Практичне заняття №5. Захист грунтів від промерзання

Задача № 1

З метою оберігання грунту від промерзання на місці викопування котловану заздалегідь розорана земля на глибину h₁ = 25 см і потім покрита шаром тирси. Грунт глинистий.

Визначити, на яку товщину слід насипати шар тирси з тим, щоб на початок земляних робіт грунт не піддався промерзанню. За проектом організації будівництва виконання земляних робіт на цьому об'єкті планується починати 3 січня. У районі будівництва початок періоду негативних температур - 4 листопада. Средньомісячні температури в листопаді - 2,1°С; у грудні -8°С.

Середня товщина снігового покриву h_с = 0 (сніговий покрив не враховується).

Рішення задачі

Найбільша глибина промерзання грунту (у см) до якого-небудь терміну від початку зими орієнтовно визначається по емпіричній формулі

t_z - градусо-дні протягом періоду, за який визначається глибина промерзання;

K₁ - коефіцієнт еквівалентності глибини промерзання по відношенню до глинистого грунту. Для умови завдання за місцевими умовами кількість градусо-днів складе:

у листопаді 2,1 X 28 = 59 градусо-днів,

в грудні 8,0 X 31 = 248

в січні 8,0 X 2 = 16.

Отже t_z = 323 градусо-днів.

Коефіцієнт Р буде в цьому випадку рівний:

Значення К₁ для глинистого грунту за даними додатку А, приймаємо 1.

Тоді глибина промерзання неутепленого грунту буде рівна

Шар розораної і заборонованої землі завтовшки 25 см еквівалентний шару глинистого грунту завтовшки

Таким чином, глибина промерзання грунту при його розорювані дорівнюватиме 0,71 - 0,31 + 0,25 = 0,65 см.

Шукана товщина шару тирси h₂ визначиться з рівняння:

h₂ К_ут = 0,65 м;

згідно додатку А К_ут = 1,9, звідки

Задача № 2

На будівництві в січні місяці сталася перерва між земляними роботами і укладанням фундаментів на період Z = 5 діб.

Якої товщини слід укласти шар утеплювача з сухого шлаку на поверхню грунту, щоб оберегти грунт від замерзання. Грунт - супіщаний. Середня температура повітря t = -20°С.

Рішення задачі

Глибину промерзання супіщаного грунту в см можна визначити по формулі:

де

Для умов даного завдання Р = 205/1000 = 0,1;

по додатку А К₁= 0,92. Тоді

Товщина шару шлаку h₁ (еквівалентна шару супіщаного грунту 0,22 м), згідно з даними додатка А, визначається по формулі:

звідки h₁ = 0,15 м.

Практичне заняття №5. Захист грунтів від промерзання

Задача № 1

З метою оберігання грунту від промерзання на місці викопування котловану заздалегідь розорана земля на глибину h₁ і потім покрита шаром утеплювача. Грунт глинистий.

Визначити товщину шару утеплювача з тим, щоб на початок земляних робіт грунт не піддався промерзанню. Середня товщина злежаного снігового покриву h_с.

Середньомісячні температури зимових місяців і дати початку періоду з негативними температурами приведені в таблиці 2.

Задача № 2

На будівництві в січні місяці сталася перерва між земляними роботами на період Z діб. Якої товщини слід укласти шар утеплювача на поверхню грунту, щоб оберегти грунт від замерзання.

Середньомісячні температури зимових місяців приведені в таблиці 2.

Таблиця 1 – Вихідні дані для розрахунку.

№ варіанту	h₁, м	Вид грунту	Вид утеплювача	h_с, м	Початок земляних робіт	Z, діб
	0,20 0,30 0,25 0,35 0,10 0,15 0,25 0,20	Суглинистий Супіщаний Піщаний Глинистий Супіщаний Глинистий Суглинистий Піщаний Супіщаний Піщаний Глинистий Супіщаний Глинистий Суглинистий Піщаний	Стружка Шлак сухий Солома Солома Тирса Тирса Шлак вологий Листя Торф Тирса Листя Шлак сухий Стружка Торф Шлак вологий	0,10 0,15 0,20 0,10 0,15 0,05 0,10 0,20 0,15 0,10 0,15	15.12 15.01 1.02 10.12 20.12 10.01 25.01 15.12 20.11 25.12 15.01 1.02 5.01 10.12 20.12

Таблиця 2 – Середньомісячні температури зимових місяців

№ варіанту	Початок періоду з негативними температурами	Середньомісячна температура, °С
листопад	грудень	січень
	5.11 15.11 1.11 4.11 1.11 1.11 4.11 15.11 1.11 5.11 8.11 5.11 10.11 12.11 10.11	- 4,9 - 0,9 - 2,8 - 6,8 - 4,6 - 5,9 -5,1 -0,8 -3,6 -4,1 -3,2 -2,5 -2,9 -1,7 -1,8	- 10,3 - 5,5 - 8 - 12,3 - 11 - 11,2 -13,2 -8,1 -9,6 -9,2 -10,9 -10,2 -11,7 -8,4 -9,8	- 13,6 - 7,6 - 10,8 - 15,1 - 15,4 - 13,3 -14,8 -10,2 -12,5 -13,3 -14,7 -13,6 -15,1 -13,2 -14,3

Додаток А.

I. Значення еквівалентної товщини різних утеплювачів по відношенню до грунту - К_ут

Характер грунту	Листя	Стружка	Тирса	Котельний шлак	Сніг злежаний	Сніг рихлий	Торф
сухий	вологий
Піщаний Супіщаний Суглинистий Глинистий	3,3 3,1 2,7 2,2	3,2 3,1 2,6 2,1	2,8 2,7 2,8 1,9	1,9 1.6 1,3	1,6 1,5 1,3 1,1	2,3 2,0 1,8 1,5	3,0 2,8 2,4 2,0	2,8 2,7 2,3 1,9

II. Значення коефіцієнта K₁, що визначає глибину промерзання грунту по відношенню до глинистого грунту

Характер грунту	К₁
Піщаний Супіщаний Суглинистий Глинистий Розораний і заборонований грунт	0,89 0,92 0,94 0,80