Мерзлые грунты обладают рядом физических свойств, которые отличают их от немерзлых пород. Например, дисперсные породы, перешедшие в мерзлое состояние, обладают:
В строительных работах необходимо полное обследование территории, на которой будут возводить здание. Для этого проводят исследование экологических, геофизических характеристик грунтов, а также исследования особенностей грунта.
Исследования в северных регионах, где есть мерзлые грунты крайне важно, в связи с тем, что фундаменты подвергаются различным процессам. Например, морозное пучение, промерзание, оттаивание и многое другое.
В связи с этим, основными характеристиками мерзлых грунтов, которые необходимо исследовать, являются:
Исследование мерзлых грунтов позволяет рассчитать сроки строительства зданий и снизить риски возникновения неприятных последствий после начала эксплуатации.
Существует два типа методов для испытания этого типа грунтов: полевые, которые проводят сразу на объекте и лабораторные, которые позволяют определить физико-механические свойства грунтов и проводятся в специализированной лаборатории.
Специальная площадка имеет водоотводную канаву по всему периметру, где проводят исследования.
В этом случае, размеры сечения составляют 2*2 метра и более, а грунт проверяется до необходимой глубины, которая не должна достигать верхней границы вечномерзлого грунта.
Чаще всего применяют метод, который называется горячий штамм, который заключается в равномерном нагревании породы при помощи горячей воды или нагревателя. Предварительно штамм забивают в грунт до ненарушенного мерзлого слоя и устанавливают датчик, способный реагировать на деформации и температурные датчики.
Под штаммом образуется оттаявший грунт, который затем уплотняется при помощи нарастающей нагрузки, а степень деформации на каждом этапе замеряется.
По окончанию испытания составляют документ, в котором отражают характеристики грунтов, проводят демонтаж установки и отбирают образцы грунта для лабораторных испытаний.
Образцы отбирают при помощи кольцевой пилы, винтового пресса, металлических пластин, выталкивателя, ножа, специальных весов и других инструментов.
После отбора образца, его необходимо очистить, взвесить, загерметизировать и поместить в эксикатор.
Лабораторные методы необходимо проводить в помещениях с минусовой температурой, для чего используют шурфы, камеры или подземные лаборатории.
Обычно проводя исследование грунта на сжатие, прессование, раскатывание, высушивание и многое другое.
Для испытаний применяют различные механизмы, которые обеспечивают давление, необходимую нагрузку и ее увеличение на каждом этапе.
Все исследования проводятся на ровном столе, который является достаточно жестким чтобы исключить вибрации.
Все измерения обязательно фиксируют в журналах.
Вышеописанные испытания грунтов способны определить большинство свойств мерзлых грунтов и провести контроль хода промерзания в годовом цикле, а также промерзание и пучение пород.
Эти исследования способны подобрать подходящее решение, которое обеспечит возведение здания высокого качества и долгий срок его службы, а также позволит свести к минимуму все риски негативного воздействия на фундамент.