Для чего в северных регионах строят дома на сваях и устанавливают перед ними штыри

Увеличивает эксплуатацию дома /Фото:skyscrapercity.com

Дома на сваях возводят не только в тропиках, где они защищают от наводнений, но и на суровом Крайнем Севере, но уже по другим причинам. Для жителей умеренных широт может быть удивительным увидеть металлические стержни, торчащие из земли рядом с фундаментами зданий в зоне вечной мерзлоты.

На севере дома строят на сваях по нескольким причинам, связанным с климатическими и геологическими условиями этого региона. Во-первых, в северных широтах значительные проблемы могут вызывать мерзлота — грунт, замороженный на глубине. Если строить дома на обычном фундаменте, со временем основы могут под действием температурных изменений и оттаивания земли оседать или даже разрушаться. Сваи же позволяют поднять дом выше уровня земли, избегая контакта с мерзлотой и потенциального повреждения фундамента в результате сезонных колебаний температуры.

Нужны для теплоизоляции /Фото:www.ixbt.com

Во-вторых, сваи обеспечивают лучшую устойчивость строений к воздействию высоких ветров. На севере часто бывают очень сильные ветра, и дома, установленные на сваях, имеют меньшую парусность, что помогает уменьшить риск повреждений.

В-третьих, строительство на сваях также помогает избежать проблем с подтоплением. При весеннем таянии снега и в период обильных дождей уровень воды может подниматься, и дома, стоящие на сваях, оказываются вне зоны затопления. Кроме того, использование свай снижает затраты на строительство фундамента и улучшает возможность доступа к строительным материалам, так как многие из них можно легко доставить на площадку, не испытывая трудностей с неустойчивым грунтом.

Российская Федерация поражает своими внушительными географическими масштабами, простираясь на одиннадцать часовых поясов. Однако, около шестидесяти процентов территории России занимают области, где постоянная вечная мерзлота. Эти суровые районы, расположенные в Восточной и Западной Сибири, а также в Забайкалье, известны уникальным природным явлением - вечномерзлыми грунтами. Верхний слой земли здесь поддерживает температуру не выше нуля на протяжении нескольких тысячелетий. Размер этих вечномерзлых пластов достигает невероятных объемов - полутора метров.

Строительство в условиях вечной мерзлоты /Фото:Pinterest

Несмотря на жесткие климатические условия, эти территории обладают огромными запасами природных ресурсов. Здесь сосредоточены ключевые месторождения нефти, газа, угля и пресной воды страны. Уже при жизни Михаила Ломоносова отмечалась важность этих регионов для экономического и хозяйственного развития России.

Устойчивость на сложных грунтах

Более устойчивый дом /Фото:drive2.ru

Одной из основных причин строительства домов на сваях является сложность грунтовых условий в некоторых местностях. Например, в зонах с болотистыми или глинистыми почвами традиционные фундаменты могут быть неэффективными из-за риска оседания или равномерного уплотнения. Сваи, как правило, заглубляются ниже уровня неплотного грунта в слои, которые обладают большей несущей способностью, что обеспечивает устойчивость здания.

Защита от затоплений

Установка свай /Фото:rusvint.ru

В районах, подверженных наводнениям или повышенной влажности, строительство на сваях может значительно снизить риск повреждений. Сваи поднимают дом над уровнем земли, уменьшая вероятность попадания воды в подвальные помещения. Это особенно актуально для жилья на побережьях или в низменных районах. В северных регионах даже эксплуатация панельных домов в разы ниже чем в южных.

Экономическая эффективность

А зимы суровые /Фото:tema.ru

Строительство на сваях часто может оказаться более экономичным способом фундамента по сравнению с традиционными методами. Установка свай требует меньше времени и трудозатрат, особенно в сложных грунтовых условиях. Это позволяет сократить общие расходы на строительство.

Снижение воздействия на окружающую среду

Также помогают в эксплуатации дома /Фото:stadion-rus.ru

Строительство домов на сваях также может минимизировать вмешательство в экосистему. Этот метод требует меньшего количества выемки грунта и, как правило, меньше разрушает природу, что важно в защищенных природных зонах. Это многофункциональная и целесообразная технология, которая предлагает надежные и экономические решения для различных условий. Она обеспечивает устойчивость и защиту, сводит к минимуму риски, а также является экологически безопасной альтернативой для современных проектов.

Наиболее распространённый материал для изготовления свай это бетон. Бетонные сваи могут быть монолитными (заливаются на месте) или заводскими (с применением преднапряженной технологии). Они обладают высокой прочностью и долговечностью, устойчивы к агрессивным средам.

Строительство трасс на севере /Фото:yakutia.info

Также они часто изготавливаются из стали. Эти сваи характеризуются высокой прочностью и жесткостью, могут быть использованы в условиях, требующих больших нагрузок. Металлические сваи также могут быть легкими и быстро устанавливаться, однако они подвержены коррозии.

Фундамент может привести к нагреву почвы, что вызовет таяние верхнего слоя грунта и последующее оседание, а в конечном итоге - разрушение здания. Главной целью при строительстве зданий в условиях вечной мерзлоты является поддержание температурного режима грунта. Для этого применяются сваи, и удаляются тепловые коммуникации. Кроме того, вокруг построенных домов устанавливаются специальные устройства, которые напоминают кондиционеры. Они охлаждают землю возле объекта, не давая ей прогреваться весной и летом.

Так выглядит грунт на севере /Фото:izhevsk.rusvint.ru

Эта система стабилизации грунта способствует более интенсивному промерзанию территории вблизи фундамента зимой. Фундамент, находящийся на высоком уровне, эффективно защищает здания от скопления снега с ветровой стороны. Это приводит к более равномерному распределению снежных масс, благодаря пространству между землей и строением.

Помимо жилищного строительства, активно ведутся работы по возведению морских портов, железнодорожных магистралей, мостовых сооружений, автомобильных дорог и трубопроводных систем. Для каждой из этих категорий объектов используются свои уникальные методы защиты грунтов от негативного воздействия вечной мерзлоты.

В частности, при строительстве дорог широко применяется экструдированный пенополистирол - материал, обладающий высокой водостойкостью, долговечностью и прочностью. Кроме того, активно используются различные теплоизоляционные решения, такие как термоизолирующие маты, позволяющие предотвратить оттаивание грунтов и деформацию дорожного полотна. Современные технологии и инновационные строительные материалы играют ключевую роль в успешной реализации инфраструктурных проектов в условиях вечной мерзлоты, обеспечивая их надежность и долговечность.

Выглядит устрашающе /Фото:gorod-tv.com

Одним из эффективных методов является использование навесов, которые в летний период обеспечивают защиту от солнечного излучения и атмосферных осадков, а зимой - от снежного покрова. Такие конструкции способствуют более глубокому промерзанию грунтов, что препятствует вертикальным деформациям трубопроводов.

Для защиты трубопроводов, установленных на сваях, применяются капсулированные трубчатые устройства, заполненные хладагентом и погруженные в грунт. Данные устройства функционируют автономно, не требуя подключения к источникам энергии.

Несмотря на сложные природно-климатические условия, эти территории обладают значительным потенциалом для дальнейшего развития. Необходимо продолжать инвестировать в их инфраструктуру и реализовывать инновационные технические решения, чтобы обеспечить надежное и эффективное функционирование инженерных систем в долгосрочной перспективе.

Вечная мерзлота /Фото:habr.com

Там ведь реально живут люди - Какой населенный пункт в России является самым северным, и чем он интересен