СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ФУНДАМЕНТА В УСЛОВИЯХ КРУГЛОГОДИЧНЫХ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР
METHOD FOR FOUNDATION CONSTRUCTION UNDER CONDITIONS OF YEAR-ROUND NEGATIVE TEMPERATURES

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении фундамента в условиях круглогодичных отрицательных температур.
Известен способ устройства свайного фундамента в многолетнемерзлых грунтах, включающий бурение скважины в многолетнемерзлых грунтах с извлечением в процессе бурения разрыхленных мерзлых грунтов, установку сваи и последующее бетонирование в скважине, при этом используют свайную конструкцию, включающую верхнюю сборную часть с арматурными выпусками, длина которой соответствует глубине деятельного слоя грунта, и нижнюю монолитную часть, причем по всей длине свайной конструкции вмонтирована металлическая труба с заглушенной нижней частью, в которую установлен нагревательный элемент для создания нормальных условий твердения бетона, а в верхнюю часть после схватывания бетона приваривают заглушку с ниппелем для закачки хладагента, для чего в целях предотвращения контакта сваи с многолетнемерзлыми грунтами основания на дно пробуренной скважины предварительно укладывают слой из щебня или гравия, после чего устанавливают свайную конструкцию в скважину, производят бетонирование нижней монолитной части в слое многолетнемерзлых грунтов и последующую засыпку ствола скважины в деятельном слое непучинистым грунтом (Патент РФ №2712976 С1, дата приоритета 17.04.2019, дата публикации 03.02.2020, авторы: Местников В.В. и др., RU).
Недостатками аналога являются: повышенные трудозатраты, связанные с бурением скважины и возведением свайной конструкции, состоящей из нижней монолитной и верхней сборной частей, а также большой расход материалов и продолжительность возведения сваи, повышающие стоимость технологического процесса.
В качестве прототипа принят способ возведения фундамента сейсмостойкого здания в районах распространения вечной мерзлоты, включающий заглубление в грунтовое основание нижней плиты, выполненной изо льда, установку на ней массивного блока в виде цилиндра, установку на нем верхней плиты, соединение массивного блока с верхней плитой с помощью шарнирных связей, соединение верхней плиты с грунтовым основанием вертикальными гибкими связями и облицовку надземной части нижней плиты теплоизоляционным слоем (Патент РФ №145799 U1, дата приоритета 19.05.2014, дата публикации 27.09.2014, автор Белаш Т.А. и др., RU, прототип).
Недостатком прототипа является трудозатратная технология, обусловленная трудоемкостью получения и установки нижней плиты изо льда с заглублением в грунт, а также необходимостью облицовки надземной части нижней плиты теплоизоляционным слоем.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является необходимость расширения арсенала эффективных технологий для возведения фундаментов в условиях круглогодичных отрицательных температур, основанных на сохранении мерзлых грунтов и обеспечивающих достаточную несущую способность фундамента при низкой трудоемкости процесса его возведения.
Для решения технической проблемы и достижения технического результата предложен способ возведения фундамента в условиях круглогодичных отрицательных температур, включающий выполнение сборного фундамента ленточного типа или в виде сборной плиты, который формируют из заглубленных в грунт полиэтиленовых блоков с пластиковым решетчатым каркасом внутри и с выступами и впадинами на стыкуемых стенках для выполнения соединения типа «выступ-впадина». При этом разрабатывают грунт под фундамент на глубину, превышающую высоту блоков, в разработанном грунте формируют ленты фундамента, при этом блоки стыкуют между собой при помощи выступов и впадин на стыкуемых стенках, причем на прямолинейных участках применяют прямоугольные блоки, а в углах устанавливают угловые блоки с соответствующей Г-образной конфигурацией, собранные в ленты полиэтиленовые блоки заполняют водой, и под действием отрицательных температур ленты из полиэтиленовых блоков превращаются в единую ледяную конструкцию,
Согласно изобретению, для выполнения фундамента ленточного типа в грунте выполняют траншеи.
Согласно изобретению, для выполнения фундамента в виде сборной плиты в грунте разрабатывают котлован, сборку блоков осуществляют от краев котлована к центру, при этом по периметру котлована формируют ленты из прямоугольных и угловых блоков, а внутреннее пространство заполняют следующими рядами лент, заполняют блоки водой, и под действием отрицательных температур блоки превращаются в единую ледяную конструкцию плиты.
Согласно изобретению, поверх ледяных конструкций лент из блоков укладывают деревянные балки.
На чертежах схематично показаны полиэтиленовые блоки двух типов и фундаменты из них, где на фиг. 1а - прямоугольный блок, б - угловой Г-образный блок; на фиг. 2а - фрагмент ленточного фундамента, б - фрагмент плитного фундамента.
Способ возведения фундамента в условиях круглогодичных отрицательных температур осуществляют следующим образом. Для формирования фундамента используют прямоугольные и Г-образные полиэтиленовые блоки 1 (фиг. 1) полной заводской готовности с пластиковым решетчатым каркасом 2 внутри и с выступами 3 и впадинами 4 на стыкуемых стенках для выполнения соединения типа «выступ-впадина». Полиэтиленовые блоки 1 могут быть снабжены крышками (условно не показано). Предварительно разрабатывают грунт под фундамент на глубину, превышающую высоту блоков 1, причем для выполнения фундамента ленточного типа в грунте выполняют траншеи, в которых формируют ленты фундамента (фиг. 2а), а для выполнения фундамента в виде сборной плиты (фиг. 2б) в грунте разрабатывают котлован (условно не показано), В разработанном грунте формируют ленты фундамента, при этом блоки стыкуют между собой при помощи выступов 3 и впадин 4 на стыкуемых стенках, причем на прямолинейных участках применяют прямоугольные блоки (фиг. 1а), а в углах устанавливают угловые блоки Г-образной конфигурации (фиг. 1б). Собранные в ленты полиэтиленовые блоки заполняют водой, и под действием отрицательных температур ленты из полиэтиленовых блоков превращаются в единую ледяную конструкцию,
Возведение фундамента в виде сборной плиты (фиг. 2б) осуществляют от краев котлована к центру, при этом по периметру котлована формируют ленты из прямоугольных и угловых полиэтиленовых блоков 1, а внутреннее пространство котлована заполняют следующими рядами лент. Блоки 1 заполняют водой, и под действием отрицательных температур блоки превращаются в единую ледяную конструкцию плиты.
Поверх ледяных конструкций лент из блоков укладывают деревянные балки (условно не показано).
Преимуществом заявляемого способа возведения фундамента в условиях круглогодичных отрицательных температур является его упрощение за счет использования блоков заводского изготовления и сокращение трудозатрат при возведении.
Таким образом, при реализации изобретения достигается технический результат, который заключается в расширении арсенала технических средств, используемых при возведении фундамента в условиях круглогодичных отрицательных температур, и в сохранении мерзлого грунта.