Чуржакова Дарья Викторовна, инженер I категории
634027, г. Томск, пр. Мира, 72
Daria V. Churzhakova, First Rank Engineer
72, Mira Ave., 634027, Tomsk
Филимонов Андрей Алексеевич, гл. специалист
634027, г. Томск, пр. Мира, 72
Andrey A. Filimonov, Chief Specialist
72, Mira Ave., 634027, Tomsk
Актуальность. Одним из этапов проектирования зданий и сооружений в условиях распространения многолетнемерзлых пород является выполнение прогнозных теплотехнических расчетов для оценки изменения теплового состояния грунтов основания в период эксплуатации и выбора принципа использования многолетнемерзлых грунтов.
При проведении расчетов учитываются геологические факторы – литологическое строение, физические и теплофизические характеристики грунтов; геокриологические факторы – температуры пород, а также климатические – температура окружающей среды, скорость ветра, высота и плотность снежного покрова. Высота снежного покрова оказывает значительное влияние на естественное промерзание грунтов в зимнее время. Имеющиеся требования по очистке наметаемого снега в проветриваемом подполье часто не выполняются, что требует учета при прогнозе изменения геокриологических условий. Для зданий с проветриваемыми подпольями высота снежного покрова может изменяться в зависимости от габаритов здания, при этом принципы изменения высоты снега не нормированы. Поскольку результаты теплотехнических расчетов используются для подбора параметров свайных фундаментов и определения их несущей способности, требуется учитывать факторы, влияющие на результаты теплотехнических расчетов.
Целью исследования является определение наиболее достоверного способа задания снежного покрова в проветриваемом подполье при выполнении прогнозных теплотехнических расчетов.
В настоящей работе рассмотрены разные варианты задания снежного покрова для сооружений с проветриваемым подпольем с размерами в плане более 3 м и для вертикальных резервуаров диаметром до 25 м. Осуществлен ряд теплотехнических расчетов, проведена верификация с данными геотехнического мониторинга эксплуатируемого объекта.
Результаты. На основании выполненных расчётов определено, что высота снежного покрова влияет на результаты расчета, при использовании различных методик снегозаноса наблюдается разница температур грунтов на одинаковых глубинах, на глубине ниже 11 м изменения температур грунтов основания для всех моделей незначительны. Определены методы задания снежного покрова, имеющие наибольшую корреляцию с реальными значениями температур в основании эксплуатируемого сооружения.
At building design stages in permafrost conditions, it is important to conduct thermal analysis to assess temperature changes in the operation of subgrade soils. In calculations, geological factors are considered, such as lithological structure, physical and thermal characteristics of soils, geocryological (rock temperature) and climatic (ambient temperature, wind speed, height and density of snowcover). The snowcover height has a significant impact on soil freezing in winter. Existing requirements are not often satisfied for clearing blown snow in the open crawl space, that requires consideration of changes in geocryological conditions. For buildings with open crawl space, the snowcover height depends on the building dimensions, however, the principles for changing the height are not standardized. Since the results of thermal engineering calculations are used to select the parameters of pile foundations and determine their load-bearing capacity, it is necessary consides factors influencing the calculation results of thermal engineering.
Purpose: The aim of this work is to determine the most reliable way to specify snowcover in the open crawl space to predict thermal calculations.
Methodology/approach: Different snowcover types are for considered for structures with the open crawl space with the plan dimensions over 3 m and for vertical tanks of a diameter 25 m. Thermotechnical calculations and verification with geotechnical monitoring data are carried out.
Research findings: It is shown that the snowcover height affects the calculation results, when using different methods of snow drifting. The temperature difference at the same depths and at depths below 11 m is insignificant for all types of subgrade soil. The definition methods are determined for the snowcover, that have the highest correlation with the real temperature of the subgrade soil.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.