Пункт 4. Определение деформации пучения ненагруженной поверхности.

Количественной оценкой деформации морозного пучения грунта является коэффициент пучения (f), равный отношению величины пучения hf (hf - высота поднятия ненагруженной поверхности за период промерзания) к глубине промерзания (dfn), т.е. средняя по глубине промерзания интенсивность пучения (f = hf/ dfn).

Интенсивность пучения по глубине промерзания зависит от вида и состояния грунта, от положения уровня подземных вод (dw), предзимней влажности грунта (w), скорости промерзания его (Vf), однородности сложения грунта, климатических и других факторов.

Интенсивность пучения характеризует не только деформации, но и напряжение, возникающее при взаимодействии пучинистого грунта с фундаментом.

Деформации пучения ненагруженной поверхности грунта при его промерзании (hfi) до расчетной глубины (df) в зависимости от вида грунта и его расчетной предзимней влажности (w) определяется по формулам[4, 5]:

для песчаного и моренного грунта

hf=f * df,
где f= 0,035 (1 < D <= 5), f= 0,07 (D > 5)

для пылевато-глинистого грунта (1р > 0,02)

при:
а) w > wpr (wpr - влажность предела пучения)

б) w<=wpr

где 0,92, pw = 1, pd - соответственно плотность льда, воды и сухого грунта, т/м3;
w - расчетная предзимняя влажность в слое dfn (см. ранее);
kw - коэффициент содержания незамерзшей воды в мерзлом грунте при температуре, равной 0,5 tnp (табл.7);
tnp - минимальная температура грунта, при которой прекращается его пучение (табл. 7);
to (tm) - расчетная температура у открытой, оголенной от снега поерхности грунта (°С), принимается равной средней температуре воздуха за зимний период (для Карелии см. табл. 1, для других районов - СНиП 2.02.01-82);
kв - параметр, выражающий отношение коэффициентов влагопроводности, равной

kв=w/w sat , (кв<=1);

w sat - полная влагоемкость грунта (w sat = еpw/ps, e - коэффициент пористости грунта, ps - плотность твердых частиц грунта);

Jt - температурный коэффициент

( - параметр, характеризующий зону одновременного пучения, опре- деляемый по номограммам, представленным на рис. 15);

n - параметр, выражающий связь между температурой и содержанием незамерзающей воды в зоне промерзания (табл. 7).

Для практических расчетов рекомендуется пользоваться номограммами расчетных значений величины морозного пучения (рис. 16) в зависимости от вида и физических свойств грунта

(Ip, pd, ps, w, wp, wL, е, wpr, wcr, wsat),

расчетной температуры поверхности грунта (tm) и коэффициентов (n,kw,kв,It,).

Многочисленные исследования ряда авторов показали, что снизким У П В (dw >= dfn + z) высота зоны пучения составляет 0,7 - 0,8 от нормативной глубины промерзания грунта (0,7 - 0,8 dfn), а эпюры деформаций пучения грунта по глубине основания имеют параболический вид (квадратной параболы вида hfi = fm* zi2 / dfn, где fm - средняя интенсивность пучения в пределах глубины промерзания dfn, zi - расстояние слоя грунта от границы промерзания). Неравномерность пучения грунта по глубине основания объясняется неодинаковым влажностным режимом при его промерзании.

При высоком УПВ (dw < dfn + z) пучение грунта происходит по всей толще промерзающего грунта (рис. 21, в), так как в этом случае имеет место миграция влаги из водоносного горизонта к границе про- мерзания (см. рис. 5 б). Эпюра подъема (пучения) грунта имеет обычно линейный характер, интенсивность пучения грунта практически постоянна. Подъем грунта по глубине zi можно определить по формуле:

 

Пункт 1. Пучинистость крупнозернистых (моренных) и песчаных грунтов
Пункт 2. Пучинистость пылевато-глинистого грунта
Пункт 3. Влияние плотности скелета грунта на пучение
Пункт 5. Расчетные формулы для определения деформаций пучения ненагруженного основания
Пункт 6. Влияние давления на деформации морозного пучения грунта основания

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДЫДУЩАЯ ГЛАВА

СЛЕДУЮЩАЯ ГЛАВА