|

Температурный режим вечномерзлого грунта под зданием со свайным фундаментом

Авторы: Крылов Д.А., Федотов А.А. Опубликовано: 11.09.2013
Опубликовано в выпуске: #3(50)/2013  
DOI:

 
Раздел: Прикладная математика; методы математического моделирования  
Ключевые слова: уравнение теплопроводности, теплопроводность, задача Стефана, фазовый переход, криолитозона, термостабилизатор, свайный фундамент

Замораживание грунтов оснований зданий и сооружений является одним из способов поддержания их эксплуатационных свойств в районах распространения многолетнемерзлых пород. Один из основных факторов, определяющих прочность и устойчивость зданий и сооружений в криолитозоне, - динамика температурного режима грунтов их оснований. Тепловое воздействие отапливаемого здания на вечномерзлый грунт приводит к таянию грунта и, как следствие, к его осадке. Подобные опасные криогенные процессы могут создать аварийную ситуацию. Исследована математическая модель распределения температурных полей грунтов оснований геотехнических объектов со свайным фундаментом в криолитозоне. Рассмотрены три случая: здание без свайного фундамента, установленное непосредственно на поверхности мерзлого грунта; здание со свайным фундаментом; здание со свайным фундаментом с замораживанием грунтов основания с помощью вертикальных термостабилизаторов.

Литература

[1] Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2009. 784 с.

[2] Патанкар С.В. Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 312 с.

[3] Короновский Н.В. Общая геология. М.: Изд-во "Книжный дом университет", 2006. 528 с.

[4] РСН 67-87. Инженерные изыскания для строительства. Составление прогноза изменений температурного режима вечномерзлых грунтов численными методами. М.: Госстрой РСФСР, 1987. 40 с.

[5] СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М.: Стройиздат, 1990. 53 с.

[6] Крылов Д.А., Сидняев Н.И., Федотов А.А. Интегральный метод в задачах математического моделирования распределения температурных полей // Сб. докл. IV Всероссийской молодежной научно-инновационной школы "Математика и математическое моделирование" 19-22 апреля 2010 г., СарФТИ НИЯУ МИФИ г.Саров, 2010. С. 72-76.

[7] Крылов Д.А. Математическое моделирование температурных полей с учетом фазовых переходов в криолитозоне // Электронное научнотехническое издание "Наука и образование". 2012. № 04, апрель. URL: http://technomag.edu.ru/doc/354740.html (дата обращения 28.07.2012).

[8] Хрусталев Л.Н. Основы геотехники в криолитозоне. М.: Изд-во МГУ, 2005. 544 с.

[9] К вопросу о типовых технических решениях по основаниям и фундаментам для криолитозоны / А.П. Попов, В.И. Милованов, В.В. Жмулин и др. // Инженерная геология. 2008. № 3. С. 22-39.