СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

Приложение 3

Обязательное

Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта

1. Нормативная глубина сезонного оттаивания грунта d_th,n м, определяется по данным натурных наблюдений по формуле

,                                                                   (1)

где d’_th – наибольшая глубина сезонного оттаивания грунта в годовом периоде, м, устанавливаемая по данным натурных наблюдений в соответствии с ГОСТ 26262–84;

k_w,c и k_w – коэффициенты, принимаемые по табл. 1 в зависимости от суммарной влажности грунта w_tot, устанавливаемой согласно указаниям п. 5 на период эксплуатации сооружения, и влажности грунта в период наблюдений;

T_bf – температура начала замерзания грунта, ° С, определяемая по прил. 1;

T_th,c – расчетная температура поверхности грунта в летний период, ° С, определяемая по формуле

T_th,c = 1,4T_th,m + 2,4 °C;                                                                         (2)

t_th,c – расчетная продолжительность летнего периода, ч, оп­ре­де­ляемая по формуле

t_th,c = 1,15t_th,m + 360 ч;                                                                           (3)

здесь T_th,m и t_th,m – соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период положительных температур, °C, и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СНиП 2.01.01-82, причем для климатических подрайонов IБ и IГ значения T_th,m и t_th,m следует принимать с коэффициентом 0,9;

T_th и t_th – соответственно средняя температура воздуха, °C, за период положительных температур и продолжительность этого периода, ч, в год проведения наблюдений, принимаемые по метеоданным.

Таблица 1

Коэффициенты k_w и k_w,c

2. Нормативная глубина сезонного промерзания грунта d_f,n, м, определяется по формуле

,                                                  (4)

где  d’_f – наибольшая глубина сезонного промерзания грунта в годовом периоде, м, устанавливаемая по данным натурных наблюдений в соответствии с ГОСТ 24847–81;

T_f,m t_f,m – соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период отрицательных температур, ° С и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СНиП 2.01.01-82;

T_f и t_f – соответственно средняя температура воздуха, ° С, за период отрицательных температур и продолжительность этого периода, ч, в год проведения наблюдений, принимаемые по метеоданным;

 k_w, k_w,c – значения те же, что и в формуле (1).

и T_bf

3. При отсутствии данных натурных наблюдений нормативную глубину сезонного оттаивания грунта d_th,n, м, допускается определять по формуле

,                             (5)

где

;                                (6)

;             (7)

T_th,c и T_bf – обозначения те же, что в формулах (1) – (3);

t_th,c = 1,15t_th,c + 0,1t₁;                                                                             (8)

t₁– время, принимаемое равным 1,3×10⁷ С (3600 ч);

t₂– время, принимаемое равным 2,7×10⁷ С (7500 ч);

   T_o– расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта, ° С, определяемая по указаниям п. 8;

l_th и l_f – теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунта, Вт/(м× ° С) {ккал/(м×ч×° С)};

C_th и C_f – объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунта, Дж/(м³×° С) {ккал/(м³×° С)};

k_m – коэффициент, принимаемый для песчаных грунтов равным 1,0, а для пылевато-глинистых – по табл. 2 в зависимости от значения теплоемкости C_f и средней температуры грунта , ° С, определяемой по формуле

;                                                      (9)

L_n – теплота таяния (замерзания) грунта, Дж/м³ (ккал/м³), определяемая по обязательному приложению 1 при температуре грунта, равной 0,5,° С.

Таблица 2

Коэффициент k_m

4. Нормативная глубина сезонного промерзания грунта d_f,n, м, определяется по формуле

,                                                       (10)

где

q₂ = L_n – 0,5C_f(T_f,m – T_bf),                                                         (11)

здесь Ln – теплота замерзания грунта, Дж/м³ (ккал/м³), определяемая по обязательному приложению 1 при температуре грунта = 0,5(T_f,m – T_bf), ° С.

Остальные обозначения те же, что в формуле (4).

5. В случаях, когда предусматриваются вертикальная планировка территории подсыпкой, регулирование поверхностного стока и другие мероприятия, приводящие к понижению уровня подземных вод, значения теплофизических характеристик при расчете нормативных глубин сезонного оттаивания и промерзания грунтов по формулам (5) и (10), а также значения коэффициента k_w,c в формулах (1) и (4) следует принимать при влажности грунта, равной:

для крупнообломочных грунтов               0,04

для песков (кроме пылеватых)               0,07

для песков пылеватых                         0,10

для пылевато-глинистых грунтов        w_p + 0,5I_p

для биогенных грунтов                        1,1w_p.

где I_p и w_p – соответственно число пластичности и влажности грунта на границе пластичности.

6.  Расчетная глубина сезонного оттаивания d_th и расчетная глубина сезонного промерзания грунта d_f определяются по формулам:

;                                                                                      (12)

d_f = k_hd_f,n,                                                                                             (13)

где d_th и d_f,n – нормативные глубины соответственно сезонного оттаи­вания и сезонного промерзания грунта;

k’_h и k_h – коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по табл. 3.

Таблица 3

Коэффициенты и k_h

7. Нормативное значение среднегодовой температуры вечномерзлого грунта T_o,n определяется по данным полевых измерений температуры грунтов в соответствии с ГОСТ 25358–82 на опытных площадках с естественными условиями. Допускается значение T_o,n принимать равным температуре грунта на глубине 10 м от поверхности.

8. Расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта T_o, ° С, устанавливается на основании прогнозных расчетов изменения температурного режима грунтов на застраиваемой территории.

Допускается определять значение T_o, ° С, по формуле

,             (14)

где     t_y – продолжительность года, принимаемая равной  3,15×10⁷ С (8760 ч);

T_f,m и t_f,m – соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха в период отрицательных температур, ° С, и продолжительность этого периода, с(ч), принимаемые по СНиП 2.01.01-82;

L_n – теплота таяния (замерзания) грунта, Дж/м³ (ккал/м³), определяемая по обязательному приложению 1;

R_s – термическое сопротивление снегового покрова, м²×° С/Вт (м²×ч×° С/ккал), определяемое по формуле

,                                                                      (15)

здесь m_L = 1,0 т×° С/(м²×Вт) [1,16 т×ч×° С/(м²×ккал)] – коэффициент учета размерностей;

d_s – средняя высота снегового покрова, м, принимаемая по метеоданным;

r_s – средняя плотность снегового покрова, т/м³, принимаемая по метеоданным.

Примечания: 1. В районах со средней скоростью ветра в зимний период свыше 5 м/с рассчитанное по формуле (15) значение R_s следует увеличивать в 1,3 раза.

2. Если при расчете по формуле (14) T_o > T_bf, то следует принимать Т_о = Т_о,n.

Приложение 4

Обязательное

Расчет температурного режима

вентилируемого подполья

1. Температурный режим вентилируемого подполья характеризуется среднегодовой температурой воздуха в подполье Т_с,а, устанавливаемой расчетом в зависимости от предусмотренного проектом значения среднегодовой температуры вечномерзлого грунта на его верхней поверхности Т’_о (п. 4.13), теплового режима сооружения и режима вентилирования подполья.

2. Среднегодовая температура воздуха в вентилируемом подполье Т_с,а, ° С, обеспечивающая предусмотренную в проекте среднегодовую температуру вечномерзлого грунта на его верхней поверхности Т’_о, ° С, вычисляется по формуле

,                                                                                       (1)

где k_o– коэффициент, принимаемый по табл. 1 в зависимости от значений t_f,n и l_f /l_th;

здесь t_f,n – продолжительность периода с отрицательной среднесуточной температурой воздуха, сут, принимаемая по СНиП 2.01.01-82;

l_f  и l_th – теплопроводность соответственно мерзлого и талого грунта.

Таблица 1

Коэффициент k₀

3. Среднегодовая температура вечномерзлого грунта на его верхней поверхности Т’_о, ° С, определяется расчетом по условию обеспечения требуемых значений расчетной температуры грунтов в основании сооружения (п. 4.12) с учетом мерзлотно-грунтовых и климатических условий участка строительства. Допускается принимать значение Т’_о по табл. 2 в зависимости от среднегодовой температуры грунта Т_о, ширины сооружения В и глубины заложения фундаментов z с учетом температуры начала замерзания грунта T_bf.

Таблица 2

Значение температур