Файл: Малоэтажные полносборные индустриальные здания разработки по материалам исследований Амдерминской подземной лаборатории (сборник научных трудов)..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.08.2024

Просмотров: 59

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ЗОНАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ

ТИПОВОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ ( ЛЕНЗНИИЭП) ГОСГРАЖДАНСТРОЯ

МАЛОЭТАЖНЫЕ

ПОЛНОСБОРНЫЕ

ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ

ЗДАНИЯ

РАЗРАБОТКИ ПО МАТЕРИАЛАМ ИССЛЕДОВАНИЙ

АМДЕРМИНСКОЙ ПОДЗЕМНОЙ ЛАБОРАТОРИИ

(сборник научны х трудов)

ОТДЕЛ НАУЧНО—ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

ИОБОБЩЕНИЯ ОПЫТА ЛЕНИНГРАД 1974

уда 69(211-17):728.I8s728.7Is69.032.6

Гео. пу5л.:ч:гя

Иаучио-т. |

■ '

r f ’ 5

lIa

f

s ’;; -■ .vwrr :

. -_j

В сборнике помещены результаты работ,а так­

же материалы по

обобщению опыта

проектирования

и строительства

на Крайнем Севере

легких зданий

с применением стали, алюминия и эффективных ма­ териалов. Работы выполнены сотрудниками Отдела исследований инженерных сооружений в Арктике.

Публикуемые статьи могут представлять инте­ рес для широкого круга инженеров и научных ра­ ботников, занятых исследованиями,проектировани­ ем и строительством на Крайнем Севере, особенно в труднодоступных его радонах.

© Ленинградский зональный научно-иссле­ довательский и проектный институт типово­ го и экспериментального проектирования хилых и общественных зданий, 1974.

2 5 Л Е Т И С С Л Е Д О В А Н И Й В П О С Е Л К Е А М'У;Е.Р Ц/А*'

Ю.Я. В е я л и

Начало планомерным исследованиям в Амдерме положила орга­ низация базы для исследовательских работ по изучению вечномер­ злых грунтов как оснований покрытий и сооружений.

До этого на арктическом побережье были попытки организации постоянных исследовательских баз, в частности в пос.Тикси и Диксон. Они сыграли известную положительную роль в выяснении отдельных факторов работы сооружений, в изучении динамики из­ менения температурного режима грунтов оснований, но существо­ вали недолго и, в конечном счете, были ликвидированы.

Целью исследований в Амдерме являлось изучение в полевых условиях, на моделях и в лаборатории работы зданий и сооруже­ ний в целом и их конструктивных элементов с организацией при этом полигонов, использованием построенных сооружений и осуще­

ствлением опытного

строительства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а

п е р в о м

э т а п е

 

(1950

-

1954

г г .)

усилия

исследователей

были сконцентрированы

на выполнении комплекса

работ

по изучению различного рода конструкций покрытий

аэро­

дромных сооружений,

 

выбора наиболее

 

экономичных

 

и технически

эффективных их типов

для

массового

строительства.

Примерно в

2,5

км

от пос.Амдерма был устроен полигон,

где

 

были

созданы

и в

течение более

четырех лет

исследовались

различные

конст­

рукции

насыпных сооружений.

В

ходе

 

испытаний

были проверены

три группы насыпных сооружений»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- многослойные

 

(тип

"А")

и однослойные

(тип Т " ) насыпи,

создающие термоизоляционный

слой

над основанием,

защищая его

от

протаивания

(пассивная

защита оснований);

 

 

 

 

 

- насыпи

с дополнительным

охлаждением

грунтов оснований

за

счет

аккумулирования

зимнего

холода

с

помощью эвтектиче­

ских растворов

(тип

 

"К").

В качестве

последних использовались

3


оернокиолый магний и хлористый натрий. Предполагалось, что ле­

том при оттаивании ими долее*

выделяться холод который и бу­

дет способствовать поддержанию в мерзлом состоянии

окружающе­

го грунта:

 

 

 

 

 

- наоыпи

о дополнительным

охлаждением

грунтов

за

очет

принудительной

циркуляции охлажадающих раотворов по

специально

уложенным трубам (тип "Ф"). При этом проверялось до

14 разно­

видностей наоыпей (®j - Ф24) , отличных в конструктивном

отно­

шении. Одновременно устанавливался различный режим работы

ох­

лаждающих уотройотв и отрабатывалась методика

термоконтроля.

Научное руководство работами осуществлялось Б.Н. Филиппо­ вым. В их выполнении принимали активное учаотие Л.И. Федоров, (начальник экопедиции), Н.И.Митрофанов, В.П.Дзершкович.В.А.Ве­ селов, Б.В.Брунштейн, Б.А.Дерюгин, П.В.Александров и другие.

Для размещения личного ооотава исследователей было по­ строено два жилых одноэтажных деревянных дома, возведено так­

же производственное здание электрохолодильной отанции и оклад­ о м е помещения.

В результате исследований было установлено, что конструк­ ции типа "К" в предложенном виде непригодны для практического

применения; основания под ними протаяли, сами конструкции пре­

терпели катастрофические деформации. Наибольшей термической

и

механической устойчивостью обладают опытные конструкции

типа

"Ф", где применено искусственное поддержание мерзлого

состоя­

ния грунтов основания. Одновременно установлен режим

наиболее

рациональной работы холодильной установки в течение года

при­

менительно

к разновидностям

конструкций наоыпных

сооружений

этого типа.

 

 

 

 

 

 

 

Положительные результаты

дало

применение иокуоотвенного

охлаждения

основания опытного

здания

размером 7 ,9

х 12,9

м

в

плане; нулевая изотерма здесь не оцуокалаоь ниже 54 см от

 

по­

верхности грунта.

 

 

 

 

 

 

Большое значение для организации проведения

иооледований

и взмоканий

в Арктике имела разработка методики

термоизмере­

ний, в частности, ооздание датчиков, измерительных моотов, со­ вершенствование метода дистанционного замера температур*

Технические и экономические данные, подученные

в ходе

обработки результатов первого этапа иооледований в

Амдерме,

•4


обосновали и открыли широкую перспективу

применения

в строи­

тельстве

аэродромов

и дорог

конструкций

насыпей

 

с искусст­

венным

охлаждением,

а

также

мерзлотных

завес

в

плотинах и

портовых

сооружениях.

 

 

 

 

 

 

В т о р о й

э т а п

исследований (1954-1958

г г .) в об­

ласти

насыпных сооружений

характеризуется

переходом к испыта­

ниям натурных

сооружений

и разработкой ряда теоретических по­

ложений.

Велись широкие

наблюдения

за основанием

аэродромных

покрытий,

глубиной

их протаивания,

образованием

трещин в по­

крытии, за температурой поверхности покрытий, за режимом рабо­ ты конструкций и оснований автодорог и дамб, а также водопро­ пускных труб как деревянных, так и железобетонных. Инж.Шейни­ ным П.Б. и Томирдиаро С.З. разработаны теоретические расчеты глубины и времени протаивания однослойных и многослойных насы­ пей;, определен коэффициент конвективного теплообмена поверх­ ности насыпи с гладким покрытием.На этом этапе были предприня­ ты попытки организации наблюдений за работой отдельных здании.

Под

руководством

начальника мерзлотной

станции

Криволапо-

ва К.Г.

в 1953-1954

г г . были выполнены работы по

определению

глубины

протаивания

грунта под внутренними

стенами двух жи­

лых зданий (й 4 и 10) в пос.Южный и организованы температурные

замеры

в шахтных выработках

с целью определения

возможности

создания в них лаборатории холода.

 

 

 

 

 

В

1955-1957

г г .

коллективом

сотрудников (Шейкин И .В .- на­

чальник

станции

,

Томирдиаро

С.В .,

Двинянинов А .С.,

Новичко­

ва Ю.Д.,

Дерюгин Б .А .,

Медведев

В.А. и др.)

организуются

на­

блюдения

за температурой

грунтов

основания

и осадками зданий

ряда

деформирующихся объектов:

трансформаторная

подстанция,

плавильная печь битумо-щебеночного

завода,

центральная

ко­

тельная,

жилой дом № 2,

детские

ясли. Проводятся замеры тем­

ператур

в основании водоемов и водотоков с целью установления

влияния

воды на температурный

режим мерзлых грунтов.

На осно­

ве первоначальных наблюдейий выполняются теоретические раз­ работки по применению гармонического метода к определению тем­ пературного поля под зданиями и максимальной глубины заложе­ ния фундаментов (инж.Шейкин И .В .), к расчету максимальных тем­ ператур вечномерзлых прогретых оснований под тепловыделяющими зданиями с подпольями и без них как при стационарном, так и нестационарном режимах (инж.Томирдиаро С.В. и Шейкин И .В .).

5


Т р е т и й

э т а . ,

даваний начавшийся в 1958 г . ,

тесно связан

с созданием

в Ленинграде специализированного на­

учно-исследовательского подразделения по выполнению ряда работ

для Арктики.

Амдерминская мерзлотная станция,

преобразованная

впоследствии

в

лабораторию,

с самого

начала

входит

в состав

этого

подразделения,

выполняющего теоретические разработки и

руководящего исследованиями в Амдерме.

Соответственно изменя­

ется

и характер

работ - основным их

направлением становится

исследование зданий и сооружений.

 

 

 

 

Новые задачи потребовали создания и новой, расширенной ла­

бораторной базы.

 

 

 

 

 

 

 

В I959-I96I

г г .

в Амдерме

на глубине

14

м создается под­

земная

лаборатория

по исследованию свойств

грунтов

и испыта­

нию моделей фундаментов, в том числе свайных, и других элемен­

тов конструкций

зданий.

 

 

 

В 1965

г .

вводится

в строй опытное

здание

- лаборатория

из алюминия и эффективных материалов.

 

 

В 1966-1967

г г . восстанавливается 2-этажное

здание в Южном

поселке,

куда

и перебазируется основной

состав

лаборатории и

подсобных служб. В этот же район в 1968 г .

перевозится опытное

здание. Создаются полигоны для испытаний свай.

 

В 1969

г . построено

деревянное здание

надшахтной лаборато­

рии.

 

 

 

 

 

База исследований усиленно пополняется оборудованием, при­ борами, транспортом, вспомогательными материалами и помещени­ ями. К работам на базе были привлечены новые кадры, часть из которых имела специальную научную подготовку (аспирантуру).

Начальниками базы в этот период были тт. Несслер И.А., Гришин П.А., Карпов В.М. и Маков Ю.М. Большой вклад в органи­ зацию выполнения исследований внесли тт . Васьковский А.П., Новичкова Ю.Д., Иванов В .Н ., Аксенов В .И ., Тихонов В.П ., Мо­ лочников А .Д., Кравчук И.И., Артемов З .П ., Романов А.А., Мар-, ков В .Н ., Маркова Е .А ., Кравченко О .Г ., Вязьменская Н.М. и др.

Технически работы обеспечивали: тт.Медведев В .А ., Кривей-, ко А.П., Ермишев М.К., Вишневский И.В., Прудникова А.А., Рожанчук Л.Н ., Ланцова Н.И., Городилов В .А ., Фирсов И.И., На­ тяжно И.А., Кисель А.А., Саенко Е .К ., Лепинских Г.В. и др.

Научное руководство работами мерзлотной станции (лабо­ ратории) осуществлялось канд. техн. наук Велли Ю.Я.

6


В разработке

методики

и руководстве

работами по

отдельным

темам активное участие принимали д-р техн. наук Докучаев В .В .,

ин*. Костров А.И., канд. техн. наук

Гришин П.А.

и канд.

техн.

наук Маркин К.Ф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует отметить

большую научно-техническую помощь,

ока­

занную в работе лаборатории кафедрами ЛИСИ: оснований и фунда­

ментов

(рук. д-р те-н .

наук проф.Далматов Б .И .),

строительной

физики

(рук. канд,

?ехн. наук Оборин Л.И.)

и городского

стро­

ительства и хозяйства (рук. д-р техн.наук проф. Федоров Н .Ф .).

Следует

особо отметить

личный вклад

канд.

техн.

наук Морарес-

кула Н.Н. и инк. Быстрова В.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполненные

на

этом этапе работы по тематике

мохно сгруп­

пировать в следующие направления.

 

 

 

 

 

 

 

 

I .

Исследование свойств засоленных

и сильнольдистых мерз­

лых

грунтов

арктического побережья.

Исследования в

этом

 

на­

правлении были вызваны отсутствием

данных

 

о прочностных свой­

ствах мерзлых засоленных грунтов,

недооценкой их при проекти­

ровании

и,

как

следствие,

многочисленными

деформациями

зда­

ний, возведенных на этих грунтах.

 

 

 

 

 

 

 

 

Были проведены

как мгновенные,

 

так и длительные опыты по

определению величины эквивалентного

сцепления, сжимаемости

и

сопротивления сдвигу этих грунтов,

в широком диапазоне

полу­

чены данные

о температуре

их замерзания,

разработана методика

определен”а

общей засоленности грунтов.

В

ходе

исследований

разработа! г

одно-

и

двухсрезные

сдвиговые приборы,

полевые

приборы "в.-амп - штанга" и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыты,

выполненные в лаборатории

и в

натурных условиях, а

также

на моделях фундаментов при различных разновидностях

за­

соленных грунтов (суглинков, супесей

и песков),

позволили

установить зависимости сопротивления их сдвигу от температуры,

степени

засоленности,

влажности,

гранулометрического состава

грунта,

а также

от

материала фундаментов,

внешней пригрузки.

Установлены нормативные сопротивления нормальному давлению н сдвигу засоленных мерзлых грунтов по боковым поверхностям фун­ даментов. Полученные в ходе исследований данные'опубликованы в материалах всесоюзных конференций н в справочных пособиях. На нх основе разработаны и введены в действие Госстроем СССР

"Указания по проектированию оснований н фундаментов на засо­ ленных н сильнольдистых вечномерзлых грунтах (СН 450-72)".

7