы пучения. В предлагаемой конструкции допускается ограниченное перемещение ростверка, существенно снижающее воздействие пучинистого грунта на ростверк и винтовую сваю.

Благодаря возможности регулировки осадки фундамента в процессе его загружения обеспечивается возможность оптимального распределения нагрузки, передаваемой на грунт через подошву ростверка и воспринимаемой сваями. Винтовые сваи при промерзании пучинистого грунта под подошвой ростверка играют роль анкеров, при этом возможность ограниченного подъема ростверка приводит к существенному снижению сил, обусловленных пучением. Тем самым снижается стоимость и материалоемкость фундамента.

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительству в суровых природно-климатических условиях на пучинистых грунтах. Конструкция обсыпки для предохранения фундаментов, заглубленных в сезонно промерзающий пучинистый грунт, от выпучивания и разрушения морозобойными трещинами включает траншею с пологими откосами, засыпанную непучинистым грунтом. Обсыпку из непучинистого грунта выполняют с уширением в сторону его подошвы и углом наклона плоскости сдвига твердомерзлого слоя грунта к боковой поверхности фундамента, определяемым по приведенным зависимостям, при этом обсыпку выполняют ступенчато с высотой ступени не более h с =0,4 м и шириной ступени, равной расстоянию b c =tg ·h с , для обеспечения удобства технологии обсыпки с уплотнением непучинистого грунта. Технический результат изобретения состоит в уменьшении материалоемкости и трудоемкости устройства обсыпок боковой поверхности фундаментов для защиты последних от выпучивания и разрушения морозобойными трещинами. 1 ил.

Формула изобретения

Конструкция обсыпки для предохранения фундаментов, заглубленных в сезонно промерзающий пучинистый грунт, от выпучивания и разрушения морозобойными трещинами, включающая траншею с пологими откосами, засыпанную непучинистым грунтом, отличающаяся тем, что обсыпку из непучинистого грунта выполняют с уширением в сторону его подошвы и углом наклона плоскости сдвига твердомерзлого слоя грунта к боковой поверхности фундамента, определяемым по формуле:

tg =0,34 R p /R sh ,

где R p - расчетное сопротивление твердомерзлого слоя грунта (ТСГ) из непучинистого грунта на растяжение с учетом длительности действия давления пучения, кН/м 2 ;

R sh - расчетное сопротивление пучинистого грунта на сдвиг по грунту с учетом длительности действия давления пучения, кН/м 2 ;

при этом обсыпку выполняют ступенчато с высотой ступени не более h c =0,4 м и шириной ступени, равной расстоянию b c =tg ·h с , для обеспечения удобства технологии обсыпки с уплотнением непучинистого грунта.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к строительству, в частности к строительству в суровых природно-климатических условиях на пучинистых грунтах.

Известны многочисленные способы уменьшения касательных сил морозного пучения путем обмазки боковой поверхности фундамента битумной мастикой, дегтем, полимерными смолами и другими пластичными несмерзающимися веществами; полимерными пленками, рубероидом и другими рулонными материалами; устройством жестких подвижных оболочек вокруг фундамента, утеплением отмостки с увеличением ее ширины, описанных в работах [1, 2].

Основным недостатком указанных способов является недолговечность конструкций и возможность повреждения фундаментов от морозобойных трещин.

Наиболее близким по конструктивному решению по защите фундаментов от касательных сил морозного пучения и морозобойных трещин является использование для обсыпки пазух фундаментов непучинистого материала, например, песка [3]. Устройство обсыпок с пологими откосами со стороны пучинистого грунта исключает вредное воздействие касательных сил непосредственно на фундаменты. Морозобойные трещины при таких обсыпках для фундаментов не представляет опасности, так как затухают на откосах смерзающихся грунтов, ввиду того, что песчано-гравелистый грунт при промерзании отжимает влагу, а пучинистый подсасывает ее [3].

Основным недостатком принятого аналога [3] являются большие уклоны откосов обсыпок в пределах от 1:1,5 до 1:3 и вызванные этим большие расходы непучинистых материалов с учетом их транспортировки и укладки с послойным уплотнением.

Технический результат изобретения состоит в уменьшении размеров обсыпки пазух фундаментов непучинистым материалом и снижении стоимости и трудоемкости устройства противопучинной обсыпки.

Указанный технический результат достигается за счет использования результатов рассмотрения напряженно-деформированного состояния (НДС) твердомерзлого грунта и материалов обсыпки и их взаимодействия в процессе промерзания грунтов. На чертеже 1а) - в) показаны конструкция обсыпки и расчетная схема взаимодействия пучинистого грунта с материалом обсыпки и боковой поверхностью фундамента. При послойном образовании твердомерзлого слоя грунта (ТСГ) в процессе промерзания боковая поверхность слоя песка смерзается с одной стороны с боковой поверхностью фундамента 1, а с другой стороны пучинистым грунтом 5. В процессе морозного пучения пластичномерзлого слоя грунта 7 происходит выпучивание слоя ТСГ 5 и сдвиг слоя песка силой f fz (см. чертеж в)) и сжатие силой F fh , максимально возможные значения которых определяются по формулам:

где R sh - расчетное сопротивление грунта сдвигу по грунту, принимаемое согласно [4] с учетом длительности действия давления пучения, кН/м 2 ;

P f - давление морозного пучения, зависит от степени пучинистости грунта, определяемое в лабораторных условиях [5], кН/м 2 ;

h t - условная толщина ТСГ, принимаемая равной 0,125 м [4];

b - ширина полосы вдоль ленточного фундамента, принимаемая равной 1 м.

Горизонтальная проекция наклонной плоскости сдвига определяется по известной формуле [6]:

где с - горизонтальная проекция плоскости сдвига, м;

М max - максимальный изгибающий момент, воспринимаемый мерзлым песком толщиной ht =0,125 м; определяемый согласно [6]:

где R p - расчетное сопротивление ТСГ из песка на растяжение, определяемое согласно [4] с учетом длительности действия давления пучения, кН/м 2 ;

W f - момент сопротивления ТСГ из песка с учетом неупругих деформаций, м 3 , определяемый согласно [6];

Y с - коэффициент условий работы, учитывающий сжатие консоли из ТСГ силой F fh , принимаемый в среднем по глубине промерзания равным 1,2;

Q - поперечная сила, действующая на консоль, равная F fz , кН. Тогда угол наклона плоскости сдвига к боковой поверхности фундамента определится из формулы:

Подставляя в выражение (5) значение с из уравнения (3), а значение М max из уравнения (4) и Q=F fz из уравнения (1) и производя преобразования окончательно получим:

Таким образом, угол наклона плоскости сдвига ТСГ из песка к боковой поверхности фундамента будет постоянным по высоте обсыпки и будет изменяться в зависимости от вида пучинистого грунта (пылеватый песок, супесь, суглинок или глина) и его прочностных характеристик R p ; R sh и этот угол будет соответствовать требуемому углу засыпки пазухи непучинистым песком. Однако реализовать подобный уклон отсыпки песком в натурных условиях представляется достаточно сложным. Поэтому предлагается обратную засыпку пазухи песком выполнить ступенчато, высотой ступени h c не более 0,4 м, а ширину b c принять на пересечение прямой плоскости сдвига и горизонтальной поверхности уступа ( см. чертеж а)) по формуле b c =h c ·tg .

Изобретение поясняется графически, где на чертеже

- а) показан схематический разрез фундамента 1 и обсыпки пазухи непучинистым песком 4, 2 - стена, 3 - отмостка, 5 - пучинистый грунт, 6 - плоскость сдвига ТСГ из песка, 7 - граница откоса;

- б) показана схема взаимодействия ТСГ из пучинистого грунта 7 с ТСГ из песка подсыпки 4, 8 - граница ТСГ;

- в) показана расчетная схема консоли из ТСГ песка и угол сдвига от поперечной силы F fz и сжимающей силы F fh .

Предлагаемая конструкция отсыпки из непучинистого грунта работает следующим образом.

По мере промерзания грунта образуется слой ТСГ из пучинистого грунта 5 и песка 4, а под твердомерзлым слоем из пучинистого грунта действуют напряжения морозного пучения 7, стремящиеся сдвинуть ТСГ из песка по плоскости их стыка силой F fz , кроме этого перпендикулярно этому стыку действует сжимающая сила F fh . Таким образом, на консоль из ТСГ (см. чертеж в)) действуют поперечная сила Q=F fz и сжимающая сила F fh в результате чего в консоли появляется трещина в плоскости сдвига с горизонтальной проекцией с и углом наклона к боковой поверхности фундамента и она поворачивается вокруг верхней сжатой зоны. По мере охлаждения грунта образуется следующий слой из ТСГ и аналогичное разрушение консоли из песка. Длина разрушенной консоли из песка со стороны боковой поверхности фундамента 1 постепенно увеличивается и достигает своей максимальной длины на уровне подошвы фундамента, которая равна:

где h ф - высота фундамента, м.

Максимальная ширина отсыпки пазухи фундамента на уровне подошвы соответствует длине консоли 1.

Пример конкретного исполнения

В качестве примера взят малозаглубленный фундамент под одноэтажное здание высотой h ф =0,6 м, опирающийся на мягкопластичный суглинок. В качестве противопучинистой обсыпки используется мелкозернистый песок. Минимальная температура ТСГ толщиной 0.125 м суглинка - 1°С [4], его R sh =180 кН/м 2 ; расчетное сопротивление песка на растяжение при t=-1°C R p =340 кН/м 2 . Тогда по формуле (6) tg =0,34·340/180=0,648; =33°, а максимальная ширина подсыпки на уровне подошвы фундамента определяем по формуле (7) 1=h f ·tg =0,6·0,648 0,40 м. Ширину подсыпки пазухи из мелкозернистого песка на уровне подошвы фундамента принимаем равным 0,4 м. Высоту уступа принимаем равным h c =0,3 м, тогда ширина уступа составит: b c =0,3·0,648 0,2 м. Аналогично определяем угол наклона плоскости сдвига и формулу подсыпки для других пучинистых грунтов с учетом температуры и прочности ТСГ.

Предложенная форма противопучинной обсыпки пазух фундаментов из непучинистого грунта, например мелкозернистого песка, позволяет в несколько раз снизить объем противопучинной подсыпки, соответственно снизить стоимость и трудоемкость строительства.

1. А.Л.Невзоров. Фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах. М.: изд-во Ассоциации строительных вузов. 2000,- 152 с.

2. М.Ф.Киселев. Мероприятия против деформации зданий и сооружений от действия сил морозного выпучивания фундаментов. М.: Стройиздат, 1971, - 103 с.

3. С.И.Гапеев. Обсыпки для предохранения фундаментов от выпучивания и разрушения морозобойными трещинами. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1967, №6, с.26-27.

4. Р.Ш.Абжалимов, И.Н.Любчич. К определению прочностных и деформационных характеристик сезоннопромерзающих грунтов. // «Промышленное и гражданское строительство», 2005, №9, с.9-11.

5. Р.Ш.Абжалимов. Лабораторные исследования морозного пучения. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1982, №5, с.20-22.

6. Р.Ш.Абжалимов. К расчетной схеме взаимодействия пучинистого грунта с боковой поверхностью мелкозаглубленного ленточного фундамента. // Промышленное и гражданское строительство. 2003, №3, 43-45.

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительству свайных фундаментов в суровых природно-климатических условиях. Свайный фундамент с ростверком, возводимый на пучинистом грунтовом основании, включает сваи, погруженные в сезоннопромерзающие пучинистые грунты, ростверк, объединяющий оголовки свай, отличающийся тем, что ростверк непосредственно опирается на пучинистое грунтовое основание, а оголовки свай имеют выпуски арматуры по меньшей мере на 150 мм и соединены сваркой с анкерными стержнями, которые расположены в теле ростверка, при этом суммарная площадь растянутой арматуры одной сваи, максимальное значение растягивающей силы сваи, фактическую величину выпучивания свайного фундамента определяют по приведенным зависимостям при условии, что предельно допустимая относительная разность пучения должна быть больше или равна фактической относительной разности пучения. Технический результат изобретения состоит в уменьшении материалоемкости и трудоемкости устройства противопучинных мероприятий, повышении надежности и улучшении работы свайного фундамента в процессе эксплуатации зданий и сооружений. 3 ил.

ЦЫТОВИЧ Н.А. Основания и фундаменты на мерзлых грунтах. М.: Издательство академии наук СССР, с. 83-158.

Формула изобретения

Свайный фундамент с ростверком, возводимый на пучинистом грунтовом основании, включающий сваи, погруженные в сезоннопромерзающие пучинистые грунты, ростверк, объединяющий оголовки свай, отличающийся тем, что ростверк непосредственно опирается на пучинистое грунтовое основание, а оголовки свай имеют выпуски арматуры по меньшей мере на 150 мм и соединены сваркой с анкерными стержнями, которые расположены в теле ростверка, при этом суммарная площадь растянутой арматуры одной сваи определяют по формуле

где A Stot - суммарная площадь растянутой арматуры в одной сваи, м 2 ;

R tb - расчетное сопротивление бетона сваи на осевое растяжение, кН/м 2 ;

A Sb - площадь сечения сваи, м 2 ;

R S - расчетное сопротивление арматуры сваи, кН/м 2 ;

F f(max) - максимальное значение растягивающей сваи силы при начале перемещения свайного фундамента с ростверком от нормальных сил морозного пучения, кН, определяемое по формуле при условии, что предельно допустимая относительная разность пучения должна быть больше или равна фактической относительной разности пучения

- предельно допустимая относительная разность пучения для здания, сооружения;

- фактическая относительная разность пучения для зданий, сооружений;

L u - расстояние между смежными свайными фундаментами, м;

S - допустимая величина пучения свайного фундамента, м;

при этом максимальное значение растягивающей силы сваи определяют по формуле:

F f(max) =u· cf ·K f ·f i ·h i ;

где u - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

cf - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, учитывающий влияние способа погружения сваи:

K f - коэффициент, учитывающий увеличение анкерующей способности свай при промерзании грунтов;

f i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кН/м;

h i - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи принимаемая с учетом глубины промерзания грунтов, м;

а фактическую величину выпучивания свайного фундамента, м, определяют по формуле

где fpi - степень пучинистости i-го слоя грунта под ростверком при давлении на него P zi дол.ед.;

d fi - толщина мерзлого i-го слоя грунта под фундаментом, м;

P zi - давление от ростверка на i-й слой по глубине промерзания, кН/м 2 .

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительству свайных фундаментов в суровых природно-климатических условиях.

Известны устройства малозаглубленных фундаментов (ростверков) на пучинистых грунтах в зарубежных странах, приведенные в работе [1]. Там в пределах обратных засыпок применяются дренируемые непучинистые грунты, а основания фундаментов для исключения промерзания пучинистых грунтов утепляются экструдированным пенополистиролом. Такое решение требует применения большого количества непучинистых материалов для обратных засыпок и высококачественного экструдированного утеплителя, выдерживающего давление 300-700 кН/м 2 с более высокой ценой по сравнению с другими утеплителями. Из-за дороговизны такие фундаменты не получили большого распространения в России.

Наиболее близкими по своей сущности (без утепления) и достигаемому техническому результату являются свайные фундаменты, размещаемые на пучинистых грунтах по проекту «Сибэнергосетьпроект» для подстанции ПС 110/10 кв по ул. Энтузиастов в г. Омске, выполненные в соответствии с действующими строительными нормами [2] (листы АС-31 и АС-32 прилагаются). На листе АС-32 показан узел устройства воздушного зазора между подошвой ростверка и пучинистым грунтом высотой 200 мм для исключения влияния морозного пучения на ростверк. По боковым поверхностям ростверков воздушный зазор защищается от наплыва грунта асбестоцементными листами, оголовок сваи разбивается на 300 мм и оголенная арматура свай заводится в тело ростверка по конструктивным соображениям. Боковые поверхности ростверков обмазываются горячим битумом за два раза, а боковые поверхности свай в пределах глубины сезонного промерзания покрываются кремнеорганической эмалью КО-198 ТУ 6-02-841-74 по грунтовке разбавленной эмалью (см. лист АС-31).

Основным недостатком указанного свайного фундамента является большая трудоемкость работ и затрат материалов для устройства воздушного пространства между подошвой ростверка и поверхностью пучинистого грунта и обмазка боковой поверхности ростверков и свай высокомолекулярными соединениями из полимерных материалов. Кроме того, исключается из работы грунт под подошвой ростверка и в пределах обмазки поверхности свай, воспринимающего в зависимости от его сжимаемости до 15-25% нагрузки от всего фундамента, тем самым требующего дополнительного увеличения длины свай.

Технический результат изобретения состоит в уменьшении материалоемкости и трудоемкости устройства противопучинных мероприятий и повышении надежности свайных фундаментов с ростверками на пучинистых грунтах в период эксплуатации зданий и сооружений.

Указанный технический результат достигается за счет того, что согласно изобретению ростверк свайного фундамента размещается непосредственно на поверхности пучинистого грунта, оголовка сваи разбивается по меньшей мере на 150 мм и арматуры сваи заводятся в ростверк и анкеруются аналогичными стержнями длиной согласно требований [3] в зависимости от площади сечения арматуры сваи, определяемой по формуле:

A s,tot - суммарная площадь растянутой арматуры в одной свае, м 2 ;

F f(max) - максимальное значение растягивающих свай сил в начале

перемещения свайного фундамента с ростверком от нормальных сил морозного пучения, кН, определяемое по формуле:

u - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

cf - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности

сваи, учитывающий влияние способа погружения сваи, определяемой по табл.3 [2];

K f - коэффициент, учитывающий увеличение анкерующей способности свай при промерзании грунтов, определяемый согласно [4];

f i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл.2 [2];

h i - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, определяемая по данным инженерно-геологических исследований грунтов для конкретной строительной площадки, м, при этом в пределах сезонного промерзания толщина h i -слоя определяется за вычетом глубины промерзания грунтов (d fi );

R tb , - расчетное сопротивление бетона сваи на осевое растяжение, определяемое по данным [3];

А sd - площадь сечения сваи, м;

R s - расчетное сопротивление арматуры свай, кН/м 2 ;

h f - величина выпучивания свайного фундамента без учета веса здания на

период строительства, м;

L u - расстояние между смежными свайными фундаментами, м;

S - допустимая величина выпучивания свайного фундамента, м, принимаемая согласно [5].

Величина выпучивания свайного фундамента определяется по формуле:

fpi - степень пучинистости i-го слоя грунта под ростверком при давлени

P zi , в дол.ед., определяемая по графикам [6] на Фиг.1,

fi - степень пучинистости грунта от собственного веса грунта определяется по методике [7];

d fi - толщина i-го слоя грунта под фундаментом, м;

P zi - давление на i-слой грунта по глубине промерзания определяется известным способом [8] при расчетном сопротивлении на растяжение при изгибе ТСГ (R fbf ), принимаемое по экспериментальным данным, а при их отсутствии с некоторым запасом надежности по формуле:

R tb - нормативное сопротивление тяжелого бетона класса В 7,5 на осевое растяжение, определяемое согласно [3];

K t - коэффициент, учитывающий климатические условия района строительства, определяемый по формуле:

F - индекс промерзания для района строительства, равный произведению абсолютных значений отрицательной температуры воздуха на время в сутках, определяемое по данным [9].

Изобретение поясняется графически, где:

- на Фиг.2 - показан схематически свайный фундамент с ростверком, возводимый на пучинистом грунтовом основании;

- на Фиг.3 - расчетная схема свайного фундамента с ростверком на пучинистом грунтовом основании.

На Фиг.2 показаны: 1 - ростверк; 2 - свая; 3 - пучинистый грунт; 4 - песчаная подготовка; 5 - анкерные стержни, которые соединены сваркой с выпусками арматуры из свай 6; 7 - конструктивные арматурные сетки ростверка; 8 - конструктивное поперечное армирование ростверка; 9 - обратная засыпка из местного пучинистого грунта.

На Фиг.3 показаны: 1 - ростверк; 2 - свая; 3 - ТСГ; 4 - граница промерзания; 5 - граница ТСГ при F y =F fp ; 6 - нормальные силы морозного пучения; 7 - граница изменения площади ТСГ под ростверком; hт - толщина ТСГ; d f -глубина сезонного промерзания; h T(n) - предельная толщина ТСГ, после которой начинается перемещение ростверка.

Предлагаемый свайный фундамент с ростверком, возводимый на пучинистом грунтовом основании, работает следующим образом.

По мере промерзания грунта под ростверком толщина ТСГ 3 увеличивается, соответственно увеличивается ее площадь 7 и сила, выталкивающая ростверк со сваями. Этому препятствует собственный вес ростверка 1 со сваями 2, вес промерзаемого грунта и трение свай по грунту. При достижении определенной толщины ТСГ и ее площади 5 под ростверком удерживающие и выталкивающие силы выравниваются (F y =F fp ) и начинается перемещение свайного фундамента, при этом растягивающие сваи силы достигают своей максимальной величины. По значениям этих сил определяется необходимая площадь арматуры 6 свай по формуле (1) и длина их анкеровки 5 в ростверк.

В качестве примера взяты свайные фундаменты, запроектированные для «Культурно-досугового центра с подземными гаражами по ул.К.Либкнехта-Гагарина в г. Омске». Инженерно-геологические условия и прочностные характеристики бетона, условия промерзания приведены в работе [10].

Общая удерживающая сила ростверка от перемещения нормальными силами морозного пучения на период строительства (без учета нагрузки от здания) в начале промерзания равна:

F у =N ф +4N c +n·u· cf ·K f ·f i =30+4·17,5+4·197=888кН

cf =1 - для забивных свай;

К f =1 - для текучепластичных грунтов.

Уравнение кривой зависимости степени пучения от давления для пучинистых грунтов под ростверком, полученное с использованием рекомендаций [7] при fi =0,078 и Фиг.1, выражается формулой:

Определяем величину выпучивания свайного фундамента по формуле (4): при значениях P zi для каждого слоя ТСГ через 0,25 м и пластично-мерзлого слоя. При общей глубине промерзания 1,54 м толщина ТСГ для суглинка составила 1 м; R ftb =714 кПа; М (max) =3,11 кН.м; ширина квадратного ростверка b=1,4 м; объемный вес грунта =19,3 кН/м 3 ; площадь ростверка 4=1,96 м 2 площадь сваи А с =0,3 2 =0,09 м 2 ; fi -0,078, R tb =816 кПа для бетона класса В20.

Максимально возможное давление под ростверком в начале промерзания:

Максимальное значение нормальных сил морозного пучения при fi =0,078 по Фиг.1 Р f(max) =234 кПа.

Определяем условную ширину ТСГ при h T =0,25 по формулам [8]:

угол разрушения ТСГ tg =0,165/0,25=0,66; =33°

b 1 =1,4+2·0,165=1,73 м; A s1 =1,73 2 -4·0,09=2,63 м 2 ;

- силы трения свай к выпучиванию;

2,63·0,25·19,3=13 кН собственный вес грунта, кН

при P zi =333>P f(max) =234 кПа ростверк неподвижен.

b 2 =1,73+2·0,165-2,06м; A s2 =2,06 2 -0,36=3,884м 2

b 3 =2,06+2·0,1682,4 м 2 A s3 =2,4 2 -0,36=5,4м 2

b 4 =2,4+2·0,1972,8 м; A s4 =2,8 2 -0,36=7,48 м 2 ;

5) при d f =1,54 м;

Определяем величину выпучивания грунта под ростверком по формуле (7)

1) при h T =0,25 м; P z(cp) =(555+333)/2=444>P f(max) =234 кПа - пучение отсутствует;

2) h T =0,5 м; Pzcp=(333+226)/2=280 кПа

P z2(cp) =280>P f(max) =234 кПа - пучение отсутствует.

3) hT-0,75 м; Р z3(ср) =(226+165)/2=196 кПа

Определяем по интерполяции толщину ТСГ, при которой начинается перемещение ростверка:

т.е. при глубине промерзания d f =1,0 м начинается морозное выпучивание ростверка.

Определяем величину пучения слоя при P z3(cp) =196 кПа по формуле (7)

h f3 = fp3(ср) ·d f3 =0,005·250=1,3мм.

4) h T =1,0 м;P z4(ср) =(165+125)/2=145 кПа ;

h f4 = fp4(ср) ·d f4 =0,0136·250=3,4 мм.

5) d f =1,54 м;P z5(ср) =(125+128)/2=126,5 кПа ;

h f5 = fp5(ср) ·d f5 =0,0175·540=9,4 мм.

h f =h f3 +h f4 +h f5 =1,3+3,4+9,4=14 мм

Фактическая величина выпучивания фундаментов составила 6-9 мм

L u =600 см; h f =1,4 см;

по приложению 4 [8] для многоэтажных зданий со стальным каркасом.

Определяем максимальное значение растягивающей одной сваи силы в начале перемещения ростверка:

По формуле (1) определяем площадь арматуры для одной сваи:

Площадь сечения одной арматуры As=2,9/4=0,72 см 2 ;

принимаем 4 Ф 10 А-Ш, A sltot =3,14 см 2 >2,9 см 2 .

1. А.Л.Невзоров. Фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах. - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2000,151 с.

2. Свайные фундаменты. СНиП 2.02.03-85. - М.: Стройиздат, 1986.-44с.

3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84) - М.: Стройиздат, 1989, 192с.

4. Методические указания по проектированию свайных фундаментов в пучинистых грунтах. СибЦНИИС Минстрой СССР, Новосибирск, 1972 -17с.

5. Основания зданий и сооружений. СНиП.2.02.01-83*. М.: Стройиздат, 1995.-49с.

6. Р.Ш.Абжалимов. Лабораторные исследования морозного пучения. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1982, №5,-с.20-22.

7. Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. М.: НИИОСП. 1985.-60с.

8. Р.Ш.Абжалимов. К расчетной схеме взаимодействия пучинистого грунта с боковой поверхностью мелкозаглубленного ленточного фундамента при свободном его перемещении.- Промышленное и гражданское стр-во. - 2003,-№3.-с.43-45.

9. Строительная климатология и геофизика. СНиП 2.01.01-82. - М.: Стройиздат, 1983.-c.136.

10. Р.Ш.Абжалимов, А.Г.Голубев. «Опыт строительства свайных фундаментов с ростверками на пучинистых грунтовых основаниях в г.Омске». В кн. Вопросы фундаментостроения и геотехники. Омск: Изд-во СибАДИ, 2002.С. 11-17.

На кафедре инженерной геологии, оснований и фундаментов исследование сезоннопромерзающих грунтов выполняется по следующим направлениям:

1. Сконструирован, изготовлен и успешно эксплуатируется комплекс принципиально новых приборов для исследования процесса пучения. Приборы позволяют испытывать грунты при различных значениях внешней нагрузки, скорости перемещения фронта промерзания, измерять усадку грунта в талой зоне, а также моделировать различное расстояние до уровня грунтовых вод. Управление экспериментом и регистрация результатов выполняются автоматически. Конструкция приборов защищена несколькими патентами:

Невзоров А.Л., Коршунов А.А. Прибор для определения деформаций и сил морозного пучения грунта. Патент на изобретение № 2473080. Опубл.20.01.2013. Бюлл.№ 2.
Невзоров А.Л., Коршунов А.А. Прибор для измерения деформаций морозного пучения грунта. Патент на изобретение № 2474650. Опубл. 10.02.2013, Бюлл. № 4.
Невзоров А.Л., Коршунов А.А.. Чуркин С.В. Прибор для определения деформаций морозного пучения грунта. Патент РФ 2556681. Опубл.10.07.2015. Бюлл. № 19.
Невзоров А.Л., Чуркин С.В., Коршунов А.А. Прибор для определения деформаций морозного пучения грунта. Патент РФ 156395. Опубл.10.11.2015. Бюлл. № 31.

Невзоров А.Л., Коршунов А.А., Чуркин С.В. Прибор для определения деформаций и сил морозного пучения грунта. Геотехника. Теория и практика. Общероссийская конференция молодых ученых, научных работников и специалистов: межвузовский тематический сборник тру-дов; СПбГАСУ.- СПб., 2013.- с.183-185.
Невзоров А.Л., Болдырев Г.Г., Скопинцев Д.Г. Определение де-формаций морозного пучения грунтов в лабораторных условиях. Геотехника. 2014. № 3. с.26-31.

2. Успешно развивается новое направление в лабораторных исследованиях пучинистых грунтов — численное моделирование хода промерзания образцов. Это позволяет повысить достоверность получаемых результатов за счет обеспечения заданных параметров испытаний и выявления степени влияния на результаты различных факторов, а также оптимизировать число испытуемых образцов. Для численного моделирования используется специализированный модуль TEMP вычислительного комплекса GeoStudio (Канада).

По результатам исследований в данном направлении имеются следующие публикации:

3. Сконструированы, изготовлены и успешно эксплуатируются новые устройства и приспособления для мониторинга за процессом пучения в полевых условиях. Принципиальная новизна указанных устройств подтверждена патентом:

Невзоров А.Л., Коршунов А.А., Чуркин С.В. Устройство для измерения деформаций грунта при сезонном промерзании-оттаивании. Патент РФ 2548749. Опубл. 20.04.2015. Бюлл. № 11.

Результаты развития экспериментальной базы и опыт эксплуатации представлялись на конференциях:

Невзоров А.Л., Коршунов А.А., Чуркин С.В. Автоматизированная система мониторинга на сезоннопромерзающих грунтах. Сб. трудов международной научно-техн. конференции «Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение», ч.2, СПб: СПб ГАСУ, 2014.- с.180-184
Korshunov A.A., Churkin S.V., Nevzorov A.L. In situ measurements of frost penetration and frost heave by automatic monitoring system. The 15th Asian Regional conference on soil mechanics and geotechnical engineering. 2015/ TC305-09.

4. В 2011 году проф. А.Л.Невзоровым предложена принципиально новая система классификации пучинистых грунтов, в основе которой лежит скорость пучения грунта, а не относительные деформации пучения [А.Л.Невзоров. Классификационные показатели пучинистых грунтов/ Материалы четвертой конференции геокриологов России. МГУ, 2011, т.1, с.102-108]. Классификационные границы здесь определяются, исходя из потенциальной опасности деформаций пучения для проектируемых сооружений. За прошедшие годы это направление получило существенное развитие. На различных типах грунтов исследованы зависимости скорости пучения от скорости промораживания грунта, внешней нагрузки, особенностей подпитки грунта водой и др. Полученные результаты прошли апробацию на конференциях и представлены в научных изданиях:

5. Полученные результаты лабораторных и полевых исследований, а также экспериментальные зависимости, находят применение на практике — при обследовании и восстановлении зданий, получивших деформации при промерзании грунтов в конструкциях автомобильных дорог и основаниях зданий:

Невзоров А.Л., Чуркин С.В. Деформации здания на свайном фундаменте под действием сил морозного пучения. Вестник Пермского научно-исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Строительство и архитектура. № 1, 2015. с.79-90.
Churkin S.V., Nikitin A.V., Aksenov S.E., Zaruchevnih A.V., Nevzorov A.L. Deformation of building on pile foundation due to frost heave. The 15th Asian Regional conference on soil mechanics and geotechnical engineering. 2015/ Kaz-13.

Невзоров А.Л. Фундамент. Патент РФ 2547196. Опубл. 10.04.2015. Бюлл. № 10.
Невзоров А.Л., Чуркин С.В. Фундамент на пучинистых грунтах. Патент РФ 2550169. Опубл. 10.05.2015. Бюлл. № 13.

С целью распространения опыта устройства фундаментов и, в частности, в сложных природно-климатических условиях, коллективом ученых из разных городов России, представляющих несколько научных школ, была издана книга «Справочник геотехника. Основания, фундаменты подземные сооружения»/ Под редакцией В.А.Ильичева и Р.А.Мангушева, Москва, Издательство АСВ, 2014. 728с. В указанном издании глава 10 «Сезоннопромерзающие и многолетнемерзлые грунты» (с.435-467) написана А.Л.Невзоровым.

Результаты исследований за последние 5 лет (2011-2015 г.г.) представлялись на конференциях различного уровня: Четвертая конференция геокриологов России, МГУ, 2011; 14й Азиатской региональной геотехнической конференции, Гонконг, 2011; 15й Европейской конференции по механике грунтов и геотехнике, Афины, Греция, 2011; VI съезде общества почвоведов, Петрозаводск, 2012; Пятом международном геотехническом симпозиуме, Инчхон, Корея, 2013; Первой международной конференции по реологии и моделированию материалов, Мишкольц, Венгрия, 2013; Международной конференции «Геотехника Беларуси», Минск, 2013; Конференции по свайным фундаментам, Таллин, 2013; Восьмой Европейской конференции по численному моделированию в геотехнике, Дельфт, Нидерланды, 2014; Международной конференции по строительству, Баку, 2014; 15й Азиатской региональной конференции по механике грунтов и геотехнике, Фукуока, Япония, 2015. По результатам исследований сделано более 40 публикаций, получено 12 патентов на изобретения.

The key research achievements on the problem of frost heaving of soils are the following:

1. Designed, constructed and successfully operated innovative laboratory system for studying of frost-susceptible soils. Systems allow testing of soils with different values of the overburden pressure, the rate of the freezing front, measure the shrinkage of soil in the melting zone, as well as to simulate different distance to the groundwater level. Management and registration of the results of the experiment are performed automatically. The design of the instrument is protected by several patents:

Nevzorov A., Korshunov A. Device for determinination of deformations and forces of frost heave of soils. Patent № 2473080. Issued.20.01.2013. Bull. № 2
Nevzorov A., Korshunov A. Device for determinination of deformations of frost heave of soil. Patent № 2474650. Issued 10.02.2013, Bull. № 4.
Nevzorov A., Korshunov A., Churkin S. Device for determination of frost heave deformations in soils. Patent № 2556681. Issued.10.07.2015. Bull. № 19 (перевод)
Nevzorov A., Korshunov A., Churkin S. Device for determination of frost heave deformations in soils. Patent № 156395. Issued.10.11.2015.

Results of laboratory facilities presented at the conference, it was published in following articles:

Nevzorov A., Korshunov A., Churkin S. Apparatus for determination of frost heave deformations and forces. Geotechnics. Theory and practice. Proceedings of Russian conference researchers and specialists; SPbGASU.- Saint-Peterburg, 2013.-183-185p..
Nevzorov A.L., Boldyrev G.G., Skopintsev D.G. Determination of frost heave deformations in laboratory. Geotechnics. 2014 p26-31.

2. A new direction in the laboratory testing of frost-susceptible soils is realized — Numerical simulation of process of sample freezing. This improves the reliability of the results obtained by providing a set test parameters and to identify the degree of influence upon various factors, as well as to optimize the number of test samples. For the numerical simulation using a specific software TEMP/W GeoStudio (Canada).

According to the results of research in this area includes the following publications:

3. New devices and systems for monitoring the process of frost heave in-situ were designed, constructed and successfully operated. The principal novelty of these devices is confirmed by the following patents:

Nevzorov A., Korshunov A., Churkin S. Device for determination of soil deformations during freezing-thawing. Patent № 2548749. Is-sued.20.04.2015. Bull. № 11

Results of applying new systems were presented on conferences:

Nevzorov A., Korshunov A., Churkin S. Automated system for monitoring of frozen soils Proceedings of International conference «Modern technology in geotechnical engineering»; SPbGASU.- Saint-Peterburg, 2014.-180-184p
Korshunov A.A., Churkin S.V., Nevzorov A.L. In situ measurements of frost penetration and frost heave by automatic monitoring system. The 15th Asian Regional conference on soil mechanics and geotechnical engineering. 2015/ TC305-09.

4. In 2011, prof. A.L.Nevzorov proposed a principally new system classification of frost-susceptibility of soils, which is based on the rate of frost heave, but not the relative deformation of frost heave [Nevzorov A Classification parameters of frost-susceptible soils. Proceedings of the fourth conference. geocryologists Russia, Moscow State University, 7-9 June 2011, Vol.1, Moscow University Book, 2011, p.102-108.]. Classification is determined via potential danger of frost heave deformations for the designed structures. Over the years, this trend was a significant development. On different types of soils studied relationships rate of frost heave vs rate of frost front, overburden pressure, water table and others. The results have been presented in following publications:

Nevzorov A., Korshunov A., Churkin S. Methods for assessment of frost-susceptibility of soils by using up-to-date research equipment.- Engineering Survey2013, No5. — p.52-56.

Some results will be presented in article Aleksei A. Korshunov , Sergey V. Churkin and Alexander L. Nevzorov «Assessment of frost susceptibility of soils in laboratory testing», on 3rd ICTG International Conference on Transportation Geotechnics (September, 2016, Portugal).

5. The results of laboratory and field studies, as well as experimental dependences are used in practice — during the examination and restoration of buildings that have received deformation during the freezing of soils in the construction of roads and foundations of buildings:

Nevzorov A., Churkin S. Pile foundation deformations caused by frost heave. Vestnik of Perm National Research Polytechnic University. Vol. Civil Engineering and Arhitecture, No1, 2015 p79-90.
Churkin S.V., Nikitin A.V., Aksenov S.E., Zaruchevnih A.V., Nevzorov A.L. Deformation of building on pile foundation due to frost heave. The 15th Asian Regional conference on soil mechanics and geotechnical engineering. 2015/ Kaz-13.

Some solutions for design foundation on frost-susceptible soil were proposed:

Nevzorov A. Foundation. Patent № 2547196. Issued.10.04.2015. Bull. № 10
Nevzorov A., Churkin S. Foundation on frost-susceptible soils. Patent № 2550169. Issued.10.05.2015. Bull. № 13.

The objective of dissemination of experience the construction of foundations and, in particular, in severe climatic conditions, a team of researchers from different cities of Russia, belonging to different schools, published the book "Handbook of Geotechnics. Soils, foundations and underground structures. Editor V.Ilichev and R.Mangusheva. Moscow: Publishing House of the ASV,2014 г. /chapter 10. A.Nevzorov. Seasonal frozen soils and permafrost, p.435-467.

Читайте также: