Главная страница
Навигация по странице:

  • 4.4. Расчет нормативной глубины сезонного промерзания

  • Пример расчета глубины сезонного оттаивания грунтов.

  • Пример расчета нормативной глубины промерзания грунтов.

  • 4.5. Расчет оснований и фундаментов по несущей способности при

  • ПРАКТИКУМ ПО МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЮ. Практикум по мерзлотоведению учебное пособие


    Скачать 1.34 Mb.
    НазваниеПрактикум по мерзлотоведению учебное пособие
    АнкорПРАКТИКУМ ПО МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЮ
    Дата13.12.2020
    Размер1.34 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаCriology.pdf
    ТипПрактикум
    #160131
    страница7 из 12
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
    4.3. Расчет нормативной глубины сезонного оттаивания
    При отсутствии данных натурных наблюдений нормативную глубину сезонного оттаивания грунта d
    th,n
    , м, допускается определять по формуле [8]:
    (
    )
    1 2
    1 1
    ,
    ,
    ,
    2 2
    2
    q
    Q
    q
    Q
    q
    t
    T
    T
    d
    c
    th
    bf
    c
    th
    th
    n
    th

    

    

    +

    =
    λ
    ,
    (4.4)
    где Q – параметр, определяющий отток тепла в мерзлый грунт,
    Вт∙ч/м
    2
    , ккал/м
    2
    , Дж/м
    2
    , рассчитывается по формуле [8]:
    61

    (
    )
    Q
    t
    t
    T
    T
    k
    C t
    th c
    bf
    m
    f
    f th c
    =








    0 25 1
    0
    ,
    ,
    ,
    λ
    ;
    (4.5)
    q
    1
    – удельная теплота таяния многолетнемерзлого грунта, Вт∙ч/м
    3
    , ккал/м
    3
    , Дж/м
    3
    , рассчитывается по формуле [8]:
    (
    )
    (
    )
    [
    ]
    bf
    f
    bf
    c
    th
    th
    c
    th
    T
    T
    C
    T
    T
    C
    t
    t
    L
    q



    

    


    +
    =
    0
    ,
    2
    ,
    1 1
    ,
    0
    ν
    ; (4.6)
    T
    bf
    – температура начала замерзания грунта,
    °
    С, (табл. 3.3);
    T
    th,c
    – расчетная температура поверхности грунта в летний период,
    °
    С, определяемая по формуле T
    th,c
    = 1,4T
    th,m
    + 2,4
    °
    C; здесь T
    th,m
    – средняя по многолетним данным температура воздуха за период положительных температур,
    °
    C, и t
    th,m
    – продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СНиП 2.01.01–82;
    t
    th,c
    – расчетная продолжительность летнего периода, ч, опреде- ляемая по формуле t
    th,c
    = 1,15t
    th,m
    + 0,1t
    1
    ;
    t
    1
    – время, принимаемое равным 1,3

    10 7 с (3600 ч). Если в расчетах размерность коэффициентов
    λ
    th
    и
    λ
    f
    берем в ккал/(м

    ч∙
    °
    С) или в
    Вт (м∙
    ·
    º С) то время в часах;
    t
    2
    – время, принимаемое равным 2,7

    10 7 с (7500 ч);
    λ
    th
    и
    λ
    f
    – теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунта, Вт /(м∙
    ·
    ºС), ккал/(м

    ч
    °
    С);
    C
    th
    и C
    f
    – объемная теплоемкость, соответственно талого и мерзлого грунта, Вт

    ч /(м

    ºС), Дж/(м
    3
    ⋅°
    С), ккал/(м
    3
    ⋅°
    С);
    k
    m
    – коэффициент, принимаемый для песчаных грунтов равным 1,0, а для пылевато-глинистых – по табл. 4.5 в зависимости от значения теплоемкости C
    f
    и средней температуры грунта
    T
    ,
    °
    С, определяемой по формуле [8]:
    (
    )
    (
    )
    T
    T
    T
    t
    t
    bf
    th c
    =


    0 1
    0 22
    ,
    /
    ,
    ;
    (4.7)
    Таблица 4.5
    Коэффициенты k
    m
    [8]
    ТемператураT
    °
    С
    Значения коэффициента k
    m
    при объемной теплоемкости C
    f
    , Дж/

    3
    ⋅°
    С) [ккал/(м
    3
    ⋅°
    С)]
    1,3

    10 6
    (300)
    1,7

    10 6
    (400)
    2,1

    10 6
    (500)
    2,5

    10 6
    (600)
    –1 6,8 5,9 5,3 5,0 62

    –2
    –4
    –6
    –8
    –10 5,2 3,7 3,0 2,5 1,8 4,5 3,2 2,6 2,2 1,6 4,0 2,8 2,3 1,9 1,4 3,7 2,5 2,1 1,6 1,2
    L
    ν
    – удельная теплота таяния (замерзания) грунта, Вт

    ч /м
    3
    , Дж/м
    3
    , ккал/м
    3
    , определяемая по формуле 3.13 при температуре грунта – 0,5
    T
    ,
    °
    С.
    T
    0
    – расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта,
    °
    С; которая, устанавливается на основании прогнозных расчетов изменения температурного режима грунтов на застраиваемой территории. Допускается определять значение T
    o
    ,
    °
    С, по формуле [8]:
    (
    )
    bf
    s
    f
    n
    th
    n
    th
    m
    f
    bf
    m
    f
    y
    T
    R
    d
    d
    z
    t
    T
    T
    t
    T
    +
















    +
    +

    =
    λ
    ν
    2 1
    ,
    ,
    ,
    ,
    0
    , (4.8)
    где t
    y
    – продолжительность года, принимаемая равной 3,15

    10 7 с
    (8760 ч);
    T
    f,m
    и t
    f,m
    – средняя по многолетним данным температура воздуха в период отрицательных температур,
    °
    С, и продолжительность этого периода, с (ч), принимаемые по СНиП 2.01.01–82;
    R
    s
    – термическое сопротивление снегового покрова, м
    2
    ⋅°
    С/Вт

    2

    ч
    ⋅°
    С/ккал), определяемое по формуле [8]:
    (
    )
    s
    s
    L
    s
    d
    m
    R
    ρ
    +
    +
    =
    02
    ,
    0
    ,
    0 2
    ,
    0 1
    ,
    здесь m
    L
    = 1,0 т
    ⋅°
    С/(м
    2

    Вт) [1,16 т

    ч
    ⋅°
    С/(м
    2

    ккал)] – коэффициент учета размерностей;
    d
    s
    – средняя высота снегового покрова, м, принимаемая по метеоданным;
    ρ
    s
    – средняя плотность снегового покрова, т/м
    3
    , принимаемая по метеоданным.
    Если при расчете по формуле 4.8 получается T
    o
    > T
    bf
    , то следует принимать Т
    о
    = Т
    оn
    . Нормативное значение среднегодовой температуры многолетнемерзлого грунта T
    on
    определяется по данным полевых измерений температуры грунтов в соответствии с ГОСТ 25358 на опытных площадках с естественными условиями. Допускается значение
    63

    T
    on
    принимать равным температуре грунта на глубине 10 м от поверхности.
    4.4. Расчет нормативной глубины сезонного промерзания
    Нормативная глубина сезонного промерзания грунта d
    f,n
    , м, определяется по формуле [8]:
    (
    )
    d
    T
    T
    t
    q
    f n
    f
    bf
    f m
    f m
    ,
    ,
    ,
    =

    2 2
    λ
    ,
    (4.9)
    где q
    2
    – количество тепла, выделяемое при замерзании воды,
    Вт∙ч/м
    3
    , ккал/м
    3
    , Дж/м
    3
    q
    2
    = L
    ν
    – 0,5C
    f
    (T
    f,m
    T
    bf
    ),
    (4.10)
    здесь L
    ν
    – удельная теплота замерзания грунта, Вт

    ч /м
    3
    , Дж/м
    3
    , ккал/м
    3
    , определяемая по формуле 3.13 при температуре грунта
    T
    = 0,5(T
    f,m
    T
    bf
    ),
    °
    С.
    Пример расчета глубины сезонного оттаивания грунтов.
    Необходимо определить глубину сезонного оттаивания грунтов для района г. Уренгой. Средняя летняя температура воздуха по данным многолетних наблюдений Т
    th,m
    =10,1ºC. Продолжительность летнего периода – t
    th,m
    =2920 ч. Грунт представлен суглинком, суммарная влажность грунта w
    tot
    =0,3 д.е.; влажность за счет незамерзшей воды
    w
    w
    =0,08 д.е.,плотность сухого грунта
    ρ
    d
    =1400 кг/м
    3
    .Коэффициент теплопроводности талого и мерзлого грунта равны λ
    th
    =1,45 Вт /(м
    ·
    ºС),
    λ
    f
    =1,57 Вт /(м
    ·
    ºС);соответственно объемная теплоемкость С
    th
    =835 Вт·ч/

    3
    ºС), С
    f
    =603Вт·ч/(м
    3
    ºС).Среднегодовая температура грунта на глубине нулевых годовых амплитуд T
    0
    = –2ºC, температура начала замерзания T
    bf
    = –0,2ºC. Понижение уровня грунтовых вод на участке не предусмотрено.
    По формуле T
    th,c
    = 1,4T
    th,m
    + 2,4
    °
    C определяем расчетную температуру поверхности грунта в летний период:
    Т
    th,с
    =1,4·10,1+2,4 =16,5ºC.
    Значение средней температуры грунта слоя сезонного промерзания за летний период определяется по формуле 4.7:
    (
    )
    (
    )
    C
    t
    t
    T
    T
    T
    c
    th
    bf
    °

    =




    =


    =
    5
    ,
    1
    )
    22
    ,
    0 3600 3718
    )](
    2
    ,
    0
    (
    2
    [
    22
    ,
    0
    /
    1
    ,
    0
    Предварительно определяется расчетная продолжительность
    64
    летнего периода по формуле:
    t
    th,с
    =1,15t
    th,m
    + 0,1t
    1
    =1,15·2920+0,1·3600=3718 ч.
    При средней температуре и объемной теплоемкости мерзлого грунта, равной 603Вт·ч/(м
    3
    ºС), по табл. 4.5 значение коэффициента k
    m
    равно 4,5.
    Определяем теплоту таяния грунта (затраты тепла на фазовые переходы) по формуле 3.13:
    L
    ν
    = L
    0
    (w
    tot
    w
    w
    )
    ρ
    d
    =93·(0,3–0,08)·1400 = 28644 Вт·ч/м
    3
    По формуле 4.5 определяем значение Q:
    (
    )
    2
    /
    6
    ,
    11895 3718 603 57
    ,
    1 5
    ,
    4 2
    ,
    0
    (
    2 3600 3718 25
    ,
    0
    ì
    ÷
    Âò
    Q

    =













    =
    По формуле 4.6 определяем среднее значение q
    1
    :
    (
    )
    (
    )
    [
    ]
    /
    8
    ,
    34591 2
    ,
    0
    (
    2 603
    )
    2
    ,
    0
    (
    5
    ,
    16 835 1
    ,
    0 7500 3718 28644 3
    1
    ì
    ÷
    Âò
    q

    =















    +
    =
    Нормативная глубина сезонного оттаивания определяется по формуле
    4.4:
    (
    )
    1
    ,
    2 8
    ,
    34591 2
    6
    ,
    11895 8
    ,
    34591 2
    6
    ,
    11895 8
    ,
    34591 3718
    )
    2
    ,
    0
    (
    5
    ,
    16 45
    ,
    1 2
    2 1
    ,
    ì
    d
    n
    th
    =


    

    


    +




    =
    Пример расчета нормативной глубины промерзания грунтов.
    Требуется определить нормативную глубину сезонного промерзания грунтов для района г. Москвы. По данным многолетних наблюдений, согласно СНиП 23-01–99, средняя температура воздуха за период отрицательных температурT
    f,m
    =

    6,6ºС. Продолжительность зимнего периода t
    f,m
    =3500 ч. Грунт представлен песком, суммарная влажность грунта w
    tot
    =0,07,влажность за счет незамерзшей воды w
    w
    =0. Плотность сухого грунта
    ρ
    d
    =1600 кг/м
    3
    . Температура начала замерзания грунта
    T
    bf
    =0º C. Коэффициент теплопроводности мерзлого грунта λ
    f
    =1,62Вт/

    ·
    ºС);объемная теплоемкость С
    f
    =489Вт·ч/(м
    3
    ºС).
    По формуле 3.13 определяем удельную теплоту замерзания грунта
    (затраты тепла на фазовые переходы)
    L
    ν
    = L
    0
    (w
    tot
    w
    w
    )
    ρ
    d
    =93·(0,07–0)·1600 = 10416 Вт·ч/м
    3
    По формуле (4.10) определяем значение
    q
    2
    = 10416,0 – 0,5·489,0
    (

    6,6

    0,0)=12029,7 Вт·ч/м
    3
    Нормативная глубина сезонного промерзания грунта d
    f,n
    , м, определяется по формуле 4.9:
    (
    )
    5
    ,
    2 7
    ,
    12029 3500
    )
    6
    ,
    6
    (
    0 62
    ,
    1 2
    ,
    ì
    d
    n
    f
    =




    =
    65

    4.5. Расчет оснований и фундаментов по несущей способности при
    использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I
    Расчет оснований фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущей способности) производится исходя из условия:
    F

    F
    u
    /
    γ
    n
    (4.11)
    где F – расчетная нагрузка на основание;
    F
    u
    – несущая способность (сила предельного сопротивления) основания, определяемая расчетом;
    γ
    n
    – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01–83 в зависимости от вида и класса ответственности сооружения.
    Несущая способность основания F
    u
    , кН (кгс), висячей сваи или столбчатого фундамента определяется по формуле [8]:
    F
    R A
    R A
    u
    t
    c
    af i
    af i
    i
    n
    =
    +






    =

    γ γ
    ,
    ,
    1
    ,
    (4.12)
    где
    γ
    t
    – температурный коэффициент, учитывающий изменение температуры грунтов основания в период строительства и эксплуатации сооружения. Значения
    γ
    t
    допускается принимать равными:
    а)
    γ
    t
    = 1,1, если расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлых грунтов
    Т
    0
    соответствует твердомерзлому состоянию грунта и не выше расчетной среднегодовой температуры на верхней поверхности многолетнемерзлого грунта
    Т
    0
    , устанавливающейся в основании сооружения в процессе его эксплуатации;
    б)
    γ
    t
    = 1,0, если расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлых грунтов Т
    о соответствует пластичномерзлому состоянию грунта и выше значения температуры
    Т’
    о
    , устанавливающейся в процессе эксплуатации сооружения.
    γ
    с
    – коэффициент условий работы основания (табл. 4.6);
    Таблица 4.6
    Коэффициенты условий работы основания [8]
    66

    R – расчетное давление на мерзлый грунт под нижним концом сваи или под подошвой столбчатого фундамента (табл. 4.7), кПа (кгс/см
    2
    );
    Таблица 4.7
    Расчетное давление на мерзлый грунт под нижним концом сваи или под
    подошвой столбчатого фундамента [8]
    Грунты
    Глубина погру- жения свай, м
    Расчетные давления R, кПа (кгс/см
    2
    ),
    при температуре грунта,
    °
    С
    –0,3 –0,5 –1 –1,5 –2 –2,5 –3 –3,5 –4
    –6
    –8
    –10
    При льдистости i
    i
    < 0,2:
    1. Крупно- обломочные
    При любой глубине
    2500
    (25,0)
    3000
    (30,0)
    3500
    (35,0)
    4000
    (40,0)
    4300
    (43,0)
    4500
    (45,0)
    4800
    (48,0)
    5300
    (53,0)
    5800
    (58,0)
    6300
    (63,0)
    6800
    (68,0)
    7300
    (73,0)
    2. Пески крупной и средней крупности
    То же
    1500
    (15,0)
    1800
    (18,0)
    2100
    (21,0)
    2400
    (24,0)
    2500
    (25,0)
    2700
    (27,0)
    2800
    (28,0)
    3100
    (31,0)
    3400
    (34,0)
    3700
    (37,0)
    4600
    (46,0)
    5500
    (55,0)
    3. Пески мелкие и пылеватые
    3–5 850
    (8,5)
    1300
    (13,0)
    1400
    (14,0)
    1500
    (15,0)
    1700
    (17,0)
    1900
    (19,0)
    1900
    (19,0)
    2000
    (20,0)
    2100
    (21,0)
    2600
    (26,0)
    3000
    (30,0)
    3500
    (35,0)
    10 1000
    (10,0)
    1550
    (15,5)
    1650
    (16,5)
    1750
    (17,5)
    2000
    (20,0)
    2100
    (21,0)
    2200
    (22,0)
    2300
    (23,0)
    2500
    (25,0)
    3000
    (30,0)
    3500
    (35,0)
    4000
    (40,0)
    15 и более
    1100
    (11,0)
    1700
    (17,0)
    1800
    (18,0)
    1900
    (19,0)
    2200
    (22,0)
    2300
    (23,0)
    2400
    (24,0)
    2500
    (25,0)
    2700
    (27,0)
    3300
    (33,0)
    3800
    (38,0)
    4300
    (43,0)
    4. Супеси
    3–5 750
    (7,5)
    850
    (8,5)
    1100
    (11,0)
    1200
    (12,0)
    1300
    (13,0)
    1400
    (14,0)
    1500
    (15,0)
    1700
    (17,0)
    1800
    (18,0)
    2300
    (23,0)
    2700
    (27,0)
    3000
    (30,0)
    10 850
    (8,5)
    950
    (9,5)
    1250
    (12,5)
    1350
    (13,5)
    1450
    (14,5)
    1600
    (16,0)
    1700
    (17,0)
    1900
    (19,0)
    2000
    (20,0)
    2600
    (26,0)
    3000
    (30,0)
    3500
    (35,0)
    15 и более
    950
    (9,5)
    1050
    (10,5)
    1400
    (14,0)
    1500
    (15,0)
    1600
    (16,0)
    1800
    (18,0)
    1900
    (19,0)
    2100
    (21,0)
    2200
    (22,0)
    2900
    (29,0)
    3400
    (34,0)
    3900
    (39,0)
    5. Суглинки и глины
    3–5 650
    (6,5)
    750
    (7,5)
    850
    (8,5)
    950
    (9,5)
    1100
    (11,0)
    1200
    (12,0)
    1300
    (13,0)
    1400
    (14,0)
    1500
    (15,0)
    1800
    (18,0)
    2300
    (23,0)
    2800
    (28,0)
    10 800
    (8,0)
    850
    (8,5)
    950
    (9,5)
    1100
    (11,0)
    1250
    (12,5)
    1350
    (13,5)
    1450
    (14,5)
    1600
    (16,0)
    1700
    (17,0)
    2000
    (20,0)
    2600
    (26,0)
    3000
    (30,0)
    Виды фундаментов и способы их устройства
    Коэффициент
    γ
    с
    Столбчатые и другие виды фундаментов на естественном основании
    То же на подсыпках
    Буроопускные сваи с применением грунтовых растворов, превышающих по прочности смерзания вмещающие грунты
    То же при равномерной прочности грунтовых растворов и вмещающего грунта
    Опускные и буронабивные сваи
    Бурозабивные сваи при диаметре лидерных скважин менее 0,8 диаметра свай
    То же при большем диаметре лидерных скважин
    1,0 0,9 1,1 1,0 1,0 1,0 0,9 67

    15 и более
    900
    (9,0)
    950
    (9,5)
    1100
    (11,0)
    1250
    (12,5)
    1400
    (14,0)
    1500
    (15,0)
    1600
    (16,0)
    1800
    (18,0)
    1900
    (19,0)
    2200
    (22,0)
    2900
    (29,0)
    3500
    (35,0)
    При льдистости грунтов 0,2

    i
    i

    0,4 6. Все виды грунтов, указанные в поз. 1–5 3–5 400
    (4,0)
    500
    (5,0)
    600
    (6,0)
    750
    (7,5)
    850
    (8,5)
    950
    (9,5)
    1000
    (10,0)
    1100
    (11,0)
    1150
    (11,5)
    1500
    (15,0)
    1600
    (16,0)
    1700
    (17,0)
    А – площадь подошвы столбчатого фундамента или площадь опирания сваи на грунт, м
    2
    (см
    2
    ), принимаемая для сплошных свай равной площади их поперечного сечения, для полых свай, погруженных с открытым нижним концом, – площади поперечного сечения сваи брутто при заполнении ее полости цементно-песчаным раствором или грунтом на высоту не менее трех диаметров сваи;
    R
    af,i
    – расчетное сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по боковой поверхности смерзания фундамента в пределах i-го слоя грунта (табл. 4.8), кПа (кгс/см
    2
    );
    Таблица 4.8
    Расчетные сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу
    по боковой поверхности смерзания фундамента [8]
    А
    af,i
    – площадь поверхности смерзания i-го слоя грунта с боковой поверхностью сваи, а для столбчатого фундамента – площадь поверхности смерзания грунта с нижней ступенью фундамента, м
    2
    (см
    2
    );
    n – число выделенных при расчете слоев многолетнемерзлого грунта. При однородных по составу многолетнемерзлых грунтах несущую способность основания висячей сваи допускается определять по формуле [8]:
    F
    u
    =
    γ
    t
    γ
    c
    (RA + R
    af
    A
    af
    )
    (4.13)
    Расчетные температуры грунтов T
    m
    , T
    z
    и Т
    е
    определяются расчетом теплового взаимодействия сооружения с многолетнемерзлыми грунтами
    Грун- ты
    Расчетные сопротивления мерзлых грунтов R
    af
    , кПа (кгс/см
    3
    ), при температуре грунта, ° С
    –0,3 –0,5
    –1
    –1,5
    –2
    –2,5
    –3
    –3,5
    –4
    –6
    –8
    –10
    Гли- нистые
    Песча- ные
    40
    (0,4)
    60
    (0,6)
    100
    (1,0)
    130
    (1,3)
    150
    (1,5)
    180
    (1,8)
    200
    (2,0)
    230
    (2,3)
    250
    (2,5)
    300
    (3,0)
    340
    (3,4)
    380
    (3,8)
    50
    (5,0)
    80
    (8,0)
    130
    (1,3)
    160
    (1,6)
    200
    (2,0)
    230
    (2,3)
    260
    (2,6)
    290
    (2,9)
    330
    (3,3)
    380
    (3,8)
    440
    (4,4)
    500
    (5,0)
    68
    основания в периодически установившемся тепловом режиме с учетом переменных в годовом периоде условий теплообмена на поверхности, формы и размеров сооружения, глубины заложения и расположения фундаментов в плане, а также теплового режима сооружения и принятых способов и средств сохранения мерзлого состояния грунтов основания.
    При расчетах многолетнемерзлых оснований по несущей способности деформациям расчетные температуры грунтов T
    m
    , T
    z
    и Т
    е
    следует принимать равными:
    Т
    m
    – максимальной в годовом периоде температуре грунта в установившемся эксплуатационном режиме на глубине заложения фундамента
    z
    d
    , отсчитываемой от верхней поверхности многолетнемерзлого грунта;
    Т
    е
    – максимальной в годовом периоде средней по глубине заложения фундамента z
    d
    температуре многолетнемерзлого грунта в установившемся эксплуатационном режиме
    (эквивалентная температура грунта)
    (
    рис. 4.2);
    T
    z
    – температура многолетнемерзлого грунта на данной глубине z от его верхней поверхности, принимаемой на момент установления температуры Т
    е
    Для оснований свайных, столбчатых и других видов фундаментов сооружений с холодным (вентилируемым) подпольем,
    опор трубопроводов, линий электропередач, антенно-мачтовых сооружений, кроме оснований опор мостов, расчетные температуры грунтов T
    m
    , T
    z
    и
    Т
    е
    допускается определять по формулам для оснований сооружений с холодным подпольем [8]: под серединой сооружения
    (
    )
    (
    )
    T
    T
    T
    T
    T k
    T
    m z e
    bf
    m z e
    bf
    , ,
    ,
    , ,
    ,
    =

    +

    +
    0 0
    0 1
    α
    ;
    (4.14)
    a)
    б)
    Рис. 4.2. Схема для расчета несущей
    способности основания висячей сваи (а) и
    график
    распределения
    расчетной
    температуры грунтов T
    е
    . по глубине
    заложения сваи в мерзлом грунте (б):
    1 –
    дневная поверхность; 2 – сваи; 3 – верхняя
    граница многолетнемерзлых грунтов; 4 –
    границы выделенных для расчета слоев грунта
    69
    под краем сооружения
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    T
    T
    T
    T
    T
    k
    T
    m z e
    bf
    m z e
    m z e
    bf
    , ,
    ,
    , ,
    ,
    , ,
    ,
    =

    +

    +
    +
    0 0
    0 2
    0 5
    α
    α
    ;
    (4.15)
    под углами сооружения
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    T
    T
    T
    T
    T
    k
    T
    m z e
    bf
    m z e
    m z e
    bf
    , ,
    ,
    , ,
    ,
    , ,
    ,
    =

    +

    +
    +
    0 0
    0 3
    0 75
    α
    α
    , (4.16)
    где Т’
    0
    – расчетная среднегодовая температура на верхней поверхности многолетнемерзлого грунта в основании сооружения,
    °
    С; определяется расчетом по условию обеспечения требуемых значений расчетной температуры грунтов в основании сооружения с учетом мерзлотно-грунтовых и климатических условий участка строительства.
    Допускается принимать значение Т’
    0
    – T
    bf
    по табл. 4.9 в зависимости от среднегодовой температуры грунта, Т
    0
    , и температуры начала замерзания грунта T
    bf
    ,
    °
    С; с учетом ширины сооружения В и глубины заложения фундаментов z. Значение Т’
    0
    находится как разница между табличным значением (табл. 4.9) и T
    bf
    .
    Таблица 4.9
    Расчетная среднегодовая температура
    T
    T
    o
    bf
    ,

    на верхней поверхности
    многолетнемерзлого грунта в основании сооружения [8]
    Значения
    bf
    T
    T

    0
    ,
    °
    С
    Ширина сооруже- ния
    В, м
    Значения T
    T
    o
    bf
    ,

    °
    С, для фундаментов столбчатых при глубине заложения z, м свайных при глубине заложения z, м
    1 2
    5 7
    10
    –0,5 12 24
    –10
    –8
    –3,5
    –2,5
    –5
    –3,5
    –3
    –2,5
    –2,5
    –2
    –1 12 24
    –10
    –8
    –3
    –2,5
    –4
    –3,5
    –2,5
    –2
    –1,5
    –1,5
    –2 12 24
    –9
    –7
    –2
    –2
    –3
    –3
    –1,5
    –2
    –1
    –1
    –5 12 24
    –6,5
    –6
    –1
    –1
    –1
    –2
    –1
    –1
    –1
    –1
    –8 12 24
    –3
    –4
    –1
    –1
    –1
    –1
    –1
    –1
    –1
    –1
    α
    m
    ,
    α
    z
    ,
    α
    e
    – коэффициенты сезонного изменения температуры грунтов основания, принимаемых по табл. 4.10 в зависимости от значения параметра
    z c
    f
    f
    λ
    , с
    0,5

    0,5
    ), где z – глубина от поверхности
    70
    многолетнемерзлого грунта, м; C
    f
    – объемная теплоемкость, Дж/ (м
    3
    ⋅°
    С) и
    λ
    f
    – теплопроводность мерзлого грунта, Вт/(м
    3
    ⋅°
    С),
    α
    m
    для расчета столбчатого фундамента,
    α
    z
    и
    α
    e
    для свайного;
    k
    1
    , k
    2
    и k
    3
    – коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по табл. 4.11 в зависимости от отношений z/В и L/В, L и В
    – соответственно длина и ширина сооружения, м.
    Глубина заложения фундаментов z отсчитывается от уровня верхней поверхности многолетнемерзлого грунта.
    k
    ts
    – коэффициент теплового влияния изменения поверхностных условий при возведении фундаментов линейных сооружений, принимаемый по табл. 4.12 в зависимости от вида и глубины заложения фундаментов z, м.
    Таблица 4.10
    Коэффициенты сезонного изменения температуры грунтов основания [8]
    Коэф- фици- енты
    Значения z c
    c
    f
    f
    λ
    ,
    ,
    0 5

    0,5
    )
    0
    (0)
    1000
    (25)
    2000
    (50)
    3000
    (75)
    4000
    (100)
    6000
    (125)
    8000
    (175)
    10000
    (175)
    15000
    (250)
    20000
    (300)
    α
    m
    0
    (0)
    0,28
    (0,38)
    0,47
    (0,61)
    0,61
    (0,76)
    0,71
    (0,85)
    0,85
    (0,91)
    0,92
    (0,94)
    0,96
    (0,96)
    0,99
    (0,99)
    1,00
    (1,00)
    α
    z
    0
    (0)
    0,30
    (0,40)
    0,52
    (0,67)
    0,67
    (0,85)
    0,80
    (0,95)
    0,95
    (1,01)
    1,02
    (1,03)
    1,03
    (1,03)
    1,01
    (1,01)
    1,00
    (1,00)
    α
    e
    0
    (0)
    0,14
    (0,21)
    0,26
    (0,38)
    0,38
    (0,51)
    0,47
    (0,61)
    0,61
    (0,68)
    0,70
    (0,74)
    0,77
    (0,78)
    0,85
    (0,85)
    0,90
    (0,88)
    Таблица 4.11
    Коэффициенты теплового влияния сооружения [8]
    Форма здания в плане
    L
    B
    Коэффициенты k для определения T
    m
    , T
    z
    , T
    e
    k
    1
    при z/B
    k
    2
    при z/B
    k
    3
    при z/B
    0,25 0,5 1,0 2,0 0,25 0,5 1,0 2,0 0,25 0,5 1,0 2,0
    Прямо- угольная
    1 0,41 0,21 0,67 0,38 0,87 0,57 0,96 0,75 0,17 0,09 0,28 0,16 0,39 0,25 0,47 0,34 0,06 0,03 0,10 0,05 0,17 0,09 0,22 0,14 2
    0,33 0,17 0,56 0,31 0,80 0,50 0,93 0,68 0,15 0,08 0,26 0,14 0,37 0,23 0,45 0,32 0,04 0,02 0,08 0,04 0,14 0,08 0,20 0,12 3
    0,32 0,16 0,53 0,30 0,76 0,47 0,91 0,65 0,15 0,08 0,25 0,14 0,36 0,22 0,44 0,31 0,04 0,02 0,08 0,04 0,13 0,07 0,19 0,12

    5 0,29 0,14 0,50 0,27 0,71 0,44 0,84 0,62 0,15 0,07 0,25 0,14 0,35 0,22 0,42 0,30 0,03 0,02 0,07 0,04 0,12 0,07 0,18 0,11
    Круглая

    0,45 0,23 0,71 0,41 0,89 0,62 0,97 0,78 0,22 0,13 0,32 0,20 0,40 0,28 0,45 0,36
    _
    _
    _
    _
    Примечания:В числителе указаны значения коэффициентов k для температур T
    m
    и
    T
    z
    , в знаменателе – для T
    e
    . При z/B = 0 коэффициенты k
    1
    , k
    2
    и k
    3
    равны 0.
    71

    Таблица 4.12
    Коэффициент теплового влияния изменения поверхностных условий при
    возведении фундаментов линейных сооружений [8]
    Виды фундаментов
    Коэффициент k
    ts
    при z, м до 2
    от 2 до 6
    св. 6
    Массивные и свайные с ростверком, заглубленным в грунт
    Свайные с высоким ростверком и сборные под опоры рамно-стоечного типа
    0,7 0,9 0,9 1,0 1,0 1,0
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


    написать администратору сайта