Введение
ГЛАВА 1: Современное состояние теоретріческих и экспериментальных исследований пучения промер зающих грунтов и методов борьбы с ним 10
1.1 Введение 10
1.2 Пучение промерзающих грунтов 11
1.3 Методы борьбы с морозным пучением 14
1.3.1 Инженерно - мелиоративные мероприятия и термохимические мероприятия 16
1.3.2 Строительно-конструктивные мероприятия 17
1.4 Теплоизоляция фундаментов 23
1.4.1 Поверхностные теплоизолированные фундаменты (ПТФ) 25
1.4.2 Полимерные материалы для строительства 27
1.5 Задачи исследования 32
ГЛАВА 2: Применение численных методов для решения задач промерзания/оттаивания грунта в основании теплоизолированных фундаментов 33
2.1 Общая постановка задачи 33
2.1.1 Введение 33
2.1.2 Краевые условия задачи - 34
2.1.3 Температура воздуха 36
2.1.4 Солнечная радиация 3 6
2.1.5 Геотермальное тепло 3 7
2.2 Решение задач промерзания/оттаивания грунта в основании фундаментов ПТФ методом конечных элементов 38
2.2.1 Выбор расчетного аппарата 38
2.2.2 Расчетные схемы задачи 39
2.2.3 Теплофизические характеристики грунтов 40
2.2.4 Способ задания температур воздуха и солнечной радиации 44
2.2.5 Выбор шага расчета по времени и по пространству 46
2.2.6 Постановка проблемы задания расчетной зоны 46
2.3 Оптимизация расчетной схемы задачи 49
2.3.1 Определение глубины расчетной зоны 49
2.3.2 Влияние глобальных факторов 52
2.3.3 Начальное распределение температур 57
Выводы по главе 2 63
ГЛАВА 3: Численный анализ температурного поля в основании теплоизолированного фундамента 65
3.1 Глубина промерзания и факторы, влияющие на нее 65
3.1.1 Температура воздуха, холодная пятидневка 65
3.1.2 Теплопроводность и теплоемкость грунта 67
3.1.3 Толщина утеплителя 74
3.1.4 «Вылет» утеплителя за грани фундамента 74
3.1.5 Высота и вылет утепленной засыпки 78
3.1.6 Зависимость глубины промерзания от суммы градусо-суток 80
3.2 Анализ температурного поля под подошвой фундамента при наличии теплоизоляции 81
3.3 Оптимизация формы обратной теплоизолированной засыпки 88
3.4 Температурное поле под подошвой фундамента при учете теплового влияния здания 96 Выводы по главе 3 99
ГЛАВА 4: Экспериментальные исследования температурных полей в основании теплоизолированных фундаментов 101
4.1 Задачи, условия и методика выполнения экспериментальных исследований 101
4.1.1 Описание площадок проведения экспериментов 101
4.1.2 Климатическое описание зимнего сезона 106
4.1.3 Геологические и гидрогеологические условия площадок 106
4.1.4 Измерительная аппаратура, схемы заложения датчиков 108
4.2 Результаты измерений 111
4.2.1 Температура воздуха 111
4.2.2 Температура грунта в основании фундаментов ПТФ 113
4.3 Анализ результатов измерений 117
Выводы по главе 4 119
ГЛАВА 5: Практические рекомендаоди по тепловому расчету и устройству поверхностных теплоизолированных фундаментов 120
5.1 Экономическое сравнение вариантов фундаментов 120
5.1.1 Исходные данные для сравнения вариантов 120
5.1.2 Конструктивные решения вариантов 121
5.1.3 Сравнение вариантов проектирования 122
5.2 Рекомендации по расчету и устройству теплоизолированных фундаментов 125
5.2.1 Макет ТСН «Основания и фундаменты строящихся и реконструируемых зданий и сооружений на территории Уральского Федерального Округа» 125
5.2.2 Поверхностные теплоизолированные фундаменты 125
5.2.3 Методика назначения допустимой глубины промерзания, оценка пучинистости грунтов 126
5.2.4 Конструктивные решения ПТФ 130
5.2.5 Расчет и проектирование. Методика расчета ПТФ 132
5.2.6 Производство работ по устройству фундаментов ПТФ 136
Общие выводы 139
Список Литературы
