Строительство на вечномерзлых грунтах

Изучение специалистами НИИОСПа проблемы строительства на вечномерзлых грунтах Крайнего Севера и ее разработка начались в 30-е годы прошлого столетия в связи с необходимостью промышленного освоения природных ресурсов этого региона.

Институтом были разработаны теория и методы расчёта оснований и фундаментов по первому и второму принципу на вечномерзлых грунтах, обоснованы методы устойчивого строи­тельства на этих грунтах и принципы использования их в качестве оснований зданий и сооружений. Разработаны были также методики выполнения всех видов исследований физико-механических свойств мерзлых и оттаивающих грунтов.

Под руководством специалистов Института были построены первые в стране промышленные сооружения на вечномерзлых грунтах.

Многие разработки Института применены при строительстве и реконструкции застройки городов Севера и Восточной Сибири - Воркуты, Норильска, Якутска, Байкало-Амурской магистрали, а также в горнодобывающей промышленности - на комбинате "Апатит", Норильском ГДК, Канско-Ачинском и Южно-Якутском угольных комплексах.

Были исследованы основные закономерности изменения мерзлотно-грунтовой обстановки при различных техногенных воздействиях на вечномерзлые грунты и созданы методы комплексной инженерной защиты застроенных и вновь застраиваемых территорий, расчета устойчивости склонов и сооружений на них - трубопроводов, подпорных стен и др. с учетом сейсмики и изменяющихся при техногенезе геокриологических условий.

Ниже приведены некоторые из объектов, построенных при участии Института в зонах сплошного или прерывистого распространения вечномерзлых грунтов:

1. Межпромысловый нефтепровод «ЦПС «Западно-Лекейягинское месторождение» – БРП «Варандей».
2. Восточно-Сарутаюское нефтяное месторождение.
3. Инзырейское нефтяное месторождение - кусты № 3, 4.
4. Полигон накопления нефтепромысловых отходов Тобойского и Мядсейского нефтяных месторождений.
5. Газомоторная ТЭЦ в Анадыре.
6. Электростанция на Ванкорском месторождении.

Для всех этих объектов проведены исследования физико-механических свойств мерзлых грунтов, выполнено определение предельно-длительной прочности и пучинистости грунтов, степени их засоленности и агрессивности к бетону и металлу.

По результатам исследований для проектирования рекомендованы величины прочностных и деформационных характеристик и степени пучинистости грунтов. Разработаны технические решения, выполнены расчёты, проектирование и технологический регламент по устройству фундаментов зданий и сооружений.

В Институте имеется полный комплекс оборудования для исследования свойств мерзлых грунтов, в том числе:

• холодильные камеры, позволяющие создавать постоянную нагрузку на образец или изменяющуюся по заданному закону скорость его деформирования - в интервале температур от +20ºС до -70ºС;
• комплекты и приборы для определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов в соответствии с ГОСТами 12248-96 и 28622-90;
• приборы для определения коэффициента вязкости мерзлого грунта при сдвиге.

Принимаются заказы на выполнение этих видов исследований, а также на:

• Расчеты параметров противооползневых удерживающих конструкций, стабилизирующих солифлюкционные склоны на территориях с вечномерзлыми грунтами.
• Проектирование свайных фундаментов линейных сооружений на солифлюкционных склонах.
• Расчеты скоростей оттаивания массивов вечномерзлых и оттаивающих грунтов и устойчивости склонов и сооружений на территориях с такими грунтами при различных техногенных воздействиях.
• Проектирование островных (ледовых и земляных) сооружений на мелководном арктическом шельфе.
• Предоставление информации о прочностных и деформационных характеристиках крупнообломочных мерзлых и оттаивающих грунтов различных регионов, определённых в полевых условиях.
• Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений в районах распространения вечномёрзлых грунтов.