RU2281995C1 - Method for frost ground heaving determination in dependence of pressure transmitted from foundation to the ground - Google Patents

Method for frost ground heaving determination in dependence of pressure transmitted from foundation to the ground Download PDF

Info

Publication number
RU2281995C1
RU2281995C1 RU2005109183/03A RU2005109183A RU2281995C1 RU 2281995 C1 RU2281995 C1 RU 2281995C1 RU 2005109183/03 A RU2005109183/03 A RU 2005109183/03A RU 2005109183 A RU2005109183 A RU 2005109183A RU 2281995 C1 RU2281995 C1 RU 2281995C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
soil
ground
heaving
sample
Prior art date
Application number
RU2005109183/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Раис Шакирович Абжалимов (RU)
Раис Шакирович Абжалимов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательская проектно-строительная фирма "АБИК" (ООО НИПСФ "АБИК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательская проектно-строительная фирма "АБИК" (ООО НИПСФ "АБИК") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательская проектно-строительная фирма "АБИК" (ООО НИПСФ "АБИК")
Priority to RU2005109183/03A priority Critical patent/RU2281995C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2281995C1 publication Critical patent/RU2281995C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: building, particularly geological engineering survey for foundation building on seasonally frozen heaving ground bases.
SUBSTANCE: method involves taking at least three ground samples; placing the samples in device, which determines degree of frost ground heaving caused by pressure applied to the ground; installing the device in cooling chamber; freezing the ground samples at predetermined rate; creating pressure p1 in the first sample, wherein p1 pressure is equal to average pressure caused by ground gravity at design frost depth; measuring maximal heaving pressure pf(max) in the second sample with taking into consideration compressibility of ground sample and dynamometer; creating pressure p2 in the third ground sample, wherein pressure p2 exceeds that caused by ground gravity at design frost depth determined in particular territory, but is not less than 50 kPa; determining pressure pf(max), ε'fp1 and ε'fp2 from above measurements; defining constant ground parameter m1; determining m2 parameter from p1, pf(max) and ε'fp2; calculating average actual value m and actual value ε'fpi depending on pi from a given relation.
EFFECT: increased efficiency of frost ground heaving degree determination under any pressure.
1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности, к области инженерно-геологических изысканий для строительства фундаментов и сооружений на сезонно промерзающих пучинистых грунтовых основаниях.The invention relates to the construction, in particular, to the field of engineering and geological surveys for the construction of foundations and structures on seasonally freezing heaving soil bases.

Известен метод лабораторного определения степени пучинистости грунтов в соответствии с ГОСТ 28622-90, М., Госстандарт СССР, издательство стандартов, 1990 г., утвержден и введен в действие 18.05.90 постановлением Госстроя СССР №43 [1].The known method of laboratory determination of the degree of heaving of soils in accordance with GOST 28622-90, M., Gosstandart of the USSR, publishing house of standards, 1990, approved and put into effect on 05/18/90 by the resolution of Gosstroy of the USSR No. 43 [1].

В соответствии с данным ГОСТом испытуемый образец грунта помещают в цилиндрическую обойму с внутренним диаметром не менее 100 мм и высотой 150 мм. При этом обойма должна состоять из отдельных колец высотой 2-5 см, соединенных между собой.In accordance with this GOST, the test soil sample is placed in a cylindrical cage with an internal diameter of at least 100 mm and a height of 150 mm. In this case, the clip should consist of separate rings 2-5 cm high, interconnected.

В качестве капиллярно-пористого материала для поддона обоймы может быть использован чистый мелкозернистый песок, карборунд и т.п. Высота слоя капиллярно-пористого материала должна составлять 50 мм.Pure fine-grained sand, carborundum and the like can be used as a capillary-porous material for a cartridge pallet. The layer height of the capillary-porous material should be 50 mm.

Обойму с испытуемым образцом грунта помещают в холодильную камеру и проводят промораживание образцов в автоматизированном режиме при заданных температурном и временном режимах при давлении, равном предполагаемому давлению от постоянных нагрузок на заданной глубине, но не более 50 кПа, а по результату промораживания определяют относительную величину морозного пучения данного образца грунта.The holder with the test soil sample is placed in a refrigerator and the samples are frozen in an automated mode at specified temperature and time conditions at a pressure equal to the expected pressure from constant loads at a given depth, but not more than 50 kPa, and the relative value of frost exposure is determined by freezing this sample of soil.

Относительную деформацию морозного пучения образца грунта εfh вычисляют с точностью до 0,01 по формуле:The relative deformation of frost heaving of the soil sample ε fh is calculated with an accuracy of 0.01 according to the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

где hf - вертикальная деформация образца грунта в конце испытания, мм;where h f is the vertical deformation of the soil sample at the end of the test, mm;

di - фактическая толщина промерзшего слоя образца грунта, мм.d i - the actual thickness of the frozen layer of the soil sample, mm

Недостатком данного метода лабораторного определения степени пучинистости грунтов является то, что этот метод не позволяет определять степень пучинистости грунта при давлениях больше 50 кПа.The disadvantage of this method of laboratory determination of the degree of heaving of soils is that this method does not allow determining the degree of heaving of soils at pressures greater than 50 kPa.

Практика же проектирования фундаментов на сезонно промерзающих грунтах показывает, что давление от фундаментов, как правило, достигает от 80 до 300 кПа.The practice of designing foundations on seasonally freezing soils shows that the pressure from the foundations, as a rule, reaches from 80 to 300 kPa.

Известно "Устройство для определения величины морозного пучения грунтов от давления" по свидетельству на полезную модель №25518, класс МПК E 02 D 1/00, опубликованное в Бюл. №21 10.10.2002 г. [2].It is known "Device for determining the value of frost heaving of soils from pressure" according to the certificate for utility model No. 25518, IPC class E 02 D 1/00, published in Bull. No. 21 October 10, 2002 [2].

Использование данного устройства сокращает сроки статистической обработки результатов испытаний и позволяет определить предельное давление морозного пучения с учетом сжимаемости динамометра и грунта в образце в процессе его промерзания.Using this device reduces the time of statistical processing of test results and allows you to determine the ultimate pressure of frost heaving, taking into account the compressibility of the dynamometer and soil in the sample during freezing.

При этом, на первой группе из шести образцов давление доводят до среднего давления от собственного веса для расчетной глубины сезонного промерзания грунта для конкретного региона, на второй группе из шести образцов давление доводят до 50 кПа, а на третьей группе из трех образцов измеряют динамометром предельное давление пучения с учетом сжимаемости динамометра и грунта в образце в процессе его промерзания.Moreover, in the first group of six samples, the pressure is brought to average pressure from its own weight for the estimated depth of seasonal freezing of the soil for a particular region, in the second group of six samples, the pressure is brought to 50 kPa, and in the third group of three samples, the ultimate pressure is measured heaving taking into account the compressibility of the dynamometer and soil in the sample during its freezing.

Данное устройство позволяет определить все необходимые параметры известной экспоненциальной зависимости степени морозного пучения от давления, о чем обстоятельно изложено в автореферате диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук автора Голли О.Р. под названием "Интегральные закономерности морозного пучения грунтов и их использование при решении инженерных задач в строительстве" С-Петербург, ВНИИГ им. В.Б.Веденеева, 2000 г.This device allows you to determine all the necessary parameters of the known exponential dependence of the degree of frost heaving on pressure, which is described in detail in the abstract of the dissertation for the degree of doctor of technical sciences of the author Golly OR entitled "Integral laws of frost heaving of soils and their use in solving engineering problems in construction" St. Petersburg, VNIIG them. V.B. Vedeneeva, 2000

Об экспоненциальной зависимости степени морозного пучения от давления подробно изложено, также, в статье к.т.н. Абжалимова Р.Ш. под названием "Гипотеза о распределении нормальных сил морозного пучения по подошве твердомерзлого слоя грунта под фундаментами, см. журнал "Промышленное и гражданское строительство"", №12, 2003 г., с.23-26.The exponential dependence of the degree of frost heaving on pressure is described in detail in the article by Ph.D. Abzhalimova R.Sh. under the title “Hypothesis on the distribution of normal frost heave forces over the sole of a hard-frozen soil layer under foundations, see the journal Industrial and Civil Engineering”, No. 12, 2003, pp. 23-26.

Кривая экспоненциальной зависимости степени морозного пучения грунта от давления приведена на фиг.2.A curve of the exponential dependence of the degree of frost heaving of the soil on pressure is shown in figure 2.

Вместе с тем на сегодняшний день не создан более эффективный способ определения степени морозного пучения грунта в зависимости от давления фундамента на грунт по сравнению с известными по источникам научно-технической информации [1] и [2].However, to date, a more efficient way to determine the degree of frost heaving of the soil, depending on the pressure of the foundation on the soil, has not been created in comparison with the sources known from scientific and technical information [1] and [2].

Целью предлагаемого изобретения является создание способа определения степени морозного пучения в зависимости от давления фундамента на грунт не только при давлениях до 50 кПа, но и при любых давлениях свыше 50 кПа, которые, как правило, чаще встречаются при проектировании фундаментов в промышленном и гражданском строительстве.The aim of the invention is to provide a method for determining the degree of frost heaving depending on the foundation pressure on the soil, not only at pressures up to 50 kPa, but also at any pressures above 50 kPa, which are usually more common when designing foundations in industrial and civil engineering.

Указанный технический результат достигается следующим образом.The specified technical result is achieved as follows.

Испытуемый грунт помещают, по меньшей мере, в три образца, в установленное в холодильной камере устройство для определения величины морозного пучения грунта от давления. При этом, в первом образце создают давление, равное среднему давлению от собственного веса грунта при расчетной глубине сезонного промерзания для конкретного региона; во втором образце грунта измеряют динамометром максимальное давление пучения, с учетом сжимаемости динамометра и грунта в образце; в третьем образце грунта создают давление, большее, чем от собственного веса грунта при расчетной глубине сезонного промерзания для конкретного региона, но не менее 50 кПа, а по результатам этих измерений определяют среднее значение постоянного параметра грунта m при p1 и р2 и, соответственно, степень пучинистости грунта по формуле:The test soil is placed in at least three samples in a device installed in the refrigeration chamber for determining the amount of frost heaving of the soil from pressure. At the same time, in the first sample create a pressure equal to the average pressure of the own weight of the soil with the estimated depth of seasonal freezing for a particular region; in the second soil sample, the maximum heaving pressure is measured with a dynamometer, taking into account the compressibility of the dynamometer and soil in the sample; in the third soil sample create a pressure greater than that of the own weight of the soil at the estimated depth of seasonal freezing for a particular region, but not less than 50 kPa, and the average value of the constant parameter of the soil m at p 1 and p 2 and, accordingly, are determined from these measurements , the degree of heaving of the soil according to the formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
- степень пучинистости грунта при давлении pi;Where
Figure 00000007
- the degree of heaving of the soil at a pressure p i ;

pi - изменяющееся давление от фундамента на пучащийся слой грунта по глубине промерзания, кПа, p1<pi<pf(max);p i is the changing pressure from the foundation to the heaving soil layer along the freezing depth, kPa, p 1 <p i <p f (max) ;

p1 - среднее давление на грунт от собственного веса для расчетной глубины сезонного промерзания для конкретного региона;p 1 - average ground pressure of its own weight for the estimated depth of seasonal freezing for a particular region;

р2 - давление на испытуемый образец грунта, при значениях не менее 50 кПа;p 2 - pressure on the test soil sample, with values of at least 50 kPa;

pf(max) - максимальное давление морозного пучения, с учетом сжимаемости динамометра и грунта в образце в процессе его промерзания, кПа;p f (max) is the maximum pressure of frost heaving, taking into account the compressibility of the dynamometer and soil in the sample during freezing, kPa;

ехр - экспонента, постоянная величина, равная 2,718282;exp - exponent, constant value equal to 2.718282;

m - постоянный параметр грунта, определяемый экспериментально, зависящий от физических и теплофизических свойств грунта и условий промерзания.m is a constant soil parameter, determined experimentally, depending on the physical and thermophysical properties of the soil and freezing conditions.

В качестве ближайшего аналога предлагаемому способу можно принять "Метод лабораторного определения степени пучинистости грунтов" в соответствии ГОСТ 28622-90 [1].As the closest analogue to the proposed method, you can take the "Laboratory method for determining the degree of heaving of soils" in accordance with GOST 28622-90 [1].

Перечень фигур на чертежах.The list of figures in the drawings.

На фиг.1 изображено устройство для определения величины морозного пучения грунтов от давления, вид спереди в разрезе.Figure 1 shows a device for determining the value of frost heaving of soils from pressure, a front view in section.

На фиг.2 изображена известная кривая экспоненциальной зависимости степени морозного пучения грунта от давления.Figure 2 shows a well-known curve of the exponential dependence of the degree of frost heaving of the soil on pressure.

Предлагаемый способ определения степени морозного пучения грунта в зависимости от давления фундамента на грунт осуществляют при помощи устройства для определения величины морозного пучения грунтов от давления по источнику научно-технической информации [2].The proposed method for determining the degree of frost heaving of the soil depending on the pressure of the foundation on the soil is carried out using a device for determining the value of frost heaving of the soil from pressure according to the source of scientific and technical information [2].

Данное устройство состоит из следующих узлов, приспособлений и инструментов (фиг.1).This device consists of the following components, devices and tools (figure 1).

В холодильный шкаф 1 с теплоизоляцией 2 установлен поддон 3 с песком, в который поступает вода из сосуда 4 и поддерживается постоянно заданный уровень воды в поддоне. На поддон 3 неподвижно установлен каркас 5, сваренный из стальных уголков, предназначенный для крепления на нем штативов 6, к которым прикреплены мессуры 7, на которые воздействуют штоки 8 при морозном пучении образцов грунта 9.In the refrigerating cabinet 1 with thermal insulation 2, a tray 3 with sand is installed, into which water comes from the vessel 4 and a constantly set water level in the tray is maintained. The frame 5 is fixedly mounted on the pallet 3, welded from steel corners, intended for mounting tripods 6 on it, to which are attached the Messura 7, which are affected by the rods 8 when the soil samples 9 are frosty.

Испытуемый грунт ненарушенной структуры помещают в обоймы цилиндрической формы и промораживание проводят, также, в соответствии с ГОСТ 28622-90. В каждом образце установлена термопара 10.The test soil of the undisturbed structure is placed in cylindrical holders and freezing is also carried out in accordance with GOST 28622-90. A thermocouple 10 is installed in each sample.

В первой группе из шести образцов 9 производят морозное пучение при среднем давлении от собственного веса грунта при расчетной глубине сезонного промерзания для конкретного региона и определяют значение p1. Для Омского региона давление p1 составляет около 20 кПа, поэтому на штоки 8 первых шести образцов установлены по два груза 11, обеспечивающих давление 20 кПа.In the first group of six samples 9 produce frosty heaving at an average pressure of the own weight of the soil at the estimated depth of seasonal freezing for a particular region and determine the value of p 1 . For the Omsk region, the pressure p 1 is about 20 kPa, therefore, two weights 11 are installed on the rods 8 of the first six samples, providing a pressure of 20 kPa.

При этом степень морозного пучения

Figure 00000008
определяют по показаниям мессур 7 по формуле (1).The degree of frost heaving
Figure 00000008
determined by the testimony of Messur 7 by the formula (1).

На следующие шесть образцов установлены по пять грузов 11, которые обеспечивают соответственно давление р2 на грунт в образцах 9 по 50 кПа. А далее по показаниям мессур 7 аналогично определяют степень морозного пучения

Figure 00000009
. Мессуры 7 обеспечивают точность измерения ±0,01 мм.The following six samples were equipped with five weights 11 each, which respectively provide a pressure p 2 on the soil in samples 9 of 50 kPa each. And then, according to Messur 7, the degree of frost heaving is similarly determined
Figure 00000009
. The 7 masses provide a measurement accuracy of ± 0.01 mm.

А на остальные три образца грунта 9 установлены динамометры 12, прикрепленные неподвижно к основанию поддона 3 при помощи болтов 13. Динамометры 12 показывают максимальное давление грунта pf(max) от морозного пучения, с учетом сжимаемости динамометра и грунта в образце.And on the other three soil samples 9, dynamometers 12 are mounted, fixed to the base of the pallet 3 with bolts 13. Dynamometers 12 show the maximum soil pressure p f (max) from frost heaving, taking into account the compressibility of the dynamometer and soil in the sample.

Пример определения степени морозного пучения грунта по предлагаемому способу и по формуле:

Figure 00000010
.An example of determining the degree of frost heaving of the soil by the proposed method and by the formula:
Figure 00000010
.

В качестве примера использованы параметры лабораторных испытаний, с вероятностью α=0,98, тяжелого пылеватого суглинка из основания подземного пешеходного перехода в районе завода им. П.И.Баранова в г.Омске.As an example, we used the parameters of laboratory tests, with a probability of α = 0.98, of heavy dusty loam from the base of an underground pedestrian crossing in the area of the plant named after P.I. Baranova in Omsk.

Для грунта pi=p1=20 кПа,

Figure 00000011
, pf(max)=400 кПа.For soil p i = p 1 = 20 kPa,
Figure 00000011
, p f (max) = 400 kPa.

Подставляем эти значения в предлагаемую формулу:We substitute these values in the proposed formula:

20=400·exp(-m1·0,138).20 = 400 · exp (-m 1 · 0.138).

Из этого находим:

Figure 00000012
;
Figure 00000013
; 0,138·m1=2,966 и m1=21,71.From this we find:
Figure 00000012
;
Figure 00000013
; 0.138 m 1 = 2.966 and m 1 = 21.71.

При р2=50 кПа,

Figure 00000014
(по показаниям мессур с вероятностью α=0,98).When p 2 = 50 kPa,
Figure 00000014
(according to the testimony of the Messurs with a probability of α = 0.98).

По предлагаемому способу определяем m2 по формуле (2.2):According to the proposed method, we determine m 2 according to the formula (2.2):

50=400·exp(-m2·0,09);

Figure 00000015
;
Figure 00000016
,50 = 400 · exp (-m 2 · 0.09);
Figure 00000015
;
Figure 00000016
,

отсюда

Figure 00000017
.from here
Figure 00000017
.

Среднее значение

Figure 00000018
.Average value
Figure 00000018
.

Находим отклонения

Figure 00000008
и
Figure 00000009
, полученные по формуле (2) при среднем значении m=22,405.Find deviations
Figure 00000008
and
Figure 00000009
obtained by the formula (2) with an average value of m = 22,405.

р1=20 кПа; рf(max)=400 кПа; m=22,405;

Figure 00000019
;p 1 = 20 kPa; p f (max) = 400 kPa; m = 22.405;
Figure 00000019
;

Figure 00000020
;
Figure 00000021
.
Figure 00000020
;
Figure 00000021
.

Отклонение от фактического значения составило:The deviation from the actual value was:

Figure 00000022
Figure 00000022

То же, при р2=50 кПа; рf(max)=400 кПа; m=22,405;

Figure 00000023
;The same with p 2 = 50 kPa; p f (max) = 400 kPa; m = 22.405;
Figure 00000023
;

Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000024
Figure 00000025

Отклонение от фактического составилоDeviation from the actual

Figure 00000026
Figure 00000026

Окончательно, для испытуемого грунта получим формулу зависимости:Finally, for the test soil we obtain the dependence formula:

Figure 00000027
Figure 00000027

Как видно из фиг.2, общая степень пучинистости грунта от давления выразится уравнением:As can be seen from figure 2, the total degree of heaving of the soil from pressure is expressed by the equation:

Figure 00000028
Figure 00000028

где

Figure 00000029
- степень сжатия динамометра и грунта в образце в процессе его промерзания, определяемая по формуле:Where
Figure 00000029
- the compression ratio of the dynamometer and soil in the sample during freezing, determined by the formula:

Figure 00000030
Figure 00000030

где

Figure 00000031
- степень сжатия динамометра, определяемая по показанию мессуры по формуле (1);Where
Figure 00000031
- the compression ratio of the dynamometer, determined by the indication of the mass on the formula (1);

Figure 00000032
- степень сжатия талого грунта в образце в процессе его промерзания, определяемая по формуле:
Figure 00000032
- the degree of compression of thawed soil in the sample during freezing, determined by the formula:

Figure 00000033
Figure 00000033

где S - осадка талого грунта при сжатии, определяемая из известного уравнения, согласно СНиП 2.02.1-83*:where S is the sediment of thawed soil under compression, determined from the well-known equation, according to SNiP 2.02.1-83 *:

Figure 00000034
Figure 00000034

где d - высота образца с грунтом;where d is the height of the sample with soil;

рδ - бытовое давление на образец грунта в его природном состоянии, равное pδ=p·di;p δ - household pressure on the soil sample in its natural state, equal to p δ = p · d i ;

р - плотность грунта, тс/м3;p is the density of the soil, tf / m 3 ;

di - глубина взятия образца для испытания, м.d i - the depth of sampling for testing, m

Figure 00000035
- среднее давление сжатия талого грунта в процессе его промерзания, кПа;
Figure 00000035
- average compression pressure of thawed soil during its freezing, kPa;

Е - модуль деформации грунта, определяемый согласно СНиП 2.02.02-83;E - soil deformation modulus, determined according to SNiP 2.02.02-83;

β - безразмерный коэффициент, равный 0,8, согласно СНиП 2.02.02-83.β is a dimensionless coefficient equal to 0.8, according to SNiP 2.02.02-83.

На фиг.2 показана зависимость степени пучинистости грунта

Figure 00000036
от давления с вероятностью α=0,98, кривая 1 и зависимость степени сжатия динамометра и грунта в образце (
Figure 00000037
) от pfmax - прямая 2, полученная нами для испытуемого грунта.Figure 2 shows the dependence of the degree of heaving of the soil
Figure 00000036
pressure with probability α = 0.98, curve 1 and the dependence of the degree of compression of the dynamometer and soil in the sample (
Figure 00000037
) from p fmax - line 2 obtained by us for the test soil.

Таким образом, осуществление предлагаемого способа стало возможным благодаря использованию устройства для определения величины морозного пучения грунтов от давления по свидетельству на полезную модель №25518.Thus, the implementation of the proposed method became possible thanks to the use of a device for determining the value of frost heaving of soils from pressure according to the certificate for utility model No. 25518.

А сам способ позволяет использовать сезонно промерзающие пучинистые грунты в качестве оснований для фундаментов малоэтажных зданий и подземных сооружений, значительно снижая при этом стоимость и трудоемкость строительства по сравнению с действующими нормами проектирования.And the method itself allows the use of seasonally freezing heaving soils as bases for the foundations of low-rise buildings and underground structures, significantly reducing the cost and complexity of construction compared to the current design standards.

Литература:Literature:

1. "Метод лабораторного определения степени пучинистости грунтов" по ГОСТ 28622-90, М., Госстандарт СССР, издательство стандартов, 1990 г, утвержден и введен в действие 18.05.90 г. постановлением Госстроя СССР №43.1. "The method of laboratory determination of the degree of heaving of soils" according to GOST 28622-90, M., Gosstandart of the USSR, publishing house of standards, 1990, approved and put into effect on 05/18/90 by the resolution of the Gosstroy of the USSR No. 43.

2. "Устройство для определения величины морозного пучения грунтов от давления" по свидетельству на полезную модель №25518, класс МПК Е 02 D 1/00, опубликовано в Бюл. №21 10.10.2002 г.2. "Device for determining the value of frost heaving of soils from pressure" according to the certificate for utility model No. 25518, IPC class E 02 D 1/00, published in Bull. No.21 October 10, 2002

Claims (1)

Способ определения степени морозного пучения грунта в зависимости от давления фундамента на грунт, характеризующийся тем, что испытуемый грунт, по меньшей мере, три образца помещают в устройство для определения величины морозного пучения от давления, размещенное в холодильной камере, где промораживание проводят при заданной скорости, при этом в первом образце грунта создают давление p1, равное среднему давлению от собственного веса грунта при расчетной глубине сезонного промерзания для конкретного региона, во втором образце грунта измеряют максимальное давление пучения pf(max) с учетом сжимаемости динамометра и образца грунта, в третьем образце грунта создают давление р2, большее, чем от собственного веса грунта при расчетной глубине сезонного промерзания для конкретного региона, но не менее 50 кПа и по результатам измерений находят pf(max),
Figure 00000038
и
Figure 00000039
а по значениям p1, pf(max) и
Figure 00000040
находят постоянный параметр грунта m1, и по значениям р2, pf(max) и
Figure 00000041
- значение m2, и их среднее фактическое значение m, затем находят фактическое значение
Figure 00000042
от pi по формуле
A method for determining the degree of frost heaving of the soil depending on the pressure of the foundation on the soil, characterized in that the test soil, at least three samples are placed in a device for determining the amount of frost heaving from pressure, placed in a refrigerator, where freezing is carried out at a given speed, while in the first soil sample create a pressure p 1 equal to the average pressure from the own weight of the soil at the estimated depth of seasonal freezing for a particular region, in the second soil sample The maximum heaving pressure p f (max) is taken into account, taking into account the compressibility of the dynamometer and the soil sample; in the third soil sample, a pressure p 2 is created that is greater than the dead weight of the soil at the estimated seasonal freezing depth for a particular region, but not less than 50 kPa and according to the results measurements find p f (max) ,
Figure 00000038
and
Figure 00000039
and according to the values of p 1 , p f (max) and
Figure 00000040
find a constant soil parameter m 1 , and the values of p 2 , p f (max) and
Figure 00000041
- the value of m 2 , and their average actual value of m, then find the actual value
Figure 00000042
from p i according to the formula
Figure 00000043
Figure 00000043
где
Figure 00000044
- степень пучинистости грунта при давлении рi, кПа;
Where
Figure 00000044
- the degree of heaving of the soil at a pressure p i , kPa;
pi - изменяющееся давление от фундамента на пучащийся слой грунта по глубине промерзания p1<pi<pf(max);p i - the changing pressure from the foundation to the heaving soil layer along the freezing depth p 1 <p i <p f (max) ; p1 - среднее давление на грунт от собственного веса для расчетной глубины сезонного промерзания для конкретного региона, кПа;p 1 - average ground pressure of its own weight for the estimated depth of seasonal freezing for a particular region, kPa; р2 - давление на испытуемый образец грунта, при значениях не менее 50 кПа;p 2 - pressure on the test soil sample, with values of at least 50 kPa; pf(max) - максимальное давление морозного пучения, с учетом сжатия динамометра и грунта в образце в процессе его промерзания, кПа;p f (max) - the maximum pressure of frost heaving, taking into account the compression of the dynamometer and soil in the sample during freezing, kPa; m - постоянный параметр грунта, определяемый экспериментально, зависящий от физических и теплофизических свойств грунта и условий промерзания.m is a constant soil parameter, determined experimentally, depending on the physical and thermophysical properties of the soil and freezing conditions.
RU2005109183/03A 2005-03-30 2005-03-30 Method for frost ground heaving determination in dependence of pressure transmitted from foundation to the ground RU2281995C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109183/03A RU2281995C1 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Method for frost ground heaving determination in dependence of pressure transmitted from foundation to the ground

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109183/03A RU2281995C1 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Method for frost ground heaving determination in dependence of pressure transmitted from foundation to the ground

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2281995C1 true RU2281995C1 (en) 2006-08-20

Family

ID=37060614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005109183/03A RU2281995C1 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Method for frost ground heaving determination in dependence of pressure transmitted from foundation to the ground

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2281995C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473080C1 (en) * 2011-08-22 2013-01-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) Device for determining deformations and frost heaving force of soil
RU2498014C2 (en) * 2010-11-30 2013-11-10 Учреждение Российской академии наук Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук Method to determine frost heave of soil during freezing of seasonally thawing layer
RU2601079C2 (en) * 2014-12-22 2016-10-27 Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательская, проектно-строительная фирма "АБИК" (ООО НИПСФ "АБИК") Method of providing operating reliability of structure onto seasonally frost heaving soil bed
RU2637536C1 (en) * 2016-11-08 2017-12-05 Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательская, проектно-строительная фирма "АБИК" (ООО НИПСФ "АБИК") Method of providing operational reliability of structures on expansive soil foundation
RU213114U1 (en) * 2022-03-23 2022-08-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Device for modeling and measuring tangential frost heave forces

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 28622-90 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости. - М.: Государственный стандарт союза ССР, 1990, с.1-5. *
МЕСЧЯН С.Р. Механические свойства грунтов и лабораторные методы их определения. - М.: Недра, 1974, с.22-39. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498014C2 (en) * 2010-11-30 2013-11-10 Учреждение Российской академии наук Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук Method to determine frost heave of soil during freezing of seasonally thawing layer
RU2473080C1 (en) * 2011-08-22 2013-01-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) Device for determining deformations and frost heaving force of soil
RU2601079C2 (en) * 2014-12-22 2016-10-27 Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательская, проектно-строительная фирма "АБИК" (ООО НИПСФ "АБИК") Method of providing operating reliability of structure onto seasonally frost heaving soil bed
RU2637536C1 (en) * 2016-11-08 2017-12-05 Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательская, проектно-строительная фирма "АБИК" (ООО НИПСФ "АБИК") Method of providing operational reliability of structures on expansive soil foundation
RU213114U1 (en) * 2022-03-23 2022-08-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Device for modeling and measuring tangential frost heave forces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Konrad et al. Desiccation of a sensitive clay: field experimental observations
Liu et al. A prediction model for uniaxial compressive strength of deteriorated rocks due to freeze–thaw
Bost et al. Stress generated by the freeze–thaw process in open cracks of rock walls: empirical model for tight limestone
RU2281995C1 (en) Method for frost ground heaving determination in dependence of pressure transmitted from foundation to the ground
RU2580316C1 (en) Method for determining the number of unfrozen water content in frozen soil
Murton et al. Heave, settlement and fracture of chalk during physical modelling experiments with temperature cycling above and below 0 C
Li et al. Predicting hygrothermal behavior of an underground stone chamber with 3-D modeling to restrain water-related damage to mural paintings
Zhang et al. Measuring the long-term deformation of in-situ ice-rich permafrost using a plate loading test
Klinova et al. Thaw-induced deformation properties of frozen soils.
Overduin et al. Frost boils and soil ice content: Field observations
Harris et al. Field instrumentation for real‐time monitoring of periglacial solifluction
Wang et al. Changes of backfill soil of tower foundation in the permafrost regions with warm ice-rich frozen soil on the Qinghai–Tibet Plateau
Duan et al. Heat conduction with seasonal freezing and thawing in an active layer near a tower foundation
Hermansson Laboratory and field testing on rate of frost heave versus heat extraction
RU2498014C2 (en) Method to determine frost heave of soil during freezing of seasonally thawing layer
Wasif Naqvi et al. Investigating the Frost Action in Soils
Kotov et al. The influence of thawing and consolidation conditions on the deformation properties of thawing soils
Zhang et al. Long-term plate load tests in permafrost region on the Qinghai-Tibetan Plateau
CN115235884A (en) Method for judging damage condition and predicting residual strength of saturated sandstone
RU25518U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE QUANTITY OF FROZEN SOIL LEARING FROM PRESSURE
Soldo et al. Implementation of the distributed thermal response test at characteristic geological regions throughout Croatia
Kanie et al. Estimation method of frost heaving for chilled gas pipeline buried in frost susceptible soil
Albusoda et al. Performance assessment of pile embedded in expansive soil
CN109060870A (en) A kind of concrete early freezc icing monitoring device and method
Ma et al. Effects of transient temperature gradient on frost heave of saturated silty clay in an open system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090331

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20101127

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120331