Определение высоты насыпи

В СП 25.13330.2020 высоту насыпного слоя или глубину заложения фундаментов определяют с учётом глубины сезона талого/ мерзлого слоя (СТС/СМС). Основная задача в формировании насыпи — это скрыть (заключить) сезонно талый/мёрзлый слой в пределах специально подготовленного непучинистого грунта насыпи.

СП 25.13330.2020 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»

СП 25.13330.2020 п.6.2.2
СП 25.13330.2020 п.6.3.11
СП 25.13330.2020 п.8.2

Аналогичные требования к выбору высоты насыпи предъявляются нормативными документами по проектированию автомобильных дорог (СП 313.1325800.2017).

СП 313.1325800.2017 «Дороги автомобильные в районах вечной мерзлоты. Правила проектирования и строительтсва»

СП 313.1325800.2017 п.8.2.3
Определение высоты насыпи

Имеются свидетельства о том, что расчёт глубины СТС/СМС согласно приложению Г СП 25.13330.2020 даёт завышенные результаты. Примером такого сопоставления может быть следующая статья:

Журнал «PRO Нефть», №3. Сентябрь 2019г., Д.С. Паздерин, к.т.н., Д.В. Аксенов, А.Е. Ерошкин, А.В. Федорова. Корректность определения глубины сезонного оттаивания грунтов в условиях Криолитозоны.

Расчет согласно приложению Г СП 25.13330.2020 (далее СП 25) даёт завышенные результаты, как относительно реальных измерений, так и расчётов по программам численного моделирования температурного поля грунтов оснований.

Необходимо отметить, что формула СП 25, используемая для проектирования, должна давать завышенные значения. Тем самым обеспечивается вероятность того, что глубины протаивания будут больше, чем средние значения. В реальности мы можем иметь то, что год будет тёплый, а также может быть цепочка из двух-трёх тёплых лет, идущих подряд. То, что формула СП 25 даёт завышенные значения не является ошибкой.

Мы рекомендуем использовать формулу СП 25 для целей определения глубин сезонно талого/мерзлого слоя. В случае применения технических решений по температурной стабилизации (например, пеноплекса и СОУ) приходится выполнять расчёты численными методами, т.к. расчеты согласно приложению Г СП 25 можно выполнить только для однородного грунта, без технических решений по температурной стабилизации (ТСГ).

В случаях применения технических решений по ТСГ, невозможно обойтись без программ численного моделирования температурного поля грунтов оснований. При этом, встаёт вопрос о применении в качестве исходных данных среднемесячных температур воздуха, статистически осреднённых за широкий диапазон лет. Именно эти значения температур воздуха мы можем найти в СП 131 13330.2020 «Строительная климатология». При применении данных значений температур воздуха в программах численного моделирования, мы получим результаты характеризующие средние глубины протаивания, что, в свою очередь, не может характеризовать тёплые года или цепочку тёплых лет, вероятность появления которых может быть в реальности.

В связи с этим, применение в программах численного моделирования, температур воздуха согласно СП 131.13330.2020, для целей определение высоты насыпи — недопустимо.

Строго говоря, для проведения расчётов численными методами, необходимо обоснование применяемых исходных данных, а именно температур воздуха. Для выполнения проектных работ нужны расчеты, выполненные с некоторым запасом. Объем этого запаса возможно определить в рамках теории надежности в строительном проектировании, а численным обоснованием могут служить вероятностно-стохастические расчеты на базе специализированных моделей и специализированного ПО.

В отсутствии таких расчётов можно рекомендовать следующее. Для целей определения высоты насыпи (глубин сезонно талого/мёрзлого слоя), мы рекомендуем использовать в расчётах среднемесячные температуры воздуха статистически осреднённые за три наиболее тёплых года существовавших на периоде ближайших 10 лет. Исторические данные по температурам воздуха можно получить, запросив справку у метеорологических служб или обратившись за информацией к открытым источникам в интернете в сети интернет. Одним из источников исторических климатических данных в сети интернет может быть сайт http://pogodaiklimat.ru/.