Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах

Автор: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2011 в 15:12, методичка

Описание работы

Основания и фундаменты зданий и сооружений*, возводимых на территории распространения вечномерзлых грунтов, следует проектировать на основе результатов специальных инженерно-геокриологических (инженерно-геологических, мерзлотных и гидрогеологических) изысканий с учетом конструктивных и технологических особенностей проектируемых сооружений, их теплового и механического взаимодействия с вечномерзлыми грунтами оснований и возможных изменений геокриологических условий в результате строительства и эксплуатации сооружений и освоения территории, устанавливаемых по данным инженерных изысканий и теплотехнических расчетов оснований.

Скачать полностью (167.42 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах..doc

— 911.50 Кб (Скачать)

  5. Температура начала замерзания  грунта Tbf ° С, характеризует температуру перехода грунта из талого в мерзлое состояние. Для незасоленных песчаных и крупнообломочных грунтов значение Tbf принимается по ГОСТ 25100–82 равным 0 ° С. Температуру начала замерзания пылевато-глинистых, засоленных и биогенных (заторфованных) грунтов Tbf следует устанавливать опытным путем. Для предварительных расчетов мерзлых оснований значение Tbf допускается принимать по табл. 2 в зависимости от вида грунта и концентрации порового раствора сps, доли единицы, определяемой по формуле

   ,      (2)

    где Ds – степень засоленности грунта, доли единицы, устанавливаемая по ГОСТ 25100–82;

  wtot – суммарная влажность мерзлого грунта, доли единицы.

Таблица 2

Температура начала замерзания грунта Tbf

 
Грунты		 Температура начала замерзания грунта Tbf, ° С, при концентрации порового раствора cps, доли единицы
  0 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04
Песчаные 0 –0,6 –0,8 –1,6 –2,2 –2,8
Пылевато-глинистые:            
супеси –0,1 –0,6 –0,9 –1,7 –2,3 –2,9
суглинки  и глины –0,2 –0,6 –1,1 –1,8 –2,5 –3,2
 

  6. Теплофизические характеристики грунта (теплопроводность l и объемная теплоемкость С) определяются опытным путем в соответствии с ГОСТ 26263–84. В случаях, предусмотренных п. 2.9, расчетные значения теплофизических характеристик песчаных и пылевато-глинистых грунтов, включая заторфованные и гравелистые, допускается принимать по табл. 3 в зависимости от влажности и плотности сухого грунта (скелета грунта) rd.

Таблица 3

Расчетные значения теплофизических  характеристик грунтов  в талом и мерзлом состоянии

    Теплопроводность грунта, Вт/(м×° С), [ккал/(м×ч×° С)] Объемная
Плотность сухого грунта

rd,th, rdf, т/м3

 Суммарная влажность  грунта wtot,

доли  единицы

 Пески разной крупности

и

гравелистые

  
Супеси

пылеватые

  
Суглинки  и глины		 Заторфованные

грунты и

торфы

 теплопроводность грунта, Дж/(м3×° С)10–6 [ккал/(м3×° С)]
    lth lf lth lf lth lf lth lf Cth Cf
0,1 9,00 – – – – – – 0,81

(0,70)

 1,34

(1,15)

 4,00

(950)

 2,31

(550)

0,1 6,00 – – – – – – 0,40

(0,35)

 0,70

(0,60)

 2,73

(650)

 1,68

(400)

0,1 4,00 – – – – – – 0,23

(0,20)

 0,41

(0,35)

 1,88

(450)

 1,26

(300)

0,1 2,00 – – – – – – 0,12

(0,10)

 0,23

(0,20)

 1,05

(250)

 0,64

(200)

0,2 4,00 – – – – – – 0,81

(0,70)

 1,33

(1,15)

 3,78

(900)

 2,40

(570)

0,2 2,00 – – – – – – 0,23

(0,20)

 0,52

(0,45)

 2,10

(500)

 1,47

(350)

0,3 3,00 – – – – – – 0,93

(0,80)

 1,39

(1,20)

 4,15

(990)

 2,40

(570)

0,3 2,00 – – – – – – 0,41

(0,35)

 0,70

(0,60)

 3,32

(750)

 2,10

(500)

0,4 2,00 – – – 2,10

(1,80)

 – 2,10

(1,80)

 0,93

(0,80)

 1,39

(1,20)

 3,78

(900)

 2,73

(650)

0,7 1,00 – – – 2,10

(1,80)

 – 2,00

(1,75)

 – – 3,60

(855)

 2,10

(500)

1,0 0,60 – – – 2,00

(1,75)

 – 1,90

(1,65)

 – – 3,44

(820)

 2,18

(520)

1,2 0,40 – – – 1,90

(1,65)

 1,57

(1,35)

 1,80

(1,55)

 – – 3,11

(740)

 2,12

(505)

1,4 0,35 – – 1,80

(1,55)

 1,86

(1,60)

 1,57

(1,35)

 1,66

(1,45)

 – – 3,35

(800)

 2,35

(560)

1,4 0,30 – – 1,74

(1,50)

 1,80

(1,55)

 1,45

(1,25)

 1,57

(1,35)

 – – 3,02

(720)

 2,18

(520)

1,4 0,25 1,91

(1,65)

 2,14

(1,85)

 1,57

(1,35)

 1,68

(1,45)

 1,33

(1,45)

 1,51

(1,30)

 – – 2,78

(660)

 2,06

(490)

1,4 0,20 1,57

(1,35)

 1,86

(1,60)

 1,33

(1,15)

 1,51

(1,30)

 1,10

(0,95)

 1,22

(1,05)

 – – 2,48

(590)

 1,89

(450)

1,4 0,15 1,39

(1,20)

 1,62

(1,40)

 1,10

(0,95)

 1,27

(1,10)

 0,87

(0,75)

 0,99

(0,85)

 – – 2,18

(520)

 1,76

(420)

1,4 0,10 1,10

(0,95)

 1,27

(1,10)

 0,93

(0,80)

 1,05

(0,90)

 0,70

(0,60)

 0,75

(0,65)

 – – 1,89

(450)

 1,74

(415)

1,4 0,05 0,75

(0,65)

 0,81

(0,70)

 0,64

(0,55)

 0,70

(0,60)

 0,46

(0,40)

 0,52

(0,45)

 – – 1,60

(380)

 1,47

(350)

1,6 0,30 – – 1,86

(1,60)

 1,97

(1,70)

 1,68

(1,45)

 1,86

(1,55)

 – – 1,84

(835)

 2,48

(590)

1,6 0,25 2,50

(2,15)

 2,73

(2,35)

 1,80

(1,55)

 1,91

(1,65)

 1,51

(1,30)

 1,68

(1,45)

 – – 3,15

(750)

 2,35

(560)

1,6 0,20 2,15

(1,85)

 2,37

(2,05)

 1,62

(1,40)

 1,74

(1,50)

 1,33

(1,15)

 1,51

(1,30)

 – – 2,31

(670)

 2,14

(510)

1,6 0,15 1,80

(1,55)

 2,00

(1,75)

 1,45

(1,25)

 1,57

(1,35)

 1,10

(0,95)

 1,22

(1,05)

 – – 2,48

(590)

 2,02

(480)

1,6 0,10 1,45

(1,25)

 1,62

(1,40)

 1,62

(1,00)

 1,28

(1,10)

 0,87

(0,75)

 0,93

(0,80)

 – – 2,16

(515)

 1,80

(430)

1,6 0,05 1,05

(0,90)

 1,10

(0,95)

 0,81

(0,70)

 0,87

(0,75)

 0,58

(0,50)

 0,64

(0,55)

 – – 1,83

(435)

 1,68

(400)

1,8 0,20 2,67

(2,30)

 2,84

(2,45)

 1,86

(1,60)

 1,97

(1,70)

 1,57

(1,35)

 1,80

(1,55)

 – – 3,17

(755)

 2,41

(575)

1,8 0,15 2,26

(1,95)

 2,62

(2,25)

 1,68

(1,45)

 1,80

(1,55)

 1,39

(1,20)

 1,57

(1,35)

 – – 2,78

(600)

 2,26

(540)

1,8 0,10 1,97

(1,70)

 2,20

(1,90)

 1,45

(1,25)

 1,57

(1,35)

 1,05

(0,90)

 1,22

(1,05)

 – – 2,42

(575)

 2,04

(485)

1,8 0,05 1,45

(1,25)

 1,51

(1,30)

 0,99

(0,85)

 0,99

(0,85)

 0,70

(0,60)

 0,75

(0,65)

 – – 2,04

(485)

 1,89

(450)

2,0 0,10 2,73

(2,35)

 2,90

(2,50)

 1,74

(1,50)

 1,86

(1,60)

 1,28

(1,10)

 1,39

(1,20)

 – – 2,68

(640)

 2,26

(540)

2,0 0,05 2,10

(1,80)

 2,14

(1,85)

 – – – – – – 2,26

(540)

 2,10

(500)

Обозначения, принятые в таблице:

lth, lf  – теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунта;

Cth, Cf  – объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунта;

rd,th, rdf  – плотность соответственно талого и мерзлого грунта в сухом состоянии.

  7. Теплота таяния (замерзания) грунта zn принимается равной количеству теплоты, необходимой для таяния льда (замерзания воды) в единице объема грунта. Значение zn, Дж/м3 (ккал/м3), определяется по формуле

  zn = z0(wtot – ww)rd,      (3)

    где zo = 3,35×105 Дж/кг (80 ккал/кг) – удельная теплота фазовых превращений вода–лед в расчете на единицу массы;

    rd – плотность сухого грунта (скелета грунта), кг/м3.

Приложение 2

Рекомендуемое

Расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов

  1. Расчетные давления на мерзлые  грунты R, расчетные сопротивления мерзлых грунтов и грунтовых растворов сдвигу по поверхностям смерзания фундаментов Raf и расчетные сопротивления мерзлых грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh определяются опытным путем. При определении значений R, Raf, Rsh в лабораторных условиях следует производить испытания на сдвиг в специальных приборах – для определения Raf и Rsh и на одноосное сжатие или на вдавливание шарикового штампа – для определения R.

  При определении Raf шероховатость поверхности, по которой производится сдвиг смерзшегося в ней образца грунта, должна быть такой же, как у фундаментов, применяемых в строительстве.

  2. При отсутствии опытных данных  допускается принимать значения R, Raf и Rsh по табл. 1–8 настоящего приложения.

  Расчетные давления на мерзлые грунты R под нижним концом сваи принимается по табл. 1, под подошвой столбчатого фундамента – по табл. 2, для мерзлых засоленных грунтов – по табл. 5, для льда – по табл. 7, для биогенных мерзлых грунтов – по табл. 8.

  Расчетные сопротивления мерзлых грунтов  и грунтовых растворов сдвигу по поверхностям смерзания фундаментов  принимаются по табл. 3, для мерзлых засоленных грунтов – по табл. 6, для мерзлых биогенных грунтов – по табл. 8.

  Расчетные сопротивления мерзлых грунтов  сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh принимаются по табл. 4, льдов по грунтовому раствору Rsh,i – по табл. 7, мерзлых биогенных грунтов по грунту или грунтовому раствору – по табл. 8. Значения расчетных сопротивлений мерзлых засоленных грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh допускается принимать равными Rsh = Raf с учетом указаний п. 4 настоящего приложения.

  3. Значения Raf в табл. 3, 6 и 8 следует умножать на коэффициент gaf зависящий от вида поверхности смерзания и принимаемый равным:

      для бетонных поверхностей фундаментов, изготовляемых в металлической опалубке  
      1,0
      для деревянных поверхностей, не обработанных масляными антисептиками ............  
      1,0
      для деревянных поверхностей, обработанных масляными антисептиками ............  
      0,9
      для металлических  поверхностей из горячекатаного проката.......................................  
      0,7

  4. Значения Rsh в табл. 4 и 8 следует умножать на коэффициент gsh равный:

    для буронабивных свай с добавлением в бетон противоморозных химических добавок .......................................................  
     
    0,7
    для всех видов свай при льдистости грунта 0,2 £ ii £ 0,4 .....................................  
    0,9
    в остальных  случаях .................................. 1,0

  Примечание. При сочетании двух перечисленных в п. 4 условий коэффициент gsh принимается равным 0,6.

Таблица 1

Расчетные давления на мерзлые  грунты R под нижним концом сваи

Грунты Глубина погружения Расчетные давления R, кПа (кгс/см3), при температуре грунта, ° С
  свай, м –0,3 –0,5 –1 –1,5 –2 –2,5 –3 –3,5 –4 –6 –8 –10
При льдистости ii < 0,2:                          
1. Крупнообломочные 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)

  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 £ ii £ 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)

Таблица 2

Расчетные давления на мерзлые  грунты R под подошвой столбчатого фундамента

Грунты Расчетные давления R, кПа (кгс/см3), при температуре грунта, ° С
  –0,3 –0,5 –1 –1,5 –2 –2,5 –3 –3,5 –4 –6 –8 –10
При льдистости грунтов ii < 0,2                        
1. Крупнообломочные и пески крупные и средней крупности 550

(5,5)

 950

(9,5)

 1250

(12,5)

 1450

(14,5)

 1600

(16,0)

 1800

(18,0)

 1950

(19,5)

 2000

(20,0)

 2200

(22,0)

 2600

(26,0)

 2950

(29,5)

 3300

(33,0)

2. Пески  мелкие и пылеватые 450

(4,5)

 700

(7,0)

 900

(9,0)

 1100

(11,0)

 1300

(13,0)

 1400

(14,0)

 1600

(16,0)

 1700

(17,0)

 1800

(18,0)

 2200 
(22,0)		 2550

(22,5)

 2850

(28,5)

3. Супеси 300

(3,0)

 500

(5,0)

 700

(7,0)

 800

(8,0)

 1050

(10,5)

 1150

(11,5)

 1300

(13,0)

 1400

(14,0)

 1500

(15,0)

 1900

(19,0)

 2250

(22,5)

 2500

(25,0)

4. Суглинки  и глины 250

(2,5)

 450

(4,5)

 550

(5,5)

 650

(6,5)

 800

(8,0)

 900

(9,0)

 1000

(10,0)

 1100

(11,0)

 1200

(12,0)

 1550

(15,5)

 1900

(19,0)

 2200

(22,0)

При льдистости грунтов ii ³ 0,2                        
6. Все  виды грунтов, указанные в поз. 1–4 200

(2,0)

 300

(3,0)

 400

(4,0)

 500

(5,0)

 600

(6,0)

 700

(7,0)

 750

(7,5)

 850

(8,5)

 950

(9,5)

 1250

(12,5)

 1550

(15,5)

 1750

(17,5)

Информация о работе Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах