Расчет оснований на пучинистых грунтах

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

Толщину стабильного слоя надлежит определять в такой последовательности.

1. Ориентировочно назначается толщина искусст­венного основания.

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

, (1)

где λ_f, λ_fi— коэффициенты теплопроводности со­ответственно последнего (п-го) пуча­щего слоя грунта и i-го слоя аэродром­ной одежды и основания, Вт/(м.°С);

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

t₀ — температура начала пучения грунта, °С, принимаемая по табл. 1;

τ_f =  _j — продолжительность периода от­рицательных температур на поверхнос­ти покрытия, ч;

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

i— номер слоя аэродромной одежды и ос­нования;

т— число слоев аэродромной одежды и основания;

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

η_f — количество тепла, выделяемое при фа­зовых переходах и охлаждении n-го слоя грунта, кДж/м³:

η_f = 0,5θ_mpC_f +ρ_d(w-w_w) 334 ;

η_fi — количество тепла, выделяемое при фа­зовых переходах и охлаждении i-го слоя аэродромной одежды и основа­ния, кДж/м³:

η_fi = 0,5θ_mpC_fi+ρ_di(w_i-w_wi)334 ;

η_fo— количество тепла, выделяемое при фазовых переходах и охлаждении грунта, расположенного ниже изотер­мы начала пучения, кДж/м³:

η_fo = 0,05t₀ C_f + ρ_d (w-w_w ) 334 ;

С_f, C_fi — теплоемкость, кДж/ (м³ °С);

P_d, P_di — плотность сухого грунта или материа­ла, кг/м³;

w,w_i — суммарная влажность, доли единицы;

w_w , w_wi — 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 _di , _fi , C_fi , w_i для материалов аэро­дромной одежды и основания принимают по табл. 1, значения λ_f(i) и C_f(i) для грунтов естественного ос­нования — по табл. 2 обязательного приложения 6, значения ρ_d(i), w_(i) и w_w(i) ^— по данным инженерно-геологических изысканий.

Значение w_w допускается определять по формуле

w_w=k_ww_p , (2)

где k_w, — коэффициент, принимаемый по табл. 2;

w_p — влажность грунта на границе раскаты­вания, принимаемая по данным инже­нерно-геологических изысканий.

Т а б л и ц а 1

Грунты	Температура начала пучения t0 , минус,°С
Пески: гравелистые и крупные мелкие и пылеватые	0 0,2
Супеси	0,4
Суглинки: мягкопластичные тугопластичные полутвердые	0,6 0,8 1,0
Глины: мягкопластичные тугопластичные полутвердые	1,1 1,3 1,5

Т а б л и ц а 2

Грунты	Число пластичности	kw
Пески и супеси Супеси Суглинки Глины	Ip  0,02 0,02 < Ip  0,07 0,07 < Ip  0,13 0,13 < Ip  0,17 Ip  0,17	0 0,35 0,50 0,55 0,65

Стр.42 СНиП 2.05.08-95

3. Определяется расчетное значение деформации пучения основания s_f, м, согласно расчетной схеме

черт. 1 по формуле

, (3)

где H_i — высота промерзающего слоя основа­ния за вычетом слоев, лежащих выше i-го слоя, м;

m_z1 — коэффициент, учитывающий снижение интенсивности пучения по глубине и определяемый по графику черт. 2 в зависимости от отношения H_i/H_f ;

H_f — высота промороженной толщи аэро­-дромной одежды и основания до изо­термы начала пучения, м;

k_fi — коэффициент морозного пучения i-го слоя, принимаемый по табл. 3.