2 определение глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов

• Название: 2 определение глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов
• Анкор: Prakticheskaya_rabota_2
• Дата: 01.03.2023
• Размер: 62.82 Kb.
• Имя файла: Prakticheskaya_rabota_2.docx
• Тип: Документы; #962454

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ И ОТТАИВАНИЯ ГРУНТОВ

Нормативная глубина сезонного оттаивания грунта ( , м) определяется на основании данных натурных наблюдений. При отсутствии данных натурных наблюдений допускается определять по формуле (Г.3) СП 25.13330.2012:



(2.1)

где: - расчетное значения коэффициента теплопроводности грунта в талом состоянии, ;

- расчетная температура поверхности грунта в летний период, °С, определяемая по формуле (Г.6) СП 25.13330.2012:



(2.2)

где: - средняя по многолетним данным температура воздуха за период положительных температур, °С, принимаемая по СП 131.13330.2018.

- температура начала замерзания грунта (°C);

- расчетный период положительных температур, ч, определяемый по формуле (Г.7) СП 25.13330.2012:



(2.3)

где: - время, принимаемое равным 3600ч;

- средняя по многолетним данным продолжительность периода положительных температур, ч, принимаемая по СП 131.13330.2018.

- удельная теплота таяния многолетнемерзлого грунта, ;

- параметр, определяющий отток тепла в мерзлый грунт, .

Удельная теплота таяния многолетнемерзлого грунта ( ) определяется по формуле (Г.5) СП 25.13330.2012:



(2.4)

где: - теплота таяния (замерзания) грунта, ;

- время, принимаемое равным 7500ч;

- объемные теплоемкости, соответственно, талого и мерзлого грунта, ;

- расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта, °С, определяемая по (Г.13) СП 25.13330.2012.

Параметр, определяющий отток тепла в мерзлый грунт ( ), определяется по формуле Г.4 СП 25.13330.2012:



(2.5)

где: - расчетное значения коэффициента теплопроводности грунта в мерзлом состоянии, ;

- коэффициент, принимаемый для глинистых грунтов по таблице Г.1 СП 25.13330.2020 в зависимости от значения теплоемкости , и средней температуры грунта, , °С, определяемой по формуле (Г.8) СП 25.13330.2012:



(2.6)

Таблица Г.1 СП 25.13330.2012 - Коэффициент 

Температура, °С	Значения коэффициента   при объемной теплоемкости  , Дж/(м3·°С)
	1,3·106	1,7·106	2,1·106	2,5·106
-1	6,8	5,9	5,3	5,0
-2	5,2	4,5	4,0	3,7
-4	3,7	3,2	2,8	2,5
-6	3,0	2,6	2,3	2,1
-8	2,5	2,2	1,9	1,6
-10	1,8	1,6	1,4	1,2

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта ( , м) определяется по формуле (Г.9) СП 25.13330.2012:



(2.7)

где: – соответственно, средняя по многолетним данным температура воздуха за период отрицательных температур, °С, и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СП 131.13330.2018.

- параметр, определяющий количество тепла, выделяемое при замерзании воды , определяемый по формуле (Г.10) СП 25.13330.2012:



(2.8)

Расчетная глубина сезонного оттаивания ( , м) и расчетная глубина сезонного промерзания ( , м) определяются, соответственно, по формулам (Г.11) и (Г.12) СП 25.13330.2012:



(2.9)



(2.10)

и - коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по таблице Г.2 СП 25.13330.2012.

Таблица Г.2 СП 25.13330.2012 - Коэффициенты  и

Сооружения
Здания и сооружения без холодного подполья	-	В соответствии с требованиями СП 22.13330
Здания и сооружения с холодным подпольем:
у наружных стен с отмостками, имеющими асфальтовое и тому подобное покрытия	1,2	-
у наружных стен с отмостками без асфальтовых покрытий	1,0	-
у внутренних опор	0,8	-
Мосты:
промежуточные массивные опоры с фундаментами мелкого заложения или фундаментами из свай и свай-столбов с плитой (ростверком), заглубленной в грунт при ширине опор по фасаду:
от 2 до 4 м	1,3	1,2
4 м и более	1,5	1,3
промежуточные столбчатые и свайные опоры, рамно-стоечные опоры с фундаментами мелкого заложения	1,2	1,1
обсыпные устои	1,0	1,0
Примечания 1 Данные таблицы не распространяются на случаи применения теплоизоляции и других специальных теплозащитных мероприятий (вентилируемые и теплоизолирующие подсыпки, охлаждающие устройства и т.д.). 2 Для устоев мостов, обсыпанных песчаным грунтом, значения   и следует принимать по данным теплотехнического расчета, но не менее 1,2.

Таблица 5.2 СП 22.13330.2016

Особенности сооружения	Коэффициент   при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °С
	0	5	10	15	20 и более
Без подвала с полами, устраиваемыми:
по грунту	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
на лагах по грунту	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
по утепленному цокольному перекрытию	1,0	1,0	0,9	0,8	0,7
С подвалом или техническим подпольем	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4
Примечания 1 Приведенные в таблице значения коэффициента относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента <0,5 м; если 1,5 м, значения коэффициента   повышают на 0,1, но не более чем до значения =1; при промежуточном значении значения коэффициента определяют интерполяцией. 2 К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии - помещения первого этажа. 3 При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент   принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

Практическая работа №2.

Определение глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов.

Используя данные практической работы №1, определите нормативную и расчетную глубину сезонного оттаивания грунта, соответственно и , для здания с холодным подпольем и отмостками с асфальтовым покрытием при использовании грунтов основания по первому принципу.

Рассчитайте нормативную и расчетную глубину сезонного промерзания грунта, соответственно и и минимальную глубину заложения фундамента здания с подвалом при заданной среднесуточной температуре воздуха в подвале, если грунт основания используется по второму принципу.

Исходные данные приведены в таблицах 2.1, 2.2., 2.3.

Ход работы:

1. 
   Все расчеты выполняются только для первого (верхнего) слоя грунта.
   
2. 
   Определяется средняя температура грунта , °С, по формуле (2.6).
   
3. 
   Определяется коэффициент по таблице Г.1 СП 25.13330.2012 в зависимости от значения теплоемкости , и средней температуры грунта, , °С, используя метод линейной интерполяции. Если по результатам практической работы №1 , то принимать по таблице Г.1 значения при .
   
4. 
   Определяется параметр , , по формуле (2.5). При этом преобразуются единицы измерения величины , определенной в практической работе №1: .
   
5. 
   Определяется параметр , , по формуле (2.4). При этом преобразуются единицы измерения величины , определенной в практической работе №1:
   
6. 
   Нормативная глубина сезонного оттаивания грунта ( , м) определяется по формуле (2.1).
   
7. 
   Для здания с холодным подпольем и отмостками с асфальтовым покрытием по таблице Г.2 СП 25.13330.2012 определяется коэффициент  .
   
8. 
   Расчетная глубина сезонного оттаивания ( , м) определяется, по формуле (2.9).
   
9. 
   Определяется параметр , , по формуле (2.8).
   
10. 
    Нормативная глубина сезонного промерзания грунта ( , м) определяется по формуле (2.7).
    
11. 
    Для здания с подвалом при заданной среднесуточной температуре воздуха в подвале по таблице 5.2 СП 22.13330.2016 определяется коэффициент  .
    
12. 
    Расчетная глубина сезонного промерзания ( , м) определяется, по формуле (2.10).
    
13. 
    Результаты расчетов оформить в тетради после решения задачи №1, а также в виде таблицы (формат .doc .docx). Для предоставления ответа в таблице заполнить файл «Форма приема ответов №2.docx». Пример заполнения формы см. страница 9.
    

Таблица 2.1

Первая буква фамилии	Расчетная температура поверхности грунта в летний период Tth,c °С	Средняя температура воздуха за период отрицательных температур Tf,m, °C
А-В	15,0	-20
Г-Ё	14,6	-22
Ж-Й	12,4	-23
К-Н	13,0	-25
О-С	14,8	-19
Т-Х	13,5	-24
Ц-Щ	12,9	-20
Э-Я	14,0	-24

Таблица 2.2

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	Расчетная продолжительность летнего периода tth,c, ч	Продолжительность периода отрицательных температур tf,m, ч
0	3450	5310
1	4250	4510
2	4200	4560
3	3600	5160
4	3750	5010
5	3800	4960
6	3450	5310
7	4000	4760
8	4100	4660
9	3600	5160

Таблица 2.3

Последняя цифра номера зачетной книжки	Нормативная среднегодовая температура мерзлого грунта T0n, °C	Расчетная температура в помещении, примыкающем к наружному фундаменту
0	-4	0
1	-3	10
2	-2	5
3	-3,5	0
4	-4	5
5	-2,5	0
6	-4	0
7	-3	10
8	-2	10
9	-3	5

Копия зачетной книжки:



Результаты решения практической работы №2

, °С		,	,	,	, м	, м	, м	, м
-1,922	3,972	21474,4	23981,3	13666,06	2,054	3,607	2,465	2,525