Приложение Е. Расчет оснований на пучинистых грунтах

Приложение Е

Расчет оснований на пучинистых грунтах

Расчет оснований аэродромных покрытий, возводимых на пучинистых грунтах, заключается в определении толщины стабильного слоя, обеспечивающего снижение деформации пучения до допустимого значения .

Последовательность определения толщины стабильного слоя приведена ниже.

Е.1 Ориентировочно назначается толщина искусственного основания.

Е.2 С учетом толщины слоев аэродромной одежды и основания определяется высота последнего (n-го) пучащего слоя грунта , м, по формуле

, (Е.1)

где , - коэффициенты теплопроводности соответственно последнего (n-го) пучащего слоя грунта и i-го слоя аэродромной одежды и основания, ;

- абсолютная средняя температура на поверхности покрытия за период промерзания, °С, принимаемая равной средней температуре воздуха ;

- температура начала пучения грунта, °С, принимаемая по таблице Е.1;

- продолжительность периода отрицательных температур на поверхности покрытия, ч;

- продолжительность j-го месяца с отрицательной среднемесячной температурой воздуха, ч;

i - номер слоя аэродромной одежды и основания;

m - число слоев аэродромной одежды и основания;

- толщина i-го слоя аэродромной одежды и основания, м;

- количество тепла, выделяемое при фазовых переходах и охлаждении n-го слоя грунта, , определяемое по формуле

;

- количество тепла, выделяемое при фазовых переходах и охлаждении i-го слоя аэродромной одежды и основания, , определяемое по формуле

;

- количество тепла, выделяемое при фазовых переходах и охлаждении грунта, расположенного ниже изотермы начала пучения, , определяемое по формуле

;

, - теплоемкость, ;

, - плотность сухого грунта или материала, ;

w, - суммарная влажность, доли единицы;

, - влажность грунта или материала за счет содержания в них незамерзшей воды, доли единицы, соответственно последнего (n-го) пучащего слоя грунта и i-го слоя аэродромной одежды и основания.

Значения , , , для материалов аэродромной одежды и основания принимают по таблице Д.1, значения и для грунтов естественного основания - по таблице Д.2, значения , и - по данным инженерно-геологических изысканий.

Значение ww допускается определять по формуле

, (Е.2)

где - коэффициент, принимаемый по таблице Е.2;

- влажность грунта на границе раскатывания, принимаемая по результатам инженерно-геологических изысканий.

Таблица Е.1

Грунты	Температура начала пучения , минус, °С
Пески:
гравелистые и крупные	0
мелкие и пылеватые	0,2
Супеси	0,4
Суглинки:
мягкопластичные	0,6
тугопластичные	0,8
полутвердые	1,0
Глины:
мягкопластичные	1,1
тугопластичные	1,3
полутвердые	1,5

Таблица Е.2

Грунты	Число пластичности
Пески и супеси		0
Супеси		0,35
Суглинки		0,50
		0,55
Глины		0,65

Е.3 Расчетное значение деформации пучения основания , м, согласно расчетной схеме рисунка Е.1 определяется по формуле

, (Е.3)

где - высота промерзающего слоя основания за вычетом слоев, расположенных выше i-го слоя, м;

- коэффициент, учитывающий снижение интенсивности пучения по глубине и определяемый по графику рисунка Е.2 в зависимости от отношения ;

- высота промороженной толщи аэродромной одежды и основания до изотермы начала пучения, м;

- коэффициент морозного пучения i-го слоя, принимаемый по таблице Е.3.

Е.4 Если, при I и II принципах использования грунтов в качестве естественных оснований, глубина сезонного оттаивания , определенная по формуле (Д.3), меньше , то в расчетах деформации пучения следует принимать равным , а высоту последнего (n-гo) пучащего слоя следует определять по формуле

. (Е.4)

Е.5 Расчетное значение пучения сравнивается с допускаемым значением деформации пучения; в случае невыполнения условия (6.7), или если значение пучения меньше допускаемого более чем на 5%, производится корректировка толщины искусственного основания и расчет повторяется.

Примечание - Толщина покрытия должна определяться расчетом на прочность.

Таблица Е.3

Грунты	Коэффициент морозного пучения при типе гидрогеологических условий
	1	2	3
Пески:
гравелистые	0	0	0,01
крупные	0	0,01	0,02
средней крупности	0	0,01	0,03
мелкие с содержанием частиц размерами менее 0,05 мм, %:
до 2	0	0,01	0,03
св. 2 до 15	0,01	0,02	0,04
пылеватые	0,02	0,05	0,10
Супеси:
с содержанием песчаных частиц размерами от 0,25 до 0,05 мм, %:
20 и менее	0,01	0,03	0,10
св. 20	0,03	0,05	0,12
пылеватые	0,04	0,08	0,20
Суглинки:
с содержанием глинистых частиц, %:	0,02	0,04	0,12
от 10 до 20	0,03	0,05	0,14
св. 20 " 30	0,04	0,06	0,20
пылеватые
Глина	0,03	0,05	0,10
Примечания 1 Значения расчетного коэффициента пучения для крупнообломочных грунтов принимают в зависимости от вида заполнителя (песок, супесь и т.д.), вводя понижающий коэффициент: 0,5 - при содержании заполнителя от 10% до 30% массы грунта; 0,7 - при содержании заполнителя от 30% до 50% массы грунта. 2 Наличие в грунтах минералов группы каолинита, новообразований в виде орштейна, а также прослоек оглеенных и глинистых грунтов в песках повышает коэффициент пучения на 0,01 для гидрогеологических условий 1-го и 2-го типов и на 0,02 - для гидрогеологических условий 3-го типа. Наличие в грунтах новообразований в виде карбонатов, белоглазки, лжемицелия, а также доуплотнение грунтов естественного основания до плотности, близкой к максимальной при стандартном уплотнении, снижают коэффициент пучения на 0,01 для гидрогеологических условий 1-го и 2-го типов и на 0,02 - для гидрогеологических условий 3-го типа.