КРМ2 Сахнов Виктор АС-159

1.

Обзор темы: расчет
оснований и
фундаментов на
вечномерзлых грунтах
Вечномерзлые грунты — уникальная
инженерная среда для надежного
строительства.

2.

Basic approaches to calculating
foundations in permafrost
conditions
2

3.

Foundation Calculation Based on Principle I: Keeping the Soil Frozen
The main requirement is to maintain the soil in a
permanently frozen state throughout the entire lifetime of
the building. To achieve this, measures are designed to
reduce heat influx, including thermal insulation and
thermal control.
The application of this principle has been confirmed by
numerous successful projects and is strictly regulated by
regulations, ensuring long-term stability and reliability of
foundations in harsh climatic conditions.
3

4.

Foundation Design Based on Principle II: Pre-Construction Soil Thawing
Features and modeling of the thawing process
The project provides for the preliminary thawing of the soil before
construction and its modeling, taking into account changes in soil
properties. This complicates the calculation tasks and requires
accurate prediction of the processes.
Deformation control and precipitation prevention
To prevent settlements and deformations, additional measures are
taken to control and strengthen the foundation, which increases the
reliability of structures when the soil conditions change during
operation.
4

5.

Сравнительный анализ и выбор метода расчета
Принцип сохранения грунта мерзлым
характеризуется высокой надежностью и
меньшей технологической сложностью, но
требует эффективной теплоизоляции и строго
контроля теплового режима.
Метод с предварительным оттаиванием
предлагает возможность использования
оттаявших грунтов, однако сопряжен с
повышенными рисками и необходимостью
сложных инженерных решений и мониторинга.
5

6.

Влияние температурного режима на поведение фундаментов
Температурные изменения в различных
слоях грунта
Связь циклов промерзания и оттаивания с
прочностью фундамента
Температура грунта изменяется по глубине,
демонстрируя различия в зимний и летний
периоды. Эти колебания критичны для оценки
устойчивости оснований и корректировки
расчетов.
Повторяющиеся циклы промерзания и
оттаивания влияют на механические свойства
грунта и могут вызывать деформации
фундаментов, что требует учета при
проектировании и эксплуатации.
6

7.

Технические характеристики вечномерзлых грунтов и их роль в
проектировании
Ключевые параметры — плотность,
влажность, теплопроводность и
прочность — существенно зависят от
температуры и состояния грунта. Эти
характеристики определяют несущую
способность и поведение оснований.
Данные берутся из нормативных
документов и специализированных
исследований, включая ГОСТы, что
обеспечивает точность расчетов и
адаптацию решений к конкретным
условиям строительства.
7

8.

Основные нормативные документы и стандарты
2000–2010 гг.
2020 год и далее
Усиление требований к расчетам и
появление международных
рекомендаций, учитывающих
климатические и геотехнические
особенности вечной мерзлоты.
Акцент на интеграцию инновационных
подходов и цифровых инструментов в
проектирование фундаментов, поддержка
экологической устойчивости при
строительстве на вечномерзлых грунтах.
До 2000 года
Разработка первых российских
стандартов с особенностями
проектирования фундаментов на
вечномерзлых грунтах, заложивших базу
2010–2020 гг.
Внедрение современных технологий
обследования и моделирования грунтов,
обновление стандартов с учетом новых
материалов и конструктивных решений.
для дальнейших методик.
8

9.

Practical recommendations and modern solutions in design
Thermal insulation materials
The use of blocks and panels with high thermal resistance
significantly reduces the risk of soil thawing under the
foundation.
Monitoring the condition of foundations
Sensor systems detect changes in temperature and
deformation, allowing for timely damage prevention.
Passive cooling systems
Using natural methods of heat dissipation from the soil
maintains its frozen state without the need for active cooling.
Adaptive designs
Designing foundations with consideration of possible changes
in operating conditions increases the reliability and durability of
buildings in the long term.
9

10.

Key conclusions and relevance of competent
design
Preserving the permafrost state of the soil is the main factor in the durability of foundations.
The choice of approach is determined by the climate and soil properties, and compliance with
standards and innovation enhance the reliability of structures.