Для предотвращения деградации многолетнемерзлых грунтов у опор сооружений на суходолах устраивают теплоизоляционные подушки из шлака, торфа и мха. Эти материалы имеют малую теплопроводность, что обеспечивает летом слабое проникание тепла через устроенную из них подушку в почву.
Многолетнемерзлые грунты.
Благодаря большой влагоемкости и гигроскопичности шлака, торфа и мха термоизоляционные подушки в осенний период насыщаются водой и в таком состоянии замерзают, что приводит к повышению их коэффициента теплопроводности в 3— 4 раза, а следовательно, и к увеличению в зимний период пропуска холода к грунтам основания. Как показывают опыты, верхняя граница многолетнемерзлых грунтов при наличии термоизоляционных подушек поднимается.
Для русловых опор рекомендуется устраивать по периметру фундамента деревянные настилы, пригруженные сверху камнем (рис. 11). В этом случае глубина промерзания грунта под настилом значительно превышает глубину оттаивания летом1.
Большую опасность для эксплуатации сооружения представляет одностороннее протаивание грунтов в основании, вызывающее впоследствии дефекты в пролетных строениях и опорах. В этих случаях требуется регулирование теплообмена и температурного режима грунта, окружающего фундамент. Для этой цели в грунт вблизи фундамента сооружения могут быть установлены аккумуляторы холода в виде зероторов.Количество зероторов и их размеры назначают, исходя из конкретных местных грунтовых и мерзлотных условий. Объем зероторов должен быть достаточным для поглощения всего теплоприхода в летний период. Глубину их заложения принимают такой, чтобы при зимнем охлаждении грунта обеспечивалось замерзание раствора. Это позволяет не только сохранить грунт в основании опор в
мерзлом состоянии, но и значительно понизить его температуру из-за более сильного промерзания грунта зимой, поскольку летом он не оттаивает.
Для этих же целей могут быть использованы охлаждающие установки конструкции С. И. Гапеева1, состоящие из одной, двух или большего числа бесшовных горячекатаных металлических труб диаметром 50—250 мм, установленных в пробуренные скважины и заполненных керосином (рис. 13). Верхняя часть труб находится над поверхностью земли. С наступлением отрицательных температур керосин в верхней части трубы охлаждается, становится более тяжелым и опускается вниз, вытесняя более теплый вверх. Начинается циркуляция теплоносителя. Интенсивность циркуляции пропорциональна разности температур теплоносителя в верхней и нижней зонах. В результате вокруг нижней части трубы грунт замерзает.
Охлаждающие двухтрубные установки в сочетании с однотрубными были применены для укрепления мерзлого основания на глубине более 12 м под деформирующейся опорой моста и дали положительные результаты.
