Приложение 1 (обязательное). Физические и теплофизические характеристики вечномерзлых грунтов

Приложение 1

Обязательное

Физические и теплофизические характеристики вечномерзлых грунтов

1. В состав физических и теплофизических характеристик, определяемых для вечномерзлых грунтов, входят:

а) суммарная влажность мерзлого грунта и влажность мерзлого грунта между включениями льда .

б) суммарная льдистость мерзлого грунта и льдистость мерзлого грунта за счет включений льда ;

в) степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой ;

г) влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды ;

д) температура начала замерзания грунта ;

е) теплофизические характеристики грунта (теплопроводность и объемная теплоемкость С);

ж) теплота таяния (замерзания) грунта .

2. Суммарная влажность мерзлого грунта и влажность мерзлого грунта между включениями льда определяются в соответствии с ГОСТ 5180-84.

3. Суммарная льдистость мерзлого грунта , льдистость мерзлого грунта за счет включений льда и степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой определяются в соответствии с ГОСТ 25100-82.

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 25100-82 постановлением Минстроя РФ от 20 февраля 1996 г. N 18-10 с 1 июля 1996 г. введен в действие ГОСТ 25100-95

4. Влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды определяется, как правило, опытным путем. В случаях, предусмотренных п.2.9, значения , доли единицы, для незасоленных мерзлых грунтов допускается определять по формуле

, (1)

где - коэффициент, принимаемый по табл.1 в зависимости от числа пластичности и температуры грунта Т, °С;

- влажность грунта на границе пластичности (раскатывания), доли единицы.

Таблица 1

Значения коэффициента

Грунты	Число пластично- сти грунтов I_p, доли едини- цы	Коэффициент k_w при температуре грунта T,°С
		-0,3	-0,5	-1	-2	-3	-4	-6	-8	-10
Пески и супеси Супеси Суглинки " Глины Приме грунта не	I_p<=0,02 0,02<I_p<=0,07 0,07<I_p<=0,13 0,13<I_p<=0,17 I_p>0,17 ание. В табли амерзшая.	0 0,6 0,7 * * е зн	0 0,50 0,65 0,75 0,95 к "*	0 0,40 0,60 0,65 0,90 quot; озн	0 0,35 0,50 0,55 0,65 чает	0 0,33 0,48 0,53 0,63 что	0 0,30 0,45 0,50 0,60 вся	0 0,28 0,43 0,48 0,58 вода	0 0,26 0,41 0,46 0,56 в	0 0,25 0,40 0,45 0,55 орах

Таблица 2

Температура начала замерзания грунта

Грунты	Температура начала замерзания грунта T_bf, °С, при концентрации порового раствора c_ps, доли единицы
	0	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04
Песчаные Пылевато-глинистые: супеси суглинки и глины	0 -0,1 -0,2	-0,6 -0,6 -0,6	-0,8 -0,9 -1,1	-1,6 -1,7 -1,8	-2,2 -2,3 -2,5	-2,8 -2,9 -3,2

5. Температура начала замерзания грунта , °С, характеризует температуру перехода грунта из талого в мерзлое состояние. Для незасоленных песчаных и крупнообломочных грунтов значение принимается по ГОСТ 25100-82 равным 0°С. Температуру начала замерзания пылевато-глинистых, засоленных и биогенных (заторфованных) грунтов следует устанавливать опытным путем. Для предварительных расчетов мерзлых оснований значение допускается принимать по табл.2 в зависимости от вида грунта и концентрации порового раствора , доли единицы, определяемой по формуле

, (2)

где - степень засоленности грунта, доли единицы, устанавливаемая по ГОСТ 25100-82;

- влажность мерзлого грунта между включениями льда, доли единицы.

6. Теплофизические характеристики грунта (теплопроводность и объемная теплоемкость С) определяются опытным путем в соответствии с ГОСТ 26263-84. В случаях, предусмотренных п.2.9, расчетные значения теплофизических характеристик песчаных и пылевато-глинистых грунтов, включая заторфованные и гравелистые, допускается принимать по табл.3 в зависимости от влажности и плотности сухого грунта (скелета грунта) .

Таблица 3

Расчетные значения теплофизических характеристик грунтов в талом и мерзлом состоянии

Плотность сухого грунта ро_d,th, ро_df, т/м3	Суммарная влажность грунта w_tot, доли еди- ницы	Теплопроводность грунта, Вт/(м х °С), [ккал/(м х ч х °С)]
		Пески разной крупности и гравелистые		Супеси пылеватые
		ламбда_th	ламбда_f	ламбда_th	ламбда_f
0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,7 1,0 1,2 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,8 1,8 1,8 1,8 2,0 2,0	9,00 6,00 4,00 2,00 4,00 2,00 3,00 2,00 2,00 1,00 0,60 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,20 0,15 0,10 0,05 0,10 0,05	- - - - - - - - - - - - - - 1,91 (1,65) 1,57 (1,35) 1,39 (1,20) 1,10 (0,95) 0,75 (0,65) - 2,50 (2,15) 2,15 (1,85) 1,80 (1,55) 1,45 (1,25) 1,05 (0,90) 2,67 (2,30) 2,26 (1,95) 1,97 (1,70) 1,45 (1,25) 2,73 (2,35) 2,10 (1,80)	- - - - - - - - - - - - - - 2,14 (1,85) 1,86 (1,60) 1,62 (1,40) 1,27 (1,10) 0,81 (0,70) - 2,73 (2,35) 2,37 (2,05) 2,00 (1,75) 1,62 (1,40) 1,10 (0,95) 2,84 (2,45) 2,62 (2,25) 2,20 (1,90) 1,51 (1,30) 2,90 (2,50) 2,14 (1,85)	- - - - - - - - - - - - 1,80 (1,55) 1,74 (1,50) 1,57 (1,35) 1,33 (1,15) 1,10 (0,95) 0,93 (0,80) 0,64 (0,55) 1,86 (1,60) 1,80 (1,55) 1,62 (1,40) 1,45 (1,25) 1,16 (1,00) 0,81 (0,70) 1,86 (1,60) 1,68 (1,45) 1,45 (1,25) 0,99 (0,85) 1,74 (1,50) -	- - - - - - - - 2,10 (1,80) 2,10 (1,80) 2,00 (1,75) 1,90 (1,65) 1,86 (1,60) 1,80 (1,55) 1,68 (1,45) 1,51 (1,30) 1,27 (1,10) 1,05 (0,90) 0,70 (0,60) 1,97 (1,70) 1,91 (1,65) 1,74 (1,50) 1,57 (1,35) 1,28 (1,10) 0,87 (0,75) 1,97 (1,70) 1,80 (1,55) 1,57 (1,35) 0,99 (0,85) 1,86 (1,60) -

Теплопроводность грунта, Вт/(м х °С),[ккал/(м х ч х °С)]				Объемная теплоем- кость грунта, Дж/ (м3 х °С)10(-6) [ккал/(м3 х °С)]
Суглинки и глины		Заторфованные грунты и торфы
ламбда_th	ламбда_f	ламбда_th	ламбда_f	C_th	C_f
- - - - - - - - - - - 1,57 (1,35) 1,57 (1,35) 1,45 (1,25) 1,33 (1,15) 1,10 (0,95) 0,87 (0,75) 0,70 (0,60) 0,46 (0,40) 1,68 (1,45) 1,51 (1,30) 1,33 (1,15) 1,10 (0,95) 0,87 (0,75) 0,58 (0,50) 1,57 (1,35) 1,39 (1,20) 1,05 (0,90) 0,70 (0,60) 1,28 (1,10) - Обознач ламбда_ мерзлого гр C_th, C грунта; ро_d,th в сухом сос	- - - - - - - - 2,10 (1,80) 2,00 (1,75) 1,90 (1,65) 1,80 (1,55) 1,66 (1,45) 1,57 (1,35) 1,51 (1,30) 1,22 (1,05) 0,99 (0,85) 0,75 (0,65) 0,52 (0,45) 1,86 (1,55) 1,68 (1,45) 1,51 (1,30) 1,22 (1,05) 0,93 (0,80) 0,64 (0,55) 1,80 (1,55) 1,57 (1,35) 1,22 (1,05) 0,75 (0,65) 1,39 (1,20) - ния, принят h, ламбда_f нта; f - объемна ро_d,f - п оянии.	0,81 (0,70) 0,40 (0,35) 0,23 (0,20) 0,12 (0,10) 0,81 (0,70) 0,23 (0,20) 0,93 (0,80) 0,41 (0,35) 0,93 (0,80) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - е в таблице: - теплопров теплоемкость отность соотве	1,34 (1,15) 0,70 (0,60) 0,41 (0,35) 0,23 (0,20) 1,33 (1,15) 0,52 (0,45) 1,39 (1,20) 0,70 (0,60) 1,39 (1,20) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - дность со соответстве ственно тал	4,00 (950) 2,73 (650) 1,88 (450) 1,05 (250) 3,78 (900) 2,10 (500) 4,15 (990) 3,32 (750) 3,78 (900) 3,60 (855) 3,44 (820) 3,11 (740) 3,35 (800) 3,02 (720) 2,78 (660) 2,48 (590) 2,18 (520) 1,89 (450) 1,60 (380) 1,84 (835) 3,15 (750) 2,31 (670) 2,48 (590) 2,16 (515) 1,83 (435) 3,17 (755) 2,78 (660) 2,42 (575) 2,04 (485) 2,68 (640) 2,26 (540) тветственн но талого го и мерзл	2,31 (550) 1,68 (400) 1,26 (300) 0,64 (200) 2,40 (570) 1,47 (350) 2,40 (570) 2,10 (500) 2,73 (650) 2,10 (500) 2,18 (520) 2,12 (505) 2,35 (560) 2,18 (520) 2,06 (490) 1,89 (450) 1,76 (420) 1,74 (415) 1,47 (350) 2,48 (590) 2,35 (560) 2,14 (510) 2,02 (480) 1,80 (430) 1,68 (400) 2,41 (575) 2,26 (540) 2,04 (485) 1,89 (450) 2,26 (540) 2,10 (500) талого и мерзлого го грунта

7. Теплота таяния (замерзания) грунта принимается равной количеству теплоты, необходимой для таяния льда (замерзания воды) в единице объема грунта. Значение , , определяется по формуле

, (3)

где - удельная теплота фазовых превращений вода-лед в расчете на единицу массы;

- плотность сухого грунта (скелета грунта), .