Table of Contents
ערימות מונעות הן בין המערכות האמינות ביותר של יסודות עמוקים לתמיכה מבנים באזורים קרים, אך אדמה קפואה ומפופרת מציגות תנאים שמאתגרים את שיטות ההתקנה הסטנדרטיות.ההתנהגות המכנית של קרקע קפואה, בשילוב עם הרגישות התרמית של permafrost, דורש ממהנדסים להתאים טכניקות נהיגה ערמה כדי למנוע נזק בציוד, להבטיח קיבולת עומס, ולמנוע התנחלויות ארוכות טווח.
אתגרים מרכזיים בכונן Pile ההתקנה פרוזן Permafrost Soils
Permafrost מוגדר כקרקע שנשארה או מתחת ל-0 מעלות צלזיוס לפחות שנתיים רצופות.השכבה הפעילה מעל זה קופא ועמודות עונתיות, בעוד שכבת permafrost שומרת על מצב קפוא יציב.כאשר ערמות מונעות מותקנות מותקנות בתנאים כאלה, הכוח הגבוה של הקרקע ו מוליכות תרמית נמוכה ליצור קשיים לא נמצא באקלים ממוזג.
הגדלת Soil Resistance וציוד
אדמה קפואה מציגה כוח עז משמעותית מאשר אדמה לא מזוינת בשל נוכחות של מלט קרח. מלט זה נקשר חלקיקים קרקע יחד, מה שהופך את הקרקע מאוד צפופה וקשה. כמו ערמה הוא מונע, ההתנגדות יכולה להיות כמה פעמים גדול יותר מאשר באדמה שטוחה, הדורש אנרגיה גבוהה יותר פטיש וכותרות יותר לרגל של חדירה גבוהה.
יציבות ת'ינג וקרקע
החום שנוצר במהלך נהיגה ערמה - מחיכוך ומאפקט הפטיש - יכול להרים את הקרקע הקפאה שמסביב. in Permafrost, thawing זה לעתים קרובות בלתי הפיך בתוך עונת הבנייה. Thawed permafrost מאבד את יכולת העומס שלה, המוביל להתנחלות הקרקעית וניהול יישוב זה, הידוע כconventiondation, יכול לגרום שונה של מבנה ההפרעה לטווח ארוך יותר, אם כן, הוא מסוגל ליצור ערימה קריטית של קרח, או אפילו יותר.
Pro Heave ו- Adfreeze Effects
לאחר ההתקנה, ערימות באדמה קפואה כפופות לבלוטות הכפור.כאשר השכבה הפעילה קופצת, לחות נודדת אל החזית המקפיאה וצורות קרח עדשות קרח.עדשות אלה יכולות להתרחב ולעבד כוחות על פני השטח, עלולות להקיש את ערימות מהקרקע.האג בין פני הקרקע קפואה לבין הקרקע הקפואה, הידועות ככוח אדפטה, יכולות לעזור לעגן את הערימה או אם הקפאה, לתרום למהנדסים, כדי למנוע פגיעה מבנית, או למהנדסים (אונדפסה) או לכדי נזק פתאומית (אונדפסה).
כישלון של Pile-Ground Interface
הממשק בין הערימה לבין הקרקע הקפואה הוא קריטי להעברת העומס.בקרקעות קפואות, האג"ח הוא מכני ומונע קרח בעיקר.אם פני הקרקע של הקרקע חלקה מדי, או אם הקרקע צובעת במהלך או לאחר נהיגה, האג"ח יכול להיכשל, צמצום יכולת החיכוך של ערמה.קונפל, אם הערימה מותקנת עם הפרעה מוגזמת, הקרקע עשויה לא להתנער, ולהשאיר פערים הדרושים כדי להפחית את יכולת החיכוך החומרית של מערכת ההפעלה.
המונחים: colints
בנייה באזורי Permafrost כרוכה לעתים קרובות אתרים מרוחקים עם גישה מוגבלת בציוד כבד, דלק וחלקי חילוף.עונת הקיץ הקצר thaw פירושה כי פעולות נהיגה יש להשלים בחלון צר, לעתים קרובות בעוד השכבה הפעילה עדיין קפוא חלקית.תקנות סביבתיות עשויות להגביל את השימוש בציוד מחומם או ייצוב כימי כדי למנוע פיזור permafrost. אלה דורש כי תוכניות ההתקנה יהיו חזקות, גמישות וייעלות עבור התנאים הספציפיים.
אסטרטגיות הנדסיות כדי להתגבר על אתגרים אלה
עשרות שנים של ניסיון באזורים קרים - מאלסקה וקנדה ועד סיביר והרמה הטיבטית - יצרו מערך של טכניקות מוכחות להתקנת ערמות מונעות באדמה קפואה ומפוארת.אסטרטגיות אלה מתמקדות בצמצום התנגדות ההתקנה, בשליטה על הפרעות תרמיות, ולהבטיח יציבות ארוכת טווח של מערכת הנפט של ערמות.
הקודם: מרוץ וטייסים
מראש לגלול חור טייס לקוטר קטן יותר מאשר הערימה היא אחת השיטות הנפוצות ביותר להפחית את ההתנגדות הנהיגה באדמה קפואה.חור הטייס מקל על הלחץ המחוסן של הקרקע ומפרק את מלט הקרח, ומאפשר את הערימה להיות מונעת עם הרבה פחות אנרגיה.טרטרטר טרום-דור טיפוסי הם 80–90% של הקרקע, עם רוחב שנותר מונע כדי להבטיח את מגע טוב, מראש יכול להיות מצמצם לתוך קליברים או מכווץ מאוחר יותר, 000 של מים חמים.
ניהול שטח ו-Thermal Management
חימום מבוקר של הקרקע לפני נהיגה ערמה יכול לרכך אדמה קפואה ולהקטין את ההתנגדות.S הזרקת סיד או מחזור מים מחומם באמצעות סקאות זמני יכול להצמיד אזור דק סביב מיקום הערימה.טכניקה זו, לעתים קרובות הנקראת קיטור, שימושי במיוחד במגרעות עשירות קרח יכול להיות מנוהל בדיוק על ידי חימום מוגזם יכול ליצור נורות גדולות שמובילות לטווח ארוך.
Soil Stabilization and Grouting
במצבים בהם הקרקע היא רכה מדי או עשירה קרח לתמוך ערמות מונעות, טכניקות ייצוב יכול לשפר את הקרקע.כימיקלים גרפיטים, כגון sodium silicate או מזחלות מלט, ניתן מוזרק למלא ריקנים ולהגדיל את כוח הקרקע.עם זאת, מחסומים כימיים עשויים להיות הגבלות סביבתיות באזורים permrost. נפוץ יותר הוא השימוש חמור או מרסק אחורי סביב ערימות סלע.
חומרים מיוחדים Pile ו-Cotings
הבחירה של חומר ערמה ממלא תפקיד משמעותי בהתמודדות עם אדפטה וקרני הכפור יש חוזק גבוה של ערמות פלדה יכול להיות מונע דרך אדמה קפואה עם אנרגיה פטיש מתאים.עם זאת, פלדה יש מוליכות תרמית גבוהה, אשר יכול לגרום thawing של אדמה קפואה.קאט ערמות פלדה עם חומרים דלים, כגון epoxy או פוליאורטן, להפחית את יכולת אדמירלית ולעתים קרובות יש צורך נמוך יותר.
טכניקות נהיגה אופטימיזציה ובדיקה
באמצעות פטישים אנרגיה משתנה מאפשר למפעילים להתאים את כוח ההשפעה כדי להתאים את התנגדות הקרקע. עבור אדמה קפואה, פטיש אנרגיה גבוהה, נמוך קידוד לעתים קרובות עובד הכי טוב לשבור אג"ח קרח מבלי לגרום רטט הקרקע מוגזם.נהגים גרפיים יכולים להיות יעילים בגרנר קפוא אדמה, אבל הם עלולים לגרום לרישיון בקרקעות קרקעיות מוטבעות קנסות והם בדרך כלל פחות יעילים בכבדות קרח.
עיצוב ל Frost Heave ו- Thaw Settlement
יסודות ב permafrost צריך להיות מתוכנן עם משטר טמפרטורה שנתי כי שומר הקרקע קפוא. ערימה עמוקה המשתרעת גם מתחת לשכבה הפעילה לתוך permafrost יציב מושפע פחות על ידי כפור heave. השימוש של מערכת קירור פסיבית, כגון thermosyphons, יכול לשמור על טמפרטורות permrost מתחת מקפיא.ה עצמו צריך להיות מתוכנן עם מספיק כדי לפתח עור בשכבה עבה כדי למנוע פעמונים כדי לספק ביעילות פעמונים גדול יותר כדי לספק âbsprosts âbsprost â â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â â â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ â â ¢ ¢ â â â â ¢ ¢ â ¢ ¢ â â ¢ â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢
שיקולים מעשיים לתכנון פרויקטים
חקירה באתר ומודלים
חקירה גיאוטכנית של תורו היא חיונית.זה חייב לכלול פרופילי טמפרטורה קרקעיים, תוכן קרח, התפלגות גודל דגנים, ופוטנציאל ההתנחלויות.מודל ה-rmal באמצעות תוכנת יסוד סופית יכול לחזות את ההפרעה התרמית הנגרמת על ידי נהיגה ערמה וממליץ על בידוד או אמצעי קירור.מודלים אלה צריכים לקחת בחשבון עבור וריאציות עונתיות, קרינה סולארית ורוח.
בנייה ותזמון
נהיגה הפין צריך להיות מתוכנן במהלך החודשים הקרים ביותר של החורף בכל הזדמנות אפשרית. Permafrost הוא חזק ויציב ביותר כאשר קפוא לחלוטין נהיגה בחורף גם להפחית את הסיכון של ההטלה ומאפשר ציוד הבנייה לפעול על קרקע קפואה מבלי לגרום rutting או נזק סביבתי.עם זאת, עבודה בתנוחות קרות קיצוניות לציוד וכוח אדם, כל כך התאמות קרות (מקלטים, תוספים מגן, ציוד מגן, ציוד מגן, חסמי עץ, יש צורך).
בחירת ציוד ותחזוקה
ציוד נהיגה הפין חייב להיות נבחר עבור ניתוח קירור. מערכות הידרוקוליות צריך נוזלים בעלות פיקוח נמוך, מנועי דיזל דורשים סיועים קר כוכבות. Hammer וערעור ערימות צריך להיות עשוי חומרים להישאר גמישים בטמפרטורות נמוכות.חלקים ספארי עבור רכיבים קריטיים חייב להיות על יד בשל שרשראות לוגיסטיקה ארוכות.
יישומים אמיתיים ומקריות
(בבניית פרויקט צינור הגז של אלסקה, הותקנו ערימות מונעות מראש עם ערימה אדים קיטור כדי להפחית את ההתנגדות הנהיגה ב permafrost עשירה קרח.הערות הוטבעו עם epoxy מתקפלות נמוכה כדי להפחית את יסודות ההצבה, ותרמוזיפוניות הותקנו יחד עם ערימת פרויקטים כדי לשמור על הקרקע.
מסקנה
התקנת ערימות מונעות באדמה קפואה ומפואר דורש שילוב של מומחיות גיאוטכנית, ציוד מיוחד והנדסה תרמית.ההתנגדות הגבוהה של קרקע קפואה, בשילוב עם הסיכונים של התיישבות ורוכבת כפור, דורש גישה שיטתית הכוללת מתקנים מתקדמים, חסימת חומרים קריטיים, חימום, ייצוב ועיצוב ערמה זהיר.