Второй принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах. 
Конструктивный метод

Второй принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах заключается в допущении протаивания грунта под зданием. Данный принцип осуществляется двумя методами: конструктивным и методом предпостроечного оттаивания. Рассмотрим эти методы подробнее. Конструктивный метод заключается в приспособлении конструкций фундаментов и самих строений к неравномерной осадке оттаивающих грунтовых оснований. Данный метод применяется в следующих случаях:

температура вечномерзлой толщи грунтов близка к «0°C»;

мёрзлый грунт при оттаивании становится относительно малопросадочным основанием S? Su (гравелистые, щебёночные или песчаные грунты).

Следует подчеркнуть, что в этом случае под зданием с течением времени эксплуатации в результате действия тепловых потоков здания, образуется чаша оттаивания в многолетней мерзлоте (см. схему 25). Формирование чаши оттаивания может продолжаться десятки лет, что подтверждается теплотехническими расчётами.

Схема 46 формирования чаши оттаивания в многолетней мерзлоте под пятном застройки здания при строительстве его по второму принципу.

Второй принцип проектирования фундаментов на вечномёрзлых грунтах. Метод предпостроечного оттаивания В данном случае уменьшение осадки оттаявших грунтов осуществляется путём предварительного уплотнения под действием собственного веса (см. метод электроосмоса в механике грунтов). Метод предпостроечного оттаивания применяется в следующих случаях:

основание сооружения имеет неоднородные по сжимаемости в мёрзлом и талом состоянии грунты;

проектируемое сооружение имеет сосредоточенные избытки тепла (неравномерность оттаивания основания).

Необходимо помнить, что применение того или другого принципа строительства зависит:

от особенностей возводимых сооружений;

геокриологических условий места постройки.

Следует иметь в виду, что строить сооружения надо одним из двух принципов. Нельзя сочетать эти принципы, как для соседних зданий и сооружений, так и для сооружений, расположенных в одном и том же районе. И особенно это относится для отдельного сооружения. При строительстве на территориях с вечномерзлыми грунтами особое значение имеет правильный выбор площадок для строительства с такими грунтами, чтобы они не были пучинистыми, не подвергались образованию наледей и провалов. Кроме того, необходимо выбрать такие объемно-планировочные и конструктивные решения, а также методы осуществления строительства, чтобы обеспечить нормальные эксплуатационные качества зданий.

Схемы 47 устройств для сохранения в основании вечномерзлого состояния грунтов: 1? вечномерзлый грунт; 2 — верхняя граница вечномерзлого грунта; 3? уровень планировки; 4? подсыпка из дренирующего материала; 5? теплоизоляция; 6? вентилируемое подполье; 7 — неотапливаемый этаж; 8? вентиляционные охлаждающие трубы; 9? система искусственного замораживания (охлаждения); 10? перекрытие, трубы; 11? пол по грунту; 12 — сезонно-действующее охлаждающее устройство.

• 1) возведение зданий и сооружений на подсыпках (схема а) и теплоизоляцию поверхности (схема, б);
• 2) устройство вентилируемых подполий (схема в) особенно целесообразно при возведении жилых, общественных и гражданских зданий; чаще всего предусматривают свободно проветриваемое подполье с поднятием полов первого этажа на перекрытия, располагаемые над поверхностью земли; по боковым граням в стене устраивают продухи для свободной циркуляции воздуха, а в подполье — разводку трубопроводов;
• 3) устройство холодных первых этажей (схема г), предусматриваемых вместо холодных подполий, если это целесообразно по технологическим требованиям и обусловлено теплотехническим расчетом, причем их высота должна быть не менее 1 м;
• 4) использование охлаждающих каналов и труб (схема д) для тяжелых зданий и сооружений со значительными нагрузками на полы или при нецелесообразности устройства подполий; иногда используют комплексное решение: охлаждающие трубы и каналы в сочетании с вентилируемым подпольем;
• 5) использование саморегулирующих охлаждающих устройств (схема е), которые с помощью искусственного охлаждения, получаемого в результате циркуляции специального газа (фреона) или жидкости (керосина), понижают температуру окружающего грунта. Чаще всего данный метод используют как вспомогательное средство для обеспечения заданного температурного режима вечномерзлых грунтов или создания заслонов промерзшего грунта для зашиты от теплового влияния соседних здании и подземных вод. При строительстве оснований и фундаментов по принципу необходимо использовать мероприятия, исключающие проникновение тепла в грунт, и обеспечивать охлаждение поверхности грунта под зданием или около него. Как правило, при возведении фундамента по принципу применяют свайные фундаменты, допускается также использование железобетонных столбчатых фундаментов и монолитных бетонных.

Схемы устройства фундаментов для сохранения в основании вечномерзлого состояния грунтов: 1 — граница слоя вечномерзлого грунта; 2 — деятельный слой; 3 — насыпной грунт; 4 — теплоизоляция; 5 — вечномерзлый грунт; 6 — вентилируемое подполье; 7 — неотапливаемый первый этаж; 8 — сваи; 9 — вентиляционные каналы, охлаждающие грунт; 10 — замораживающие колонки.