Журнал СФУ. Математика и физика / Моделирование динамики сезонного промерзания-оттаивания грунта в свайных фундаментах с охлаждающими устройствами при потеплении климата

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Математика и физика. Prepublication
Авторы
Филимонов, Михаил Ю.; Ваганова, Наталия А.; Капкаев, Виктор М.
Контактная информация
Филимонов, Михаил Ю. : Институт математики и механики им. Красовского Екатеринбург, Российская Федерация; Уральский федеральный университет Екатеринбург, Российская Федерация; Ваганова, Наталия А. : Институт математики и механики им. Красовского Екатеринбург, Российская Федерация; Уральский федеральный университет Екатеринбург, Российская Федерация; Капкаев, Виктор М.: Уральский федеральный университет Екатеринбург, Российская Федерация
Ключевые слова
pile foundation; mathematical modelling; heat and mass transfer; permafrost; свайный фундамент; математическое моделирование; тепломассоперенос; вечная мерзлота
Аннотация

Несущая способность грунта, окружающего свайный фундамент капитального сооружения в криолитозоне, напрямую зависит от толщины активного слоя (ALT). Активным слоем является верхний слой грунта, который ежегодно оттаивает летом и замерзает зимой. Его толщина в вечной мерзлоте зависит от климатических условий, теплофизических характеристик грунта, растительного покрова, осадков, солнечного излучения и других факторов, в частности потепления климата, которое в районах распространения вечной мерзлоты происходит более быстрыми темпами по сравнению с другими регионами. Исследование изменения толщины ALT является актуальной задачей, которой занимаются многочисленные исследовательские коллективы, и которая находится в центре внимания действующих международных программ, посвященных сбору и распространению данных о толщине ALT в различных точках Северного полушария. В России большинство капитальных сооружений в криолитозоне построено и эксплуатируется по принципу сохранения в мерзлом состоянии оснований фундамента. Поэтому величина толщины ALT является важным индикатором, характеризующим температурную устойчивость грунта, окружающего свайный фундамент капитального сооружения, в условиях меняющегося климата. В настоящем исследовании проводится изучение толщины ALT, но в проветриваемом подполье современного жилого здания, имеющего свайный фундамент, оснащенный сезонно действующими охлаждающими устройствами, используемыми для термостабилизации грунта. Детально исследованы различные сценарии потепления климата и их влияние на работу охлаждающих устройств, а значит, и на толщину ALT. Новизна предлагаемого исследования заключена также в оригинальной методике, учитывающей при компьютерном моделировании данные температурного мониторинга и предысторию температурного режима грунта, окружающего свайный фундамент конкретного жилого дома в городе Салехарде

Страницы
605–616
EDN
EDLCOL
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/156666