Заморозка грунта под фундамент

Обновлено: 27.04.2024

Столкнулись с проблемой - подрядчик проморозил основание под возведенными фундаментами.
Хочется прояснить для себя кое-какие моменты, а именно:
1. Понятно, что возможные последствия и степень пучинистости промороженных глинистых грунтов под подошвой зависят друг от друга. Вопрос - в какой степени? И дело, как я понимаю, не только в пучинистости?
Ситуация. По геологии, сделанной прошлой весной - суглинки от мягкопластичных до полутвердых. Основной горизонт грунтовых вод достаточно глубоко, но верховодка однозначно прогнозируется, вернее, она была в период изысканий. При этом степень влажности этого ИГЭ в среднем 0,9. И в связи с этим - "в период гидромаксимумов - чрезмерно пучинистные".
Подрядчик проморозил грунт под подошвой на 20-30 см (по данным вскрытых шурфов). Т.е. была заказана повторная геология, сейчас, зимой, причем сразу в две в разных организациях. Результаты первой - суглинки полутвердые и твердые, практически непучинистые - степень влажности теперь 0,6.
Вот так вот. Получается грунт сначала несколько подсох, а потом начал замерзать? Испытывают ведь оттаявшие уже образцы монолитов.
фи, с - практически в точку, а Е - даже немного выше. Ну это вроде не удивительно, с чего бы им сильно измениться?
Результаты второй геологии вот-вот будут. По первой повторной, безусловно, мала выборка, косяки вполне допускаю.
По нагрузкам - сейчас возведена часть и возводится дальнейшая часть фундаментов. Фундаменты - столбчатые, над ними - пятиэтажные монолитные корпуса (колонны, диафрагмы и перекрытия с балками), в целом не большие, но с приличными полезными нагрузками, да и постоянная будет не мала (почему именно столбчатые, а не, к примеру, плита, предлагаю не обсуждать). В любом случае, весьма требовательная к неравномерным осадкам конструкция. Подрядчик рвется в бой и останавливаться на достигнутом не собирается.
2. На части площадки фундаменты встали на пески средней крупности. Понятно, что они непучинистые, но, тем не менее, могут ли быть последствия весной для песков при их оттаивании? Я так понимаю, могут быть, если продолжать увеличивать сейчас нагрузку?
3. Чем бить подрядчика с точки зрения норм? Пока работы приостановлены на основании нарушения п. 3.29 СНиП 3.02.01-87.
4. Какие возможны варианты выхода из ситуации? Предлагаем засыпать-утеплить и ждать, пока разморозится с постоянным мониторингом состояния и т.п. Плюс подготовить дренаж до начала снеготаяния. Либо просто засыпать и ждать весны? Либо применять еще какие методы (прогрев электродами?). Либо демонтаж? Ну либо забить, в смысле махнуть рукой?
Понятно, что "заморозка" строительства до весны (каламбур какой-то - заморозка промороженного строительства ) никому не нужна. Тем не менее, заднюю часть нужно сохранить в целости.
Ну а может я зря волнуюсь и ничего с основанием не будет?

__________________
Дураки учатся на своих ошибках, умные на чужих, а мудрые смотрят на них и неспеша пьют пиво.

Ув. Клименко Ярослав!

Ситуация знакома, приведу примеры последствий(обычно это происходит весной, когда грунт начинает оттаивать сначала с южной стороны а потом с северной):
-Переславль Залесский Ярославльской обл. жилой двухэтажный одноподьездный дом (успели построить 1 этаж на промерзшем грунте) развалился ровно на четыре части , вначале отвалилась южная стена, потом северная (закзчик рвался в бой - потом принял решение все демонтировать и строить заново)

- ОУХО(объек уничтожения химического оружия) в г.Почеп Брянской обл.
(двухэтажное здание общежития) на мерзлый грунт кинули ленточные фундаменты - весной демонтировали.

Рекомендую - сделать тепляк и греть грунт до полного оттаивания(при этом обеспечить контроль за характеристиками грунта), очень энергоемко, но дешевле чем весной усиливать или демонтировать

В вашем случае неоднородность грунтов может ухудшить ситуацию!
Закзчику процитируйте - Дураки учатся на своих ошибках, умные на чужих, а мудрые смотрят на них и неспеша пьют пиво.

гиппопо, спасибо за ответ!
По второй геологии получили в одном шурфе текучепластичные суглинки после разморозки.
Но ситуация дошла до абсурда. Не вдаваясь в подробности, инвестора склонили на то, чтобы нанять третейскую организацию, которая сможет дать заключение о дальнейших перспективах.
Скажите, кто-нибудь здравомыслящий может дать хоть какую-то гарантию в этой ситуации?

Закзчику процитируйте - Дураки учатся на своих ошибках, умные на чужих, а мудрые смотрят на них и неспеша пьют пиво.

__________________
Дураки учатся на своих ошибках, умные на чужих, а мудрые смотрят на них и неспеша пьют пиво.

Заморозка грунта под фундамент применяется при строительстве в неблагоприятных гидрогеологических зонах для беспрепятственного проведения работ. Особенно актуальна заморозка почвы под высотками, так как в этом случае к фундаменту предъявляются особенные строгие требования. Замораживание грунта, как метод борьбы применимо для плывунов, рыхлых неустойчивых и водонасыщенных грунтов. Благодаря современным технологиям заморозку можно производить на любой глубине, при любых типах почв для соблюдения технологии строительства. Единственным ограничением при проведении заморозки могут стать быстро движущиеся грунтовые воды. При их скорости движения более 200 метров в сутки процесс заморозки будет существенно осложнен или даже невозможен.

Заморозка грунта под фундамент может проводиться разными способами. Наибольшее распространение сейчас получила технология заморозки с использованием жидкого азота. Ее положительное отличие от других способов заморозки заключается в высокой скорости заморозки, устойчивости полученного результата, простоте, отсутствии необходимости использовать низкотемпературные агрегаты в ходе работы. При нормальном атмосферном давлении температура испарения сжиженного газа составляет порядка -190С, что и обуславливает быстроту заморозки.

Сама процедура заморозки хоть и требует привлечения соответствующих специалистов, но достаточно проста в выполнении. По периметру будущего фундамента бурятся скважины определенной глубины в зависимости от технологии строительства. В эти скважины опускаются специальные колонки, которые конструктивно представляют собой кусок трубы, герметично заваренный с донной стороны, а сверху оснащенный крышкой с входящим в нее гибким шлангом. При помощи этих шлангов последовательно соединяются стоящие в ряд замораживающие трубы. После подготовки системы можно приступать непосредственно к процедуре заморозки.

На место строительства поставляется жидкий азот в специальных баллонах и цистернах. Он производится только в заводских условиях и не предназначен для повторного использования – после проведения процедуры он свободно удаляется в окружающую атмосферу.

В первую колонку запускается сжиженный азот. Начинается его испарение, в результате чего он постепенно поднимается наверх и начинает переходить в следующую по очереди колонку. Так продолжается до тех пор, пока все колонки не будут заполнены. Из последней точки азот переходит в атмосферу. Во время испарения азота он интенсивно отбирает тепло у окружающего трубу грунта – в нем начинается быстрый процесс обледенения. Постепенно вокруг опущенной в скважину трубы образуется слой льда в виде цилиндра, который увеличивается в диаметре до тех пор, пока не сольется с соседним ледяным цилиндром. В итоге получается кольцевой цельный и прочный ледяной массив, препятствующий оползанию грунта и проникновению грунтовых вод. Естественный период оттаивания составляет около 35 часов, поэтому при необходимости процедура повторяется по мере оттаивания.

Время, потраченное на заморозку, будет зависеть от разных факторов. В первую очередь сказываются особенности почвы, необходимая толщина ледяного массива и частота расположения колонок.

Реже применяют рассольный способ заморозки с привлечением низкотемпературного оборудования, но это более длительная и не такая эффективная процедура. Узнать подробнее о технологии и стоимости этих методик вы можете в компании «АквилонСтройМонтаж». Мы занимаемся всеми видами работ, связанными с холодильным оборудованием, предоставляем обширный спектр услуг и стараемся предлагать их своим клиентам по приемлемым расценкам, не жертвуя при этом качеством.

Заморозка грунта при строительстве выполняется при обустройстве фундамента, если грунт слабый и находится в неблагоприятной гидрогеологической зоне. Заморозка грунтов при строительстве позволяет провести все необходимые работы по обустройству фундамента, не опасаясь его оползания и проникновения грунтовых воды. Этим же приемом пользуются не только при возведении высотных зданий, но и при прокладке тоннелей для метро, эскалаторов, строительстве закрытых станций, шахт и подземных хранилищ.

Заморозка грунта в строительстве позволяет создать прочное ограждение изо льда прямоугольного, кругового или любого другого очертания. Оно препятствует проникновению в сооружаемую выработку слабых, неустойчивых, водонасыщенных грунтов и грунтовых вод. Существует два основных способа заморозки.

Замораживание рассольным способом

Для заморозки обычно используют хладагент, в качестве которого применяется холодный и концентрированный рассол хлористого кальция или натрия, так как он остается в жидком состоянии при отрицательных температурах. Его охлаждают на специальной замораживающей станции и по системе труб подают к предварительно установленным замораживающим колонкам, которые опускаются в пробуренные по периметру фундамента скважины.

Все колонки при помощи труб по поверхности соединяются в единую систему. Через распределительную систему в каждую колонку подается холодный рассол, отбирает тепло у окружающей колонку среды и, нагреваясь, возвращается обратно в холодильный агрегат для повторного охлаждения. Цикл повторяется до достижения необходимого эффекта, то есть достаточно толстого и прочного ледяного ограждения.

Сама замораживающая станция состоит двух разных машин. Одна из них – аммиачная или фреоновая система используется для охлаждения рассола. Она состоит из компрессора, испарителя, конденсатора. Все элементы соединяются между собой трубопроводами. Вторая – рассольная система, состоящая из насоса, рассольного бака, распределителя, трубопроводов, коллектора и замораживающих колонок. Она отвечает за непрерывную циркуляцию рассола.

При повторении цикла вокруг каждой колонки происходит намораживание льда в виде цилиндра. Постепенно их диаметр увеличивается, и они смерзаются между собой, образуя цельный кольцевой массив. Время, которое потребуется на замораживание зависит от разных факторов. Это гидрогеологические условия, количество колонок, их расстояние друг от друга, температура рассола. Также сказывается предполагаемая проектная толщина ледяного массива.

Замораживание жидким азотом

С появлением новых технологий рассольный метод стал отходить на второй план, так как появились более совершенные методики с применением сжиженного азота. При нормальном атмосферном давлении его температура испарения равняется -196С, что сказывается на скорости замораживания.

Жидкий азот получают в заводских условиях путем сжижения при низких температурах атмосферного воздуха и дальнейшего его разделения на кислород и азот. Жидкий азот загружается в специальные емкости и транспортируется потребителям. В отличие от фреона или аммиака, предназначенных для циркуляции в замкнутой системе холодильной машины, азот можно использовать только однократно. Несмотря на это, методика с использованием жидкого азота по сравнению с рассольным методом имеет множество преимуществ, поэтому гораздо чаще используется в строительстве. Нет необходимости использовать холодильные установки, но при этом процесс замораживания протекает гораздо быстрее. Суть метода сводится к тому, что заранее подготавливаются замораживающие колонки, соединяются между собой гибкими трубками. В первую колонку из ряда запускается жидкий азот. Он начинает испаряться, поднимается вверх и переходит по трубкам в следующую колонку и так до тех пор, пока не будут заполнены все трубы. Из последней колонки он выходит в атмосферу, имея при этом температуру около -40С.

Заморозка грунта при строительстве - цена

Относительно цен, тонкости технологий заморозки, преимуществ того или иного метода конкретно в вашем случае обращайтесь в компанию «АквилонСтройМонтаж». Здесь вы сможете получить подробные консультации, воспользоваться услугами квалифицированных специалистов по приемлемой стоимости или приобрести оборудование для осуществления заморозки рассольным методом.

Мы стараемся придерживаться новейших технологий, постоянно совершенствуем свои методы работы и занимаемся всеми видами промышленного холодильного оборудования.

Заморозка грунта – это технология его искусственного охлаждения до минусовых температур в его естественном залегании. Заморозка грунта искусственная выполняется с целью его упрочения и создания определенной степени водонепроницаемости.

Заморозка грунта выполняется на разной глубине, вне зависимости от сочетания видов грунта, степени минерализации и скорости движения грунтовых вод. Применяют замораживание при строительстве шахт, для обустройства фундаментов для зданий в сложных гидрогеологических условиях, при строительстве метро, тоннелей, плотин, мостов, подземных хранилищ и других подобных сооружений.

Заморозка грунта – видео

Составить представление об этой процедуре вы можете, посмотрев видео на эту тему. В нем вы увидите, как все это происходит.

Заморозка грунта – технология

Модульная конструкции для транспортировки и быстрого развертывания тех.процесса

Искусственная заморозка грунта – самый надежный и универсальный способ временно улучшить механико-физические свойства водонасыщенных слабых грунтов. Эту технологию можно использовать на любых водонасыщенных грунтах – это могут быть скальные, глинистые, трещиноватые породы. Единственное ограничение – метод нельзя применять, если скорость движения грунтовых вод составляет более 200 м/ сут.

По периметру и в теле будущей выработки располагают замораживающие скважины. В них пропускается хладоноситель с очень низкой температурой. Он превращает грунт в ледопородный массив, отнимая у него тепло. Такой ледопородный массив отличается высокой прочностью и полной водонепроницаемостью. Он спокойно выдерживает большое давление окружающих слабых грунтов и напор грунтовых вод.

В зависимости от того, какой хладоноситель используется, выделяют две основные методики:

Рассольный. В испарителе холодильной машины предварительно охлаждают раствор хлористого кальция высокой концентрации до температуры -25С. Далее его вводят в замораживающие колонки, представляющие собой герметичные трубы с крышкой, через которые пропускаются две трубы – подающая и отводящая. При помощи центробежного насоса хладоноситель из испарителя направляется в распределитель с подсоединенными трубами колонок и начинает медленно подниматься вверх, замораживая окружающий грунт. Нагревшись, он вновь поступает в испаритель для повторного охлаждения. Цикл повторяется до достижения необходимого результата. Промораживание грунта протекает довольно медленно – всего на 1-2 см/сут. Увеличить скорость процесса можно плотным расположением друг к другу замораживающих колонок. Этот способ вызывает усиленный водоприток к замораживаемую зону, в связи с чем происходит перенасыщение влагой грунтов, которые до этого обладали удовлетворительными свойствами. Естественное увеличение объема воды при заморозке вызывает пучение грунта, поэтому данный способ не применяется рядом с уже имеющимися постройками, так как это чревато разрывом коммуникаций и другими нежелательными последствиями.
Жидким азотом. При использовании жидкого азота этого недостатка не существует. Его температура испарения составляет порядка -196С. Для реализации этого способа замораживающие колонки по 3-5 штук последовательно соединяются при помощи гибких шлангов. В первую в ряду колонку впускается жидкий азот под избыточным давлением. После частичного испарения он поочередно переходит в последующие колонки, после чего поступает в сборную емкость. Отработанный азот в заводских условиях сжимается и охлаждается для достижения его исходного состояния. Скорость в этом случае гораздо выше – она может достигать от 10 до 15 сантиметров в сутки.

Заморозка грунта – стоимость

Заморозка грунта, цена которой зависит от использованного способа, особенностей грунта и других параметров – индивидуальный показатель, который нужно уточнять у соответствующих специалистов. Заморозка грунта 1м 3 будет высчитана ими в зависимости от ряда факторов.

Уточнить стоимость и интересующие вас рабочие моменты можно в компании «АквилонСтройМонтаж», просто обратившись к нашим специалистам. У них вы получите полноценную консультацию и полезные рекомендации, которые помогут вам решить поставленные задачи. Вы останетесь довольны качеством предоставляемых услуг, скоростью и профессионализмом их выполнения. Невысокие расценки и безупречный сервис – еще две причины для сотрудничества с нами.

М.: Недра, 1974. — 280 с.

Обобщен опыт замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений на малых и средних глубинах при проведении вертикальных, наклонных и горизонтальных горных выработок. Изложены теоретические основы процесса замораживания грунтов, методы определения оптимальных расстояний между замораживающими скважинами, расчеты скорости замораживания грунтов при образовании ледогрунтовых водонепроницаемых перемычек и подпорных стен, методы расчета прочности цилиндрических ограждений. Рассмотрены способы применения жидкого азота для скоростного замораживания грунтов при температуре до — 190 градусов С. Приведены примеры применения способа замораживания грунтов при проведении горных выработок в различных областях строительства с технико-экономическим обоснованием выбора способа замораживания

Оглавление
Предисловие
Научные основы процесса замораживания грунтов
Определение времени, затрачиваемого на замораживание грунтов
Образование одиночного ледогрунтового цилиндра
Образование ледогрунтовых водонепроницаемых перемычек
Образование ледогрунтовых подпорных стен
Образование ледогрунтовых ограждений цилиндрической
Формы
Распределение температур в ледогрунтовом ограждении
Распределение температур в главной плоскости
Распределение температур в замковой плоскости
Средние температуры замороженного грунта в ледогрунтовом ограждении
Прочности замороженных грунтов
Образование замороженного грунта
Прочности замороженных грунтов
Факторы, влияющие на прочность замороженных грунтов
Изменение прочности замороженного грунта вокруг замораживающих колонок
О реологических свойствах замороженных грунтов
Расчеты прочности цилиндрических ледогрунтовых ограждений
Общие положения
Методы расчетов толщины стен ледогрунтовых ограждений, состоящих из жесткоупругого материала
Анализ расчетных формул
Ледогрунтовые днища
Определение оптимальных расстояний между замораживающими скважинами
Общие положения
Образование водонепроницаемых ледогрунтовых перемычек
Образование многорядных ледогрунтовых стен и массивов
Анализ расчетных формул
Определение числа замораживающих колонок при образовании ледогрунтового днища в стволе шахты
Производство работ по замораживанию грунтов
Бурение замораживающих скважин и погружение замораживающих колонок
Бурение вертикальных замораживающих скважин
Бурение горизонтальных замораживающих скважин
Передвижные замораживающие станции
Наземные передвижные замораживающие станции
Подземные передвижные замораживающие станции
Замораживание грунтов при сооружении наклонных выработок
Общие сведения
Примеры применения способа замораживания
Замораживание грунтов при сооружении горизонтальных горных выработок
Общие сведения
Проведение горизонтальных горных выработок
Сооружение подземных коллекторов
Применение замораживания грунтов при сооружении тоннелей
Тоннель метро под р. Фурукава в г. Токио
Тоннель метро под р. Мегурогава в г. Токио
Тоннель Парижского метрополитена
Транспортный тоннель в г. Стокгольме
Гидротехнический тоннель
Применение жидких холодильных агентов при непосредственном испарении их для замораживания грунтов
Применение жидкого азота
Применение жидкого пропана для устройства термосвай Лонга
Применение других холодильных агентов при непосредственном испарении их для замораживания грунтов
Список литературы

Читайте также: