Preview

Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета

Расширенный поиск

Метод охлаждения околосвайных многолетнемерзлых грунтов в зоне экстремального северного климата

https://doi.org/10.31675/1607-1859-2021-23-4-138-146

Аннотация

Обоснована актуальность выполняемых работ по улучшению или упрочнению грунта в зоне вечной мерзлоты под фундаментом зданий или линейных инженерных сооружений в условиях Крайнего Севера.
Проанализированы сезонные колебания замораживания зимой и частичного оттаивания летом поверхностного слоя вечной мерзлоты. По данным современных изысканий температуры грунта приведен прогноз растепления многолетнемерзлых грунтов. Рассмотрены перспективные решения по стабилизации грунтового основания многолетнемерзлых грунтов в северных климатических зонах. Приведены ссылки на научнотехническую литературу о новейших проектных решениях и разработках по созданию многих систем и устройств для термостабилизации многолетнемерзлых грунтов.
Разработана принципиальная схема экспериментальной установки для фиксирования изменения температур воздуха окружающей среды и вечномерзлого грунта. Выбрано оборудование для исследования системы автоматического управления процессом охлаждения обсадной трубы фундаментной сваи и околосвайного вечномерзлого грунта. Для изучения эффективности применения системы автоматического управления процессом охлаждения обсадной трубы фундаментной сваи и околосвайного вечномерзлого грунта создана экспериментальная установка.
Построение модели и моделирование системы автоматического управления процессом охлаждения обсадной трубы фундаментной сваи и околосвайного вечномерзлого грунта реализовано в общетехническом шаблоне среды SimInTech. Система автоматического управления обеспечивает программное управление термоэлектрическими модулями в автоматическом режиме с целью наилучшей их ориентации на температуру воздуха окружающей среды в зависимости от температуры массива грунта в околосвайном пространстве фундамента.
Запатентовано устройство для стабилизации мерзлого грунта свайного фундамента с обсадными трубами, содержащее систему автоматического управления процессом охлаждения околосвайного пространства фундамента.

Об авторах

Алексей Сергеевич Климов
Сибирский федеральный университет
Россия

канд. техн. наук, доцент

660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79

 


Рюрик Тимофеевич Емельянов
Сибирский федеральный университет
Россия

докт. техн. наук, профессор

660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79


Екатерина Витальевна Чумакова
Сибирский федеральный университет
Россия

Чумакова Екатерина Витальевна, студентка
660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79



Оксана Леонидовна Климова
Сибирский федеральный университет
Россия
Климова Оксана Леонидовна, студентка
660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79


Список литературы

1. Ложкин А.О., Ходаков П.А. Исследование стабильности геодезических центров в районе вечной мерзлоты // Геодезия и картография. 2012. № 3. C. 21–26.

2. Jafarov E.E., Marchenko S.S., Romanovsky V.E. Numerical modeling of permafrost dynamics in Alaska using a high spatial resolution dataset // The Cryosphere. 2012. V. 6. № 3. P. 613–624.

3. Амельчугов С.П., Инжутов И.С., Климов А.С. и др. Проблемы безопасности зданий арктического региона Восточной Сибири // Актуальные проблемы обеспечения пожарной безопасности и защиты от чрезвычайных ситуаций : сб. статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции, 26 апреля 2019 г. Железногорск, 2019. С. 166–172.

4. Nicolsky D.J., Romanovsky V.E., Panteleev G.G. Estimation of soil thermal properties using in-situ temperature measurements in the active layer and permafrost // Cold Regions Science and Technology. 2009. V. 55. № 1. P. 120–129.

5. Филимонов М.Ю., Ваганова Н.А. Моделирование термостабилизации грунта при эксплуатации инженерных объектов в условиях арктических и субарктических регионов // Экология. Экономика. Информатика. Серия: Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. 2017. Т. 1. № 2. С. 391–401.

6. Абу-Хасан М.С., Егоров В.В., Куправа Л.Р., Чарник Д.Г. Термостабилизация вечномерзлых грунтов при возведении сооружений в северных климатических зонах // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2019. № 4 (1016). С. 40–42.

7. Суриков В.И., Коротков А.А., Мельникова Е.А. Исследования условий эксплуатации устройств термостабилизации грунтов с учетом воздействия технических объектов на многолетнемерзлые грунты // Нефтяное хозяйство. 2017. № 8. С. 116–119.

8. Inzhutov I.S., Zhadanov V.I., Semenov M.Yu., Klimov A.S., Amelchugov S.P. A comparative analysis of foundation design solutions on permafrost soils // E3S Web of Conferences. 2018 International Science Conference on Business Technologies for Sustainable Urban Development, SPbWOSCE 2018. 2019. 110. P01019. DOI 10.1051/e3sconf/201911001019

9. Окороков Н.С., Коркишко А.Н., Коржикова А.П. Экспериментальное исследование принудительно вентилируемой сваи // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. № 5. С. 665–677.

10. Патент № 2620664 Российская Федерация. Способ термостабилизации многолетнемерзлых грунтов и устройство для его реализации : № 2015156875 : заявл. 30.12.2015 : опубл. 29.05.2017 / Ревель-Муроз П.А., Лисин Ю.В., Сощенко А.Е., Суриков В.И., Татауров С.Б. ; патентообл. ПАО «Транснефть», ООО «Транснефть-Восток», ООО «НИИ Транснефть». Бюл. № 16.

11. Патент № 150908 Российская Федерация. Устройство для термостабилизации грунтов :№ 2014137685 : заявл. 17.09.2014 : опубл. 10.03.2015 / Горелик Я.Б., Мельников В.П., Фахретдинов И.З., Штоль В.Ф., Горелик Р.Я. ; патентообл. ООО ИП «Снежинка». Бюл. № 7.

12. Патент № 2681161 Российская Федерация. Устройство для стабилизации мерзлого грунта свайного фундамента с обсадными трубами : № 2018120836 : заявл. 05.06.2018 : опубл. 04.03.2019 / Климов А.С., Амельчугов С.П., Инжутов И.С. ; патентообл. ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет». Бюл. № 7.


Рецензия

Для цитирования:


Климов А.С., Емельянов Р.Т., Чумакова Е.В., Климова О.Л. Метод охлаждения околосвайных многолетнемерзлых грунтов в зоне экстремального северного климата. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2021;23(4):138-146. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2021-23-4-138-146

For citation:


Klimov A.S., Emelyanov R.T., Chumakova E.V., Klimova O.L. Cooling of near-pile permafrost soils in the Arctic region. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture. 2021;23(4):138-146. (In Russ.) https://doi.org/10.31675/1607-1859-2021-23-4-138-146

Просмотров: 318


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1607-1859 (Print)
ISSN 2310-0044 (Online)