Промерзание грунтов

Промерзание грунтов

При отрицательной температуре вода превращается в лед, который связывает минеральные частицы грунта в твердое тело. Чем влажнее грунт, мельче поры и ниже температура, тем больше он затвердевает. Твердость скальных невлагоемких грунтов при замерзании не увеличивается; незначительно повышается твердость песчаных и крупнообломочных грунтов, залегающих выше уровня грунтовых вод; глинистые влагоемкие грунты при замерзании приобретают твердость, приближающуюся к твердости скалы. Кроме того, на промерзание влияют уровень грунтовых вод, наличие растительного слоя, листьев или хвои, толщина снегового покрова, сила и продолжительность действия ветра, сдувающего этот покров.

Грунт приходит в устойчивое мерзлое состояние через 5— 20 сут. после наступления зимнего периода и наибольшего промерзания обычно достигает во второй половине февраля и первой половине марта. После этого происходит постепенно увеличивающееся оттаивание нижних слоев грунта, а с наступлением весеннего потепления — и верхних слоев. В средней полосе Советского Союза грунт полностью оттаивает обычно к середине мая.

Промерзание грунтов

Глубина промерзания зависит от времени выпадения первого снега и наступления сильных морозов, их продолжительности, температуры наружного воздуха и ее колебаний, свойств и влажности грунта, характера поверхностного покрова, скорости потока грунтовых вод (чем она больше, тем глубина промерзания меньше). Грунты с порами, частично заполненными водой, а также плотные, мелкопористые при прочих равных условиях промерзают быстрее и глубже, чем рыхлые и сухие, так как теплопроводность первых больше. Наибольшая глубина промерзания бывает при 30—40% влагонасыщенности пор грунта; при дальнейшем ее увеличении глубина промерзания уменьшается в связи с увеличением скрытой теплоты замерзания. При производстве земляных работ- глубину промерзания устанавливают, замеряя ее в натуре и предварительно принимают равной среднему значению ее максимума на основе наблюдений метеорологических станций в районе строительства за последние 15—20 лет. Ориентировочные данные воздействия отрицательной температуры наружного воздуха. Пунктиром показан пример определения глубины промерзания грунта за три этапа промораживания; 25 сут. — при —5°, 10 сут. — при —10° и 5 сут. — при —15°. Глубина промерзания равна 0,75 м и складывается из трех отдельных величин, соответствующих трем этапам 0,42 + 0.23 + 0,1 = 0,75 м

о глубине промерзания грунта в зависимости от температуры воздуха и продолжительности ее действия приведены на рис. 69. Кривые дают величину глубины промерзания грунтов средней весовой влажности (25—30%), когда отсутствует снежно-ледяной покров. Если он есть, следует вводить коэффициент 0,85 при толщине покрова 0,25 м; 0,7 и 0,65 при толщине его, соответственно равной 0,5 и 0,75 м.