Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах

Приложение 3

Обязательное

Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта

  1. Нормативная глубина сезонного  оттаивания грунта d_th,n м, определяется по данным натурных наблюдений по формуле

,    (1)

где d’_th – наибольшая глубина сезонного оттаивания грунта в годовом периоде, м, устанавливаемая по данным натурных наблюдений в соответствии с ГОСТ 26262–84;

k_w,c и k_w – коэффициенты, принимаемые по табл. 1 в зависимости от суммарной влажности грунта w_tot, устанавливаемой согласно указаниям п. 5 на период эксплуатации сооружения, и влажности грунта в период наблюдений;

T_bf – температура начала замерзания грунта, ° С, определяемая по прил. 1;

T_th,c – расчетная температура поверхности грунта в летний период, ° С, определяемая по формуле

T_th,c = 1,4T_th,m + 2,4 °C;      (2)

t_th,c – расчетная продолжительность летнего периода, ч, определяемая по формуле

t_th,c = 1,15t_th,m + 360 ч;      (3)

здесь T_th,m и t_th,m – соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период положительных температур, °C, и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СНиП 2.01.01-82, причем для климатических подрайонов IБ и IГ значения T_th,m и t_th,m следует принимать с коэффициентом 0,9;

T_th и t_th – соответственно средняя температура воздуха, °C, за период положительных температур и продолжительность этого периода, ч, в год проведения наблюдений, принимаемые по метеоданным.

Таблица 1

Коэффициенты  k_w и k_w,c

  2. Нормативная глубина сезонного  промерзания грунта d_f,n, м, определяется по формуле

,    (4)

где  d’_f – наибольшая глубина сезонного промерзания грунта в годовом периоде, м, устанавливаемая по данным натурных наблюдений в соответствии с ГОСТ 24847–81;

T_f,m t_f,m – соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период отрицательных температур, ° С и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СНиП 2.01.01-82;

T_f и t_f – соответственно средняя температура воздуха, ° С, за период отрицательных температур и продолжительность этого периода, ч, в год проведения наблюдений, принимаемые по метеоданным;

k_w, k_w,c – значения те же, что и в формуле (1).

  и T_bf

  3. При отсутствии данных натурных наблюдений нормативную глубину сезонного оттаивания грунта d_th,n, м, допускается определять по формуле

,   (5)

где

;   (6)

; (7)

T_th,c и T_bf – обозначения те же, что в формулах (1) – (3);

t_th,c = 1,15t_th,c + 0,1t₁;      (8)

   t₁ – время, принимаемое равным 1,3×10⁷ С (3600 ч);

   t₂ – время, принимаемое равным 2,7×10⁷ С (7500 ч);

T_o – расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта, ° С, определяемая по указаниям п. 8;

l_th и l_f – теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунта, Вт/(м× ° С) {ккал/(м×ч×° С)};

C_th и C_f – объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунта, Дж/(м³×° С) {ккал/(м³×° С)};

k_m – коэффициент, принимаемый для песчаных грунтов равным 1,0, а для пылевато-глинистых – по табл. 2 в зависимости от значения теплоемкости C_f и средней температуры грунта , ° С, определяемой по формуле

;    (9)

L_n – теплота таяния (замерзания) грунта, Дж/м³ (ккал/м³), определяемая по обязательному приложению 1 при температуре грунта, равной 0,5 ,° С.

Таблица 2

Коэффициент k_m

  4. Нормативная глубина сезонного  промерзания грунта d_f,n, м, определяется по формуле

,     (10)

где

q₂ = L_n – 0,5C_f(T_f,m – T_bf),     (11)

здесь Ln – теплота замерзания грунта, Дж/м³ (ккал/м³), определяемая по обязательному приложению 1 при температуре грунта = 0,5(T_f,m – T_bf), ° С.

  Остальные обозначения те же, что в формуле (4).

  5. В случаях, когда предусматриваются  вертикальная планировка территории  подсыпкой, регулирование поверхностного  стока и другие мероприятия,  приводящие к понижению уровня  подземных вод, значения теплофизических  характеристик при расчете нормативных глубин сезонного оттаивания и промерзания грунтов по формулам (5) и (10), а также значения коэффициента k_w,c в формулах (1) и (4) следует принимать при влажности грунта, равной:

         для крупнообломочных грунтов  0,04

         для песков (кроме пылеватых)  0,07

         для песков пылеватых    0,10

         для пылевато-глинистых  грунтов  w_p + 0,5I_p

         для биогенных грунтов    1,1w_p.

где I_p и w_p – соответственно число пластичности и влажности грунта на границе пластичности.

  6.  Расчетная глубина сезонного  оттаивания d_th и расчетная глубина сезонного промерзания грунта d_f определяются по формулам:

;       (12)

d_f = k_hd_f,n,       (13)

где d_th и d_f,n – нормативные глубины соответственно сезонного оттаивания и сезонного промерзания грунта;

k’_h и k_h – коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по табл. 3.

Таблица 3

Коэффициенты  и k_h

  7. Нормативное значение среднегодовой  температуры вечномерзлого грунта  T_o,n определяется по данным полевых измерений температуры грунтов в соответствии с ГОСТ 25358–82 на опытных площадках с естественными условиями. Допускается значение T_o,n принимать равным температуре грунта на глубине 10 м от поверхности.