1. А кто это у нас тут прячется и стесняется?
    Непременно рекомендуем зарегистрироваться, либо зайти под своим логином!
    Читайте, общайтесь, задавайте вопросы! Мы поможем найти ответ на любой ваш вопрос!
    Потребовалась помощь? Обращайтесь >> Скрыть объявление
Чтобы задать вопрос, получить консультацию или поделиться опытом

СП СП 25.13330.2020 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах СНиП 2.02.04-88

Тема в разделе "Нормативные документы по устройству фундаментов", создана пользователем admin, 08.07.2021.

Статус темы:
Закрыта.
  1. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение Д

    Расчет температурного режима вентилируемого подполья

    Д.1 Температурный режим вентилируемого подполья характеризуется среднегодовой температурой воздуха в подполье Tc,a, устанавливаемой расчетом в зависимости от предусмотренного проектом значения среднегодовой температуры многолетнемерзлого грунта на его верхней поверхности T'₀ (7.2.8), теплового режима сооружения и режима вентилирования подполья.

    Д.2 Среднегодовая температура воздуха в вентилируемом подполье Tc,a, °C, обеспечивающая предусмотренную в проекте среднегодовую температуру многолетнемерзлого грунта на его верхней поверхности T'₀, °C, вычисляется по формуле

    Tc,a = k₀ T'₀, (Д.1)​

    где k₀ - коэффициент, принимаемый по таблице Д.1 в зависимости от значений tf,n и λf/λth,
    где tf,n - продолжительность периода с отрицательной среднесуточной температурой воздуха, сут, принимаемая по СП 131.13330;
    λf и λth - теплопроводность соответственно мерзлого и талого грунтов.​

    Таблица Д.1​
    Коэффициент k₀
    25133302020-046.png
    Д.3 Среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта на его верхней поверхности T'₀, °C, устанавливаемая при эксплуатации сооружений, назначается из условия обеспечения требуемых расчетных температур грунта охлаждающими устройствами. Для зданий и сооружений значение T'₀ определяется по формуле

    T'₀ = T₀ + ΔT, (Д.2)​

    где T₀ - температура многолетнемерзлого грунта, °C;
    ΔT - понижение температуры, которое должно быть обеспечено охлаждающими устройствами (проветриваемое подполье, охлаждающие трубы, СОУ и т.д.), °C, принимается по таблице Д.2.​

    Таблица Д.2​
    Понижение температуры ΔT
    25133302020-047.png
    Д.4 Установленная расчетом по Д.2 среднегодовая температура воздуха в подполье Tc,a при естественном вентилировании подполья за счет ветрового напора обеспечивается подбором модуля его вентилирования M, определяемого соотношением

    M = Av/Ab, (Д.3)​

    где Av - для подполий с продухами - общая площадь продухов; для открытых подполий - площадь, равная произведению периметра здания на расстояние от поверхности грунта или отмостки до низа ростверка свайного фундамента или фундаментных балок, м2;
    Ab - площадь здания в плане по наружному контуру, м2.​

    Примечание - При отношении высоты подполья hc к ширине здания B менее 0,02 следует применять вентиляцию с механическим побуждением.

    Д.5 Модуль вентилирования M, необходимый для обеспечения расчетной температуры воздуха в подполье Tc,a при его естественном вентилировании, вычисляется по формуле

    25133302020-048.png , (Д.4)​

    где kc - коэффициент, принимаемый в зависимости от расстояния между зданиями a и их высотой h, равным:
    • 1,0 при a ≥ 5h;
    • 1,2 при a = 4h;
    • 1,5 при a ≤ 3h;
    Tin - расчетная температура воздуха в помещении, °C;
    Tout - среднегодовая температура наружного воздуха, °C;
    R₀ - сопротивление теплопередаче перекрытия над подпольем, м2·°C/Вт;
    Cv - объемная теплоемкость воздуха, принимаемая равной 1300 Дж/(м3·°C);
    ka - обобщенный аэродинамический коэффициент, учитывающий давление ветра и гидравлические сопротивления, принимаемый равным: для сооружений прямоугольной формы - ka = 0,37; П-образной формы - ka = 0,3; Т-образной формы - ka = 0,33 и L-образной формы - ka = 0,29;
    Va - средняя годовая скорость ветра, м/с (м/ч);
    χ - безразмерный параметр; для открытых подполий принимается равным 0; для подполий с продухами определяется по формуле​

    χ = (Az/Ab)(R₀/Rz), (Д.5)​

    где Az - площадь цоколя для подполий с продухами, м2;
    Rz - сопротивление теплопередаче цоколя, м2·°C/Вт;​
    ξ - параметр, учитывающий влияние расположенных в подполье коммуникаций на его тепловой режим, °C, определяемый по формуле​

    25133302020-049.png , (Д.6)​

    где n - число трубопроводов;
    lp,j - длина j-го трубопровода, м;
    Tp,j - температура теплоносителя в j-м трубопроводе, °C;
    tp,j - время работы j-го трубопровода в течение года, сут;
    tᵧ - продолжительность года, равная 365 сут;
    Rp,j - сопротивление теплопередаче теплоизоляции j-го трубопровода, м·°C/Вт;
    χi - коэффициент потери напора на отдельных участках подполья, принимаемый по таблице Д.3.​

    Таблица Д.3​
    Коэффициент χi
    25133302020-050.png
     
  2. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение Е

    Расчет оснований при строительстве по способу стабилизации
    верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов

    Е.1 При строительстве по способу стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлого грунта (6.4.4) глубина заложения фундаментов d должна удовлетворять условию

    hth - 2 ≥ ddf,n + 1, (Е.1)​

    где hth - глубина залегания верхней поверхности многолетнемерзлого грунта на начало эксплуатации сооружения, м;
    df,n - нормативная глубина сезонного промерзания грунта, м.​

    Е.2 Расчет оснований фундаментов по несущей способности и деформациям следует производить в соответствии с требованиями СП 22.13330, СП 24.13330, настоящего свода правил.

    Проверку фундаментов на устойчивость и прочность на воздействие сил морозного пучения грунтов необходимо производить согласно 7.4.1 - 7.4.5, принимая расчетную глубину сезонного промерзания грунта df = df,n + 1, м.

    Е.3 Требуемый температурный режим грунтов оснований обеспечивается холодным подпольем, модуль вентилирования которого M определяется по формуле (Д.4), принимая среднегодовую температуру воздуха в подполье Tc,a, °C, равной

    Tc,a = (λf / λth βf)(T₀ - Tbf) + 1,1 + Tbf, (Е.2)​

    где βf - коэффициент, определяемый по графикам рисунка Е.1 в зависимости от значений параметров ξf и ψf, определяемых по формулам

    ξf = (df,n + 1)/B; (Е.3)

    ψf = λf (Tbf - T₀)tᵤ / LvB², (Е.4)​

    где tᵤ - расчетный срок эксплуатации сооружения, с (ч).

    25133302020-051.png
    Рисунок E.1 - Графики для определения коэффициента βf
    Остальные обозначения те же, что в формулах приложения Д.

    Е.4 Положение верхней поверхности многолетнемерзлого грунта под сооружением при принятой в Е.3 расчетной температуре воздуха в подполье Tc,a должно быть проверено расчетом по глубине оттаивания грунта под сооружением H, определяемой в соответствии с К.5, принимая в формуле (К.15) значение Tin = Tc,a + 1,1, °C и коэффициент αR=0.

    В случае, если при полученной расчетом глубине оттаивания грунта H (считая от поверхности многолетнемерзлого грунта), осадка основания превышает предельно допустимое для данного сооружения значение, следует предусматривать дополнительные мероприятия по регулированию глубины оттаивания основания.
     
  3. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение Ж

    Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок и воздействий

    Ж.1 Настоящее приложение не распространяется на расчет свайных фундаментов опор мостов на действие горизонтальных нагрузок, который следует проводить в соответствии с требованиями СП 35.13330 с учетом 12.17.

    Ж.2 При расчете свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок (сил и/или моментов) и воздействий (температурного расширения ростверка и пр.) следует рассматривать следующие расчетные схемы:

    схема 1 - свая погружена в твердомерзлый грунт, глубина сезонного оттаивания которого dth ≤ 5b, где b - размер поперечного сечения сваи в направлении действия горизонтальной силы; свая принимается жестко заделанной в основание на глубине dth + 1,5b, сопротивление расположенных выше слоев грунта не учитывается;

    схема 2 - свая погружена в твердомерзлый грунт, глубина сезонного оттаивания которого dth > 5b, условия заделки сваи те же, что и в схеме 1, а вышерасположенные грунты рассматриваются как линейно-деформируемая среда с коэффициентом жесткости, возрастающим пропорционально глубине в пределах каждого однородного слоя; эту схему допускается также принимать при dth ≤ 5b, если сезоннооттаивающий слой сложен маловлажными крупнообломочными и песчаными грунтами средней плотности и плотными, а также глинистыми грунтами с показателем текучести в талом состоянии IL ≤ 0,75;

    схема 3 - свая погружена в пластичномерзлый грунт, а также в случаях использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II; окружающие сваю грунты рассматриваются как линейно-деформируемая среда с коэффициентом жесткости, возрастающим пропорционально глубине в пределах каждого однородного слоя.

    Ж.3 Расчет свай по указанным схемам выполняется в соответствии с указаниями СП 24.13330 исходя из условной глубины погружения свай, равной dth + 1,5b при расчетах по схемам 1 и 2 и равной фактической глубине погружения сваи при расчетах по схеме 3, отсчитываемой от поверхности грунта при высоком ростверке и от подошвы ростверка - при низком ростверке.

    При расчетах по схеме 2, а также по схеме 3 в случаях, когда многолетнемерзлые грунты используются в качестве основания по принципу II, величину коэффициента пропорциональности K, описывающего линейное возрастание с глубиной коэффициента жесткости, окружающего сваю грунта, принимают в зависимости от вида грунта по СП 24.13330. При этом, приведенные в СП 24.13330 значения K уменьшают на 30% для оттаявших глинистых грунтов и на 15% для водонасыщенных песков.

    При расчетах по схеме 3, когда свая погружена в пластичномерзлые грунты, величину коэффициента пропорциональности этих грунтов K, кН/м4, допускается определять по формуле

    K = 2,35(E/dl), (Ж.1)​

    где E - модуль общей деформации, МПа, пластичномерзлого грунта, окружающего сваю;
    l и d - соответственно длина, м, погруженной в грунт части сваи и наружный диаметр, м, круглого или сторона прямоугольного сечения сваи в плоскости, перпендикулярной к действию горизонтальной нагрузки.​
     
  4. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение И

    Расчет осадок оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземным льдом

    И.1 Осадка основания столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах определяется согласно 7.2.17, 7.2.18 и 8.8. При этом, составляющую осадки sₚ, м, обусловленную уплотнением оснований под нагрузкой, допускается определять по формуле

    25133302020-052.png , (И.1)​

    где n и hj - соответственно число выделенных слоев грунта и их толщина, м;
    ξj - относительное сжатие j-го слоя грунта, доли единицы, определяемое опытным путем; для прослоев льда значение ξi,j допускается определять по формуле​

    25133302020-053.png , (И.2)​

    здесь nj - пористость j-го слоя льда;
    p - среднее давление на грунт под подошвой фундамента, кПа;
    σa - атмосферное давление, принимаемое равным 10,0 кПа;
    σg,j - природное (бытовое) давление в середине j-го слоя, кПа;
    αm,j - безмерный коэффициент, принимаемый по таблице И.1 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента a/b и относительной глубины z'/b = (z'j-1 + z'j)/2b (здесь z'j-1 и z'j - расстояния от подошвы фундамента соответственно до кровли и подошвы j-го слоя льда).​

    Таблица И.1​
    Значения коэффициента αₘ
    25133302020-054.png
    И.2 Скорость осадки сильнольдистых грунтов ν, м/год, обусловленная их пластично-вязким течением, определяется по формуле

    ν = ∑ᵐj=1 νj, (И.3)​

    где m - число месяцев в году, в течение которых развиваются деформации ползучести грунтов;
    νj - среднемесячная скорость осадки, м/мес, определяемая согласно И.3.​

    И.3 Среднемесячная скорость осадки сильнольдистых грунтов основания νj, м/мес (см/мес), определяется по формуле

    νj = 730 ∑ⁿk=1 hₖξₖ, (И.4)​

    где n - число слоев грунта, в пределах которых определяется среднемесячная температура Tj,k;
    hₖ - толщина k-го слоя грунта, м, принимается не более 0,2b (b - меньший размер подошвы фундамента);
    ξₖ - скорость относительной деформации k-го слоя грунта, 1/ч, при среднемесячной температуре грунта Tj,k, определяемая по формуле​

    ξₖ = (1/2ηₖ)(σₖ - ⅔σL,k), (И.5)​

    здесь ηₖ - коэффициент вязкости k-го слоя грунта основания, кПа·ч, определяемый согласно И.5;
    σ - напряжение, кПа, в k-м слое грунта основания, определяемое по И.4;
    σL,k - предел текучести k-го слоя грунта основания, кПа, определяемый по И.5.​

    И.4 Напряжение σk вычисляется по формуле

    σ= 0,5(σz,k-1 + σz,k), (И.6)​

    где σz,k-1 и σz,k - напряжения, кПа, на верхней и нижней границах k-го слоя, определяемые по формуле

    σz = α₀ p₀, (И.7)​

    где α₀ - безразмерный коэффициент, принимаемый по таблице И.2 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента a/b и от значения z'/b (здесь z' - расстояние от низа подошвы фундамента до уровня, на котором определяется напряжение);
    p₀ = p - σg - дополнительное (к природному) вертикальное давление на грунт под подошвой фундамента, кПа;
    где p - среднее давление на грунт под подошвой фундамента от постоянной и длительных долей временных нагрузок, кПа;
    σg - природное (бытовое) давление в грунте на уровне подошвы фундамента от веса вышележащих слоев грунтов (до отметки природного рельефа), кПа.​

    Таблица И.2​
    Значения коэффициента α₀
    25133302020-055.png
    Среднее дополнительное давление на грунт p₀ должно удовлетворять условию

    p₀ ≤ kf ⅔ σᵤ, (И.8)​

    где kf - безразмерный коэффициент, принимаемый по первой строке таблице И.3 при hₛ/b = 0, hₛ - толщина грунтовой прослойки под фундаментом;
    σᵤ - наибольшее значение напряжения, кПа, при котором сохраняется линейная зависимость скорости установившегося течения от напряжения на начальном участке реологической кривой, определяемое по И.5.​

    Таблица И.3​
    Значения коэффициента kf
    25133302020-056.png
     
  5. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    И.5 Расчетные характеристики сильнольдистого грунта η, σL, σᵤ определяются при инженерных изысканиях из испытаний образцов мерзлого грунта на одноосное сжатие в соответствии с ГОСТ 12248.

    Температуры Tj,k, в зависимости от которых устанавливаются значения η и σL, следует определять по формулам (7.5) - (7.7). Значения коэффициента α для определения температуры принимаются по таблице И.4 для j-го месяца и глубины залегания середины k-го слоя z, измеряемой от верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов. При этом за первый месяц (j = 1) принимается тот, в котором глубина сезонного протаивания достигает наибольшего значения. Для σu температура принимается равной температуре на глубине ниже подошвы фундамента на 0,5b (здесь b - ширина подошвы фундамента).

    Таблица И.4​
    Значения коэффициента αj,k
    25133302020-057.png
    И.6 Скорость осадки подземного льда ν, м/год, обусловленная его пластично-вязким течением, определяется по формуле

    25133302020-058.png , (И.9)​

    где p₀ - дополнительное (к природному) вертикальное давление на грунт под подошвой фундамента, кПа, определяемое так же, как и в И.4;
    b - ширина подошвы фундамента, м;
    ki - параметр, характеризующий вязкость льда, определяемый из испытаний образцов льда на одноосное сжатие, °C/(кПа·ч);
    n - число слоев, на которое разделяется толща льда (толщина слоя принимается не более 0,4b);
    kt,j, kt,j-1 - коэффициенты, 1/°C, принимаемые по таблице И.5 в зависимости от температуры основания (T₀ - Tb,f) и расстояний от верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов до кровли zj-1 и подошвы zj j-го слоя льда;
    ωj-1, ωj - безразмерные коэффициенты, определяемые по таблице И.6 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента a/b и соответственно относительных глубин и (здесь z'j-1 и z'j) - расстояния от подошвы фундамента соответственно до кровли и подошвы j-го слоя льда).​

    Таблица И.5​
    Значения коэффициента kₜ
    25133302020-059.png
    Таблица И.6​
    Значения коэффициента ω
    25133302020-060.png
    Среднее дополнительное давление p₀ должно удовлетворять условию (И.8), при этом значение kf определяется по таблице И.3 в зависимости от толщины грунтовой прослойки под фундаментом hₛ и размеров подошвы a и b. Значение σu определяется из испытаний образцов льда на одноосное сжатие при температуре Tₘ (7.2.7) на уровне кровли льда.
     
  6. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение К

    Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями

    К.1 Расчет глубины оттаивания грунтов в основании сооружения (7.3.3) H, м (считая от поверхности грунта под сооружением), за время его эксплуатации t, с (ч), проводится по формулам:
    • под серединой сооружения
    Hc = kₙ(ξc - kc)B; (К.1)​
    • под краем сооружения
    Hₑ = kₙ(ξₑ - kₑ - 0,1β√ψ)B, (К.2)​

    где kₙ - коэффициент, определяемый по таблице К.1 в зависимости от отношения L/B (соответственно длина и ширина сооружения, м) и значений параметров β и ψ;
    ξc и kc - коэффициенты, определяемые по графикам (рисунок К.1) в зависимости от значений параметров αR, β и ψ;
    ξₑ и kₑ - коэффициенты, определяемые по графикам (рисунок К.2) в зависимости от значений параметров αR, β и ψ:​

    αR = λth R₀/B; (К.3)

    β = λf(T₀ - Tbf)/λth(Tin - Tbf); (К.4)

    ψ = λth Tin t/Lν , (К.5)​

    здесь λth и λf - соответственно теплопроводность талого и мерзлого грунтов, Вт/(м·°C), принимаемые по таблице Б.8;
    R₀ - сопротивление теплопередаче пола первого этажа или подвала сооружения, м2·°C/Вт, определяемое в соответствии с СП 50.13330;
    T₀ - расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта, °C, определяемая в соответствии с Г.8;
    Tbf - температура начала замерзания грунта, °C, определяемая по Б.5;
    Tin - расчетная температура воздуха внутри сооружения, °C;
    Lν - теплота таяния мерзлого грунта, Дж/м3, определяемая по формуле (Б.15).
    Примечание - При αR = 0 значения H следует определять по формуле Hₑ = kₙξₑB.

    Таблица К.1​
    Значения коэффициента kₙ
    25133302020-061.png

    25133302020-062.png
    К.2 Если вычисленные по формуле (К.2) значения H получаются меньше нормативной глубины сезонного оттаивания грунта dth,n, то следует принимать H = 1,5dth,n.

    К.3 Максимальная глубина оттаивания грунта Hmax, м, (считая от поверхности грунта под сооружением), соответствующая установившемуся предельному положению границы зоны оттаивания, определяется по формулам:
    • под серединой сооружения
    Hc,max = kₛ ξc,max B, (К.6)​
    • под краем сооружения
    He,max = kₛ ξe,max B, (К.7)​

    где kₛ - коэффициент, определяемый по таблице К.2;
    ξc,max и ξe,max - коэффициенты, определяемые по графикам (рисунок К.3, а, б).​

    Таблица К.2​
    Значения коэффициента kₛ
    25133302020-063.png

    25133302020-064.png
     
  7. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    К.4 Для заглубленного сооружения глубина оттаивания грунта H, м (считая от поверхности грунта под заглубленной частью сооружения), за время t, с (ч), определяется по формулам:
    • под серединой сооружения
    Hc = kₙ(ξd - αR)B; (К.8)​
    • под краем сооружения
    Hₑ = kd Hc, (К.9)​

    где kd - коэффициент, определяемый по таблице К.3;
    ξd - коэффициент, определяемый по графикам (рисунок К.4) в зависимости от отношения заглубления сооружения к его ширине H/B, параметра β и коэффициента ψd, определяемого по формуле​

    ψd = λth Tin t/Lν + ψ₀, (К.10)​

    где ψ₀ - коэффициент, определяемый по графикам (рисунок К.4) в зависимости от параметров H/B и β при ξd = αR.

    25133302020-065.png
    Таблица К.3​
    Значения коэффициента kd
    25133302020-066.png
    К.5 Максимальная глубина оттаивания грунта под заглубленным сооружением Hmax, м, определяется по формулам:
    • под серединой сооружения
    Hc,max = kₛ(ξd,max - αR)B; (К.11)​
    • под краем сооружения
    He,max = kd Hc,max, (К.12)​

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

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

    Hc = kₙ ξ'c B; (К.13)

    Hₑ = kₙ ξ'ₑ B, (К.14)​

    где kₙ - коэффициент, определяемый по К.1, принимая β = 0 и ψ = ψth;
    здесь​

    25133302020-067.png ; (К.15)​

    ξ'c и ξ'ₑ - коэффициенты, определяемые соответственно по графикам (рисунки К.5 и К.6) в зависимости от значения параметров ξ₀ = hth/B и ψth;
    где hth - глубина залегания верхней поверхности многолетнемерзлого грунта, м.​

    25133302020-068.png
    К.7 В случаях проведения мероприятий по предварительному оттаиванию или замене грунтов до глубины hb,th (6.4.3) расчетная глубина оттаивания H, м, (считая от поверхности грунта под сооружением) за время t, с (ч) определяется по формуле

    H = hb,th + hc,e, (К.16)​

    где hc,e - глубина оттаивания грунта под подошвой предварительно оттаянного или замененного слоя грунта, определяемая по формулам (К.13) или (К.14), принимая значения ξ'c и ξ'ₑ по графикам (рисунки К.5 и К.6) при значении параметра ξ₀ = hb,th/B.
     
  8. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение Л

    Определение состояния, свойств и несущей способности оснований свай
    в многолетнемерзлых грунтах по результатам статического зондирования

    Л.1 На территории распространения многолетнемерзлых грунтов статическим зондированием испытывают мерзлые и талые дисперсные грунты, состав и состояние которых позволяет выполнять непрерывное внедрение зонда. Предварительно (при составлении технического задания на изыскания) применимость статического зондирования, в зависимости от грунтовых условий, допускается определять по таблице Л.1.

    Таблица Л.1​
    Применимость статического зондирования в зависимости от грунтовых условий
    25133302020-069.png
    Статическое зондирование следует выполнять специальными зондами: для температурно-каротажного статического зондирования по ГОСТ Р 58888 (содержащий в том числе температурный датчик в конусе) или термостатического зондирования по ГОСТ Р 58961 (содержащий в том числе температурный датчик и нагревательный элемент в конусе).

    Испытания следует выполнять установками тяжелого типа по ГОСТ 19912, обеспечивающими усилие вдавливания и извлечения зонда не менее 100 кН.

    Примечание - В соответствии с требованиями технического задания, с учетом цели и задач изысканий, могут использоваться специальные зонды, имеющие другие дополнительные датчики (порового давления, токового каротажа, сейсмоакустический и др.) и устройства, позволяющие измерять дополнительные характеристики грунта или контролировать процесс зондирования.

    Статическое зондирование в условиях распространения многолетнемерзлых грунтов применяют в комплексе с другими методами инженерно-геокриологических изысканий для выявления и определения:
    • инженерно-геологических элементов;
    • пространственной изменчивости состава, состояния и свойств грунтов;
    • залегания кровли мерзлых грунтов;
    • температуры грунтов;
    • состояния (талое, мерзлое) грунтов;
    • границ зон оттаивания (замораживания) при оттаивании (замораживании) грунтов;
    • засоленности и коррозионной активности грунтов, выявления криопегов;
    • возможности разжижения оттаявших песков при динамических и сейсмических воздействиях;
    • параметров сейсмомикрорайонирования многолетнемерзлых и оттаявших грунтов;
    • характеристик физических, теплофизических, прочностных и деформационных свойств мерзлых и талых грунтов;
    • механических свойств мерзлых грунтов с учетом их оттаивания;
    • возможности погружения (забивки, задавливания, завинчивания) свай до заданной отметки;
    • сопротивлений грунта под нижним концом и по боковой поверхности свай;
    • степени уплотнения (разуплотнения) и упрочнения (снижения прочности) грунтов во времени и пространстве при их оттаивании (замораживании);
    • качества геотехнических работ при инженерной подготовке оснований.
    Л.2 Статическое зондирование выполняют в режиме температурно-каротажного статического зондирования по ГОСТ Р 58888 или термостатического зондирования по ГОСТ Р 58961.

    При испытании измеряют и фиксируют: удельные сопротивления грунта под конусом и вдоль боковой поверхности муфты трения при вдавливании зонда (q и f, кПа), испытании зонда в режиме "стабилизации" (qcs и fss, кПа) и в начальный момент дополнительного вдавливания (додавливания) зонда после завершения его вмерзания в грунт в процессе испытания в режиме "стабилизации" (qci и fsi, кПа); температуру Tc, °C, конуса зонда; глубину и скорость вдавливания Vc, м/мин, зонда; время ts, прошедшее после начала режима "стабилизации" зонда. Вмерзание зонда в грунт допускается считать завершенным, если изменение температуры конуса зонда за последние 3 мин составляет не более 0,03 °C.

    Л.3 Для предварительных расчетов оснований сооружений нормального и повышенного уровней ответственности, а также для окончательных расчетов оснований сооружений пониженного уровня ответственности в глинистых пластичномерзлых (кроме засоленных и заторфованных) грунтах допускается определять нормативные значения характеристик механических свойств грунтов согласно Л.7, сопротивлений грунтов под нижним концом и по боковой поверхности вертикально нагруженных висячих забивных и бурозабивных свай согласно Л.9.

    Окончательные расчеты сооружений допускается выполнять с использованием Л.7, Л.9 в случае выполнения контрольных сопоставлений результатов расчетов по данным статического зондирования и прямых методов испытаний грунтов, выполненных на ключевых участках.

    Л.4 При проведении инженерно-геокриологических изысканий под конкретные сооружения статическое зондирование грунтов выполняют в пределах их контуров или на расстояниях от контуров не более 5 м. Для получения сопоставительных данных часть точек зондирования располагают на расстоянии не более 3 м от горных выработок, в которых производят отбор монолитов для лабораторных исследований, и выполняют другие полевые исследования грунтов, но не менее 1 м от границы выработки и не менее 2 м от оси испытуемой сваи.

    Расположение точек в плане и глубину статического зондирования необходимо назначать согласно СП 47.13330 с учетом [1, часть IV]. При отсутствии соответствующих указаний, учитывающих особенности проектируемого сооружения, допускается руководствоваться аналогичными указаниями для инженерно-геологических скважин.

    Л.5 Состояние грунта и границу между талыми и мерзлыми грунтами по данным зондирования определяют по показаниям температурного датчика зонда и (или) диаграммам, составляемым на основе местного опыта сопоставления результатов бурения разведочных скважин и данных статического зондирования. В случае отсутствия местного опыта для глинистых пластичномерзлых (кроме засоленных и заторфованных) грунтов допускается использовать диаграмму рисунка Л.1, при условии выполнения контрольных сопоставлений с результатами бурения.

    25133302020-070.png
    q и qcs - сопротивления грунта под конусом зонда, зафиксированные соответственно при его погружении
    со скоростью Vc = 0,5 м/мин и через ts = 5 мин после начала релаксационно-ползучего режима испытания
    Рисунок Л.1 - Диаграмма определения состояния грунта по данным статического зондирования​

    Л.6 Природную температуру талого, охлажденного и мерзлого грунтов определяют по показаниям температурного датчика зонда, фиксируемым в процессе его "стабилизации", согласно ГОСТ Р 58888.
     
  9. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Л.7 Нормативные величины предельно длительных значений эквивалентного сцепления ceq, кПа, и компрессионного модуля деформации Ef, МПа, пластичномерзлых грунтов определяют по таблице Л.2. Расчетные значения характеристик определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 20522 с учетом 5.8.

    Таблица Л.2​
    Расчетные значения ceq и Ef
    25133302020-071.png
    Значения характеристик ceq и Ef при расчетной температуре мерзлого грунта определяют на основе откорректированного (корректировка выполняется на основе региональных корреляционных зависимостей между сопротивлением q и температурой грунта) значения q, соответствующего расчетной температуре грунта или путем умножения их значений, полученных по таблице Л.2, на поправочный температурный коэффициент (определяется на основе региональных корреляционных зависимостей между значениями характеристик ceq и Ef и температурой грунта).

    Л.8 Несущую способность основания Fᵤ, кН, вертикально нагруженной висячей сваи в пластичномерзлых грунтах по результатам статического зондирования, определяют по формуле

    Fᵤ = γₜ ∑Fui /n γg γₘ, (Л.1)​

    где γₜ - температурный коэффициент, учитывающий изменения температуры грунтов основания из-за случайных изменений температуры наружного воздуха, определяется по приложению П;
    Fui - частное значение предельно длительного сопротивления основания сваи, определяемое в соответствии с Л.9;
    γg - коэффициент надежности по грунту, определяемый в соответствии с требованиями ГОСТ 20522;
    γₘ - коэффициент надежности, учитывающий метод определения несущей способности основания сваи, при использовании результатов статического зондирования принимается:
    а) при отсутствии в зоне проектируемого объекта статических испытаний свай γₘ = 1,25,
    б) при проведении на ключевом участке в зоне проектируемого объекта сопоставительных испытаний грунтов сваей статической вдавливающей нагрузкой и статическим зондированием γₘ рассчитывается по формуле​

    γₘ = Fui/Fu,n + 0,1,​

    где Fui - предельно длительное сопротивление основания сваи на ключевом участке, рассчитанное по данным статического зондирования;
    Fu,n - предельно длительное сопротивление основания опытной сваи на ключевом участке, определенное по данным испытания сваи статической нагрузкой;
    n - число точек зондирования.​

    Л.9 Частное значение предельно длительного сопротивления основания Fui, кН, вертикально нагруженной висячей сваи в пластичномерзлых грунтах в точке зондирования определяют по формуле

    Fui =k(Rc A + γaf ∑Rafc,i Aaf,i), (Л.2)​

    где k - коэффициент, учитывающий различие в состоянии многолетнемерзлых грунтов в период статического зондирования (при природной температуре грунта) и эксплуатации (при расчетной температуре грунта) проектируемого сооружения, определяемый согласно 7.2.10; при вычислении коэффициента k температура грунта определяется как средняя на участке, расположенном в пределах одного диаметра d выше и четырех диаметров d ниже отметки острия проектируемой сваи (где d - диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи, м);
    Rc - удельное предельно длительное сопротивление пластичномерзлого грунта под нижним концом сваи по данным зондирования в рассматриваемой точке, кПа;
    A - площадь поперечного сечения сваи, м2;
    γaf - коэффициент, зависящий от вида поверхности смерзания, принимаемый согласно В.3;
    Rafc,i - удельное предельно длительное сопротивление пластичномерзлого грунта сдвигу по боковой поверхности смерзания сваи в пределах i-го слоя грунта, кПа;
    Aaf,i - площадь поверхности смерзания i-го слоя грунта с боковой поверхностью сваи, м2.​

    Удельное предельно длительное сопротивление пластичномерзлого грунта под нижним концом сваи Rc, кПа, по данным статического зондирования в рассматриваемой точке определяется по формуле

    Rc = β₁ q, (Л.3)​

    где β₁ - коэффициент перехода от qc к Rc, принимаемый для забивных и бурозабивных свай по таблице Л.3;
    qcν - среднее значение удельного сопротивления грунта, кПа, под конусом зонда, полученное из опыта, на участке, расположенном в пределах одного диаметра d выше и четырех диаметров d ниже отметки острия проектируемой сваи.​

    Таблица Л.3​
    Коэффициент β₁
    25133302020-072.png
    Удельное предельно длительное сопротивление пластичномерзлого грунта сдвигу по боковой поверхности смерзания сваи в пределах i-го слоя грунта Rafc,i, кПа, по данным статического зондирования в рассматриваемой точке определяется по формуле

    Rafc,i = β₂ fsi, (Л.4)​

    где β₂ - коэффициент, принимаемый для забивных и бурозабивных свай по таблице Л.4;
    fsi - среднее значение удельного сопротивления i-го слоя грунта, кПа, вдоль боковой поверхности муфты трения, измеренное в начальный момент дополнительного вдавливания (додавливания) зонда после завершения его вмерзания в грунт в процессе испытания в режиме "стабилизации".​

    Таблица Л.4​
    Коэффициент β₂
    25133302020-073.png
    Для многолетнемерзлых грунтов несливающегося типа сопротивление участка талого грунта сдвигу по боковой поверхности сваи по данным статического зондирования рассчитывается согласно СП 24.13330.
     
  10. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение М

    Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге

    М.1 Контролируемые параметры, параметры устройств контроля, применяемые при геотехническом мониторинге сооружений в зависимости от принципа строительства, приведены в таблице М.1.

    Таблица М.1​
    Основные контролируемые параметры при геотехническом мониторинге сооружений
    25133302020-074.png
    М.2 Периодичность измерений контролируемых параметров при проведении геотехнического мониторинга в период строительства и реконструкции в зависимости от принципа строительства приведены в таблице М.2.

    Таблица М.2​
    Периодичность проведения измерений контролируемых параметров
    в период строительства и реконструкции сооружений
    25133302020-075.png
    М.3 При мониторинге в сложных геокриологических условиях, а также для уникальных вновь возводимых и реконструируемых сооружений, допускается дополнительно производить фиксацию контролируемых параметров, не указанных в таблицах М.1, М.2.
     
  11. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение Н

    Расчет глубины оттаивания и промерзания в основании подземных и
    наземных магистральных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах

    Н.1 Глубину многолетнего оттаивания многолетнемерзлых грунтов под центром горячих и теплых подземных трубопроводов (см. расчетную схему на рисунке Н.1 а) следует рассчитывать по формуле (Н.1).

    25133302020-076.png , (Н.1)​

    где Hth - глубина многолетнего оттаивания, отсчитываемая от дневной поверхности, м;
    rins - радиус до внешней образующей изоляции трубы;
    ςₜ, ςₙ безразмерные глубины оттаивания под центром трубы, определяемые по номограммам на рисунках Н.2 и Н.3 в зависимости от безразмерных параметров m, Iₜ, βT.​

    25133302020-077.png
    Рисунок Н.1 - Расчетная схема для определения глубины многолетнего оттаивания многолетнемерзлых грунтов
    под теплыми и горячими трубопроводами, проложенными подземно (а) и наземно (б)

    25133302020-078.png
    Рисунок Н.2 - Номограмма для определения многолетнего оттаивания
    многолетнемерзлых грунтов вокруг теплого и горячего трубопроводов

    25133302020-079.png
    Рисунок Н.3 - Номограмма для определения оттаивания многолетнемерзлых грунтов вокруг холодного трубопровода

    m = hₚ/rins, (Н.2)

    Iₜ = λth(Tins - Tbf)t / 4Lν rins² + Iₜₑ, (Н.3)

    βT = -λf(T₀ - Tbf) / λth(Tins - Tbf), (Н.4)​

    где hₚ - глубина заложения подземного трубопровода, считая от дневной поверхности до центра трубы, м;
    λf - коэффициент теплопроводности мерзлого грунта, Вт/(м·°C);
    λth - коэффициент теплопроводности талого грунта, Вт/(м·°C);
    Tins - средняя годовая температура внешней поверхности кольцевой изоляции трубы, °C, определяется по формуле (Н.5);
    T₀ - температура многолетнемерзлого грунта, °C;
    Tbf - температура начала промерзания-оттаивания грунта, °C;
    t - расчетное время, ч;
    Lν - удельные затраты тепла на оттаивание грунта, Вт·ч/м3, определяются по формуле (Н.7);
    Iₜₑ - эквивалентное безразмерное время, для многолетнемерзлых грунтов сливающегося типа принимается равным нолю, несливающегося типа определяется по номограмме на рисунке Н.2 при ξₜ = H₀/rins и βT = 0,0 (H₀ - глубина залегания кровли многолетнемерзлого грунта, м). Для многолетнемерзлых грунтов несливающегося типа безразмерная температура принимается βₜ = 0,0.​

    Tins = (Tₚᵣ + T₀ 2π λth RT / A) / (1 + 2π λth RT / A), (Н.5)

    25133302020-080.png , (Н.6)​

    где Tₚᵣ - среднегодовая температура продукта, °C;
    25133302020-081.png .​

    Lν = L₀·ρf·(Wtot - Ww)/(1 - Wtot) + 0,5·Cth·Tins - Cf·T, (Н.7)​

    где L₀ - удельная теплота фазовых превращений воды, L₀ = 93 (Вт·ч)/кг;
    ρf - плотность мерзлого грунта, кг/м3;
    Wtot - суммарная влажность мерзлого грунта;
    Ww - количество незамерзшей воды в мерзлом грунте при температуре T;
    Cth, Cf - объемная теплоемкость талого и мерзлого грунта, Вт·ч/м3·°C.​

    Н.2 Глубина многолетнего промерзания грунта под центром холодного трубопровода, расположенного на участке с многолетнемерзлыми грунтами несливающегося типа Hf принимается равной Hth и рассчитывается по формулам (Н.1), (Н.3), (Н.5), (Н.6), (Н.7) и номограмме (рисунок Н.2) при βₜ = 0,0. При этом в формуле (Н.3) в качестве Tins следует принять абсолютное значение температуры и Iₜₑ = 0,0, а в формуле (Н.7) - Cth = Cf = 0,0 и Ww = 0,0.

    Если в результате расчета глубина промерзания Hf окажется больше глубины залегания кровли многолетнемерзлых грунтов, то следует принять Hf = H₀.

    Н.3 Глубину многолетнего оттаивания многолетнемерзлых грунтов под центром горячего и теплого наземных трубопроводов Hth, расположенных на участках с многолетнемерзлыми грунтами сливающегося типа, следует рассчитывать по формуле (см. расчетную схему на рисунке Н.1 б):

    25133302020-082.png , (Н.8)​

    где α₂ - безразмерный параметр, определяемый по номограмме (рисунок Н.4 а) в зависимости от диаметра трубы dₚ = 2rₚ;
    β₂ - безразмерный параметр, определяемый по номограмме (рисунок Н.4 б) в зависимости от ширины bins и толщины δins плоского теплоизолятора, м;
    μ = 1 + 0,033T₀ - поправочный коэффициент, учитывающий отток тепла в мерзлую зону;
    Lν,H - удельные затраты тепла на оттаивание грунта, определяются по формуле (Н.9), Вт·ч/м3;
    Sэ - эквивалентный слой, определяется по формуле (Н.10), м.​

    25133302020-083.png
    Рисунок Н.4 - Графики для определения коэффициентов α₂ (а) и β₂ (б) при расчете
    многолетнего оттаивания многолетнемерзлых грунтов под теплыми и горячими трубопроводами

    Lν,H = L₀·ρf·(Wtot - Ww)/(1 - Wtot) + 0,5·Cth·Tₚᵣ - 2,4Cf·T, (Н.9)

    Sэ = δins λth/λins - на многолетнемерзлых грунтах сливающегося типа;

    Sэ = δins λth/λins + H₀ - на многолетнемерзлых грунтах несливающегося типа. (Н.10)​
     
  12. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение П

    Определение температурного коэффициента

    П.1 Температурный коэффициент γₜ определяется по формуле

    γₜ = 1,15(1 + ν²) - 1,61ν√(ln(τ/ν)), (П.1)​

    где τ - длительность эксплуатации сооружения на прогнозный период, лет;
    ν - коэффициент вариации несущей способности, безразмерный.​

    Примечание - Если γₜ < 0, следует принимать γₜ = 0, в данном случае применять принцип I при проектировании основания фундаментов не допускается, следует предусматривать дополнительное охлаждение грунтов или использовать II принцип строительства. Если γₜ > 1, следует принимать γₜ = 1.

    П.2 Коэффициент вариации несущей способности основания вычисляется по формуле

    25133302020-084.png , (П.2)​

    где Tbf - температура начала замерзания грунта, °C, определяемая согласно приложению Б;
    T'₀ - расчетная среднегодовая температура на верхней поверхности многолетнемерзлого грунта в основании сооружения, °C, определяемая согласно приложению Д, для оснований опор линий электропередачи, антенно-мачтовых опор и трубопроводов T'₀ принимается равной среднегодовой температуре многолетнемерзлого грунта T₀, определяемой согласно приложению Г;
    A - амплитуда сезонных колебаний температуры наружного воздуха, °C, определяемая как полуразность значений среднемесячной температуры самого теплого и самого холодного месяца по СП 131.13330;
    Dm,e - коэффициент затухания случайных колебаний температуры с глубиной, безразмерный, определяемый по таблице П.1 и принимаемый равным Dₘ для столбчатых и ленточных фундаментов и Dₑ - для свайных;
    σ - среднеквадратическое отклонение среднегодовой температуры наружного воздуха, °C, определяемое по таблице П.2;
    Tm,e - расчетная температура многолетнемерзлого грунта, °C, определяемая по 7.2.7: для оснований сооружений с холодным подпольем по формуле (7.4), для оснований опор линий электропередачи, антенно-мачтовых опор и трубопроводов по формуле (7.7) и принимаемая равной Tₘ для столбчатых и ленточных фундаментов и Tₑ - для свайных;
    C - коэффициент, град¹⁄², принимаемый равным 0,24 для свайных фундаментов, а для столбчатых и ленточных - в зависимости от вида грунта под подошвой фундамента: 0 - для крупнообломочных и песчаных грунтов, 0,19 - для супесей и 0,29 - для суглинков и глин.​

    Таблица П.1​
    Коэффициенты затухания случайных колебаний температуры с глубиной
    25133302020-085.png
    Таблица П.2​
    Среднеквадратическое отклонение средней годовой температуры наружного воздуха σ
    25133302020-086.png
     
  13. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение Р

    Проектирование и применение охлаждающих устройств

    Р.1 Сезоннодействующие охлаждающие устройства или термосифоны, в которых за счет циркуляции газа (фреона, пропана, аммиака и др.) или жидкости (керосина, антифриза, этиленгликоля и др.) охлаждается окружающий грунт, следует применять для сохранения мерзлого состояния грунтов оснований при строительстве и эксплуатации, для предпостроечного замораживания грунтов основания, для повышения несущей способности опор линейных сооружений в пластичномерзлых грунтах, создания ледогрунтовых завес, восстановления нарушенного при эксплуатации сооружения теплового режима грунтов основания фундаментов, упрощения конструктивных решений и технологии нулевого цикла, а также для сокращения сроков строительства и других целей. Охлаждающие устройства могут быть вертикальными, горизонтальными или наклонными с одним или несколькими конденсаторами.

    Р.2 Сезоннодействующее парожидкостное охлаждающее устройство представляет собой закрытую сверху и снизу металлическую трубу, в нижней части которой (0,05 - 0,1 высоты трубы) находится под давлением легкокипящая жидкость. К верхней части трубы для увеличения эффективности установки может быть присоединен выносной конденсатор. Работа парожидкостного охлаждающего устройства основана на конвекции легкокипящей жидкости под влиянием естественной разности температур охлаждаемого массива грунта и атмосферного воздуха. В зимнее время жидкость в нижней части установки, находящейся в грунте, испаряется за счет тепла, поступающего из грунта. Пары жидкости поднимаются вверх и конденсируются на холодных стенках трубы или в конденсаторе, находящихся выше поверхности грунта, отдавая тепло в атмосферу. Конденсат стекает по стенкам трубы в ее нижнюю часть. В летнее время, когда температура воздуха выше, чем температура многолетнемерзлого грунта, пары жидкости в верхней части охлаждающего устройства не конденсируются и действие ее прекращается.

    Р.3 Устройство СОУ выполняется в соответствии с проектом, разработанным специализированной организацией. Проект должен содержать теплотехнический расчет, план расположения СОУ, значение глубины заложения устройств, тип теплоносителя и другие параметры. В проекте должны быть указаны требования по эксплуатации устройств и мониторингу за их работоспособностью, температурой охлаждаемого грунтового массива, требования к контролю качества при изготовлении устройств и установке в основание сооружения.

    Р.4 Выбор конструкции охлаждающих установок и всей замораживающей системы в целом определяется конструктивными особенностями зданий и сооружений, технологическими особенностями их строительства и эксплуатации, а также температурным режимом грунтов.

    Р.5 Устройство системы СОУ следует выполнять до начала зимнего периода. Предпочтительнее использовать охлаждающие устройства, поставляемые с завода в полной эксплуатационной готовности. Для защиты устройства от коррозии следует выполнять антикоррозионное покрытие.

    Р.6 При замораживании грунтов одновременно с возведением надземной части сооружения замораживающие колонки должны быть расположены:

    а) при наличии столбчатых фундаментов - с двух или четырех сторон фундамента;

    б) при наличии ленточных фундаментов - симметрично их продольной оси с шагом, равным диаметру льдогрунтового цилиндра;

    в) при наличии свайного фундамента - устанавливая испаритель возле сваи или в теле сваи (конструкция - "термосвая").​

    Расчет глубинного охлаждения, замораживания грунта

    Методика расчета радиуса охлаждения, замораживания грунта rf, м, вокруг замораживающей колонки осуществляется по номограммам. Для определения радиуса охлаждения, замораживания следует использовать формулу

    rf = ηa · rp, (Р.1)​

    где rp - внешний радиус замораживающей колонки, м;
    ηa - безразмерный параметр, определяемый по номограмме на рисунке Р.1 в зависимости от значений безразмерных параметров b, M, Ha, которые определяются по формулам:​

    b = (λf / rp)Rin; (Р.2)​
    охлаждение
    M = (T₀ - Tf) / (Tf - Tin); (Р.3)

    Ha = λf(T₀ - Tin)tf / rₚ²L₀ ρd Ww; (Р.4)​
    замораживание
    M = λth(T₀ - Tbf) / λf(Tbf - Tin); (Р.5)

    Ha = λf(Tbf - Tin)tf / rₚ²L₀ ρd,th Wtot, (Р.6)​

    где Rin - внутреннее термическое сопротивление колонки теплообмену, м2·°C/Вт, определяемое для парожидкостных термосифонов по формуле (Р.7), для воздушных и рассольных установок - по формуле (Р.8), для жидкостных термосифонов - по формуле (Р.9);
    λf, λth - теплопроводность грунта в мерзлом и талом состояниях, Вт/(м·°C);
    Tbf - температура начала замерзания грунта, °C;
    Tf - максимальная температура грунта в твердомерзлом состоянии, °C;
    T₀ - начальная температура грунта у подошвы слоя с годовыми теплооборотами, °C;
    Tin - средняя по длине колонки температура рабочего тела, °C, принимаемая для парожидкостных термосифонов равной средней за период его работы отрицательной температуре наружного воздуха (Tair,t) плюс 1 °C, для жидкостных термосифонов - плюс 4 °C, для воздушных установок - плюс 3 °C, для рассольных установок - равной Tₚ + 1 °C (Tₚ - температура рассола в подающей магистрали);
    tf - продолжительность охлаждения, замораживания, ч;
    L₀ - удельная теплота фазовых превращений вода-лед в расчете на единицу массы, 93 Вт·ч/кг;
    ρd,f, ρd,th - плотность мерзлого и талого грунта в сухом состоянии, кг/м3;
    Wtot - суммарная влажность грунта;
    Ww - содержание незамерзшей воды при температуре T₀.​

    25133302020-087.png
    Рисунок Р.1 - Номограмма для расчета радиуса охлаждения и оттаивания

    Rin = Sₑ / αout Sc; (Р.7)

    Rin = 1/αin; (Р.8)

    Rin = Sₑ / αout Sc + 1/αin, (Р.9)​

    где αout - коэффициент теплообмена между наружным воздухом и поверхностью конденсатора парожидкостного термосифона, Вт/(м2·°C), определяемый по данным таблицы Р.1;
    αin - коэффициент теплообмена между рабочим телом и внутренней поверхностью колонки, принимаемый для жидкого рабочего тела равным 116 Вт/(м2·°C), для газообразного - 25 Вт/(м2·°C);
    Se, Sc - площади поверхности испарителя и конденсатора термосифона, м2.​

    Таблица Р.1​
    Значения αout для стальных гладких (числитель) и
    оребренных (знаменатель) труб конденсатора термосифона
    25133302020-088.png

    Для воздушных и рассольных установок дополнительно определяется необходимая интенсивность подачи (расход) воздуха или рассола к колонке. Расчет осуществляется по формуле

    Ga.p = 1,2·π·rf²·lₚ·Lν / cw,b·ΔT·tf, (Р.10)​

    где Ga.p - необходимый расход воздуха или рассола, м3/ч;
    lₚ - длина подземной части колонки, м;
    Lν - количество тепла, отводимого при охлаждении и замораживании 1 м3 грунта, Вт·ч/м3;
    cw,b - объемная теплоемкость рабочего тела, принимаемая для воздуха равной 0,39 Вт·ч/(м3·°C), для рассола - 957 Вт·ч/(м3·°C);
    ΔT - разность температуры на входе и выходе из колонки, принимаемая равной для воздуха 6 °C, для рассола 2 °C.​

    Lν = L₀·ρd,f·Ww; (Р.11)

    Lν = L₀·ρd,th·Wtot. (Р.12)​

    Необходимая производительность холодильной станции П, кВт, вычисляется по формуле

    П = 0,0012Lν·V/tf, (Р.13)​

    где V - объем охлаждаемого, замораживаемого грунта.

    В случае многослойного основания все грунтовые характеристики осредняются в интервале глубин от дневной поверхности до уровня погружения замораживающей колонки. Осреднение осуществляется по формуле

    25133302020-089.png , (Р.14)​

    где A - осредненное значение грунтовой характеристики;
    Ai - значение грунтовой характеристики в i-м слое;
    hi - мощность i-го слоя;
    n - число слоев в интервале осреднения.​
     
  14. admin

    admin Администратор

    Регистрация:
    05.12.09
    Сообщения:
    999
    Лайки:
    257
    Приложение С

    Способы устройства магистральных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах

    С.1 При изысканиях трасс и проектировании магистральных трубопроводов по инженерно-геокриологическим и геоморфологическим признакам местность делят на четыре группы (таблица С.1). По этим признакам прогнозируется влияние будущего трубопровода на окружающую природную среду, в том числе и на многолетнемерзлые грунты, выбирается способ устройства трубопровода (таблица С.2) и назначается его эксплуатационный режим.

    Таблица С.1​
    Классификация местности применительно к трубопроводному строительству
    25133302020-090.png
    Таблица С.2​
    Способы устройства магистральных трубопроводов
    25133302020-091.png
    С.2 При выборе способов устройства трубопроводов необходимо учитывать просадку грунта при оттаивании и образование (при наличии высокольдистых грунтов и льдов) термокарста при подземном способе устройства горячих трубопроводов на грунтах I и II типов местности. При устройстве холодных трубопроводов в грунтовых условиях III и IV типов необходимо учитывать воздействие на трубопроводы сил морозного пучения.

    С.3 При специальном обосновании подземный или наземный способ устройства трубопроводов допускается: на сваях или с вывешиванием (в качестве страховочного мероприятия) трубопроводов на тросах, прикрепляемых к неподвижным опорным системам, расположенным за зоной возможного оттаивания грунтов вокруг трубопроводов. Трос служит для контроля осадок трубопровода и при необходимости его выравнивания.

    С.4 В качестве меры предотвращения или снижения оттаивания грунта в основании подземных или наземных трубопроводов следует использовать регулирование температуры транспортируемого по трубопроводу продукта.

    Библиография

    [1] СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства (ч. I - VI)

    [2] СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

    [3] СП 32-101-95 Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов

    [4] СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства

    [5] СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства

     
Похожие темы
  1. admin
    Ответов:
    10
    Просмотров:
    9 716
  2. admin
    Ответов:
    12
    Просмотров:
    27 345
  3. admin
    Ответов:
    8
    Просмотров:
    2 951
  4. admin
    Ответов:
    10
    Просмотров:
    2 173
  5. admin
    Ответов:
    15
    Просмотров:
    3 931
Загрузка...
Статус темы:
Закрыта.
Чтобы задать вопрос, получить консультацию или поделиться опытом