Замерзание грунта - это строительный метод, используемый в обстоятельствах, когда почву необходимо стабилизировать, чтобы она не обрушилась рядом с земляными работами, или для предотвращения вымывания загрязнителей, пролитых в почву. [1] Заморозка грунта используется уже не менее ста лет.
Трубы проходят через почву для замораживания, а затем хладагенты проходят по трубам, замораживая почву. [1] Замерзшая почва может быть твердой как бетон.
Загрязненная радиоактивными элементами почва, просочившаяся с японской атомной электростанции « Фукусима-дайити», удерживалась путем замораживания грунта. [1]
В проекте в Бостоне, известном как Big Dig, использовалось замораживание грунта во время проходки некоторых туннелей, что позволяло строить широкие туннели под или через грунт, поддерживающий существующую инфраструктуру, которую было бы сложно или дорого поддерживать с использованием более традиционных методов земляных работ. [1]
В некоторых проектах по замораживанию грунта в качестве хладагента используется обычный солевой раствор [2], но другие проекты выигрывают от использования более экзотических хладагентов, таких как жидкий азот . [1] [3]
В северной Канаде и на арктической Аляске используются пассивные трубопроводные системы, не требующие внешнего источника энергии для поддержания грунта в замороженном состоянии. [4] В этих системах используются подземные испарители и наземные радиаторы, заполненные жидким хладагентом. Когда температура окружающей среды опускается ниже температуры земли, жидкий пар начинает конденсироваться в радиаторе, снижая давление в системе, вызывая кипение и испарение жидкости в испарителе. Этот процесс приводит к передаче тепла от земли к воздуху и удерживает землю в постоянно замороженном состоянии. [5]
См. Также [ править ]
- Пайкрит , композитный строительный материал, который обладает аналогичными свойствами в замороженных опилках.
Ссылки [ править ]
- ^ а б в г д Джессика Моррисон (2013-10-30). «Как инженеры используют заморозку грунта, чтобы строить больше, безопаснее и глубже» . PBS . Архивировано 11 апреля 2014 года . Проверено 22 июля 2014 .
Основная предпосылка замораживания грунта заключается в том, что почва, состоящая из кусочков минералов и органических веществ, воды и воздуха, становится прочнее и менее проницаемой, когда вода в ней замерзает и расширяется.
- ^ "Техническое руководство по проектированию и строительству автодорожных туннелей - гражданские элементы" . Министерство транспорта США . Архивировано 5 декабря 2013 года . Проверено 22 июля 2014 .
Чтобы обеспечить опору для забоя туннеля, выемка грунта и подъемные домкраты обычно выполняются попеременно с небольшими приращениями, обычно в диапазоне от 2 до 4 футов. В большинстве случаев мягкий грунт необходимо обрабатывать с помощью методов улучшения грунта, таких как замораживание грунта, струйная заливка и т. Д., Как описано в главе 7 «Проходка туннелей мягкого грунта», для увеличения времени выдержки.
- ^ «Замораживание грунта: Замораживание почвы жидким азотом» . Группа Linde . 2014. Архивировано 26 февраля 2014 года . Проверено 22 июля 2014 .
За последние два десятилетия замораживание почвы жидким азотом (LIN) превратилось из экзотического применения газа со многими неопределенностями в стандартную процедуру обработки нестабильной почвы и утечек.
- ^ Игорь Голубец, доктор философии, P.Eng (2014). "Фундаменты термосифона с плоским контуром в теплой вечной мерзлоте" (PDF) . Правительство NT Asset Management Division Общественные работы и услуги. Архивировано (PDF) из оригинала 02.04.2015 . Проверено 12 июня 2015 .
Пассивное охлаждение с помощью теплообменных труб под давлением было разработано на Аляске Инженерным корпусом армии США в 1965 году для сохранения фундаментов в «теплой» вечной мерзлоте.
CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ "Термосифонная технология для замораживания грунта" . 2014. Архивировано 26 ноября 2014 года . Проверено 12 июня 2015 .
В основе технологии термосифона лежит устройство теплопередачи (термосифон), которое в зимний период забирает тепло из почвы и передает его в окружающую среду.
