Thermal behaviour of moscow soil and its influence on geotechnical properties of the active zone of bases of structures Особенности температурного режима грунтов в г. Москве и его влияние на инженерно-геологические свойства активной зоны оснований сооружений

Autor: Kashperyuk Aleksandra Aleksandrovna, Kashperyuk Pavel Ivanovich, Potapov Aleksandr Dmitrievich, Potapov Ivan Aleksandrovich
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Vestnik MGSU, Iss 3, Pp 88-97 (2013)
ISSN: 2304-6600
1997-0935
Popis: The authors consider particular aspects of influence of the thermal behaviour of soils of the active zone of bases of structures on the moisture and heat transfer inside the soil, their condition and deformation behaviour in the urban environment. It is noteworthy that any changes of the temperature gradient of soils caused by the moisture and heat transfer alter both the value of filtration ratios of soils having various compositions and their stress-strained state.The authors analyze the process of construction of a specific high-rise building in Moscow to prove that availability of systems of utilities emitting heat in Moscow soils at the depth of 3 — 10 meters below the ground level may increase the soil temperature up to 30 degrees C and even higher, whereas demounting of utility networks will cause an abrupt change in the thermal behaviour of the soil. Moisture redistribution causes heated and dehydrated soils to absorb moisture and to change their condition and principal physical mechanical properties.Having completed a series of field tests, the authors have identified that 1C reduction in the clay soil temperature reduces its modulus of deformation by 0.7…..1.0MPa. It is noteworthy that no projections of alterations in the principal physical and mechanical properties of base soils in the urban environment are possible absent of thermometrical tests accompanying geological engineering surveys. Findings of experimental and field research projects and their theoretical justification have proven that research into filtration properties of soils in the top zone of bases of buildings and structures and engineering networks in the environment of urban ecosystems require wide scale groundwater research to be performed within tight urban territories.Рассмотрены некоторые аспекты влияния температурного режима грунтов активной зоны основания сооружений на тепловлагоперенос в этих грунтах, их состояние и деформационные свойства в городских условиях. Отмечено, что изменение температурного градиента в грунтах за счет тепловлагопереноса изменяют не только коэффициенты фильтрации различных по составу грунтов, но и их напряженнодеформированное состояние. На конкретном примере строительства высотного дома в г. Москве показано, что наличие теплонесущих коммуникаций в пределах 3…10 м от поверхности земли могут повышать среднегодовую температуру этой толщи грунтов до 30 и более градусов, при этом демонтаж таких коммуникаций приводит к резкому изменению температурного режима грунтовой толщи. За счет возникающего перераспределения влаги ранее нагретые обезвоженные грунты увлажняются, изменяя свое состояние и, соответственно, основные физико-механические свойства. В результате натурных исследований грунтов установлено, что понижение температуры глинистых грунтов на 1 °С приводит к уменьшению значения их модуля деформации на 0,7…1,0 МПа. Обращается внимание на то, что прогноз изменения основных физико-механических свойств грунтов основания в городских условиях невозможен без обязательного проведения термометрических работ при инженерно-геологических изысканиях. Результаты экспериментальных и натурных исследований и их теоретическое обоснование показывают, что вопросы изучения фильтрационных особенностей грунтов в верхней зоне грунтового основания зданий и сооружений, инженерных сетей в условиях городских экосистем требуют постановки масштабных гидрогеологических работ в стесненной городской обстановке. Полученные результаты имеют значение как для инженерно-геологической и гидрогеологической оценки условий строительства зданий и сооружений, инженерных сетей в условиях освоения подземного пространства городов, так и для рассмотрения их с геоэкологических позиций. Такие факторы антропогенного воздействия на грунтовую среду оснований, как температура, состав фильтрующей воды, изменение гидрогеологического режима подземных вод являются типичными геоэкологическими факторами, которые определяют гомеостаз и его трансформации при антропогенной нагрузке в городских экосистемах. Подтверждается тезис об определенной трансформации в современных условиях понятий об инженерно-геологических процессах и явлениях в геоэкологические. Обоснована недопустимость отсутствия в действующей нормативной документации по инженерно-геологическим изысканиям требований термометрических исследований грунтов в городских условиях.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: