Расчет нормативной глубины сезонного промерзания

2.8.3 Расчет нормативной глубины сезонного промерзания

Нормативная глубина сезонного промерзания рассчитывается по формуле:

 (7)

где  (8)

t₂ и τ₂ – средняя температура воздуха за период отрицательных температур, ºС, берется со знаком «плюс» и продолжительность этого периода, ч; ρ – удельная теплота плавления льда, принимаемая равной 80000 ккал/т; t_н.з. – температура начала замерзания грунта, ºС со знаком «плюс», определяемая по данным изысканий; W_c – суммарная влажность грунта, д.ед.; W_н – весовое содержание незамерзшей воды в д.ед. определяется при температуре 0,5(t₂ - t_н.з); λ_М– коэффициенты теплопроводности мерзлого грунта, ккал/м∙ч∙град; С_М - объемная теплоемкость мерзлого грунта, ккал/м³∙град; γ_м – объемный вес скелета мерзлого грунта, т/м³.

При использовании грунтов основания по принципу II расчетная глубина промерзания грунта Н_му наружных стен здания

 , (9)

где т_t^м – коэффициент теплового влияния зданий или сооружений, для массивных фундаментов мелкого заложения – 1,3; т_к^м- коэффициент теплового влияния здания или сооружения на глубину протаивания у фундаментов, принимаемый равным для зданий у наружных стен без черного покрытия – 1,0.

2.8.4 Предпостроечное протаивание грунтов

Площадь участка предпостроечного протаивания принимается по контуру здания или сооружения, расширенному в каждом направлении на половину толщины слоя предварительно оттаиваемого грунта. Между зданиями предпостроечное протаивание производится на глубину сезонного протаивания с учетом ее увеличения в результате застройки территории.

Для многолетнемерзлых грунтов рекомендуются:

1. Оттаивание паровыми иглами применяется при условиях: грунты с коэффициентом фильтрации к>0,01 м/сутки; расход пара 30-50 кг/м³ грунта.

2. Электролитическими нагревателями при условиях: грунты песчаные и глинистые.

3. Омическими нагревателями.

Количество точек установки игл на участке с площадью S, м²

, (10)

где L – шаг, принимаемый по таблице 2.5

Таблица 2.5

В нашем случае глубина погружения игл 11 м, шаг выбираем оптимальный, тогда L=4,5

Средняя производительность иглы по оттаиванию грунта, м³/сутки:

 (11)

где k – коэффициент теплоотдачи воды, принимаемый для галечных и гравийных грунтов с песчаным заполнителем и для песка равным 0,48, а для тех же грунтов с супесчаным и суглинистым заполнителем равным 0,2; t – температура нагнетаемой воды, ºC; t_М – начальная температура мерзлого грунта (со знаком плюс), ºC; t_Т– заданная температура оттаявшего грунта, ºC; С_М, С_В, С_Т – объемные теплоемкости соответственно воды, мерзлого грунта и талого грунта, ккал/м³∙град; ρ – удельная теплота плавления льда, равная 80 000 ккал/т; W_c – суммарная влажность грунта, д.ед.; γ_м – объемный вес скелета мерзлого грунта, т/м³.

Количество дней для оттаивания грунта вокруг одной иглы

 (12)

где α – коэффициент использования тепла воды, принимаемый равным 0,8 при температуре воды t>10 ºC и начальной температуре вечномерзлого грунта t_М>-2 ºC и равным 0,6 при t<10 ºC; t_М<-2 ºC.

.

Количество одновременно действующих игл на больших участках необходимо ограничивать в соответствии с производительностью насосной установки, ресурсами источника водоснабжения и мощностью источника тепла при искусственном нагревании воды так, чтобы через иглу вода поступала с заданным расходом.

ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

3. Методика и объёмы проектируемых работ

Инженерно-геологические изыскания для жилой застройки второй очереди микрорайона «Каштак» будут выполняться на стадии проект с целью изучения геолого-литологического строения, геокриологических и гидрогеологических условий площадки, выявление неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений.

Основными задачами инженерно-геологических изысканий являются:

- анализ ранее проведенных инженерно-геологических работ;

- планово-высотная привязка проектных выработок;

- проходка горных выработок;

- геофизические работы;

- полевые исследования;

- отбор проб и лабораторные работы;

- камеральные работы.

3.1 Техническое задание

Техническая характеристика проектируемых зданий:

1. Проектируемые здания - жилые дома, детский сад, школа, торгово-гостиничный комплекс.

2. Тип фундамента - плитный.

3. Глубина заложения фундамента - 3 м.

4. Высота зданий – 12, 10, 9, 7 и 5 этажей.

5. Максимальная нагрузка на фундамент - 850 Кн/м.

6. Материал – монолитный железобетон.

7. Уровень ответственности - II.

8. Степень сейсмичности - 6-7 баллов.

9. Стадия проектирования - проект.

3.2 Сбор и обработка материалов прошлых лет

Сбору и обработке подлежат материалы:

- инженерно-геологических изысканий прошлых лет, выполненных для обоснования проектирования и строительства объектов различного назначения - технические отчеты об инженерно-геологических изысканиях, сосредоточенные в государственных и ведомственных фондах и архивах;

- геолого-съемочных работ (в частности, геологические карты наиболее крупных масштабов, имеющиеся для данной территории), инженерно-геологического картирования, региональных исследований, режимных наблюдений и др.;

- научно-исследовательские работы и научно-техническая литература, в которой обобщаются данные о природных и техногенных условиях территории и их компонентах и (или) приводятся результаты новых разработок по методике и технологии выполнения инженерно-геологических изысканий.

При сборе и обработке материалов о криогенных процессах и образованиях следует особое внимание уделять установлению закономерностей их формирования в зависимости от процессоформирующих факторов (особенностей климатических, геокриологических условий, рельефа, состава, температуры грунтов и др.), активности процессов в естественных и нарушенных условиях, негативном воздействии процессов на здания и сооружения и экологию ландшафтов.

По результатам сбора, обработки и анализа материалов изысканий прошлых лет и других данных в программе изысканий и техническом отчете должна приводиться характеристика степени изученности инженерно-геологических условий исследуемой территории и оценка возможности использования этих материалов (с учетом срока их давности) для решения соответствующих задач.

Все имеющиеся материалы изысканий прошлых лет должны использоваться для отслеживания динамики изменения геокриологических условий под влиянием техногенных воздействий и динамики изменения климата.