Строительство на Крайнем Севере

Не для кого не секрет, что активное освоение Севера началось в начале 19 века и продолжается по сей день. Из-за этого на пустом месте вырастают целые города. Но все ли так просто? Давайте с этим разберемся и рассмотрим «подводные камни», которые скрываются при строительстве в условиях вечной мерзлоты.

Вечная мерзлота – это природный феномен Северного полушария нашей планеты, где сосредоточена большая часть суши. Единственный материк, где отсутствует вечная мерзлота – Австралия. Даже в Африке предполагается наличие вечной мерзлоты на высочайших горных массивах. Для России это явление также носит глобальный характер, ведь в мире нет другой такой державы, столь активно хозяйствующей в зоне вечномерзлых грунтов – 63 % территории страны, приходится на этот район.

Строительство и проектирование здания в условиях вечной мерзлоты очень проблематично – корка льда все время изменяет свою однородность. Грунты, имеющие рыхлую структуру, оттаивают из-за зданий, построенных на них, что приводит к потери несущей способности всей конструкции. Главные «законы» строительства зданий и сооружений в Арктике тесно соприкасаются с основополагающими законами физики. Основное внимание уделяется сохранению температуры грунта, а также методам устройства фундамента. Строительство различных сооружений в зоне вечной мерзлоты сопровождается использованием новых современных технологий и материалов. В зависимости от условий природы, типа почвы и особенностей здания применяют два метода строительства:

- На мерзлых грунтах.

- На грунтах в оттаивающем и оттаявшем состоянии.

При возведении зданий и сооружений по первому методу, основной задачей является контроль за сохранением грунтов основания в их первоначальном состоянии. Для этого в каждом здании устраивают холодное подполье или же делают весь первый этаж холодным. Устанавливают охлаждающие камеры в основании пола, а также теплоизоляционные слои под всей конструкцией.

Если же зимний воздух не может поддерживать нулевую температуру грунта, а оттаивание приведет к материальным затратам, в таких случаях используют искусственное охлаждение грунтов основания с помощью специальных охлаждающих установок по типу морозильной камеры в холодильнике.

Вторым методом является применение в качестве основания грунтов в оттаивающем и оттаянном состоянии. Постепенное оттаивание вечномерзлых грунтов в процессе строительства и эксплуатации допускается, до тех пор, пока деформация оттаивающего основания не превысит предельного значения. Если же подобное происходит, то принимается предварительное искусственное оттаивание вечномерзлого грунта (в случае необходимости с уплотнением или закреплением его) до возведения зданий; при этом грунты в оттаявшей зоне частично уплотняются, что приводит к значительному снижению величины деформации основания во время строительства. Можно использовать метод замены льдонасыщенных грунтов талыми песчаными или крупнообломочными грунтами.

При строительстве зданий и сооружений промышленного типа в регионах севера основной упор делается на многоэтажные здания блокированного типа с более простыми объемно-планировочными решениями. Эти здания имеют небольшую площадь застройки, что приводит к значительному сокращению фундаментов, при этом также весьма заметно уменьшается общая длина коммуникаций, тем самым облегчая сохранение грунта в его первоначальном состоянии, также положительно влияя на эксплуатационные условия. При строительстве зданий больше пяти этаже применяют жесткую конструктивную схему, а одноэтажные здания рекомендуется возводить, используя укрупненную сетку колонн.

При проектировании сооружений используя первый метод строительства, крайне нежелательно делать подвалы или устраивать этажи на нулевом ровне. При строительстве по второму методу высоту всех помещений, а также все проемы рассчитывают с запасом, из-за возможной сильной усадки всего здания.

Учитывая все неблагоприятные факторы, с которыми можно столкнуться во время строительства в районах севера, можно прийти к выводу, что лучшей применимой технологией для строительства зданий и сооружений в таких условиях является строительство из готовых модулей. Основной плюс этого заключается в том, что здания имеющие модульную конструкцию возводятся на порядок быстрее чем какие-либо другие. Нельзя не сказать также о низкой трудоемкости процесса, что значительно снижает цену вопроса. Не будем забывать и о доставке, а также и о массе материалов из которых мы строим, ведь чем меньше весит конструкция, тем нам ее проще доставлять.

Не столь значительным, но все же важным пунктом при строительстве зданий и сооружений в регионах Крайнего Севера является внешний вид. Отсутствие ниш и выступающих частей крайне нежелательны. Цветовое решение может быть различно. Желательно, чтобы преобладали яркие цвета, такие как желтый, зеленый и так далее. Во-первых, благодаря этому можно подчеркнуть ориентиры в пространстве, а во-вторых, улучшить настроение у людей там проживающих. Согласитесь, мало кому нравится серые, мрачные цвета.

Ну и подводя итог всему выше сказанному, хочется отметить, во-первых, перед началом строительства необходимо провести все подготовительные работы и выбираем метод по которому будем проектировать объект. Во-вторых, стараться применять новейшие технологии и инженерные решения. Строительство и проектирование жилых зданий и сооружений - это то, без чего нельзя будет освоить Крайний Север.