Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [ 80 ] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

мер, при линейном (0 = В/), i = aiV t, з. при параболическом (6 = С/2), что очень «близко к характеру повышения температуры у подошвы фундаментов при прогревании ими мерзлого грунта, p/=ia2. Тогда осадка мерзлого грунта нри оттаивании ib случае линейного изменения температуры нагревания будет также линейно зависеть от времени, так как /i=Pi У t, или подставляя р/ = = ai /, получим

ha.t (VI. 15)

При параболическом же изменении температуры нагревания грунта кривая осадок (величина которых пропорциональна h) будет криволинейна, так как при p/=ia2 получим

.3/2

(VI. 150

-г-т-г-г--г*-1-»-т-

40 60 80 100 120 т 160 180

Рис. 115. Осадка мерзлого песка во времени при линейном возрастании температуры нагревателя до =30 мин:

Q -опыт 1; V-опыт 2; Л-опыт 3; • - опыт 4;

---- средняя кривая

Последние закономерности (VI.15Q и (VI. 15 подтверждаются полностью непосредственными опытами, результаты которых приведены на рис. 115 и 116 для оттаивающего песка при переменной температуре нагревателя поверхности грунта в течение некоторого времени / (1Возрастающей линейно - рис. 115, до = 30 мин и криволинейно - рис. 116, до f = 50 мин).

Из изложенных теоретических соображений и результатов непосредственных опытов, а также наблюдений в натуре вытекает, что очертание кривых изменения осадок мерзлых грунтов при оттаивании и уплотнении во времени зависит не только от физических свойств оттаивающего групга и величины внешней нагрузки, но и от температурного режима нагреваемой поверхности грунта,

Переходя к расчету протекания осадок оттаивающих крупноскелетных и песчаных (водопроницаемых) 1грунтоВ во времени, можно принимать, что осадки за время t пропорциональны глубине протаивания мерзлых крупноскелетных грунтов h и будут стабилизироваться в процессе оттаивания, хотя (строго говоря) они будут несколько нарастать (иногда весьма немного) еще и после оттаивания, чем, однако, в практических расчетах можно пренебречь.

Так, например, как вытекает из кривой осадок оттаивающего песка (см. рис. 113) при = 50 мин, т. е. после полного оттаивания

Ь,мин

Рис. 116. Осадки мерзлого песка (1-0,25 мм) при оттаивании с одновременным уплотнением при изменении температуры нагревателя 9 по криволинейному закону до / = 50 мин:

о - опыт 1; V - опыт 2; Л - опыт 3;--средняя

кривая

мерзлого песка, осадки возрастают (хотя и незначительно, примерно до 10%) за счет (как полагает автор) ползучести минерального скелета мерзлого песка. Тогда и для прогноза осадок крупноскелетных мерзлых грантов во времени при их протаивании с одновременным уплотнением постоянной нагрузкой будут действительны выведенные ранее формулы для стабилизированных осадок оттаивающих грунтов, в которых необходимо только заменить постоянную величину полного оттаивания h на переменную во времени (определяемую теплотехническим расчетом) глубину протаивания /г/. Например, формула (VI.14) принимает тогда для осадок фундаментов на оттаивающих однородных крупноскелетных грунтах следующий вид:

2/1,

(VI. 140

в других формулах осадок фундаментов на оттаивающих водопроницаемых грунтах (песчаных, крупноскелетных, галечных и пр.), например в формулах (VI.9) или (VI.13), необходимо распространить знак суммы от нуля до глубины оттаивания ht.

Отметим, что но СНиП П-Б.б-66 для предварительных расчетов допускается определять осадку крупноскелетных грунтов при оттаивании по величине полной относительной деформации * Ci при оттаивании:

s,-ye,h,, (VI. 16)

при этом величина Ci определяется по результатам пробной нагрузки или вычисляется ориентировочно по формуле Н. Ф. Киселева:

e, = -teZlIi£!i>, (VI. 17)

Т(ск)т

где у(ск)т - объемный вес скелета талого грунта (допускается принимать равным объемному весу скелета сухого грунта при максимальной плотности); у(ск)м - объемный вес скелета мерзлого

Т(ск)м = .""j » Ум - объемный вес мерзлого грунта).

Пример 9. Определить осадку фундамента парового котла, возводимого на вечномерзлом песке внутри отапливаемого здания.

Дано: размеры площади подошвы фундамента /=8 м, Ь=4: м; давление на грунт р=1,5 кГ1см=\Ъ т1м\ глубина заложения фундамента Я=2 м. Свойства оттаивающего песка: y=1>85 Tjm, коэффициент оттаивания л = 0,015; коэффициент уплотнения при оттаивании а=0,008 л/Г; тепловой коэффициент (найденный по решению теплотехнической задачи протаивания) р = 5 м-годи .

Так как фундамент расположен по середине отапливаемого здания, то в определенных пределах можно полагать, что глубина оттаивания будет равна

ht - h Vt.

Определим осадку фундамента для ряда значений t, например: для = 0,3 года, t= 1 год, t=2 года и t=b лет.

Найдем мощность эквивалентного слоя К по формуле (V.23) при отношении сторон площади подошвы фундамента а = 6 = 8/4 = 2 и значении коэффициента относительного бокового расширения для песка Ло = 0,2.

По табл. 37 при uio = 0,2 с учетом коэффициента М = 0,87 и а=2 для средней осадки фундамента

Ai,n = 1,60-0,87 = 1,39. Тогда мощность эквивалентного слоя грунта

Лэ = 0)5 = 1,39-4 = 5,56 и 2Лэ = 11,12 м.

Определим, например, осадку через 0,3 года:

грунта

* В СНиПе относительная деформация обозначена бг.