Порядок проведения занятия.

1. До начала проведения занятий преподаватель готовит комплект исходных данных. Каждому студенту выдается вариант исходных данных для решения задачи в ходе проведения практического занятия. Продолжительность – 10 минут.

2. Преподаватель приводит краткие теоретические сведения по рассматриваемому вопросу. Продолжительность – 15 минут.

3. Приводятся пояснения о методике и ходе решения задачи. Продолжительность – 25 минут.

4. Время, отводимое на самостоятельное решение задачи обучающимися в соответствии с выданными исходными данными. Продолжительность – 25 минут.

5. Контроль хода решения практической задачи обучающимися. Продолжительность – 15 минут.

Условие задачи и состав исходных данных для решения практической задачи.

Требуется определить глубину сезонного оттаивания слоистого основания до возведения насыпи при исходных данных, приведенным в рамках практического занятия № 1:

1. Район проектирования – г. Якутск.

2. Геологическое строение основания:

Глубина подошвы слоя от поверхности земли, м	Наименование грунта, его характеристика
0,0 – 0,25	Торф слаборазложившийся плотность в талом состоянии, = 1,00 г/см3 суммарная влажность мерзлого грунта,
0,25 – 1,60	Суглинок с числом пластичности, плотность в талом состоянии, = 1,84 г/см3 суммарная влажность мерзлого грунта, влажность на границе раскатывания,
Вскрыт скважиной глубиной до 5 м	мелкий песок плотность в талом состоянии, = 1,90 г/см3 суммарная влажность мерзлого грунта,

Все грунты – незасоленные.

Температура грунта на глубине 10 м от поверхности составляет (-8,5) град.

Порядок решения задачи.

В случае, когда грунты основания представлены двумя-тремя слоями, а их физические и теплофизические свойства которых существенно различаются, нормативная глубина сезонного оттаивания определяется по следующим формулам:

при двух слоях:

при трех слоях:

где

и – толщины первого (верхнего) и второго слоев, м;

, , – нормативные глубины сезонного оттаивания в случаях однородного сложения площадки грунтами соответственно первого, второго и третьего слоев, определяемые по методике, приведенной в материалах к практическому занятию № 1 или по картам. По картам рекомендуется выполнять расчеты на этапе предпроектных проработок (обоснование инвестиций в строительство, когда еще нет достоверных и полных результатов инженерных изысканий). На данном занятии рассматривается и тот и другой вариант определения нормативной глубины сезонного оттаивания грунтов основания.

С учетом определения для города Якутска глубин сезонного оттаивания определим по вышеприведенным формулам глубину сезонного оттаивания слоистого основания.

Конструкция трехслойная. Из условий задачи следует, что первый слой представлен торфом, мощностью 0,25 м, второй суглинком мощностью 1,35 м, далее залегает до глубины 5,0 м мелкий песок. Тогда:

Ранее определили нормативные глубины сезонного оттаивания для трех разновидностей грунтов, слагающих основание будущей насыпи. Тогда:

• для торфа:

• для суглинка:

• для мелкого песка:

В конечном итоге получим:

Расчетная глубина сезонного оттаивания грунтов основания вычисляется по формуле:

где - коэффициент теплового влияния сооружения, принимается при проектировании земляного полотна равным 1,0.

Тогда

Решим аналогичную задачу, используя карты глубин оттаивания грунтов. Карты для песчаных грунтов, глинистых грунтов, песчаных грунтов, подстилаемых глинистыми и заторфованных грунтов приведены на рис. 2.1 – 2.4.

Для торфа, залегающего с поверхности, по рис. 2.1 находим глубину сезонного оттаивания, для района г. Якутска:

Для суглинка, подстилающего торф, по карте рис. 2.2 найдем глубину сезонного оттаивания равную 2,1 м. Пользуясь графиком, приведенным в левом нижнем углу на рис. 2.2 введем к данной глубине поправочный коэффициент на влажность суглинка, который для нашего случая (35%) составит 0,88. Тогда будем иметь:

Для мелкого песка, подстилающего суглинок, по карте рис. 2.3 найдем глубину сезонного оттаивания равную 3,1 м. Пользуясь графиком, приведенным в левом нижнем углу на рис. 2.3 введем к данной глубине поправочный коэффициент на влажность песка, который для нашего случая (8%) составит практически 1,1. Тогда будем иметь:

В конечном итоге получим:

Как видно из результатов расчета расхождение составляет 44 %, что доказывает необходимость уточнения глубины сезонного оттаивания на стадии разработки проектной документации.

	Рис. 2.1 Изолинии глубин сезонного оттаивания заторфованных грунтов
	Рис. 2.2 Изолинии глубин сезонного оттаивания глинистых грунтов
	Рис. 2.3 Изолинии глубин сезонного оттаивания песчаных грунтов
	Рис. 2.4 Изолинии глубин сезонного оттаивания песчаных грунтов, подстилаемых глинистыми