Смекни!
smekni.com

Технология производства строительных работ в экстремальных условиях (стр. 2 из 4)

1.32. Сделать заключение о возможности производства работ по монтажу ленточных фундаментов в городе Чите в январе. Средняя температура наружного воздуха составляет –20оС, ожидаемая скорость ветра 5 м/с, видимость 15 метров.

1.33. Определить возможность производства монтажных работ при устройстве перекрытия на последнем этаже многоэтажного здания с помощью башенного крана в городе Новосибирске в феврале. Средняя температура наружного воздуха t = –15оС, скорость ветра 12 м/с, видимость 25 метров.

1.34. Сделать заключение о возможности производства работ по монтажу железобетонных колон одноэтажного промздания в городе Омске в январе. Средняя температура наружного воздуха составляет –25оС, ожидаемая скорость ветра 10 м/с, видимость 33 метра.

1.35. Сделать заключение о возможности производства работ по монтажу кровельных плит башенным краном в городе Чите в январе. Средняя температура наружного воздуха составляет –20оС, ожидаемая скорость ветра 5 м/с, видимость 18 метров.

1.36. Сделать заключение о возможности производства работ по укладке труб колёсным краном в городе Орске в марте. Средняя температура наружного воздуха составляет 0оС, ожидаемая скорость ветра 22,5 м/с, видимость 25 метров.

1.37. Сделать заключение о возможности производства работ по планировке площадке в Магнитогорске в январе. Средняя температура наружного воздуха составляет –35оС, ожидаемая скорость ветра 4 м/с, видимость 30 метров.

1.38. Сделать заключение о возможности производства работ по бетонированию перекрытий 16-ти этажного дома методом «кран-бадья» в Челябинске в январе. Средняя температура наружного воздуха составляет –19оС, ожидаемая скорость ветра 43,2 км/ч, видимость 22 метра.

2. Расчет глубины промерзания грунтов

При производстве земляных работ в зимний период выбор метода производства работ, прежде всего, будет зависеть от расчетной глубины промерзания грунта [4], величина которой определяется по формуле

, (2)

где Н – расчетная глубина промерзания грунта, м;

t – средняя отрицательная температура наружного воздуха за рассматриваемый период (день, неделя, месяц, квартал и т.д.), оС;

n – число дней с установившейся отрицательная температура наружного воздуха;

k – коэффициент влияния величины снежного покрова (принимается по табл. 1);

λМ – коэффициент теплопроводности мерзлого грунта, Вт/м·оС,

; (3)

λГР – коэффициент теплопроводности грунта в естественном состоянии, Вт/м·оС (определяется по табл. 2);

ВГР – объемная влажность грунта, %.

Таблица 1. Коэффициент влияния толщины снежного покрова

Толщина снежного покрова, см 10 20 30 40 50 60
Коэффициент влияния величины снежного покрова 0,50 0,40 0,35 0,30 0,275 0,25

Одним из самых простых и распространенных методов разработки грунтов в зимних условиях является укрытие поверхностей грунта теплоизоляционными материалами с последующей разработкой грунтов обычными методами. Толщина утеплителя зависит от расчетной глубины промерзания грунта при данных климатических условиях и определяется по формуле

, (4)

где НУ – расчетная толщина утеплителя, м;

Н – расчетная глубина промерзания грунта, м;

λУ, λГР – коэффициент теплопроводности утеплителя и грунта, Вт/м оС (определяется по табл. 2);

СУ, СГР – удельная теплоемкость утеплителя и грунта, кДж/кг·оС (определяется по табл. 2);

ρУ, ρГР – плотность утеплителя и грунта, кг/м3 (определяется по табл. 2).

Таблица 2. Характеристики строительных и теплоизоляционных материалов

Материалы Ед. изм. Толщина слоя, мм Объемная масса, кг/м3 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С) Удельная теплоемкость, кДж/кг·°С
Бетон 2400 2,6 1,05
Минераловатные плиты на синтетическом связующем (мягкие и полужесткие) м3 20–40 100 0,05–0,07 0,76
Минераловатные плиты на битумном связующем м3 40 100 0,05–0,07 0,92
То же м3 40 200 0,07–0,08 0,92
Маты минераловатные прошивные м3 40 100 0,048 0,76
То же м3 40 200 0,06 0,76
Пенопласт плиточный м3 50 100 0,043 1,34
То же м3 50 150 0,049 1,34
То же м3 50 200 0,06 1,34
Войлок строительный м3 9–11 100 0,06–0,10 0,35
То же м3 9–11 150 0,07–0,12 0,45
Опилки м3 250 0,16–0,24 2,2
Шлак 600 0,24–0,29
Фанера м3 8 и более 600 0,17–0,20 2,72
Рубероид, пергамин, толь м2 1,0–2,0 600 0,17 1,47
Древесина, доски м3 20 и более 700 0,17 2,72
Сталь кг 3–5 7850 52 0,48
Глина 1800 1,82 1,24
Суглинок 1750 1,50 1,16
Супесь 1600 1,10 1,13
Песок 1500 0,60 1,09

Варианты задач

2.1. Рассчитать глубину промерзания глинистого грунта влажностью 25%, который промерзал в течение 15 дней со средней установившейся температурой наружного воздуха t = –12оС. В течение первых 5 дней толщина снежного покрова составила 10 см; в течение вторых 5 дней – 15 см; в течение последних 5 дней – 30 см.

2.2. Рассчитать глубину промерзания глинистого грунта влажностью 35%, который промерзал в течение 12 дней со средней установившейся температурой наружного воздуха t = –12оС. В течение всех 12 дней толщина снежного покрова составила в среднем 15 см.

2.3. Рассчитать глубину промерзания песчаного грунта влажностью 40%, который промерзал в течение 24-х дней со средней установившейся температурой наружного воздуха t = –28 оС. В течение всех дней толщина снежного покрова составила в среднем 40 см.

2.4. Рассчитать глубину промерзания глинистого грунта влажностью 30%, который промерзал в течение 24-х дней со средней установившейся температурой наружного воздуха t = –25 оС. В течение всех дней толщина снежного покрова составила в среднем 30 см. Определить толщину теплоизоляционного защитного слоя из опилок.

2.5. Рассчитать глубину промерзания песчаного грунта влажностью 22%, который промерзал в течение 24-х дней со средней установившейся температурой наружного воздуха t = –18 оС. За 24 дня толщина снежного покрова равномерно увеличилась с 10 см до 20 см.

2.6. Определить влажность песчаного грунта, который промерзал в течение 24-х дней со средней установившейся температурой наружного воздуха t = –18 оС, при установившейся толщина снежного покрова 15 см, если глубина его промерзания составила 0,297 м.

2.7. Определить при какой температуре наружного воздуха в течение 24-х дней промерзал песчаный грунт с влажностью 22%. Если известно, что при толщине снежного покрова 15 см глубина его промерзания составила 20,2 см.

2.8. Определить количество дней, в течение которых песчаный грунт с влажностью 22% промерз на 0,202 м при средней установившейся температуре наружного воздуха t = –18 оС и толщине снежного покрова 15 см.

2.9. Определить толщину снежного покрова песчаного грунта с влажностью 42%, который промерзал в течение 24-х дней со средней установившейся температурой наружного воздуха t = –18 оС, если глубина его промерзания составила 0,297 м.

2.10. Определить толщину теплоизоляционного слоя (состоящего из опилок) глинистого грунта влажностью 25%, который промерзал в течение 15 дней со средней установившейся отрицательной температурой t = –12 оС. В течение первых 5 дней толщина снежного покрова была 10 см; в течение вторых 5 дней – 15 см; в течение последних 5 дней – 30 см.

2.11. Определить толщину теплоизоляционного слоя (состоящего из опилок) песчаного грунта влажностью 30%, который промерзал в течение 61 дня со средней установившейся отрицательной температурой t = –10 оС. В течение всех дней толщина снежного покрова составила в среднем 10 см.

2.12. Определить толщину теплоизоляционного слоя (состоящего из фанеры) песчаного грунта влажностью 40%, который промерзал в течение 24-х дней со средней установившейся отрицательной температурой t = –28 оС. В течение всех дней толщина снежного покрова составила в среднем 40 см.

2.13. Определить толщину теплоизоляционного слоя (состоящего из пенопласта) песчаного грунта влажностью 30%, который промерзал в течение 61 дня со средней установившейся отрицательной температурой t = –10 оС. В течение всех дней толщина снежного покрова составила в среднем 10 см.

2.14. Определить толщину теплоизоляционного слоя (состоящего из пенопласта) песчаного грунта влажностью 40%, который промерзал в течение 24-х дней со средней установившейся отрицательной температурой t = –28 оС. В течение всех дней толщина снежного покрова составила в среднем 40 см.