Приложение 8
Рекомендуемое
Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями
1. Расчет глубины оттаивания грунтов в основании сооружения (п. 4.25) Н, м (считая от поверхности грунта под сооружением), за время его эксплуатации t, с (ч), производится по формулам:
под серединой сооружения
Нс = kn(xc - kc)В; (1)
под краем сооружения
Не = kn(xe - ke - 0,1b
)В, (2)
где kn - коэффициент, определяемый по табл. 1 в зависимости от отношения L/B (соответственно длина и ширина сооружения, м) и значений параметров b и y;
xс и kc - коэффициенты, определяемые по графикам черт. 1 в зависимости от значений параметров aR, b и y;
xe и kc - коэффициенты, определяемые по графикам черт. 2 в зависимости от значений параметров aR, b и y;
aR = lthR0/B; (3)
; (4)
y = lthTint/LnB2, (5)
здесь lth и lf - соответственно теплопроводность талого и мерзлого грунта, Вт/(м×° С) [ккал/(м×ч×° С)], принимаемые по табл. 3 обязательного приложения 1;
Ro - сопротивление теплопередаче пола первого этажа или подвала сооружения, м2×° С/Вт (м2×° С×ч/ккал) определяемое в соответствии со СНиП II-3-79*;
То - расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта, ° С, определяемая в соответствии с п. 8 обязательного приложения 3;
Tbf - температура начала замерзания грунта, ° С, определяемая по п. 5 обязательного приложения 1;
Tin - расчетная температура воздуха внутри сооружения, ° С;
Ln - теплота таяния мерзлого грунта, Дж/м3 (ккал/м3), определяемая по формуле (3) обязательного приложения 1.
Примечания: 1. При aR значения Не следует определять по формуле Не = knxeB.
2. Если вычисленные по формуле (2) значения Не получаются меньше нормативной глубины сезонного оттаивания грунта dth,n, то следует принимать Не = 1,5dth,n.
Таблица 1
Коэффициент kn
| Па- | Значение коэффициента kn | ||||||||||||||
| ра- | для круглых в плане сооружений при | для прямоугольных в плане сооружений при | |||||||||||||
| метр | b, равном | L/B = 1 и b, равном | L/B = 2 и b, равном | ||||||||||||
| y | 0 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 0 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 0 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 |
| 0,10 0,25 0,50 1,00 1,50 2,50 3,50 | 0,97 0,93 0,91 0,90 0,89 0,88 0,87 | 0,87 0,79 0,71 0,64 0,59 0,54 0,53 | 0,82 0,71 0,62 0,57 0,56 0,56 0,56 | 0,76 0,64 0,61 0,59 0,59 0,59 0,59 | 0,71 0,61 0,61 0,61 0,61 0,61 0,61 | 1,00 0,95 0,94 0,92 0,90 0,89 0,88 | 0,93 0,85 0,78 0,70 0,64 0,58 0,57 | 0,87 0,78 0,68 0,63 0,63 0,63 0,63 | 0,83 0,74 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 | 0,80 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 | 1,00 1,00 0,99 0,97 0,96 0,95 0,94 | 1,00 0,97 0,95 0,90 0,87 0,84 0,83 | 0,99 0,92 0,88 0,82 0,82 0,82 0,82 | 0,97 0,89 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 | 0,96 0,96 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 |
2. Максимальная глубина оттаивания грунта Hmax, м, (считая от поверхности грунта под сооружением), соответствующая установившемуся предельному положению границы зоны оттаивания, определяется по формулам:
под серединой сооружения
Hc,max = ksxc,maxB; (6)
под краем сооружения
He,max = ksxe,maxB, (7)
где ks - коэффициент, определяемый по табл. 2
xc,max и xe,max - коэффициенты, определяемые по графикам черт. 3, а и 3, б.
Таблица 2
Коэффициент ks
| Форма | L/B | Значения коэффициента ks при b, равном | ||||
| сооружения |
| 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 |
| Круглая
Прямоугольная | - 1 2 3 4 5 ³10 | 0,40 0,45 0,62 0,72 0,79 0,84 1,00 | 0,49 0,55 0,74 0,83 0,89 0,92 1,00 | 0,56 0,63 0,82 0,90 0,94 0,96 1,00 | 0,59 0,66 0,85 0,92 0,95 0,97 1,00 | 0,61 0,68 0,87 0,94 0,96 0,98 1,00 |
3. Для заглубленного сооружения глубина оттаивания грунта Н, м (считая от поверхности грунта под заглубленной частью сооружения), за время t, с (ч), определяется по формулам:
под серединой сооружения
Нс = kn(xd - aR)B; (8)
под краем сооружения
Не = kdHc, (9)
где kd - коэффициент, определяемый по табл. 3;
xd - коэффициент, определяемый по графикам черт. 4 в зависимости от отношения заглубления сооружения к его ширине H/B, параметра b и коэффициента yd, определяемого по формуле
, (10)
здесь y0 - коэффициент, определяемый по графикам черт. 4 в зависимости от параметров Н/В и b при xd = aR.
Таблица 3
Коэффициент kd
| H/B | Значения коэффициента kd при b, равном | ||||
|
| 0 - 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 |
| 0 0,25 0,50 0,75 1,00 | 0,85 0,88 0,90 0,92 0,93 | 0,69 0,76 0,82 0,87 0,90 | 0,39 0,62 0,69 0,75 0,78 | 0,22 0,48 0,57 0,63 0,66 | 0,13 0,29 0,38 0,46 0,51 |
4. Максимальная глубина оттаивания грунта под заглубленным сооружением Hmax, м, определяется по формулам:
под серединой сооружения
Hc,max = ks(xd,max - aR)B; (11)
под краем сооружения
He,max = kdHc,max, (12)
где xd,max - коэффициент, определяемый по графикам черт. 3, в.
5. На участках, где слой сезонного промерзания не сливается с верхней поверхностью вечномерзлого грунта, глубина оттаивания грунта под серединой Нс и краем сооружения Не, м (считая от верхней поверхности вечномерзлого грунта) за время t, с (ч), определяется по формулам:
Нс = knx‘cB; (13)
Нe = knx‘eB, (14)
где kn - коэффициент, определяемый по п. 1, принимая b = 0 и y = yth;
здесь 
; (15)
x‘c и x‘e - коэффициенты, определяемые соответственно по графикам черт. 5 и 6 в зависимости от значения параметров x0 = hth/B и yth;
где hth - глубина залегания верхней поверхности вечномерзлого грунта, м.
6. В случаях проведения мероприятий по предварительному оттаиванию или замене грунтов до глубины hb,th (п. 4.35) расчетная глубина оттаивания Н, м, (считая от поверхности грунта под сооружением) за время t, с (ч), определяется по формуле
Н = hb,th + hc,e, (16)
где hc,e - глубина оттаивания грунта под подошвой предварительно оттаянного или замененного слоя грунта, определяемая по формулам (13) или (14), принимая значения x‘c и x‘e по графикам черт. 5 и 6 при значении параметра x0 = hb,th/B.