土壤保温计算.docx
土壤保温计算一般土壤保温计算分为保温材料覆盖和松±+保温材料共同覆盖两种方式。一、保温材料覆盖厚度的计算北京地区采用该方法计算出来的保温材料厚度一般为3040cm,需要810层阻燃草帘（草帘子厚度4cm）,现场不易操作和经济极不合理。1、采用保温材料覆盖土壤保温防冻时，所需的保温厚度可按公式进行计算：h=H式中：h-土壤的保温防冻所需的保温层厚度（mm）；H不保温时的土壤冻结深度（mm）；=各种材料对土壤冻结影响系数，可按下表取用。各种材料对土壤冻结影响系数温材料土壤种树叶刨花锯末干炉渣茅草膨胀珍珠UU石炉渣芦苇草帘泥炭土松散土密实土砂土3.33.22.82.02.53.81.62.12.52.81.41.12粉土3.13.12.71.92.43.61.62.042.42.91.31.08粉质黏土2.72.62.31.62.03.51.31.72.02.311.21.06黏土2.12.11.91.31.63.51.11.41.61.91.21.00注：1表中数值适用于地下水位低于Im以下;2当为地下水位较高的饱和土时，其值可取1。如：根据工程地勘报告，地基土为粉质黏土,现场拟采用阻燃草帘进行苫盖保温，对土壤冻结影响系数取2.4,属地土壤冻结深度H=80cm,故土壤的保温防冻所需的保温层厚度h=H0=8O2.4=33cm,需覆盖9层阻燃草帘子（草帘子厚度4cm）作为土壤保温。2、未保温土的冻结深度在地表面无雪和草皮覆盖条件下的全年标准冻结深度H（m）按下式估算:"=0.28旧+70.5式中Tm一一低于0的月平均气温的累计值（取连续十年以上的年平均值），以正号代入。北京地区冬期月平均气温（）表时间12月1月2月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬温度-1.0-2.4-4.4-4.7-5.0-4.2-3.6-2.0-0.7平均温度-2.6-4.6-2.1以上算法采用整个冬期的冻结深度，这样计算出来的太保守了，也可以按照开挖后预计维护期间的冻结深度，这样计算比较切合实际和经济合理，只不过计算过程麻烦一点而已。不保温时的土体冻结深度:H=60（4P-P2）式中H1不保温时的土体冻结深度（cm）；YtTp一一冻结指数，p=-；1000t土体冻结时间（d）；T一一土体冻结期间的室外平均气温（）,以正号代入。二、松土+保温材料覆盖厚度的计算此方法是现场先将地我十.翻松50cm,然后再采用保温材料覆盖对十.壤进行保温，计算出的保温材料覆盖厚度，施工现场易于操作和经济比较合理，基本可行。h=（H-h）2式中：h土壤的保温防冻所需的保温层厚度（mm）；H不保温时的土壤冻结深度（mm）；=松散土对土壤冻结影响系数；仇=保温材料对土壤冻结影响系数；h=松散土的厚度。如：根据工程地勘报告，地基土为粉质黏土,现场拟采取地表土.翻松50Cm并耙平保温，然后再用阻燃草帘进行苫盖保温，对土壤冻结影响系数历取1.2、仇取2.4,属地土壤冻结深度H=80cm,故土壤的保温防冻所需阻燃草帘的保温层厚度h=(H-h)2=(80-1.2*50)/2.4=8.3cm,需覆盖2-3层阻燃草帘子(草帘子厚度4cm)作为土壤保温。举例的算法是按照整个冬期的最大的冻结深度计算的，建议项目部按照土方开挖后预计维护期间的冻结深度，那样更经济合理。三、计算中几点想法1、土壤的冻结深度可以按照土方开挖后预计维护期间的冻结深度，因为现场的基坑开挖需要分好几层开挖，开挖至基础标高时，基础土还没有冻结，从晾槽后开始计算冻结的天数。不保温时的土体冻结深度M：Hj=60(4PP2)式中印一一不保温时的土体冻结深度(cm)；YtTP冻结指数，P=-;IOOO/土体冻结时间(d)；T一一土体冻结期间的室外平均气温(C),以正号代入。2、土壤的保温可以分三个阶段进行计算。第一阶段为开挖至基底，碎垫层施作前，该阶段采用松±+阻燃草帘保温；第二阶段是垫层施作后，采用阻燃草帘对土壤和垫层碎的保温；第三阶段底板钢筋绑扎安装过程中，核算垫层和防水保护层的碎能否满足对土壤的保温(按照钢筋绑扎的时间计算出土壤的冻结深度)？依据多年气象资料的统计，北京在1月中旬气温最低，根据以往的计算，此阶段（钢筋绑扎工期为15天）在1月中旬仅采用垫层（IOcm）和防水保护层（5Cm）的碎作为保温材料，不能满足基底土质不受冻。第三阶段的计算案例如下：本工程在底板钢筋绑扎期间，为防止基地不受冻，拟采用垫层和防水保护层作为保温材料。钢筋绑扎估计需15天，混凝土垫层厚度为IOCm,防水保护层厚度为5cm,基底土质为细砂中砂层，计算如下：直接用保温材料覆盖，覆盖层的厚度h可按下列公式计算（见简明施工计算手册P785）：h=Hll式中也一一保温材料厚度（cm）；H不保温时的土体冻结深度（cm）,/=60（4P-p2）.各种材料对土体冻结影响系数。YtTP一一冻结指数，p=-；1000t土体冻结时间（d）;T一土体冻结期间的室外平均气温（C）,以正号代入。各种材料对土壤冻结影响系数（见简明施工计算手册P787）保温材土壤说树叶刨花锯末干炉渣茅草膨月长珍珠lXj石炉渣芦苇草帘泥炭土松散土密实土素碎砂土333.22.82.02.53.81.62.12.52.81.41.121.40粉土3.13.12.71.92.43.61.62.042.42.91.31.081.36粉质黏土2.72.62.31.62.03.51.31.72.02.311.21.061.14黏土2.12.11.91.31.63.51.11.41.61.91.21.000.95注：1表中数值适用于地下水位低于Im以下;2当为地卜水位较高的饱和土时，其值可取1。保温层覆盖厚度计算表时间项目12月1月2月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬平均气温T()-1.0-2.4-4.4-4.7-5.0-4.2-3.6-2.0-0.7冻结时间t(d)151515151515151515b15366670.57563543010.5冻结指数P=皿I(XX)0.0150.0360.0660.07050.0750.0630.0540.030.0105土体冻结深度即(cm)3.68.615.616.617.714.912.87.12.5影响系数B砂土1.4粉土1.36粉质黏土1.14黏土0.95保温材料厚度h(cm)砂土2.66.111.111.912.610.69.15.11.8粉土2.66.311.512.213.011.09.45.31.8粉质黏土3.17.513.714.615.513.111.26.32.2黏土3.89.016.417.518.615.713.57.52.6根据以上计算：在钢筋绑扎期间（工期为15天），当基底土质为砂土或粉土时，采用垫层和防水保护层的混凝土作为保温材料，均能满足基底土质不受冻；当基底土质为粉质黏土时，采用垫层和防水保护层的混凝土作为保温材料，仅1月中旬不能满足基底土质不受冻；当基底土质为黏土时，采用垫层和防水保护层的混凝土作为保温材料，12月下旬和1月不能满足基底土质不受冻。
