Материал: МУ практических занятий_Возведение ЗП в сложных условиях _СЖД

4. Определение нормативной глубины сезонного оттаивания грунтов основания

Найдем промежуточный параметр Q по формуле:

– коэффициент, принимаемый для песчаных грунтов равным 1,0, а для глинистых по таблице 1.6 в зависимости от значения объемной теплоемкости мерзлого грунта и средней температуры грунта .

Т а б л и ц а 1.6 – Значения коэффициента

Получим:

• для торфа:

• для суглинка:

• для песка мелкого: .

Тогда:

• для торфа:

• для суглинка:

• для мелкого песка:

Вычислим параметр из соотношения:

где - время, принимаемое равным 7500 час.

В итоге будем иметь:

• для торфа:

• для суглинка:

• для мелкого песка:

В конечном итоге нормативная глубина сезонного оттаивания будет составлять:

• для торфа:

• для суглинка:

• для мелкого песка:

5. Определение нормативной глубины сезонного промерзания грунтов основания

Предварительно найдем промежуточный параметр q₂ по формуле:

Таким образом:

• для торфа:

• для суглинка:

• для мелкого песка:

Используя все полученные ранее параметры получим в итоге следующие глубины сезонного промерзания грунтов основания:

• для торфа:

• для суглинка:

• для мелкого песка:

Занятие № 2.

Порядок проведения занятия.

1. До начала проведения занятий преподаватель готовит комплект исходных данных. Каждому студенту выдается вариант исходных данных для решения задачи в ходе проведения практического занятия. Продолжительность – 10 минут.

2. Преподаватель приводит краткие теоретические сведения по рассматриваемому вопросу. Продолжительность – 15 минут.

3. Приводятся пояснения о методике и ходе решения задачи. Продолжительность – 25 минут.

4. Время, отводимое на самостоятельное решение задачи обучающимися в соответствии с выданными исходными данными. Продолжительность – 25 минут.

5. Контроль хода решения практической задачи обучающимися. Продолжительность – 15 минут.

Условие задачи и состав исходных данных для решения практической задачи.

Требуется определить глубину сезонного оттаивания слоистого основания до возведения насыпи при исходных данных, приведенным в рамках практического занятия № 1:

1. Район проектирования – г. Якутск.

2. Геологическое строение основания:

Все грунты – незасоленные.

Температура грунта на глубине 10 м от поверхности составляет (-8,5) град.

Порядок решения задачи.

В случае, когда грунты основания представлены двумя-тремя слоями, а их физические и теплофизические свойства которых существенно различаются, нормативная глубина сезонного оттаивания определяется по следующим формулам:

при двух слоях:

при трех слоях:

где

и – толщины первого (верхнего) и второго слоев, м;

, , – нормативные глубины сезонного оттаивания в случаях однородного сложения площадки грунтами соответственно первого, второго и третьего слоев, определяемые по методике, приведенной в материалах к практическому занятию № 1 или по картам. По картам рекомендуется выполнять расчеты на этапе предпроектных проработок (обоснование инвестиций в строительство, когда еще нет достоверных и полных результатов инженерных изысканий). На данном занятии рассматривается и тот и другой вариант определения нормативной глубины сезонного оттаивания грунтов основания.

С учетом определения для города Якутска глубин сезонного оттаивания определим по вышеприведенным формулам глубину сезонного оттаивания слоистого основания.

Конструкция трехслойная. Из условий задачи следует, что первый слой представлен торфом, мощностью 0,25 м, второй суглинком мощностью 1,35 м, далее залегает до глубины 5,0 м мелкий песок. Тогда:

Ранее определили нормативные глубины сезонного оттаивания для трех разновидностей грунтов, слагающих основание будущей насыпи. Тогда:

• для торфа:

• для суглинка:

• для мелкого песка:

В конечном итоге получим:

Расчетная глубина сезонного оттаивания грунтов основания вычисляется по формуле:

где - коэффициент теплового влияния сооружения, принимается при проектировании земляного полотна равным 1,0.