Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта Приложение 3

Страница 20 из 26

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

Грунты	Значения коэффициентов k_w и k_w,c при влажности грунта w_tot
	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
Песчаные	1,0	0,92	0,83	0,75	0,70	-
Пылевато-глинистые	-	1,03	0,94	0,88	0,85	0,83

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 1,3×10⁷С (3600 ч);

t₂ - время, принимаемое равным 2,7×10⁷С (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

Температура°С

Значения коэффициента k_m при объемной теплоемкости C_f, Дж/(м³×°С) [ккал/(м³×°С)]

1,3×10⁶ (300)

1,7×10⁶ (400)

2,1×10⁶ (500)

2,5×10⁶ (600)

-1

-2

-4

-6

-8

-10

6,8

5,2

3,7

3,0

2,5

1,8

5,9

4,5

3,2

2,6

2,2

1,6

5,3

4,0

2,8

2,3

1,9

1,4

5,0

3,7

2,5

2,1

1,6

1,2

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

Сооружения		k_h
Здания и сооружения без холодного подполья	-	В соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83
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, рамностоечные 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 k_h следует принимать по данным теплотехнического расчета, но не менее 1,2.

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.

8. Расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта T_o, ° С, устанавливается на основании прогнозных расчетов изменения температурного режима грунтов на застраиваемой территории.

Допускается определять значение T_o, ° С, по формуле

, (14)

где t_y - продолжительность года, принимаемая равной 3,15×10⁷С (8760 ч);

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

L_n - теплота таяния (замерзания) грунта, Дж/м³ (ккал/м³), определяемая по обязательному приложению 1;

R_s - термическое сопротивление снегового покрова, м²×° С/Вт (м²×ч×° С/ккал), определяемое по формуле

, (15)

здесь m_L = 1,0 т×° С/(м²×Вт) [1,16 т×ч×° С/(м²×ккал)] - коэффициент учета размерностей;

d_s - средняя высота снегового покрова, м, принимаемая по метеоданным;

r_s - средняя плотность снегового покрова, т/м³, принимаемая по метеоданным.

Примечания: 1. В районах со средней скоростью ветра в зимний период свыше 5 м/с рассчитанное по формуле (15) значение R_s следует увеличивать в 1,3 раза.

2. Если при расчете по формуле (14) T_o> T_bf, то следует принимать Т_о= Т_о,n.

СНиП 2.02.04-88 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ - Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта Приложение 3

Содержание материала