Modelando el Campo de Temperatura en Suelos Congelados bajo Edificios en la Ciudad de Salekhard Teniendo en Cuenta el Monitoreo de Temperatura
Autores: Filimonov, Mikhail Yu.; Kamnev, Yaroslav K.; Shein, Aleksandr N.; Vaganova, Nataliia A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelando el Campo de Temperatura en Suelos Congelados bajo Edificios en la Ciudad de Salekhard Teniendo en Cuenta el Monitoreo de Temperatura
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Edificios residenciales
Zona de permafrost
Suelos de cimentación
Cambio climático
Monitoreo de temperatura
Capacidad de carga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La mayoría de los edificios residenciales y estructuras de capital en la zona de permafrost se construyen bajo el principio de mantener el estado congelado de los suelos de cimentación. El cambio climático y el creciente impacto antropogénico en el medio ambiente conducen a cambios en los límites del permafrost. Estos cambios son especialmente relevantes en las áreas de cimentaciones de pilotes de edificios residenciales y otras estructuras de ingeniería ubicadas en las regiones del norte, ya que pueden provocar accidentes graves causados por la degradación del permafrost y disminuir la capacidad portante del suelo en tales áreas. Por lo tanto, la organización del monitoreo de temperatura y la previsión de cambios de temperatura en el suelo bajo los edificios es un problema actual. Para resolver este problema, utilizamos métodos de simulación por computadora de campos térmicos no estacionarios tridimensionales en el suelo en combinación con el monitoreo en tiempo real de la temperatura del suelo en pozos termométricos. El enfoque desarrollado se verifica utilizando los datos de monitoreo de temperatura para un edificio residencial específico en la ciudad de Salekhard. La comparación de los resultados de cálculos numéricos con datos experimentales mostró una buena concordancia. Utilizando el software informático desarrollado, se obtienen campos de temperatura no estacionarios bajo este edificio y, sobre esta base, se calculan las capacidades portantes de todos los pilotes y se da un pronóstico de sus cambios en el futuro. Para evitar la disminución de la capacidad portante de los pilotes, es necesario prevenir la degradación del permafrost y proporcionar la estabilización térmica del suelo. El enfoque propuesto, basado en una combinación de monitoreo de temperatura del suelo y métodos de modelado por computadora, puede utilizarse para mejorar los métodos de monitoreo geotécnico.
Descripción
La mayoría de los edificios residenciales y estructuras de capital en la zona de permafrost se construyen bajo el principio de mantener el estado congelado de los suelos de cimentación. El cambio climático y el creciente impacto antropogénico en el medio ambiente conducen a cambios en los límites del permafrost. Estos cambios son especialmente relevantes en las áreas de cimentaciones de pilotes de edificios residenciales y otras estructuras de ingeniería ubicadas en las regiones del norte, ya que pueden provocar accidentes graves causados por la degradación del permafrost y disminuir la capacidad portante del suelo en tales áreas. Por lo tanto, la organización del monitoreo de temperatura y la previsión de cambios de temperatura en el suelo bajo los edificios es un problema actual. Para resolver este problema, utilizamos métodos de simulación por computadora de campos térmicos no estacionarios tridimensionales en el suelo en combinación con el monitoreo en tiempo real de la temperatura del suelo en pozos termométricos. El enfoque desarrollado se verifica utilizando los datos de monitoreo de temperatura para un edificio residencial específico en la ciudad de Salekhard. La comparación de los resultados de cálculos numéricos con datos experimentales mostró una buena concordancia. Utilizando el software informático desarrollado, se obtienen campos de temperatura no estacionarios bajo este edificio y, sobre esta base, se calculan las capacidades portantes de todos los pilotes y se da un pronóstico de sus cambios en el futuro. Para evitar la disminución de la capacidad portante de los pilotes, es necesario prevenir la degradación del permafrost y proporcionar la estabilización térmica del suelo. El enfoque propuesto, basado en una combinación de monitoreo de temperatura del suelo y métodos de modelado por computadora, puede utilizarse para mejorar los métodos de monitoreo geotécnico.