Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями

К.1 Расчет глубины оттаивания грунтов в основании сооружения (7.3.3) Н, м (считая от поверхности грунта под сооружением), за время его эксплуатации t, с (ч), производится по формулам:

под серединой сооружения

H_c = k_n(x_c - k_c) B; (К.1)

под краем сооружения

0123A10B1DE05946

(K.2)

где k_n - коэффициент, определяемый по таблице К.1 в зависимости от отношения L/B (соответственно длина и ширина сооружения, м) и значений параметров b и y;

x_с и k_с - коэффициенты, определяемые по графикам (рисунок К.1) в зависимости от значений параметров a_R, b и y;

x_е и k_е - коэффициенты, определяемые по графикам (рисунок К.2) в зависимости от значений параметров a_R, b и y:

a_R = l_thR₀/B; (K.3)

(К.4)

y = l_thT_int/L_vB², (K.5)

здесь l_th и l_f - соответственно теплопроводность талого и мерзлого грунтов, Вт/(м×°С), принимаемые по таблице Б.8;

R₀ - сопротивление теплопередаче пола первого этажа или подвала сооружения, м²×°С/Вт, определяемое в соответствии с СП 50.13330;

T₀ - расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта, °С, определяемая в соответствии с Г.8;

Т_bf - температура начала замерзания грунта, °С, определяемая по Б.5;

T_in - расчетная температура воздуха внутри сооружения, °С;

L_v - теплота таяния мерзлого грунта, Дж/м³, определяемая по формуле (Б.20).

Примечание - При a_R = 0 значения Н_е следует определять по формуле Н_е = k_nx_eВ.

К.2 Если вычисленные по формуле (К.2) значения Н_е получаются меньше нормативной глубины сезонного оттаивания грунта d_th,n, то следует принимать Н_е = 1,5d_th,n.

Таблица К.1 - Значения коэффициента k_n

Параметр y	Значения коэффициента kn
для круглых в плане сооружений при b, равном	для прямоугольных в плане сооружений при
L/B = 1 и b, равном	L/B = 2 и b, равном
	0,4	0,8	1,2	2,0		0,4	0,8	1,2	2,0		0,4	0,8	1,2	2,0
0,10	0,97	0,87	0,82	0,76	0,71	1,00	0,93	0,87	0,83	0,80	1,00	1,00	0,99	0,97	0,96
0,25	0,93	0,79	0,71	0,64	0,61	0,95	0,85	0,78	0,74	0,68	1,00	0,97	0,92	0,89	0,96
0,50	0,91	0,71	0,62	0,61	0,61	0,94	0,78	0,68	0,66	0,68	0,99	0,95	0,88	0,85	0,87
1,00	0,90	0,64	0,57	0,59	0,61	0,92	0,70	0,63	0,66	0,68	0,97	0,90	0,82	0,85	0,87
1,50	0,89	0,59	0,56	0,59	0,61	0,90	0,64	0,63	0,66	0,68	0,96	0,87	0,82	0,85	0,87
2,50	0,88	0,54	0,56	0,59	0,61	0,89	0,58	0,63	0,66	0,68	0,95	0,84	0,82	0,85	0,87
3,50	0,87	0,53	0,56	0,59	0,61	0,88	0,57	0,63	0,66	0,68	0,94	0,83	0,82	0,85	0,87

К.3 Максимальная глубина оттаивания грунта H_max, м, (считая от поверхности грунта под сооружением), соответствующая установившемуся предельному положению границы зоны оттаивания, определяется по формулам:

под серединой сооружения

H_c,max = k_sx_c,maxB; (K.6)

под краем сооружения

H_e,max = k_sx_e,maxB, (K.7)

где k_s - коэффициент, определяемый по таблице К.2

x_c,max и x_e,max - коэффициенты, определяемые по графикам (рисунки К.3, а и К.3, б).

Таблица К.2 - Значения коэффициента k_s

Форма сооружения	L/B	Значения коэффициента ks при b, равном
0,2	0,4	0,8	1,2	2,0
Круглая	-	0,40	0,49	0,56	0,59	0,61
		0,45	0,55	0,63	0,66	0,68
		0,62	0,74	0,82	0,85	0,87
Прямоугольная		0,72	0,83	0,90	0,92	0,94
		0,79	0,89	0,94	0,95	0,96
		0,84	0,92	0,96	0,97	0,98
	³ 10	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00

К.4 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

H_с = k_n(x_d - a_R)B; (К.8)

под краем сооружения

H_e = k_dH_c, (K.9)

где k_d - коэффициент, определяемый по таблице К.3;

x_d - коэффициент, определяемый по графикам (рисунок К.4) в зависимости от отношения заглубления сооружения к его ширине Н/В, параметра 3 и коэффициента y_d, определяемого по формуле

(K.10)

где y₀ - коэффициент, определяемый по графикам (рисунок К.4) в зависимости от параметров Н/В и b при x_d = a_R.

0123A10B1DE05946

Рисунок К.1 - Графики для определения коэффициентов x_c и k_c

0123A10B1DE05946

Рисунок К.2 - Графики для определения коэффициентов x_e и k_e

0123A10B1DE05946

Рисунок К.3- Графики для определения коэффициентов:

a - x_c,max; б - x_e,max; в - x_d,max

Таблица К.3 - Значения коэффициента k_d

H/B	Значения коэффициента kd при b, равном
0 - 0,2	0,4	0,8	1,2	2,0
	0,85	0,69	0,39	0,22	0,13
0,25	0,88	0,76	0,62	0,48	0,29
0,50	0,90	0,82	0,69	0,57	0,38
0,75	0,92	0,87	0,75	0,63	0,46
1,00	0,93	0,90	0,78	0,66	0,51

К.5 Максимальная глубина оттаивания грунта под заглубленным сооружением H_max, м, определяется по формулам:

под серединой сооружения

Н_с,max = k_s(x_d,max - a_R)В;(К.11)

под краем сооружения

H_e,max = k_dH_c,max, (K.12)

где x_d,max - коэффициент, определяемый по графикам рисунка К.3, в.

0123A10B1DE05946

Рисунок К.4- Графики для определения коэффициента x_d

К.6 На участках, где слой сезонного промерзания не сливается с верхней поверхностью многолетнемерзлого грунта, глубина оттаивания грунта под серединой Н_с и краем сооружения Н_е, м (считая от верхней поверхности многолетнемерзлого грунта) за время t, с (ч) определяется по формулам:

H_c = k_nx¢_cB; (K.13)

H_e = k_nx¢_eB, (К.14)

где k_n - коэффициент, определяемый по К.1, принимая b= 0 и y = y_th;

здесь

0123A10B1DE05946

(K.15)

x¢_с и x¢_е - коэффициенты, определяемые соответственно по графикам (рисунки К.5 и К.6) в зависимости от значения параметров x₀ = h_th/B и y_th,

где h_th - глубина залегания верхней поверхности многолетнемерзлого грунта, м.

К.7 В случаях проведения мероприятий по предварительному оттаиванию или замене грунтов до глубины h_b,th (6.4.3) расчетная глубина оттаивания H, м, (считая от поверхности грунта под сооружением) за время t, с (ч) определяется по формуле

H = h_b,th + h_c,e, (К.16)

где h_с,е - глубина оттаивания грунта под подошвой предварительно оттаянного или замененного слоя грунта, определяемая по формулам (К.13) или (К.14), принимая значения x¢_с и x¢_е по графикам (рисунки К.5 и К.6) при значении параметра x₀ = h_b,th/B.

0123A10B1DE05946

Рисунок К.5 - Графики для определения коэффициента x¢_с

0123A10B1DE05946

Рисунок К.6 - Графики для определения коэффициента x¢_е

Приложение Л
(рекомендуемое)