Искусственное замораживание грунтов – это наиболее универсальный и надежный способ повышения прочности грунтов.
Наибольшее распространение искусственное замораживание талых и мерзлых грунтов сезонно-действующими охлаждающими устройствами (СОУ) получило на Крайнем Севере в условиях вечной мерзлоты. Термостабилизация позволяет решить проблему растепления многолетнемерзлых грунтов под зданиями и сооружениями для предотвращения просадки и разрушения фундаментов.
Технологию искусственного замораживания грунтов успешно применяют также и при строительстве различных сооружений на слабых, неустойчивых водоносных грунтах:
- при строительстве тоннелей различного назначения, в т.ч. эскалаторных тоннелей метро;
- при разработке шахт и котлованов для возведения плотин, зданий электростанций, доков и других сооружений;
- при возведении фундаментов под промышленные здания и машины на неустойчивых породах;
- при строительстве хранилищ и подземных емкостей с постоянным поддержанием их стенок в замороженном состоянии.
На современном этапе при проектировании оснований и фундаментов, возводимых в сложных геотехнических условиях с применением технологии искусственного замораживания грунтов, требуется применение компьютерного моделирования для прогнозирования температурных полей и механических свойств грунтов. При выполнении теплотехнических расчетов грунтов необходимо учитывать замерзание и оттаивание грунтов с расчетом конвективной теплопередачи, миграции влаги к фронту промерзания, а также работу охлаждающих устройств.