Температурное взаимодействие малых искусственных сооружений с вечномерзлыми грунтами

• Автор: Смышляев, Борис Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 239 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И СОСТОЯНИЯ МАЛЫХ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ В РАЙОНАХ С СУРОВЫМ КЛИМАТОМ
1.1. Анализ елияния природноклиматических факторов на образование и развитие деформаций и повреждений малых искусственных сооружений

1.2. Анализ и оценка инженерных принципов учта природноклиматических воздействий

в практике проектирования сооружений

1.3. Цели и задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ Т0ЛПЕРАТУРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НАЛЕДЕЙ И СНЕЖНОГО ПОКРОВА НА МАЛЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

2.1. Методика исследований

2.2. Воздействие наледейна температурный

режим вечномрзлых оснований сооружений

2.3. Исследование формирования снежных отложений в зоне малых искусственных сооружений
2.4. Влияние снежного покрова на температурный режим вечномрзлых оснований
сооружений
2.5. Влияние конструкции фундаментов малых искусственных сооружений на температурный режим вечномрзлых
грунтов
2.6. Выводы по разделу 2
3. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ УЧТА ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИРОДНОКЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА МАЛЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
3.1. Обоснование критериев выбора принципов использования Еечномрзлых грунтов в качестве оснований сооружений
3.2. Назначение глубины заложения опор и фундаментов малых мостов и труб в вечномрзлые грунты
3.3. Принципы учта изменений инженерногеокриологических условий в зоне
сооружений при расчте их на выпучивание
3.4. Оценка полученных результатов в сравнении с данными натурных исследований и
расчтов на ЭВМ
3.5. Выводы по разделу 3
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Во-первых, солнечная радиация усиливает процессы температурных колебаний е элементах искусственных сооружений. Это ЕызыЕает возникновение дополнительных напряжений, что е конечном итоге может привести к образованию трещин в бетонных и железобетонных конструкциях /, , / . Во-Еторых, практика эксплуатации и исследования по вопросам устойчивости малых искусственных сооружений е районах сурового климата / , / свидетельствует о том, что опоры мостое и оголоеки труб с "северной’1 стороны, испытывают более интенсивное воздействие морозного пучения грунта за счёт ускоренного его промерзания при отсутствии эффекта солнечной радиации. Напротив, для опор мостов и оголовков труб "южной " ориентации наблюдается большая величина деградации вечной мерзлоты, обусловленная тепловым эффектом солнечной радиации. Отмеченное указывает на то, что влияние солнечной радиации необходимо учитывать в теплотехнических расчётах е виде температурных поправок к расчётным температурам воздуха / , / . Сезонное промерзание и оттаивание грунтоЕ. В районах с суровым климатом может иметь место существование слоя сезонного промерзания при отсутствии Еечномёрзлых грунтов, а также залегания их на значительной глубине или слоя сезонного оттаивания при наличии сливающихся Еечномёрзлых грунтоЕ / , 9 / . Величины сезонного промерзания и оттаиЕания зависят от целого ряда параметров, таких, как литологические особенности грун-тое, тепло-физические свойства, влажностный режим, существование покроЕа на поверхности, температуры вечномёрзлых грунтоЕ, климатические условия и прочего. Еания - 0,5 * 1,0 м нэ участках с наличием торфоЕ и 3. Для детализации и в качестве примера можно привести данные ХабШЖТа по мощностям сезонного промерзания и оттаиЕания для района восточного участка БАМа. С процессами периодического промерзания талого грунта или оттаявшего слоя грунта связано такое явление, как морозное пучение грунтов, которое способно вызвать деформации и повреждения различных сооружений /, , , , , , 4, 9 / . Последнее в не меньшей степени относится к малым мостам и водопропускным трубам / 4, , , , 5 / , так как в местах их расположения широко распространены пучинистые грунты. Процесс морозного пучения грунтов в зоне малых искусственных сооружений может сопровождаться неравномерным выпучиванием опор МОСТОЕ, оголовков и звеньев труб. При этом возникают перекосы и крены указанных частей сооружений, разрывы фундаментов, повреждения пролётных строений. Е. Всё это указывает на необходимость учёта процесса промерзания или оттаиЕания грунтов при проектировании малых искусственных сооружений. Вечная м е р з л о т а ( е е чн о м ёрз л ы е грунты). Тое, которые имеют различную мощность и форму распространения в плане. Мощность слоя вечномёрзлых грунтоЕ и их температура изменяются е широких пределах и имеют выраженную широтную зональность / / . В южных районах своего распространения вечномёрзлые грунты имеют мощность е пределах 4 м с температурой порядка минус 0,5 * 1°С. При движении на север мощность их увеличивается и достигает в отдельных местах 0 * 0 м и более, а температуры понижаются до минус * °С. Известно, что при повышении температуры и особенно при оттаивании вечномёрзлых грунтов резко снижаются их механические свойства / , , , 9 / . Поэтому во многих источниках /, , , , , , 2, 3, 5 / отмечается, что с наличием вечномёрзлых грунтов в основаниях малых искусственных сооружений связано широкое развитие их деформаций и повреждений. Основными являются следующие: осадки мостоеых опор и элементов труб, сопровождающиеся кренами в продольном и поперечном направлениях; растяжки звеньев труб; отрывы оголовков от тела труб; повреждения в виде трещин, сколов и другое. Из сказанного следует, что устойчивость малых мостов и труб на Еечномёрзлых грунтах не может быть обеспечена традиционными приёмами,и, поэтому, необходимы специальные принципы, которые бы позволили учесть взаимодействие малых мостов и труб с вечной мерзлотой. Мерзлотные явления. К такого рода явлениям относятся наледи, пучение, термокарст и солифлюкция.