Об эффективности применения термостабилизаторов при строительстве на многолетнемерзлых грунтах

• Published in: Tyumen State University Herald. Physical and Mathematical Modeling. Oil, Gas, Energy
• Main Authors: Gorelik, J. B., Khabitov, A. K., Горелик, Я. Б., Хабитов, А. Х.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Издательство Тюменского государственного университета 2019
• Subjects: frozen ground; base of the building; thermostabilization; cooling devices; cooling effect; efficiency of the cooling; мерзлые породы; основания сооружений; термостабилизация; охлаждающие устройства; охлаждающий эффект; эффективность охлаждения; permafrost
• Online Access: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/2701; https://doi.org/10.21684/2411-7978-2019-5-3-25-46

This article proposes a calculation method of frozen soil temperature field in the base of the buildings with ventilated basement and with using thermostabilizers. The results of calculation indicate that finned thermostabilizers provide the necessary decrease in temperature (up to 3…4 °C) during the first year of their exploitation (for the longest buildings in plan). The application of unfinned thermostabilizers (even though their coefficient of the heat exchange with air is substantially lower than for finned one) provides a sufficieny cooling effect (up to 1…2 °C) for faint saline sandy ground, which are wide-spread in any cold regions. In the latter case, it allows creating a most efficient construction of foundation: an unfinned thermostabilizer is placed completely inside a pile’s corps. The authors have compared the calculation results for unfinned thermostabilizers with existing experimental data, which confirm the basis of suggested technical decision in facts. Предложен метод расчета динамики температурного поля мерзлого грунта в основании сооружений с проветриваемым подпольем, возводимых с применением термостабилизаторов. Результаты расчетов показывают, что применение системы оребренных термостабилизаторов со значительным запасом обеспечивает необходимое понижение температуры (до 3-4°C) грунтов уже в первый год их эксплуатации (для сооружений, протяженных в плане). Применение системы неоребренных термостабилизаторов (несмотря на то, что их коэффициент теплообмена с атмосферой более чем на порядок ниже, чем для оребренного аналога) обеспечивает достаточное понижение температуры (на 1-2°C) для слабозасоленных супесчаных и песчаных грунтов, широко представленных, например, в ряде районов севера Тюменской области. Это позволяет предложить наиболее эффективную (по совокупности технико-экономических показателей) конструкцию несущих элементов фундамента, включающую размещение неоребренного термостабилизатора целиком внутри корпуса сваи. Выполнено сопоставление результатов расчета для системы неоребренных термостабилизаторов с данными существующих натурных наблюдений, которые подтверждают обоснованность предлагаемого технического решения.