Файл: Ушкалов, В. П. Строительство в условиях пучинистых и слабых грунтов Севера.pdf

Т а б л и ц а 3

Расчетные значения теплофизических коэффициентов грунтов в зависи­ мости от их физических характеристик

Согласно экспериментальным данным, значения средней удельной теплоемкости компонентов мерзлого и талого грунтов,

Хград; в) льда Су.л — 0,5 ккал/кг-град.

Коэффициент теплопроводности X выражает количество теп­ ла (ккал), проходящее в 1 с (ч) через 1 см2 (м2) слоя грунта толщиной 1 см (м) при градиенте температуры по его поверх­ ности 1 град/см (м ). Коэффициент теплопроводности К, м име­ ет размерность в физических единицах кал/см-с-град, в техни­ ческих единицах — ккал/м • ч • град.

Коэффициент температуропроводности ат,м выражает спо­ собность грунта изменять температуру в данной точке под воздействием изменившегося градиента температуры в этой точке. Чем больше его значение, тем быстрее грунт будет ох­ лаждаться или нагреваться. Определяется коэффициент темпе­ ратуропроводности из выражения

от их вида, фазового состава содержащейся в них воды, льдонасыщенности, начальной температуры, теплофизических

свойств, температуры нижележащих слоев грунта и наружно­ го воздуха.

Для определения теплофизических коэффициентов мерзлых и талых грунтов рекомендуется основанный на нестационарном тепловом режиме метод расчета коэффициента по физическим характеристикам грунта [16, 20]. Расчетные значения тепло­ физических коэффициентов песчаных и глинистых грунтов в зависимости от их физических характеристик — объемного ве­ са "Yo, влажности W и степени влажности G — определяются по табл. 3.

СТРОИТЕЛЬСТВО

В УСЛОВИЯХ П УЧИ Н И С ТЫ Х ГРУНТОВ

СЕЗОННОЕ ПРОМЕРЗАНИЕ ГРУНТОВ

Почти на всей территории СССР наблюдается ежегодное зимнее промерзание и летнее протаивание верхнего слоя грунта — так называемого сезоннопромерзающего и протаиваю­ щего слоя. Около 47% территории покрыто мощной толщей вечномерзлых пород, залегающей на незначительной глубине и простирающейся вглубь от нескольких до сотен метров. Предметом нашего изучения будут сезоннопромерзающие грун­ ты и методы рационального строительства сооружений на пучинистых грунтах.

Согласно СНиП И-Б. 1— 62 п. 4.2— 4.5 [16], нормативная глубина сезонного промерзания грунта Я " принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного про­ мерзания грунтов, по данным наблюдений за фактическим про­ мерзанием грунтов под открытой, оголенной от снега и расти­ тельного покрова поверхностью за срок не менее 10 лет.

При отсутствии данных многолетних наблюдений норматив­ ную глубину промерзания Нк разрешается определять на осно­ ве теплотехнических расчетов или по схематической карте нор­ мативных глубин промерзания грунта на территории СССР,

где 2 Г Ы— сумма среднемесячных отрицательных температур воздуха за зиму, принятая как средняя из данных многолетних наблюдений местной метеорологической станции (данные встав­ ляются в формулу со знаком плюс). При отсутствии таких данных величина 2 Г М может быть определена ориентировочно по данным наблюдений гидрометеорологической станции, на­ ходящейся в аналогичных со строительной площадкой услови­ ях. Для супесей и песков мелких и пылеватых нормативная

10

Т а б л и ц а 4

Значения коэффициентов Кв

* Вся вода в порах грунта находится в немерзлом состоянии.

глубина промерзания принимается по схематической карте или

где — коэффициент теплопроводности мерзлого грунта, при­ нимаемый по табл. 3, ккал/м-ч•град; tB— средняя температура воздуха за период отрицательных температур, принимаемая согласно [14], °С. Для Москвы среднемноголетнее значение. гв= — 7,1°. В формуле (23) берется со знаком плюс; т„ — про­ должительность периода с отрицательными температурами воз­ духа, принимаемая согласно [14], ч. Для Москвы среднее мно­ голетнее значение тм=

=3600 ч; q — скрытая теплота льдообразова­ ния, ккал/м3;