RU2769005C1 - Method for determining frost heaving of soil - Google Patents
Method for determining frost heaving of soil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769005C1 RU2769005C1 RU2021123260A RU2021123260A RU2769005C1 RU 2769005 C1 RU2769005 C1 RU 2769005C1 RU 2021123260 A RU2021123260 A RU 2021123260A RU 2021123260 A RU2021123260 A RU 2021123260A RU 2769005 C1 RU2769005 C1 RU 2769005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- soil
- freezing
- heaving
- moisture
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и предназначено для определения морозного пучения грунта в лабораторных условиях.The invention relates to construction and is intended to determine the frost heaving of the soil in the laboratory.
Морозное пучение представляет собой увеличение объема промерзающего грунта вследствие кристаллизации воды, содержащейся в порах, и воды, мигрирующей к фронту промерзания снизу из немерзлой части массива грунта (ГОСТ 28622-2012, п. 3.1). Наибольший вклад в пучение вносит второй процесс, называемый миграционным льдовыделением. Интенсивность миграции зависит от минералогического и гранулометрического составов грунта, формы и размера пор, глубины залегания грунтовых вод, скорости перемещения фронта промерзания и других факторов (Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения/ Под. Ред. В.А. Ильичева, Р.А. Мангушев.- М.: Изд-во АСВ, 2016 – с.570).Frost heaving is an increase in the volume of freezing soil due to the crystallization of water contained in the pores and water migrating to the freezing front from below from the unfrozen part of the soil mass (GOST 28622-2012, p. 3.1). The greatest contribution to heaving is made by the second process, called migratory ice release. The intensity of migration depends on the mineralogical and granulometric composition of the soil, the shape and size of the pores, the depth of groundwater, the speed of movement of the freezing front and other factors (Handbook of geotechnics. Foundations, foundations and underground structures / Edited by V.A. Ilyichev, R. A. Mangushev. - M .: Publishing House of ASV, 2016 - p. 570).
Наиболее достоверным способом экспериментального определения морозного пучения являются прямые наблюдения за подъемом поверхности промерзающего грунта или опытных фундаментов в полевых условиях. Способу присущи трудоемкость и большая продолжительность полевых экспериментов, а на результатах наблюдений сказывается ежегодное варьирование природно-климатических условий – температуры воздуха, толщины снежного покрова, положения уровня грунтовых вод и др.The most reliable way to experimentally determine frost heaving is to directly observe the rise of the surface of the freezing soil or experimental foundations in the field. The method is inherent in laboriousness and long duration of field experiments, and the results of observations are affected by the annual variation of natural and climatic conditions - air temperature, snow cover thickness, groundwater level position, etc.
Известен способ определения морозного пучения, включающий бурение скважин с отбором образцов перед началом и после промерзания массива грунта, в котором деформации пучения определяют по изменению плотности его скелета (Патент РФ №2498014, МПК E02D1/00, G01N33/24- аналог). Способ позволяет существенно сократить объем полевых работ, связанных с организацией и проведением систематических наблюдений на участке строительства, однако при его реализации не исключены ошибки, обусловленные неоднородностью грунта в исходном состоянии, а также наличием линз и прослоек льда в мерзлом грунте.A known method for determining frost heaving, including drilling wells with sampling before and after freezing of the soil mass, in which heaving deformations are determined by changes in the density of its skeleton (RF Patent No. 2498014, IPC E02D1 / 00, G01N33 / 24 - analogue). The method allows to significantly reduce the amount of field work associated with the organization and conduct of systematic observations at the construction site, however, during its implementation, errors due to the heterogeneity of the soil in the initial state, as well as the presence of lenses and interlayers of ice in the frozen ground, are not excluded.
Способ прямого моделирования промерзания грунта в лабораторных условиях требует применения установок весьма сложной конструкции, так как в ходе экспериментов следует обеспечивать подпитку образца водой, продвижение фронта промерзания со скоростью, характерной для основания проектируемого сооружения, а также исключать влияние на результаты испытаний трения и смерзания образца с вмещающей его гильзой и др. (ГОСТ 28622-2012, п. 6.1-6.5; BS 812-124:2009, п. 6.3; ASTM D 5918-06, п. 6.1-6.6). Испытанию подвергаются весьма массивные образцы - диаметром не менее 100 мм и высотой 150 мм, для отбора которых требуются мощные буровые машины.The method of direct modeling of soil freezing in laboratory conditions requires the use of installations of a very complex design, since in the course of experiments it is necessary to ensure that the sample is replenished with water, the freezing front advances at a speed characteristic of the base of the structure being designed, and the influence of friction and freezing of the sample with sleeve containing it, etc. (GOST 28622-2012, paragraph 6.1-6.5; BS 812-124:2009, paragraph 6.3; ASTM D 5918-06, paragraph 6.1-6.6). Very massive samples are subjected to testing - at least 100 mm in diameter and 150 mm high, for the selection of which powerful drilling machines are required.
Существует ряд способов определения морозного пучения, имеющих целью упростить лабораторное оборудование и сократить трудоемкость эксперимента.There are a number of ways to determine frost heaving, with the aim of simplifying laboratory equipment and reducing the complexity of the experiment.
Известен способ испытания грунтов, включающий размещение образца в трубчатой обойме, приведение его нижнего торца в контакт со свободной поверхностью воды и измерение диэлектрической проницаемости грунта датчиком, расположенным на верхнем торце образца (Y. Yang, N. Hamid, J. Peerapong. Tube suction test to measure moisture susceptibility of Australian pavements. Engineering Journal. 16. 159-168. 2012). Способ позволяет оценить интенсивность капиллярного поднятия воды в образце, в связи с чем высказывалось предположение о возможности с его помощью оценивать пучинистость грунтов.A known method of testing soils, including placing the sample in a tubular cage, bringing its lower end into contact with the free surface of the water and measuring the dielectric constant of the soil with a sensor located at the upper end of the sample (Y. Yang, N. Hamid, J. Peerapong. Tube suction test to measure moisture susceptibility of Australian pavements Engineering Journal 16 159-168 2012). The method allows to estimate the intensity of the capillary rise of water in the sample, in connection with which it was suggested that it can be used to evaluate the heaving of soils.
Эксперименты, проведенные шведскими и американскими специалистами, показали отсутствие зависимости между морозным пучением и диэлектрической проницаемостью грунта (W.S. Guthrie, Å. Hermansson, T. Scullion. Determining aggregate frost susceptibility with the tube suction test. Cold Regions Engineering. 2002. <doi:10.1061/40621(254)57> - p. 673).Experiments carried out by Swedish and American experts have shown that there is no relationship between frost heaving and soil permittivity (W.S. Guthrie, Å. Hermansson, T. Scullion. Determining aggregate frost susceptibility with the tube suction test. Cold Regions Engineering. 2002. <doi:10.1061 /40621(254)57> - p. 673).
Заметим, что исследования прежних лет не выявили корреляции между пучением и высотой или интенсивностью капиллярного поднятия (A.R. Jumikis. The effect of freezing on a capillary meniscus. Highway Research Board Bulletin, 168. 1957 – с.116). По современным представлениям миграция влаги к фронту промерзания обусловлена разностью термодинамического потенциала связанной воды в талом и мерзлом состояниях (Общая геокриология / Э.Д. Ершов. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002, с. 96; Frozen ground engineering / O.B. Andersland, B. Ladanyi, 2nd Edition, ASCE, 2003, p.36).Note that studies of previous years did not reveal a correlation between swelling and the height or intensity of capillary rise (A.R. Jumikis. The effect of freezing on a capillary meniscus. Highway Research Board Bulletin, 168. 1957 - p. 116). According to modern concepts, moisture migration to the freezing front is due to the difference in the thermodynamic potential of bound water in thawed and frozen states (General geocryology / E.D. Ershov. - M .: Publishing House of Moscow University, 2002, p. 96; Frozen ground engineering / O.B. Andersland, B. Ladanyi, 2nd Edition, ASCE, 2003, p.36).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ определения давления пучения замерзающего грунта, включающий заполнение испытуемым грунтом капсулы с открытым верхом, его замораживание в изолированном объеме, заполненном незамерзающей жидкостью, и измерение давления, создаваемого этой жидкостью (Патент РФ №2203484, МПК G01N 25/00 - прототип).Closest to the proposed invention is a method for determining the heaving pressure of a freezing soil, including filling an open-top capsule with the test soil, freezing it in an isolated volume filled with a non-freezing liquid, and measuring the pressure created by this liquid (RF Patent No. 2203484, IPC G01N 25/00 - prototype).
Недостатком способа является определение лишь давления, а не деформаций пучения, а также объемное замораживание цилиндрического образца как со стороны боковой поверхности, так торцов, что не соответствует поступательному движению фронта промерзания сверху вниз в природных условиях. Не учитывается в способе и влияние на результаты измерений процессов сорбции-десорбции поровой воды и незамерзающей жидкости при контакте этой жидкости с верхним торцом образца.The disadvantage of this method is the determination of only pressure, and not heaving deformations, as well as volumetric freezing of a cylindrical sample both from the side surface and the ends, which does not correspond to the forward movement of the freezing front from top to bottom in natural conditions. The method does not take into account the effect on the results of measurements of the processes of sorption-desorption of pore water and non-freezing liquid when this liquid contacts the upper end of the sample.
Задачей изобретения является определение морозного пучения при перемещении фронта промерзания вдоль оси образца с заданной скоростью и без подачи к нему жидкости.The objective of the invention is to determine frost heaving when the freezing front moves along the axis of the sample at a given speed and without supplying liquid to it.
Это достигается тем, что в способе определения морозного пучения грунта, включающем размещение образца в трубчатой капсуле с открытым верхом и его замораживание без подпитки водой, перед замораживанием дно и стенки капсулы покрывают теплоизоляцией, предварительно разместив под дном нагревательный элемент, температуру в холодильной камере устанавливают на основании численного моделирования, обеспечивая перемещение фронта промерзания со скоростью, характерной для района строительства, а после достижения фронтом установленной глубины определяют потерю влажности грунтом в нижней немерзлой части образца.This is achieved by the fact that in the method for determining frost heaving of soil, which includes placing the sample in a tubular capsule with an open top and freezing it without water replenishment, before freezing, the bottom and walls of the capsule are covered with thermal insulation, after placing a heating element under the bottom, the temperature in the refrigerator is set to based on numerical simulation, ensuring the movement of the freezing front at a speed characteristic of the construction area, and after the front reaches the established depth, the loss of soil moisture in the lower unfrozen part of the sample is determined.
Схема проведения испытаний показана на фиг. 1.The test scheme is shown in Fig. one.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
Образец грунта 1, влажность которого определена заранее, размещают в трубчатой капсуле с открытым верхом 2. Капсула может быть изготовлена из эластичного материала, не препятствующего пучению образца. Через отверстие в стенке капсулы в образец вводят датчик температуры 3. Капсулу 2 с образцом 1 помещают в холодильную камеру, где выдерживают при близкой к нулю положительной температуре. После того, как согласно показаниям датчика температура образца станет равной температуре в камере, дно и стенки капсулы покрывают теплоизоляцией 4, предварительно разместив под дном нагревательный элемент 5. Нагревательный элемент предназначен для сохранения в ходе эксперимента температуры нижнего торца образца выше нуля.A
Для замораживания образца температуру в камере устанавливают ниже нуля. Из-за отсутствия теплоизоляции над капсулой образец промерзает сверху вниз, как и массив грунта в природных условиях. Температуру в камере регулируют, добиваясь перемещения фронта промерзания со скоростью, характерной для климатических условий района строительства проектируемого объекта. Добиться этого можно изменяя температуру в камере согласно графику, составленному по результатам предварительного численного моделирования хода промерзания образца во времени. Эксперимент прекращают тогда, когда датчик 3 зафиксирует достижение температуры начала замерзания грунта. To freeze the sample, the temperature in the chamber is set below zero. Due to the lack of thermal insulation above the capsule, the sample freezes from top to bottom, like the soil mass in natural conditions. The temperature in the chamber is regulated, achieving the movement of the freezing front at a speed characteristic of the climatic conditions of the construction area of the projected object. This can be achieved by changing the temperature in the chamber according to the schedule compiled on the basis of the results of preliminary numerical simulation of the course of sample freezing over time. The experiment is terminated when the
Образец извлекают из капсулы. Расположенную ниже датчика 3 немерзлую часть образца взвешивают, высушивают, повторно взвешивают и вычисляют влажность. Зная исходную влажность грунта, находят потерю влажности этой частью образца за счет миграции влаги к фронту промерзания.The sample is removed from the capsule. The non-frozen part of the sample located below the
Место расположения датчика 3 определяют исходя из требуемой глубины замораживания образца. В частности, согласно российскому стандарту эта глубина для образца высотой 150 мм должна быть не менее 100 мм, чем и определяется расстояние от верхнего торца образца до датчика (п. 7.6 ГОСТ 28622-2012). The location of the
Известно, что относительные деформации пучения могут быть найдены по формуле (С.Е. Гречищев, Л.В. Чистотинов, Ю.Л. Шур. Основы моделирования криогенных физико-геологических процессов/Отв. ред. А.В. Павлов. - М: Наука, 1984. – с. 69; Деформации и напряжения в промерзающих и оттаивающих породах/ под ред. Э.Д. Ершова – М.: Изд-во МГУ, 1985, 167 с.; А.Л. Невзоров. Фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах. М.: Изд-во АСВ, 2000, 152 с.):It is known that relative heaving deformations can be found by the formula : Nauka, 1984. - p. 69; Deformations and stresses in freezing and thawing rocks / edited by E.D. Ershov - M.: Moscow State University, 1985, 167 p.; A.L. Nevzorov. Foundations on seasonally freezing soils, Moscow: DIA publishing house, 2000, 152 pp.):
где W 0 – исходная влажность грунта,where W 0 is the initial soil moisture,
W w – влажность грунта за счет незамерзшей воды, W w - soil moisture due to unfrozen water,
ΔW – прирост влажности за счет миграции влаги. ΔW is the increase in humidity due to moisture migration.
В приведенной зависимости используется объемная влажность – отношение объема воды, содержащейся в порах, к общему объему грунта.The above dependence uses volumetric moisture - the ratio of the volume of water contained in the pores to the total volume of the soil.
Первое слагаемое показывает пучение за счет кристаллизации воды, содержащейся в порах, его называют первичным пучением. Оно не превышает 3-4% от объема грунта, легко вычисляется и не требует проведения экспериментов, связанных с замораживанием образцов. Второе слагаемое показывает увеличение объема грунта, обусловленное замерзанием влаги, поступающей к фронту промерзания, его называют вторичным пучением и именно за счет вторичного пучения грунты могут увеличиваться в объеме до 15-20% (А.Л. Невзоров Фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах. М.: Изд-во АСВ, 2000, 152 с.; Рекомендации по учету и предупреждению деформаций и сил морозного пучения грунтов / ПНИИИС - М.: Стройиздат, 1986. – с.6).The first term shows heaving due to the crystallization of water contained in the pores, it is called primary heaving. It does not exceed 3-4% of the soil volume, is easily calculated and does not require experiments related to sample freezing. The second term shows the increase in soil volume due to freezing of moisture entering the freezing front, it is called secondary heaving and it is due to secondary heaving that soils can increase in volume up to 15-20% (A.L. Nevzorov Foundations on seasonally freezing soils. M .: Publishing House DIA, 2000, 152 pp.; Recommendations for accounting and prevention of deformations and forces of frost heaving of soils / PIIIS - M .: Stroyizdat, 1986. - p.6).
В основаниях сооружений, а также при испытании образцов по стандартным методикам, грунт замораживают в условиях подпитки водой снизу, тогда как в предлагаемом способе образец испытывается в закрытой системе, то есть без подпитки водой.In the foundations of structures, as well as when testing samples according to standard methods, the soil is frozen under conditions of water replenishment from below, while in the proposed method, the sample is tested in a closed system, that is, without water supply.
Исходя из этого, к значению потери влажности, полученному при испытании грунта предлагаемым способом, следует ввести повышающий коэффициент k:On this basis, to the value of moisture loss obtained by testing the soil by the proposed method, it is necessary to introduce a multiplying factor k :
где ΔW – снижение влажности в немерзлой части образца за счет миграции влаги к фронту промерзания.where ΔW is the decrease in moisture in the non-frozen part of the sample due to moisture migration to the freezing front.
Указанный коэффициент k для характерных типов грунтов региона следует предварительно определить путем проведения параллельных испытаний по стандартной методике с подпиткой водой и измерением деформаций пучения и предлагаемым способом.The specified coefficient k for the characteristic types of soils of the region should be preliminarily determined by conducting parallel tests according to the standard method with water replenishment and measurement of heaving deformations and by the proposed method.
Найденное значение относительных деформаций может использоваться для классификации грунта по степени пучинистости или расчета деформаций основания при сезонном промерзании.The found value of relative deformations can be used to classify the soil according to the degree of heaving or to calculate the deformations of the base during seasonal freezing.
Предлагаемый способ позволяет определять пучинистость грунтов без подпитки образцов водой, испытываются образцы небольшого диаметра без размещения их в гильзах, составленных из отдельных колец, что существенно упрощает прибор, используемый для реализации способа.The proposed method makes it possible to determine the heaving of soils without replenishing the samples with water; samples of small diameter are tested without placing them in sleeves made up of separate rings, which greatly simplifies the device used to implement the method.
Пример 1 - предварительного численного моделирования хода промерзания образца. Example 1 - preliminary numerical simulation of the course of freezing of the sample.
Расчет выполнялся в программно-вычислительном комплексе Geostudio 2012 (GeoStudio: [сайт]. URL: https://www.geoslope.com/products/temp-w). Задачей моделирования был расчет графика изменения температуры в холодильной камере для обеспечения перемещения фронта промерзания со скоростью 10-15 мм/сут.The calculation was performed in the Geostudio 2012 software complex (GeoStudio: [website]. URL: https://www.geoslope.com/products/temp-w). The task of modeling was to calculate the graph of temperature change in the refrigerator chamber to ensure the movement of the freezing front at a rate of 10-15 mm/day.
Образец суглинка диаметром 50 мм и высотой 150 мм покрывался слоем пенополистирола толщиной 50 мм. Температура нижнего торца образца задавалась постоянной +2°С, без подпитки водой. Теплофизические свойства грунта приведены в таблице.A loam sample with a diameter of 50 mm and a height of 150 mm was covered with a layer of expanded
Таблица 1Table 1
- в мерзлом состоянии, λ f
- в немерзлом состоянии, λ th Thermal conductivity coefficient, kJ/(m K day):
- in a frozen state, λ f
- in non-frozen state, λ th
114,9134.8
114.9
- в мерзлом состоянии, c vf
- в немерзлом состоянии, c vth Volumetric heat capacity, kJ / (K m 2 ):
- frozen, c vf
- in unfrozen condition, c vth
28642341
2864
Расчет показал, что для обеспечения требуемой скорости перемещения фронта промерзания необходимо в течение первых двух суток поддерживать температуру в камере -1°С, затем понижать ее на 0,5°С один раз в сутки (фиг. 2).The calculation showed that to ensure the required rate of movement of the freezing front, it is necessary to maintain the temperature in the chamber at -1°C for the first two days, then lower it by 0.5°C once a day (Fig. 2).
Пример 2 - осуществления предлагаемого способа определения пучинистости грунтов. Example 2 - implementation of the proposed method for determining the heaving of soils.
Для лабораторных экспериментов использовали характерные для Архангельской области ледниковые суглинки со следующими свойствами: плотность 2,07-2,11 г/см3; влажность 12,0…23,2 %; влажность на границе пластичности 13,0-15,9 %; влажность на границе текучести 20,2-27,5 %; число пластичности 7,2-11,6 %; показатель текучести от - 0,14 до 0,78.For laboratory experiments, glacial loams typical for the Arkhangelsk region with the following properties were used: density 2.07-2.11 g/cm 3 ; humidity 12.0…23.2%; humidity at the plasticity boundary 13.0-15.9%; humidity at the yield point 20.2-27.5%; plasticity number 7.2-11.6%; flow rate from - 0.14 to 0.78.
Испытания проводили предлагаемым способом и по стандартной методике с подпиткой образцов снизу и измерением деформаций пучения. В первом случае диаметр образцов был 50 мм, во втором – 100 мм, высота в том и другом случае – 150 мм. Температуру в камере устанавливали согласно графику, полученному путем численного моделирования. Температура нижнего торца поддерживалась с помощью нагревательного элемента мощностью 2,5 Вт и составляла +2 ± 0,1 oС. Опыты завершали, когда датчик температуры, размещенный в образце на расстоянии 100 мм от верхнего торца, показывал, что грунт охладился до температуры начала замерзания, равной - 0,20С. Образцы извлекали из капсул, отделяли непромерзшую нижнюю часть образцов и определяли снижение в них влажности. The tests were carried out by the proposed method and according to the standard method with feeding the samples from below and measuring the heaving deformations. In the first case, the diameter of the samples was 50 mm, in the second, 100 mm, and the height in both cases was 150 mm. The temperature in the chamber was set according to the graph obtained by numerical simulation. The temperature of the lower end was maintained using a heating element with a power of 2.5 W and amounted to +2 ± 0.1 o C. The experiments were completed when the temperature sensor placed in the sample at a distance of 100 mm from the upper end showed that the soil had cooled to the temperature of the beginning freezing, equal to - 0.2 0 C. The samples were removed from the capsules, the unfrozen lower part of the samples was separated and the decrease in moisture in them was determined.
Результаты экспериментов представлены на фиг. 3, где по оси ординат по результатам испытаний по стандартной методике отложены относительные деформации морозного пучения, обусловленные миграционным льдовыделением (ε f * ), а по оси абсцисс – изменение влажности в немерзлой части образца при проведении экспериментов предлагаемым способом. Полученная зависимость позволила установить значение повышающего коэффициента k в формуле (2), который для исследованных ледниковых суглинков оказался равным 1,57/1,09 = 1,44.The experimental results are shown in Fig. 3, where, according to the test results according to the standard method, the relative deformations of frost heaving due to migratory ice release ( ε f * ) are plotted along the ordinate axis, and the change in humidity in the non-frozen part of the sample during experiments by the proposed method is plotted along the abscissa axis. The dependence obtained made it possible to establish the value of the multiplying coefficient k in formula (2), which for the studied glacial loams turned out to be equal to 1.57/1.09 = 1.44.
Далее покажем, как использовать полученную зависимость, для оценки пучинистости грунтов по предлагаемой методике.Next, we will show how to use the obtained dependence to assess the heaving of soils according to the proposed method.
Пример 3. По результатам стандартных лабораторных исследований получены следующие физические характеристики суглинка: плотность 2,11 г/см3; влажность (по массе) 20 %; влажность (по массе) на границе пластичности и текучести 15 % и 26% соответственно. Результаты испытаний суглинка по предлагаемому способу показали, что при промерзании образца на глубину 100 мм изменение объемной влажности в его немерзлой части составило 5,5 %. Средняя температура промерзшего суглинка равна минус 20С. Необходимо классифицировать грунт по степени морозной пучинистости в соответствии с ГОСТ 25100. Example 3. Based on the results of standard laboratory studies, the following physical characteristics of loam were obtained: density 2.11 g/cm 3 ; humidity (by weight) 20%; humidity (by weight) at the boundary of plasticity and
Решение. Рассчитав плотность скелета грунта, которая равна 2,11/(1+0,20) = 1,76 г/см3, определим начальную объемную влажность W 0 = 20×1,76 = 35,2%. Decision. Having calculated the density of the soil skeleton, which is equal to 2.11 / (1 + 0.20) \u003d 1.76 g / cm 3 , we determine the initial volumetric moisture content W 0 \u003d 20 × 1.76 \u003d 35.2%.
Объемное содержание незамершей влаги найдем по формуле W w = k w ×W P (Приложение Б, изм. №4 к СП 25.13330.2012). При температуре грунта минус 20С, коэффициент k w равен 0,5, тогда W w =0,5×15×1,76=13,2%.The volumetric content of unfrozen moisture is found by the formula W w = k w × W P (Appendix B, amend. No. 4 to SP 25.13330.2012). At a soil temperature of minus 2 0 C, the coefficient k w is 0.5, then W w =0.5×15×1.76=13.2%.
Расчетное значение относительных деформаций морозного пучения при k = 1,44 составит ε f = 0,09×(35,2 - 13,2) + 1,09×1,44×5,5=10,6%, Таким образом, по ГОСТ 25100 данный суглинок может быть классифицирован как чрезмерно пучинистый грунт.The calculated value of the relative deformations of frost heaving at k = 1.44 will be ε f = 0.09 × (35.2 - 13.2) + 1.09 × 1.44 × 5.5 = 10.6%, Thus, according to GOST 25100, this loam can be classified as excessively heaving soil.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021123260A RU2769005C1 (en) | 2021-08-04 | 2021-08-04 | Method for determining frost heaving of soil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021123260A RU2769005C1 (en) | 2021-08-04 | 2021-08-04 | Method for determining frost heaving of soil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2769005C1 true RU2769005C1 (en) | 2022-03-28 |
Family
ID=81075851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021123260A RU2769005C1 (en) | 2021-08-04 | 2021-08-04 | Method for determining frost heaving of soil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2769005C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU25518U1 (en) * | 2001-12-13 | 2002-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательская, проектно-строительная фирма "АБИК" | DEVICE FOR DETERMINING THE QUANTITY OF FROZEN SOIL LEARING FROM PRESSURE |
| RU2203484C2 (en) * | 2001-05-23 | 2003-04-27 | Государственное унитарное предприятие "Алтайавтодор" | Procedure determining heaving pressure of freezing soil |
| 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 |
| RU2474650C1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) | Instrument to measure soil frost heave strain |
| 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 |
-
2021
- 2021-08-04 RU RU2021123260A patent/RU2769005C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2203484C2 (en) * | 2001-05-23 | 2003-04-27 | Государственное унитарное предприятие "Алтайавтодор" | Procedure determining heaving pressure of freezing soil |
| RU25518U1 (en) * | 2001-12-13 | 2002-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательская, проектно-строительная фирма "АБИК" | DEVICE FOR DETERMINING THE QUANTITY OF FROZEN SOIL LEARING FROM PRESSURE |
| 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 |
| RU2474650C1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) | Instrument to measure soil frost heave strain |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 28622-2012 Грунты, Метод лабораторного определения степени пучинистости, Москва, Стандартинформ, 2013. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Modeling of coupled transfer of water, heat and solute in saline loess considering sodium sulfate crystallization | |
| Halliwell et al. | Soil heat flux in permafrost: characteristics and accuracy of measurement | |
| Kodama et al. | The effects of water content, temperature and loading rate on strength and failure process of frozen rocks | |
| Braithwaite et al. | Variations of near-surface firn density in the lower accumulation area of the Greenland ice sheet, Pâkitsoq, West Greenland | |
| RU2586271C1 (en) | Device for determining frost boil and water permeability of soil during cyclic frost heave-thawing | |
| Kujala et al. | Physical properties of peat and palsa formation | |
| Schneider et al. | Internal accumulation in firn and its significance for the mass balance of Storglaciären, Sweden | |
| Berggren | Prediction of temperature‐distribution in frozen soils | |
| RU2592915C1 (en) | Method for determining the amount of unfrozen water in frozen soils | |
| RU2769005C1 (en) | Method for determining frost heaving of soil | |
| Penner | Influence of freezing rate on frost heaving | |
| Hayhoe et al. | Monitoring changes in total and unfrozen water content in seasonally frozen soil using time domain reflectometry and neutron moderation techniques | |
| Guthrie et al. | Frost heave and water uptake relations in variably saturated aggregate base materials | |
| CN107132336A (en) | A kind of Simple indoor test instrument for studying soil body aqueous vapor migration characteristic | |
| Guthrie et al. | Saturation of granular base material due to water vapor flow during freezing: laboratory experimentation and numerical modeling | |
| Hermansson | Laboratory and field testing on rate of frost heave versus heat extraction | |
| Wasif Naqvi et al. | Investigating the Frost Action in Soils | |
| CN206928274U (en) | A kind of shallow earth's surface frozen soil multi-parameter device for fast detecting | |
| RU2281995C1 (en) | Method for frost ground heaving determination in dependence of pressure transmitted from foundation to the ground | |
| Khakimov | Artificial Freezing of Soils, Theory and Practice:(Voprosy Teorii i Praktiki Iskusstvennogo Zamorazhivaniya Gruntov) | |
| RU2498014C2 (en) | Method to determine frost heave of soil during freezing of seasonally thawing layer | |
| Zhang et al. | The Promotion Mechanism of Frozen Stagnant Water on the Sliding in the Loess Landslide Zone of Heifangtai | |
| SU958906A1 (en) | Frozen rock physical characteristic determination method | |
| RU156395U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING DEFORMATIONS OF FROZEN GROUND LEARNING | |
| CZ2011846A3 (en) | Identification method of regelation cycles |