Файл: Правила проектирования и строительства Foundations of bridge supports in areas of permafrost soils. Design and construction rules окс 93. 040 Дата введения 20180515.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 84
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, (И.2)
здесь - средняя температура наружного воздуха за декабрь, январь, февраль.
На глубине , равной 20 диаметрам полости термоопоры, температура воздуха в полости равна
. (И.3)
Расчетную температуру воздуха в полости коаксиальной термоопоры в уровне естественной поверхности грунта вычисляют по формуле
, (И.4)
где
. (И.5)
На глубине , равной 25 диаметров полости термоопоры, температура воздуха равна
, (И.6)
где
, (И.7)
при этом и - температурные добавки за счет разности температуры воздуха и фоновой температуры грунта соответственно на уровне естественной поверхности грунта и на глубине .
При глубине подземной части термоопоры менее 20 и 25 диаметров соответственно для сквозного и коаксиального типов температура воздуха в полости в уровне естественной поверхности не меняется, а на глубине принимается в соответствии с рисунком И.3.
В течение года расчет проводят при следующих значениях граничных условий в пределах полости: в течение ноября-марта в расчете учитывают температуры воздуха в соответствии с рисунком И.3 при коэффициенте теплоотдачи =7 ккал/(м ·ч·°С). В остальное время года температура воздуха принимается 0°С, а коэффициент теплоотдачи =0,001 ккал/(м ·ч·°С), что соответствует отсутствию тепловых потоков через поверхность термоопоры.
|
|
а - сквозная термоопора; б - коаксиальная термоопора
Рисунок И.3 - Расчетные эпюры температур воздуха в полости сквозной и коаксиальной термоопор
И.5 Расчетные эпюры разности температур
В результате теплофизических расчетов, основные исходные данные для которых сформулированы выше, получаем температурные поля в расчетной области в расчетный момент времени. Для определения несущей способности столбов опор определяют температуры на контакте поверхности столба с окружающим грунтом. На рисунке И.4 представлено в качестве примера такое распределение температур по глубине .
И.6 Рекомендации по конструкции сводятся к тому, чтобы конкретные конструктивные решения термоопор обеспечивали их работу и контроль за их состоянием в процессе эксплуатации. Для этого, прежде всего, должна быть обеспечена необходимая высота теплообменника (не менее 1/10 глубины заложения термоопоры сквозного типа и 1/6 - для коаксиального типа).
И.7 Рекомендации по технологии сводятся к тому, чтобы перед смерзанием обеспечить протаивание слоя грунта, контактирующего с внешней поверхностью термоопоры, иначе сцепления по боковой поверхности столба обеспечить невозможно. Наличие полости в столбе позволяет ввести в нее тепловой источник и обеспечить это протаивание.
|
|
- глубина подземной части термоопоры
Рисунок И.4 - Пример распределения температур по глубине грунта на контакте поверхности смерзания на момент окончания теплого периода
И.8 Рекомендации по температурным наблюдениям
Температурные наблюдения проводят с помощью термометрических скважин в грунте, которые представляют собой трубки диаметром около 5 см. Эти трубки в течение нескольких лет могут выйти из строя. Наличие полости в термоопоре позволяет проводить замеры непосредственно в полости. Поэтому при проектировании сооружений с применением термоопор необходимо предусматривать доступ с термодатчиками в полость.
Температура воздуха в полости в холодный период характеризует эффективность охлаждения, а в теплый период равна температуре грунта на контакте с термоопорой.
Приложение К
Особенности снегоотложений в зоне мостовых
переходов
К.1 При прогнозировании температурного режима многолетнемерзлых грунтов оснований следует учитывать, что снегоотложения являются одним из основных факторов, определяющих условия теплообмена на поверхности. Правильность учета снегоотложений определяет не только точность, но и правильность теплофизических расчетов, при этом необходимо знать толщину снежных отложений и его плотность .
К.2 Следует учитывать, что в зону теплового влияния грунтов оснований конкретной опоры (см.
приложение Д ) в плане находятся участки со снегоотложениями, которые могут быть разделены на 2 группы:
- снегоотложения в ненарушенной территории;
- снегоотложения, которые формируются в результате влияния на них сооружений мостового перехода (подходных насыпей, пролетных строений, тела опор и т.п.).
Характеристика снегоотложений первой группы определяется по нормативно-техническим документам или по материалам изысканий.
Характеристика снегоотложений второй группы приведена в данном приложении, и ее следует принимать в зависимости от снегопереноса в соответствии с К.3-К.6.
К.3 При отсутствии снегопереноса характер снегоотложений представлен на рисунках К.1 и К.2. Снег по прилегающей территории и по откосу насыпи или выемки равномерно распределяется по площади, и снежный покров имеет толщину (первая группа), которая определяется по данным нормативных документов или по материалам изысканий. Эта зона равномерных снегоотложений на рисунках К.1 и К.2 обозначена зоной 5. Под пролетным строением (зона 4) снег распространен только на ширине ( - высота подмостового габарита) и толщиной 0,4 . Остальная часть поверхности под пролетным строением (зона 3) оголена от снега. Поверхность проезжей части (зона 1) покрыта уплотненным при движении транспорта снегом толщиной 0,2 . При железнодорожном проезде эта зона будет оголена. Зона 2 содержит естественные снежные отложения, увеличенные за счет снега от расчистки зоны 1.
К.4 При наличии снегопереноса характер снегоотложений представлен на рисунках К.3 и К.4. Основной особенностью снегоотложений является то, что снег скапливается перед препятствием, образуя призму с уклоном , значение которого определяется по таблице К.1 в зависимости от снегопереноса . Значение снегопереноса определяется по нормативным документам. Характеристика зон снегозаносимости следующая:
- зона 1 - верхняя поверхность насыпи;
- зона 2 - призма снежных отложений в зоне откоса насыпи с уклоном верхней поверхности;
- зона 3 - отложения снега рядом с пролетными строениями;
- зона 4 - зона повышенных снежных отложений (суммируются отложения зон 2 и 3);
- зона 5 - зона пониженных снежных отложений;
- зона 6 - отложения снега непосредственно под пролетным строением;
- зона 7 - отложения снега в ненарушенной территории.
На ненарушенной территории (зона 7) толщина снежных отложений принимается (первая группа), которая определяется по данным нормативных документов. В остальных зонах значения толщины снежных отложений принимают по формулам:
;
- определяется в соответствии с откосом ;
; (К.1)
; (К.2)
; (К.3)
, (К.4)
где - коэффициент, учитывающий высоту подмостового пространства, определяется по таблице К.2;
- коэффициент, учитывающий снегоперенос, вычисляемый по формуле
. (К.5)
|
|
1, 2 - основная площадка и откос подходной части насыпи соответственно; 3 - ненарушенная территория; 4 - устой; 5 - промежуточная опора; 6 - продольная ось моста
Рисунок К.1 - Схема снежных отложений в пределах мостового перехода при отсутствии снегопереноса
|
|
а, б - сечения А-А и Б-Б на рисунке К.1
1 - пролетное строение моста; 2, 3 - основная площадка и откос насыпи соответственно; 4 - ось симметрии; - плотность снега
Рисунок К.2 - Схема снежных отложений в пределах мостового перехода при отсутствии снегопереноса
Таблица К.1 - Естественные уклоны снежных отложений у препятствий в зависимости от снегопереноса
| |
Снегоперенос , м /м | Уклон снегоотложений 1: |
200 | 1:3 |
400 | 1:5 |
600 | 1:7 |
1000-1200 | 1:10 |
Таблица К.2 - Коэффициент , учитывающий высоту подмостового пространства
| |
Высота подмостового пространства , м | Коэффициент |
2 | 4 |
5 | 2 |
10 | 1 |
15 | 0 |
|
|
1, 2 - основная площадка и откос подходной части насыпи соответственно; 3 - ненарушенная территория; 4 - устой; 5 - промежуточная опора; 6 - продольная ось моста
Рисунок К.3 - Схема снежных отложений в пределах мостового перехода при наличии снегопереноса
|
|
а, б - сечения А-А и Б-Б на рисунке К.3
1 - пролетное строение моста; 2, 3 - основная площадка и откос насыпи соответственно; 4 - ось симметрии; 5 - очертание снежных заносов в высоких и длинных мостах; 6 - то же в коротких и низких мостах; - плотность снега
Рисунок К.4 - Схема снежных отложений в пределах мостового перехода при наличии снегопереноса
К.5 Изменение характера снегоотложений в зависимости от снегопереноса
Крайние значения снегопереноса отражены на рисунках К.1-К.4. При наличии снегопереноса формируется зона снегоотложений шириной (рисунок К.4) за пределами подошвы откоса насыпи. Эта зона продолжается в пределах самого моста. По мере увеличения снегопереноса изменяется значение (см. таблицу К.1) и увеличивается значение . При уменьшении снегопереноса значение уменьшается. При снегопереносе появляются в зоне моста дополнительные снегоотложения, характеризуемые параметрами и . При уменьшении снегопереноса эти коэффициенты уменьшаются, и