Строительство причальных сооружений в условиях вечной мерзлоты

Причальные сооружения

Причалом называется комплекс гидротехнических сооружений. Причалы есть во всех пассажирских и грузовых портах и в доках Причалы должны выдерживать высокие нагрузки во время загрузки или разгрузки судна, а также в период его технического обслуживания или дозаправки.

Причальные сооружения классифицируют по различным критериям, в частности:

• по расположению причалы бывают береговые, плавучие, пирсы и рейды;
• по конструкции причалы делятся на гравитационные, свайные, смешанные и больверки;
• по классу причалы делятся на три группы, к первой относятся причалы высотой более 25 метров, ко второй - причалы высотой 20-25 метров и к третьей причалы высотой менее 20 метров;
• по материалу изготовления причалы делятся на деревянные, металлические, железобетонные и комбинированные;
• по сроку эксплуатации причалы делятся на постоянные и временные.

Рисунок 1. Причальное сооружение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Самыми распространенными являются набережные причалы, они создаются вдоль береговой линии и примыкают к суше. Понтоны в отличие от причалов не имеют основания, они эффективны при перепадах уровня воды. Рейдовые причалы удалены от береговой линии настолько, чтобы к ним могли подойти крупные грузовые суда, имеющие большую осадку.

Для строительства причалов выбирают самые безопасные и спокойные места, к примеру, бухты или узкие входные каналы акваторий.

Строительство причальных сооружений в условиях вечной мерзлоты

На Севере требуются компактные и стойкие к низким температурам сооружения. При проектировании и строительстве в условиях вечной мерзлоты должны учитываться следующие аспекты:

• разработка решений с учетом ветрового режима и снегопереноса;
• блокирование объектов от внешних негативных влияний;
• избегание сложных конфигураций и перепадов высот;
• минимизация остекления;
• создание комфортных для труда условий.

Низкие температуры являются неблагоприятными для железобетона. Из-за замерзания воды в теле бетона происходит разрушение конструкций.

В условиях вечной мерзлоты применяется один из двух принципов проектирования. Согласно первому принципу сохраняется вечномерзлое состояние грунта в течение всего периода эксплуатации, по второму принципу грунты сначала оттаивают, а потом в период эксплуатации используют оттаявшие грунты.

Также необходимо учитывать увеличивающуюся нагрузку на сооружения в результате воздействия ледовой массы. Транспортировка элементов и конструкций в удаленные районы Севера является дорогостоящей, трудозатратой и высоко рискованной.

При устройстве причальных сооружений у льдонасыщенных берегов северных морей и рек возводят грунтовые плотины и берегоукрепительные насыпи. Известны решения при которых грунтовая плотина выполняется с мерзлотной завесой в теле и основании

Строить сооружения и здания можно и в условиях вечной мерзлоты, но всегда необходимо соблюдать особые требования к такому строительству. При проведении бетонных и каменных работ укладка бетонной смеси ведется на основание, которое не замерзнет по линии стыка. Также должна быть исключена и пучинистость грунта. Основание нагревается до положительных температур и температуру поддерживают до тех пор пока не завершится реакция гидратации и бетон не наберет критическую прочность.

При возведении железобетонных причалов и причальных сооружений в зонах вечной мерзлоты применяют технологию термоса, технологию искусственного прогрева и технологию химического снижения точки замерзания воды.

Также запатентована технология изготовления ледового причала, который может использоваться для швартовки больших судов. Сооружение состоит из послойно сформированных валиков с емкостями с морской водой. Под покровом льда устанавливаются ледяные опоры, внутри которых расположены термосифоны, создающие отрицательные температуры. В состав ледового причала входят ледовый массив, трубы-сваи, ледовый выступ, причальная кромка.

Надежная конструкция ледового причала должна обеспечивать безопасное обслуживание судов.