ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-НССЛЕДОВАТЕЛЬСКИН ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ■иена Н.М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ.

ПО УСТРОЙСТВУ И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИМ РАСЧЕТАМ ОСНОВАНИЙ ТЕПЛИЦ, ВОЗВОДИМЫХ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ С ПОЧВЕННЫМ СЛОЕМ ПО ГРУНТУ ПОДСЫПКИ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ Н ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ имени Н.М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИМ РАСЧЕТАМ ОСНОВАНИЙ ТЕПЛИЦ, ВОЗВОДИМЫХ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ С ПОЧВЕННЫМ СЛОЕМ ПО ГРУНТУ ПОДСЫПКИ

МОСКВА-1385

Таблица 2. Значение коэффициента К ^

Ширина _ теплицы D ь и Среднего доа грунта to в ^температура мерзлого -I - -2 -4 9,0 0,866 0,842 0,792 12,0 0,869 0,845 0,803 15,0 0,875 0,850 0,809 18,0 0,881 0,856 0,814

Таблица 3. Значения коэффициента К $

Диаметр труб охлаждения © в_ мм 300 400 500 600 к* i,i66 1,000 0,941 0,898

Таблица 4. Значения коэффициента

Термическое сопротивление изоляции Rna.U^ °С/Вт 0,0 1,0 2,0 3,0 К*_ 2,070 1,396 1,000 0,604

е)    вычисляется условная глубина оттаивания грунта от верха подсыпки по формуле

¹ - —Нот__ (4)

^DT К*-К»-К_йКл

где Нот - допустимая йо условию обеспечения устойчивости сооружения глубина оттаивания грунта на конец ^летнего периода.

ж)    по вычисленному значению Н от и предварительно принятым согласно п.3,6 (а) параметрам системы почвенного обогрева а и

L_0B со номограммам рис.3,4 и 5 определяются щаг А и температура поверхности труб* системы охлаждения to* , необходимые для обеспечения заданного температурного режима грунтов основания и почвеннорастительного слоя теплицы.

3.7. Номограммы рис.6,7 и 3 по принятие параметрам систем охлаждения основания позволяют определять требуемые параметры почвенного обогрева теплицы. При проектировании практические расчеты сле-

II

дует проводить путем последовательного подбора параметров обеих систем в соответствии с реальными технике-экономическими условиями

строительства к эксплуатации теплиц,

3.8. Для выбранного варианта производится проверка температуры почвенно-растительного слоя I» на глубине развития корневой системы растений и фактическая глубина оттаивания основания Н_от по форму -

l_t = i't * л1»⁺    ;    (5)

Н₀Г=Н;_т К_с-К_аК*-Кг ,    (б,

- условная температура почвенно-растительного слоя, определяемая по номограммам рис.6,7 и 8, в °С;

at* - поправка за счет влияния диаметра труб охлаждения, определяемая по табл.5, в °С;

alt - температурная поправка за счет слоя теплоизоляции в подсыпке, определяемая по табл.6, в °С.

Таблица 5. Поправка с учетом влияния диаметра труб охлаждения д

Диамето труб охлаждения Ю в нм	300	400	500	600
д1л ъ %	0,2	0,0	-0,4	-0,6

Таблица 6. Температурная поправка эа счет слоя теплоизоляции й 1ц

Термическое сопротивление изоляции R«3 ь M*t/Br 0,0 1,0 2,0 3,0 д Id ь С -0,8 , -0,4 0,0 0,1

3.9, Если вычисленная согласно п.3,8 температура l-j не будет соответствовать заданным по агротехническим условиям значениям температур почвенно-растительного слоя, проводится корректирбвка параметров систем обогрева или изменяется величина термического сопротивления теплоизоляции на поверхности подсыпки на основании формулы (5).

ЗЛО. Скорость движения воздуха в трубах системы охлаждения,

Рис.З Номограмма для определения параметров системы охлаждения основания (

t,,°c

Рио.б Номограмма для определения температуры почвенно-растительного слоя Ь( Ь _0J.    =1,5    м)

необходимая для обеспечения расчетной температуры на их поверхности, устанавливается по графикам рис.9 в зависимости от средней за период охлаждения температуры наружного воздуха сщр), диаметра труб © и Приведенной глубины их заложения Лпр, вычисленной по формуле*

Ьад» = h_ox + ⁵jj*"    ’    ⁽⁷⁾

где Ь(,_х - глубина заложения труб охлаждения в к;

5 - толщина аффективной теплоизоляции подсыпки в м;

-Д_п,АуГ коэффициенты теплопроводности материала подсыпки и теплоизоляции.

З.П. Последовательность и порядок расчетов с помощью обобщенных номограмм поясняется приводимым ниже примером расчета.

4. КОНТРОЛЬ ЗА ТЕШБРАТУРНШ РЕЖИМОМ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ И ПОЧВЕННО^РА(ЯШетШОГО слоя

4Л« В процессе строительства и эксплуатации теплиц должен осуществляться систематический контроль за температурным режимом грунтов основания и почвенно-растительного слоя.

4.2.    Температуру почвенно-растительного слоя измеряют почвенными термометрами один раз в сутки в Середине медду нагревательными трубами на глубине 0,3 м от поверхности. Число пунктов наблюдений устанавливается в зависимости от размеров теплицы, но не менее чем в трех точках по ширине теплицы.

4.3.    Для контроля за температурным режимом грунтов основания должны быть пройдены до глубины 6*8 и специально оборудованные термометрические скважины или установлены дистанционные електротермометры. Термометрические скважины проходятся по поперечному створу в средней части теплицы в количестве не менее трех. Температуру измеряют на глубине 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 8,0 ы от поверхности подсыпки раз в месяц в зимний период и не менее 3 раз в летний период.

Пример расчета. Теплица шириной В«12 и сооружена на песчаной подсыпке. Период с отрицательными температурами наружного воздуха ниже - 3°С (период вентилирования) составляет Ть * 215 сут. Средняя температура наружного воздуха за этот период Ц = - 19°С. Среднегодовая температура грунтов в основании теплицы Ц - -1°С; суммарная влажность и плотность мерзлого грунта соответственно составляет W_r к * О# 10 и Уск:г.=1600 кгс/ы®. Влажность и плотность материала подсыпки

19

уда 624.139

Настоящие Рекомендации содержат основные положения по устройству и теплотехническим расчетам оснований теплиц* возводимых на веч -номерэлых грунтах с почвенно-растительным слоем по грунту подсыпки. Приводятся необходимые для проектирования сведения по устройству подсыпки и расчетам систем почвенного обогрева и охлаждения грунтов основания. Данн соответствующие расчетные номограммы я приведен пример пользования ими.

Рекомендации разработаны канд. гео л-минерал. наук Д. И. Федоровичем, инж.В,В.Петровым (НИИ оснований и подземных сооружений имени Н.М.Гер-севанова Госстроя СССР), канд.с.-х. наук М. А, Перловым (Якутский НИИ сельского хозяйства СО ВАСХНИЛ) и цредназначены для проектных организаций, занимающихся цроектированиеи теплиц и других культивационных сельскохозяйственных сооружений.

Рекомендации рекомендованы к изданию решением секции Научно-технического совета НИИ оснований и подземных сооружений.

© Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт оснований и додземннх сооружений имени Н. Н, Герсеваноаа, 1985

I«ОБЩИЕ ПОДОШШЯ

1.1» Настоящие Рекомендации доставлены в развитие положений глав СНнП П-18-76.Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования и СНиП И-100-75.Теплицы и парники. Нормы проектирования и распространяются на устройство оснований теплиц» возводимых на вечномерзлых грунтах по подсыпке при использовании мерзлых грунтов в качестве оснований по принципу I с сохранением мерзлого состояния грунтов системой охлаждающих труб. Рекомендации могут быть также использованы цри проектировании других культивационных сооружений больших размеров в шпане» возводимых на подсрпках с сохранением мерзлого состояния грунтов основания.

1.2.    Рекомендации не распространяются на проектирование и устройство оснований теплиц и других культивационных сооружений, возводимых с использованием вечномерзлых грунтов по принципу П.

1.3.    При строительстве теплиц на вечномерзлых грунтах с почвенно-растительным сдоем по грунту подсыпки должны обязательно преду -сматриваться мероприятия по круглогодичному подогреву корнеобитаемого слоя. Для осуществления подогрева могут применяться трубчатые системы водяного отопления» электронагреватели грунта и другие способы, предусмотренные действующими нормативными документами (0HTQ--СХ. 10-81. Общесоюзные нормы технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады).

1.4» Строительство оснований и фундаментов теплиц на вечномерзлых грунтах должно проводиться по индивидуальным или специальным типовым проектам с привязкой последних к местным мерзлотно-грунтовым условиям. В типовых проектах теплиц должны задаваться значения максимально допустимых для них деформаций за счет осадок оттаивающего основания и морозного пучения грунта.

1.5.    В состав материалов изысканий» необходимых для проектирования теплиц на подсыпках, должны входить данные о среднегодовой температуре вечномерзлых грунтов» нормативной глубине сезонного про-таивания грунтов, степени их пучинкстости, составе и льдистости грунтов под подошвой деятельного слоя» уровне грунтовых вод, а также данные о среднемесячных температурах воздуха в районе строительства» направлении и скорости ветра и снегозаносимости площадки.

1.6.    Проектом должен быть предусмотрен организованный отвод по-

3

верхностных к технологических вод за пределы площадки и мероприятия по дренажу грунтов подсыпки*

1.7, В процессе строительства и эксплуатации теплиц должен быть обеспечен систематический контроль за температурным режимом грунтов основания и почвенно-растительного слоя.

2. УСТРОЙСТВО ПОДСЫПКИ И СИСТЕМ почвенного обогрева И ОХЛАЖДЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ

2.1. Рекомендуемая общая схема устройства оснований теплиц, возводимых на вечномерзлых грунтах с почвенно-растительным слоем по грунту подсыпки, приведена на рис.1. Ее основными элементами являются: тело подсьшки, почвенно-растительный слой, теплоизоляция и системы труб почвенного обогрева и охлаждения грунтов основания.

Рис Л. Схема устройства основания теплицы; 1-почвенно-раститедьный слой; 2-дренажный слой; 3-труба системы обогрева; 1-гидроизоляция; 5-пол из бетона; 6-теплоизодяция; 7-бетонная подготовка; 8--труба системы охлаждения;

9 -гравийно -песчаная под -сыпка; Ю-мерзлый грунт основания

2.2. Подсыпка устраивается из непучинистого крупнообломочного или песчаного грунта, пболойно уплотненного до заданной проектной плотности. Высота подсылки должна приниматься 1,5+2,5 м и уточняться теплотехническим расчетом согласно указаниям п.3.6 настоящих Рекомендаций. Подсыпка может устраиваться сплошной под несколько теплиц или под отдельные теплицы с выходом за их контур! в плане на

расстояние 1,5 и глубины сезонного протаивания грунтов, но не менее 3 м. Вокруг всего периметра теплицы должна быть выполнена отмостка шириной йе менее 1,2 и с уклоном 0,03.

2.3.    С верху подсыпки по бетонной подготовке устраивается слой гядро- и теплоизоляции, по которому укладывается песчаный дренажный и почвенно-растительные сдои.

2.4.    Слой гидроизоляции должен выполняться с уклоном 0,03 к продольной оси теплицы для обеспечения организованного стока технологических вод в дренажную систему.

2.5.    Термическое сопротивление теплоизоляции устанавливается теплотехническим расчетом согласно пп. 3.6, 3.8 и 3.9. При расчетном обосновании слой теплоизоляция может быть заменен эквивалентным ^по термическому сопротивлению слоем подсыпки.

2.6.    Для устройства систем почвенного обогрева применяются трубы диаметром 25*100 мм, которые укладываются в подошве почвенно-растительного слоя или в пределах дренажного слоя на глубине 0,45*0,50ы от поверхности. Расстояние между трубами может изменяться от 0,5 до 1,0 и и устанавливается теплотехническим расчетом (см.раздел 3).

2.7.    Для предотвращения перегрева корневой системы растений температура теплоносителя в трубах почвенного обогрева не должна превы -шать 50°С.

2.8.    Для устройства системы охлаждения грунтов основания применяются асбестоцементные или металлические трубы диаметром не менее 300 мм, которые укладываются у подошвы подсыпки вше уровня грунтовых вод. Глубина заложения труб системы охлаждения и расстояние между ними устанавливаются теплотехническим расчетом (см.раздел 3).

2.9.    Трубы системы охлаждения основания укладываются вдоль поперечных осей сооружения с уклоном к периферии теплицы не менее 0,05. На входах и выходах они объединяются в общие коллекторы, которые оборудуются директорами или приточно-вытяжной принудительной вентиляидей. В летний период вентиляционная система отключается, а входные и выходные каналы перекрываются заслонками. Глубина заложения труб системы охлаждения должна быть, как правило, меньше глубины_fзаложения подошвы фундаментов.

2.10.    В качестве фундаментов под теплицы могут применяться столбчатые, ленточные и свайные фундаменты. Фундаменты могут -опираться на

мерз яке грунты основания или на грунты подсыпки,

2.11.    Выбор вида и глубины заложения подошвы фундамента определяется на основании техника-экономических расчетов с учетом стоимости материала и устройства подсыпки и мероприятий по охлаждению грунтов основания.

2.12.    При опкранни фундаментов на вечномерзлые грунты основания следует предусматривать устройство столбчатых фундаментов, объединенных жестким прогоном. Между прогоном и поверхностью грунта должен предусматриваться зазор не менее 10 см. При большой глубине сезонного оттаивания могут применяться свайные фундаменты.

2ДЗ. При опирают фундаментов на грунты подсыпки следует применять малоэаглубленные столбчатые или ленточные фундаменты, а также поверхностные фундаменты в виде отдельных жестких прогонов или лежней, укладываемых непосредственно по поверхности подсыпки или с заглублением в нее не более чем на 0,3 м.

2Л4. Выбор типоразмеров фундаментов определяется значениями действующих нагрузок на фундамент, расчетным сопротивлением основания или грунта подсыпки. Расстояние между фундаментами устанавливается расчетом с учетом объемно-планировочного решения теплицы.

2.15. Расчетное сопротивление грунта подсыпки Е₀ следует устанавливать по данным экспериментальных определений. При отсутствии экспериментальных данных значение R₀ допускается принимать по табл.

3 прид.З главы ШиП 2.02.01-83.Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования.

2.16* Столбчатые и свайные фундаменты, заглубленные ниже слоя сезонного оттаивания, должны проверяться по устойчивости на действие сил морозного пучения согласно прял.5 главы СНиП П-18-76,

Дня неэаглубленных поверхностных фундаментов проверка на действие сил морозного пучения может не производиться, если расчетная глубина сезонного протаивания не выходит за пределы подсыпки, сложенной не-пучинистыми грунтами.

3. ТЕПЯОТЕХНИЧЕСКЙЕ РАСЧЕТЫ ОСНОВАНИЙ И СИСТЕМ СТАБШЗАЩИ ТЕНПЕРАТУШОГО РЕЖИМА ГРУНТОВ

3.1. Теплотехнические расчеты оснований тешгиц проводятся с учетом обеспечения заданного температурного режима грунтов основания и

6

почвенно-растительного слои системой поеденного обогрева и охлаждения основания.

3.2.    Теплотехническим расчетом определяются:

высота подсыпки и термическое сопротивление теплоизоляции, уст* раиваемой по верху подсыпки;

глубина заложения, расстояние между трубами и другие параметры трубчатой охлаждающей системы в основании теплицы; параметры системы почвенного обогрева теплицы; глубина протаивания грунтов основания и температура почвеннорастительного слоя;

скорость движения воздуха в трубах системы охлаждения в период вентилирования.

3.3.    Расчет параметров систем охлаждения и почвенного обогрева выполняется совместно с учетом их взаимовлияния методом подбора по оборонным номограммам, составленным по данным моделирования на ЭШ, исходя из допустимой по условиям устойчивости сооружений глубины летнего протаивания основания Н_от и обеспечения его последующего промерзания в зимний период.

3.4.    В качестве расчетных параметров системы почвенного обогрева приняты: эквивалентная температура поверхности труб to* , приведенных к номинальному диаметру dL ■ 100 мм, и шаг между трубами а . За расчетные параметры системы охлаждения основания приняты средняя по длине трубы температура поверхности tox > шаг между трубами А и глубина их заложения от поверхности подсыпки h ₀*.

3.5.    Для расчета требуемых параметров систем почвенного обогрева и охлаждения грунтов основания необходимы следующие исходные данные:

требуемая по агротехническим условиям температура почвенно-растительного слоя li в °С;

среднегодовая температура вечномерзлого грунта I* ъ °С; допустимая глубина оттаивания грунтов основания Н^в м; средняя температура наружного воздуха за период вентилирования ^в°С и продолжительность вентилирования Т_ь в сут; состав, влажность и плотность материала подсыпки и грунтов основания и теплопроводность материала теплоизоляции;

ширина теплицы В в м, диаметр трубы системы охлаждения и почвенного обогрева Як d в мм.

7

I	2	3	4	5	6
	0,5	29,1	38,4	47,7	56,9
	0,6	29,0	38,3	47,5	56,7
56	0,7	29,0	38,2	47,3	56,5
	0,8	28,8	38,8	46,8	55,8
	0,9	28,7	37,7	46,7	55,7
	1,0	28,6	37,6	46,5	55,4
	0,5	29,0	38,2	47,7	56,6
	0,6	28,9	37,9	47,0	56,0
50	0,7	28,7	37,7	46,6	55,6
	0,8	28,5	37,3	46,1	54,9
	0,9	28,5	37,2	46,0	54,7
	1,0	28,4	37,0	45,7	54,4
	0,6	28,6	37,5	46,3	55,2
	0,6	28,4	37,1	45,7	54,4
40	0,7	28,3	36,8	45,4	53,9
	0,8	28,1	36,5	44,8	53,2
	0,9	28,0	36,3	44,6	52,9
	1,0	27,9	36,1	44,3	52,6
	0,5	28,4	37,1	45,7	54,4
	0,6	28,2	36,6	45,1	53,6
35	0,7	28,0	36,3	44,7	53,0
	0,8	27,8	36,0	44,1	52,3
	0,9	27,7	35,8	43,9	52,0
	1,0	27,6	35,6	43,6	51,6
	0,5	27,9	36 л	44,3	52,6
	0,6	27,6	35,6	43,7	51,7
25	0,7	27.4	35,3	43,2	51,1
	0,8	27,3	34,8	42,5	50,2
	0,9	27,1	34,6	42,2	49,8
	1.0	26,9	34,4	41,9	49,3

9