Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Нормативные уровни глубины промерзания грунта

Промерзание грунта

Будущие владельцы и те, кто уже является обладателем собственного колодца сталкиваются с проблемой нормального функционирования источника, одна из сложностей — эксплуатация зимой.

Что такое промерзание грунта

Промерзание грунта – расширение почвы, уплотнения земли из-за превращения влаги в кристаллы льда. Сам процесс происходит по-разному, в зависимости от типа земли, региона, глубины. Данный фактор влияет на функционирование колодца, мерзлая почва вызывает горизонтальное и вертикальное смещение бетонных колец. При наличии в опалубке трещин или разломов, вода проникая в них, замерзает распирая бетон, это приведет дорогостоящему ремонту.

Типы и характеристики земли

Из разнообразия земляного покрова выделим основные с противоположными характеристиками:

  • Суглинок — на 60-70% состоит из глиняных пластов с примесями влажного песка. Данный вид покрова обладает малой пластичностью.
  • Супесь — рыхлая земля, состоящая, из песчаных частиц с небольшой концентрацией (5-15%) глинистых частиц. Вероятно, самый часто встречающийся вариант в Московской области.
  • Торф, насыпные пласты — располагаются в местах бывших руслах рек и водоемов. На данных видах покрова, строительство колодцев, их углубление, последующая эксплуатация — проблематична, происходит это из-за пластичности провоцирующей деформацию колец, труб водопровода из гидросооружения.
  • Насыщенная глина — как и предыдущий тип, глину характеризует пластичность, способность аккумулировать влагу и воду. Вода, замерзающая в почве вызывает пучение, оказывая давление на ЖБИ кольца и трубы подачи воды, если они установлены выше уровня промерзания земли.
  • Галечный, крупнозернистые грунты — для обустройства колодца, идеальное основание. Этот вид покрова надежно зафиксирует положение шахты и оборудования подведенного от нее. Такие породы в Москве, Подмосковье и территории Московской области встречается не более чем в 10% участков, а глубина залежей воды, в большинстве случаев, глубже среднестатистических.

Почему именно по периметру и нужно четыре ямы? Участок может состоять из различных типов почв, не исключен вариант — на разных концах территории у вас будут разные типы земли.

Таблица промерзания различных типов почв

Вид грунтаПромежуток до грунтовых вод зимойЗалегание трубопровода из колодца или фундамента дома
Скальные и полускальныеЛюбоеЛюбая, вне зависимости от глубины
Пески гравелистые, крупные и средниеЛюбоеНезависимо от глубины, но не менее 0,5 метра
Пески мелкие, пылеватыеБолее чем на 2 метра, ниже уровня промерзанияБолее чем на 2 метра, ниже уровня промерзания
СупесиПревышает расчетный уровень обмерзания почвы менее чем на 2 метраНе менее 3/4 расчетной глубины покрова, но не менее 0,7 метра
Суглинки, глиныМенее расчетной глубиныНе менее расчетного уровня

Факторы влияния

На уровень промерзания влияют следующие природные показатели:

  • Растительность на участке;
  • Слой снежного покрова;
  • Температура на поверхности;
  • Тип поверхности;
  • Интенсивность влажности почвы.

Усредненные данные, при идентичных дневных температурах глубина следующая:

  • Суглинки — 130-140 сантиметров;
  • Глина, насыпные пласты 135-145 сантиметров;
  • Галечные почвы — 172-176 сантиметров;

Региональная нормативная глубина промерзания

ОбластьСуглинки, глиныПески мелкие, пылеватыеПески гравелистые, средниеГалечный грунты, крупнозернистые
Москва1,351,641,762,00
Дмитров1,381,681,802,04
Владимир1,441,751,882,12
Тверь1,371,671,802,03
Калуга1,341,641,751,98
Тула1,341,631,741,98
Рязань1,411,721,842,09
Ярославль1,481,801,932,19
Вологда1,501,821,952,21
Нижний Новгород1,491,811,942,20
Санкт-Петербург1,161,411,511,71

Грунты для строительства колодцев

Возведение нового колодца, мероприятие не из дешевых, важно на первоначальных стадиях учесть нюансы строительства и эксплуатации, которые не возможно устранить впоследствии. Если залежи воды близки к поверхности, подойдет любой тип почвы. Если участок находится на торфе или иле, глубине залежей жидкости ниже десяти метров и уровне промерзания около двух, потребуется усиление конструкции шахты, утеплению стен источника.

Преимущество породы:

  • Почва не подвержена пучению;
  • Не промерзает;
  • Не деформируется;
  • Ее подмывает и не размывает.

Проблема породы — работа на таком виде почв требует затрат времени и опыта колодезных мастеров.

При рытье гидросооружения, значимый фактор — уровень подземных вод, они должна быть ниже глубины промерзания. При нахождении жидкости выше, она будет замерзать, что приведет к пучению земляных пластов, происходит это неравномерно, что приводит к деформации или частичному смещению бетонных колец.

Если ваш участник расположен на следующих типах почв: пылеватых и мелких песках, суглинках и супесях, вам необходимо еще до строительства источника определить уровень залегания грунтовых вод.

Для выявления таких покровов используйте следующий способ: киньте фрагмент земли в воду, он быстро превратился в жидкую субстанцию? — такая почва при намокании будет проседать и легко поддаваться воздействию ледяного грунта. При таком виде земли обязательно требует усиления конструкции колодца.

Как обезопасить колодец

Чтобы обезопасить колодец от возможных проблем при промерзании грунты и пучения почвы, выход из положения — усиление конструкции шахты.

Если у вас сделана подводка воды из колодца, трубы необходимо расположить ниже промерзания.

Установка скоб и анкеров

Чтобы обеспечить стволу источника воды стабильность, прочность, предотвратить смещение колодезных колец и не допустить образования вертикальных разрывов, проводится скобирование, то есть жесткое сочленение стыков ЖБИ анкерами и металлическими скобами. Скрепление конструкции осуществляется также, как при строительстве, так и у действующих источников (в качестве одного из этапов профилактических, ремонтных работ).

Фиксация может быть произведена двумя способами — установкой колец с замком и скоб. Замковые кольца способны противостоять боковому давлению грунтов, но не решают проблемы вертикальных разрывов. Без скобирования некоторые кольца во время подвижки грунта могут сместиться, в результате чего происходит искривление шахты.

Как проводится скрепление колец?

Для установки используется по 2-4 скобы на каждый стык (количество зависит от места монтажа). Перед монтажом на соседних кольцах (недалеко от шва) перфоратором проделываются отверстия нужного размера, в которые и устанавливаются скобы или анкера, закрепляемые мощными болтами. В итоге «держатель» связывает верх нижнего кольца и низ верхнего.

Особенности качественного скрепления:

  • Желательно скобировать всю шахту, независимо от типа грунта для достижения наилучшей стабильности конструкции;
  • Скрепление лишь 2-3 верхних стыков не допускается, если колодец стоит на плывуне, песчаных грунтах, а также в местности, где выпадают обильные осадки; во всех этих случаях нужно полностью скобировать шахту;
  • Работы по скреплению проводятся с применением специального инструмента, с соблюдением правил безопасности, поэтому не стоит спускаться в шахту без необходимого оборудования и при отсутствии навыков проведения ремонтных работ в колодце.

Утепление шахты и водопровода

Утепление колодца — процесс обустройства для сохранения тепла внутри резервуара. Подробнее о технологию утепления шахты, так же ознакомьтесь для чего нужно утеплять шахту.

Если утеплить шахту можно уже после эксплуатации источника, то водопровод из колодца и трубы, нужно до подводки воды.

Траншея копается ниже уровня промерзания с запасом в 20-30 сантиметров, а качестве страховки используется технология греющего кабеля. Вокруг трубы или внутри ее протягивают кабель на который подается тепло, это тепло помогает поддерживать постоянную температуру в системе водопровода.

Иван Покровский

Автор данной статьи и колодезный мастер нашей компании.

Возможно, материал будет полезен вашим знакомым. Поделитесь статьей в социальных сетях.

Калькулятор глубины промерзания

Глубина промерзания грунта является одной из основных характеристик, учитываемых при выборе конструктива фундамента строящегося дома. Но к сожалению среди частных застройщиков не редко случаются ошибки при попытках учесть значение этой характеристики. А именно: например, человек услышал, что ленточный фундамент нужно делать не выше глубины промерзания для его климатической зоны. Он заходит в интернет, вводит в поисковик фразу «какая глубина промерзания, к примеру, в Московской области» находит какую-то цифру (около 1,3-1,4 метра) и начинает копать траншею на эту глубину. При этом он не догадывается, что найденное им значение — это нормативная глубина промерзания.

Но ведь при определении геометрических характеристик фундамента нужно учитывать не нормативное значение, а расчётное, которое определяется с учётом различных коэффициентов, характеризующих такие параметры, как конструкция цокольного перекрытия в доме и средняя температура в помещении в холодное время года. Ведь сам по себе отапливаемый дом прогревает грунт вокруг себя, и промерзание по его периметру порой значительно меньше нормативной величины. И это можно будет увидеть ниже.

Чтобы узнать нормативные и расчётные значения глубины промерзания грунта в различных условиях, выберите ниже Ваши страну, регион и город и нажмите на кнопку «Определить глубину промерзания». Результаты будут представлены в виде двух таблиц. Если интересующего Вас населенного пункта в списке нет, выбирайте ближайший и желательно находящийся севернее от Вас.

Таблица 1 заполняется на основании формулы из СП 22.13330.2011 (актуализированная версия СНиП 2.02.01-83*):

где dfn нормативная глубина промерзания,м;

d величина, учитывающая тип грунта и равная для глин и суглинков — 0,23 м; для супесей и мелких и пылеватых песков — 0,28 м; для песков средней крупности, крупных и гравелистых — 0,30 м; для крупнообломочных грунтов — 0,34 м;

Mt безразмерный коэффициент, который определяется по СП 131.13330.2012 (актуализированная версия СНиП 23-01-99*) как сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зимний период в конкретном регионе.

Примечание: СНиП допускает использование данной формулы при глубинах промерзания до 2,5 метров. При большем промерзании, а также в высокогорных районах с резкими перепадами рельефа и нестабильными климатическими условиями значение dfn должно уточняться специальным теплотехническим расчётом. В рамках данного калькулятора мы на нём не останавливаемся.

Таблица 2 расчётных глубин промерзания (df) заполняется на основании формулы из того же СП 22.13330.2011 (актуализированная версия СНиП 2.02.01-83*):

где kh коэффициент, который учитывает тепловой режим в помещении в холодное время года. Значения его для отапливаемых помещений показаны в следующей табличке:

Для неотапливаемых помещений коэффициент kh = 1,1

Глубина промерзания грунта СНИП

Для того, чтобы составить проект фундаментной опоры вашего дома прежде всего необходимо оценить характеристики грунта на вашем участке. Так, на степень заглубленности ленточных фундаментов напрямую влияет уровень промерзания грунтов. Кроме того, грунт разного состава при замерзании может по-разному увеличиваться в размерах. Эту характеристику называют «пучинистостью». Также, на конструкцию будущего фундамента влияет и уровень подъема грунтовых вод.

Характеристика грунтов на участке напрямую влияет как на конструкцию будущего фундаментного основнаия дома, так и на материал его изготовления. Для того, чтобы понять, какой дом и фундамент под него на вашем участке можно построить, а какой нельзя – прежде всего необходимо провести изыскательские работы.

Часть характеристик грунта участка можно взять из широко распространенных таблиц. К таковым особенностям относится, например, глубина промерзания грунта СНиП.

На всей территории бывшего СССР в свое время были проведено геолого-изыскательские работы, которые определили, на какой глубине промерзает зимой вода в грунте в том или ином регионе. На основании полученных данным были составлены карты, позволяющие легко определить глубину зимнего промерзания грунта в конкретном регионе.

Глубина сезонного промерзания грунта

Исходя из конкретной величины промерзания грунта на участке, Строительные нормы и правила (или, сокращенно СНиПы) и предписывают возможность применения того или иного варианта строительства фундамента и здания.

А настоящее время на территории нашей страны действуют следующие стандарты, описывающие правила строительства зданий и сооружений:

  • СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений», к нему существует также целый ряд пособий, который описывает процесс проектирования строений.
  • Кроме того, влияние климата на строительство зданий описывается в СНиП 23-01-99.
  • Суть правил в данных документах, регулирующих величину заглубления фундаментного основания заключается в следующем:
  • при строительстве фундаментов необходимо тщательно учитывать назначение и конструкцию проектируемых сооружений, максимальные нагрузки на фундамент.
  • глубина залегания фундаментных оснований также зависит от характеристики примыкающих сооружений, и того, на какую величину закопаны в землю инженерные сооружения.
  • также при подготовке проекта фундамента необходимо оценить рельеф участка местности строительства.
  • большую роль в определении глубины залегания фундамента играют физические характеристики почвы и ее внутренне строение (наличие пустот и водоносных слоев),
  • гидрогеология также влияет на глубину залегания фундаментных оснований. Грунтовые воды могут существенно изменить проект вашего здания.
  • ну и конечно же на глубину залегания фундамента согласно действующим СНиПам будет оказывать виляние сезонная глубина промерзания грунта.

Как рассчитать глубину промерзания грунтов, руководствуясь СНиП

Существует специальная формула, согласно которой вы можете рассчитать глубину промерзания грунтов на вашем участке местности самостоятельно.

Глубина промерзания составит: корень квадратный, извлеченный из суммы среднемесячных отрицательных температур, перемноженный на коэффициент для конкретного грунта.

  • 0,23 для глины и суглинка,
  • 0,28 для песка и супесей,
  • 0,3 для крупнозернистых песков,
  • 0,34 для грунта, состоящего из крупных обломков.

Показатели отрицательных температур вы сможете взять из метеорологических справочников или из СНиПа 23-01-99, описывающего климатические условия.

Для простоты расчета, допустим, что в вашем регионе отрицательные температуры фиксируются четыре месяца, по «-10» градусов в каждом. Итого сумма отрицательных показателейтемператур составит «40». Квадратный корень из этой величины составит «6,32». Умножаем для коэффициент для глинистого грунта «0,23» и получаем глубину промерзания глинистого грунта в таком регионе 1,45 метра.

Морозная пучинистость грунта и ее влияние на фундамент

Еще одной важной характеристикой грунта, влияющей на проект конструкции фундамента является его пучинистость. Этим термином определяют степень расширения грунтов при зимнем замерзании в них влаги. Как известно, вода при замерзании значительно увеличивается в объеме, таким образом грунт, содержащий большое количество влаги при замерзании будет расширяться, вспучиваться.

Наиболее подвержены такому расширению грунты, содержащие мелкий песок или глину. Они чрезвычайно эффективно впитывают влагу, вбирая в себя большую массу воды. Вследствие этого при замерзании их объем может увеличиваться до 10 процентов. Это довольно существенная величина. Получается, что при глубине промерзания грунта в 1,5 метра при замерзании его объем увеличится на 15 сантиметров.

Чтобы понять степень пучинистости грунта на вашем участке – ознакомьтесь с приведенной таблицей.

Таблица — глубина промерзания грунта СНИП

На глубину промерзания грунта также влияет и толща снежного покрова. Очевидно, что чем толще снежный покров, тем лучше сохраняется тепло в грунте. Впрочем, эта величина достаточно ненадежная и может колебаться от сезона к сезону.

График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова

Таким образом, чистка участка от снега играет двоякую роль. В тех местах, где вы складываете сугробы – величина промерзания грунта уменьшается, а вот при расчистке снега возле фундамента вашего строения – наоборот увеличиваете глубину промерзания грунтов. Соответственно это увеличивает влияние замороженного расширяющегося грунта на фундаментное основание. Сформируйте вокруг фундаментной опоры вашего дома снежный сугроб, и вы примерно на 15 процентов уменьшите влияние холодной погоды на ваш фундамент. А когда придет весна и температура начнет повышаться – просто откиньте сугроб от дома.

Калькулятор для расчета промерзания грунта в регионе

Видео — как пользоваться калькулятором для расчет глубины промерзания грунта

Нормативная глубина промерзания грунта

Нормативная глубина промерзания грунта оказывает огромное значение на застройщика при проектировании фундамента для будущего здания. Важно досконально изучить карту сезонного промерзания почвы в своем регионе, и спроектировать фундамент так, чтобы ему было не страшно пучение грунта. В этой статье мы решили обратить внимание на таблицу промерзания грунта и факторы, влияющие на глубину промерзания грунта.

Величина сезонного промерзания грунта, напрямую влияет на заглубление столбчатого фундамента. Согласно СНИП 23-01-99 промерзание грунта зависит не только от региона, но и от вида почвы, уровня залегания грунтовых вод и величины снежного покрова. Именно поэтому важно учитывать геологические особенности участка, где планируется возведение дома, чтобы не ошибиться в расчетах фундамента.

Нормативная глубина промерзания грунта

СНиП (строительные нормы и правила) – это важнейшие правила для инженеров, проектировщиков и архитекторов. Опираясь на положения и требования СНИП 23-01-99, можно возвести прочное и надежное здание. Карта сезонного промерзания грунтов в России расположенная на странице чуть ниже, была разработана в СССР, но частные застройщики пользуются этими данными и до сегодняшнего дня.

Чтобы решить, нужно ли утеплять ленточный фундамент или водопровод, необходимо точно знать, какая глубина промерзания грунта в регионе. С помощью карты и таблицы промерзания грунта можно определить эту величину, однако данные лучше использовать для справки. При сильных морозах и малом снежном покрове зимой нормативная глубина может оказаться меньше фактического промерзания грунта.

Глубина промерзания грунта снип 23-01-99

Чтобы правильно рассчитать глубину заложения винтового фундамента для загородного дома, необходимо четко следовать положениям, изложенным в СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» и СНиП 23.01-99 «Строительная климатология». Согласно положениям в этих документах, нормативная величина промерзания грунта зависит от множества факторов и условий, среди которых есть следующие:

  • Назначение и условия эксплуатации здания;
  • Суммарная нагрузка на основание здания;
  • Глубина фундаментов у близлежащих строений;
  • Геологические условия (параметры грунта);
  • Гидрогеологические условия (уровень грунтовых вод);
  • Сезонная величина промерзания почвы.

По СНиП 2.02.01-83 уровень промерзания грунта (H) вычисляется по формуле:

H=vМ*k,

M — сумма среднемесячных температур зимой в вашем регионе;
k – коэффициент, имеющий различное значение для каждого типа почвы.

мелкие и пылеватые пески – 0,28;
средние и крупные пески – 0,3;
суглинки и глина – 0,23;
крупнообломочный грунт – 0,34.

Не только тип грунта влияет на степень промерзания грунта зимой, но и уровень грунтовых вод на участке. Самое неприятное – если их уровень значительно выше, чем минимальная глубина промерзания грунта. В этом случае следует отказаться от мелкозагубленного фундамента и возвести более надежный, но и более дорогой, вид фундамента, например, утепленный финский фундамент или УШП.

Карта сезонного промерзания грунта России

Стоит отметить, что представленные данные – это нормативные показатели, рассчитанные на основе многолетних измерений. В зависимости от толщины снежного покрова, типа грунта, близости грунтовых вод, данные карты сезонного промерзания почвы могут отличаться от фактических величин. Для примера приведем график зависимости промерзания почвы от толщины снежного покрова.

Утепление отмостки защищает фундамент от разрушения при возможных подвижках и пучении грунта в осенне-зимний период.

Глубина промерзания грунта в московской области

Этот факт идет вразрез с принятой у жителей частных домов процедурой очистки снежных сугробов вокруг дома. Стремясь убрать снег с участка, они, сами того не подозревая, создают условия для промерзания почвы. Все это может привести к повреждению фундамента из-за пучения почвы – земля под основанием дома может промерзнуть и привести к деформации фундаментной плиты.

Таблица глубины промерзания грунта России

ГородМ√МГлубина промерзания грунта по СНиП, м
суглинки и глиныпесок мелкий, супесьпесок крупный, гравелистый
Архангельск46,16,791,561,902,04
Вологда38,56,201,431,741,86
Екатеринбург46,36,801,571,912,04
Казань38,96,241,431,751,87
Курск21,34,621,061,291,38
Москва22,94,791,101,341,44
Нижний Новгород39,66,291,451,761,89
Новосибирск63,37,961,832,232,39
Орел23,04,801,101,341,44
Пермь47,66,901,591,932,07
Псков17,94,230,971,181,27
Ростов-на-Дону8,22,860,660,800,86
Рязань34,95,911,361,651,77
Самара44,96,701,541,882,01
Санкт-Петербург18,34,280,981,201,28
Саратов26,65,161,191,441,55
Сургут93,39,662,222,702,90
Тюмень56,57,521,732,102,25
Челябинск56,67,521,732,112,26
Ярославль38,56,201,431,741,86

Не секрет, что строения, возведенные в Советские времена, отличаются прочностью и надежностью. Дело в том, что инженеры закладывали в расчеты самые морозные зимы с отсутствием снежного покрова, поэтому представленные значения являются предельными. Кроме того, в отапливаемом здании почва промерзает не так сильно, потому что отопление в доме согревает верхние слои грунта.

Как мы уже отмечали, все приведенные данные рассчитывались исходя из самых суровых погодных условий. Реальная глубина промерзания грунта будет меньше нормативной на 30%. Можно искусственно сократить глубину промерзания почвы зимой, сделав по периметру фундамента утепленную отмостку, тем самым вы дополнительно защитите основание здания от морозного пучения грунта.
(5,00 из 5)

Глубина промерзания грунта в Подмосковье

Из данной статьи вы узнаете, что собою представляет понятие глубины промерзания грунта и почему его необходимо учитывать при проектировании фундаментов. Мы рассмотрим нормативные величины ГПГ для разных регионов России и узнаем, как определить фактическую и расчетную величину глубины промерзания почвы согласно действующим нормативам СНиП.

  • Глубина промерзания грунта СНИП
  • Глубина промерзания грунта в Подмосковье
  • Расчетная глубина промерзания грунта
  • Как определить реальную глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта (ГПГ) — нормативное понятие, которое описывает среднестатистическую глубину, на которою почва промерзает в холодное время года.

Для расчета глубины промерзания берется среднестатистический показатель сезонного промерзания в конкретном регионе за последние 10 лет.


Рис. 1.0: Карта нормативной глубины промерзания почвы в разных регионах России

Уровень промерзания почвы — одна из основных величин, которые учитываются при проектировании фундаментов любого типа. Если в основе расчетов будет лежать неправильный показатель ГПГ, либо данный фактор будет не учитываться вообще, проектировщик не сможет рассчитать требуемую глубину заложения фундамента.

Важно учесть! Плитные и ленточные фундаменты, не обладающие достаточной глубиной заложения, отличаются чрезмерной подверженностью воздействиям морозного пучения почвы — они неустойчивы, подвержены деформациям и разрушениям.

Рис. 1.1: Характерный признак неправильно рассчитанной глубины заложение фундамента и, как следствие, повреждение здания под воздействием пучения грунта

Морозное пучение происходит в промерзших пластах почвы, пропитанных влагой. Грунтовые воды, при замерзании, склонны к увеличению своего объема на 2-9%, в результате такого расширения пропитанная водой почва начинает подниматься вверх и давить на фундамент здания, оказывая на него выталкивающее воздействие.

Важно! Чтобы избежать негативных влияний пучения, ленточные и плитные фундаменты должны закладываться ниже глубины промерзания почвы.

При таком расположении основание полностью лишено воздействия вертикальных сил пучения (выталкивающего давление почвы, находящейся под фундаментной лентой). Фундамент подвергается лишь касательному пучению (в результате трения стенок основания и боковых пластов пучинистой почвы), влияние которого можно устранить с помощью обустройства уплотняющей отсыпки по периметру стенок фундамента.


Рис 1.2: Схема промерзания участка застройки

Перед началом любого строительства, проводящегося на пучинистых грунтах, необходимо выяснить ГПГ в конкретном регионе, чтобы в дальнейшем иметь возможность подобрать оптимальную глубину заложения фундамента.

Внимание! Как неправильный расчет нагрузки на фундамент может привести к большим финансовым потерям: ссылка .

Глубина промерзания СНИП

ГПГ — величина, которую без наличия специального оборудования невозможно определить непосредственно перед началом строительства, поскольку ее расчеты требуют предварительного анализа конкретной местности на протяжении более чем 10-ти лет. В строительной практике, для определения глубины промерзания, используются нормативные данные о ГПГ и базовая информация для ее расчета, заложенная в документах СНиП.

До недавнего времени основным документом, в котором были приведены данные о глубине промерзания грунта, являлся СНиП № 20101-82 «Климатология и геофизика строительства», и сопутствующие ему карты разных регионов Российской Федерации.

Важное замечание! С недавних пор данный нормативный документ был разделен на две отдельные справки — СНИП № 20201-83 «Фундаменты зданий о сооружений» и СНИП № 2301-99 «Климатология строительства».

В данный документах приведены среднестатистические показатели глубины промерзания почвы для конкретных регионов РФ, ознакомится с которыми вы можете в таблице 1.1

ГородСезонная глубина промерзания разных видов почвы (см)
Глиняный грунт и суглинокСупеси и мелкие сухие пескиКрупные и гравелистые пески
Ярославль143174186
Архангельск156190204
Челябинск173211226
Вологда143174186
Тюмень173210226
Екатеринбург157191204
Сургут222270290
Казань143175187
Саратов119144155
Курск106129138
Санкт-Петербург98120128
Москва110134144
Самара154188201
Нижний Новгород145176189
Рязань136165177
Новосибирск183223239
Ростов на Дону668086
Орел110134144
Псков97118127
Пермь159193207

Таблица 1.1: Нормативная глубина промерзания почвы в разных городах России

ГПГ зависит от двух основных факторов — среднестатистических минусовых температур в конкретных регионах и типа грунта.

Косвенным фактором, влияющим на ГПГ, является толщина снежного покрова, которым укрыт грунт — чем он толще, тем меньшей будет глубина промерзания. Стоит учитывать, что данные, указанные в нормативных таблицах СНИП, не учитывают толщину снежного покрова, поэтому фактическая величина ГПГ в регионе всегда будет меньшей, чем глубина, указанная в таблице 1.1.


Рис. 1.3: Схема зависимости ГПГ от толщины снежного покрова

Важное замечание! Всем домовладельцам, сталкивающимся с проблемой пучения почвы, стоит помнить о том, что они сами себе могут доставить дополнительных неприятностей, очищая снег и формируя сугробы возле стен дома.

Неравномерное пучение, которое происходит в местах, где почва обладает разной глубиной промерзания, крайне негативно сказывается на состоянии фундамента — из-за различных выталкивающих сил, воздействующих на фундаментную ленту, основание дома перекашивается, в результате чего возникают трещины на стенах и цоколе. Если вы очищаете снег вокруг постройки — делайте это по всем периметру здания, и не формируйте сугробы возле одной из стен дома.

Глубина промерзания грунта в Подмосковье

Как свидетельствуют отзывы опытных строителей, свыше 80% грунтов в Москве и области представлены пучинистой почвой — суглинком, глиной, песками, супесями. При строительстве домов на таких грунтах крайне важно учитывать глубину их промерзания, поскольку фундамент, заложенный выше требуемого уровня, не будет обладать ожидаемой от него надежностью и долговечностью.

ГПГ в Подмосковье варьируется достаточно сильно — от 90 до 200 сантиметров. Такие колебания обусловлены разной плотностью грунтов — чем большая плотность, и чем выше уровень залегания грунтовых вод, тем сильнее будет промерзать почва.

Среднестатистической расчетной величиной ГПГ, учитываемой при строительстве зданий в Подмосковье, принято считать 140 сантиметров. Более детальные показатели для разных городов Подмосковья вы можете увидеть в таблице 1.2.

ГородСезонная глубина промерзания почвы (см)
Дубна150
Талдом130
Сергиев Посад, Александров140
Орехово-Зуево130
Егорьевск130
Коломна110
Ступино120
Серпухово100
Обнинск110
Балабаново110
Можайск125
Волоколамск120
Клин, Солнечногорск120
Звенигород, Истра110
Наро-Фоминск125
Чехов120
Воскресенск110
Павловский Посад, Ногинск, Пушкино110
Дмитров140
Пушкино, Щепково, Балашиха150
Одинцово, Болицыно, Кубинка140
Подольск, Домодедово, Люберцы100
Железнодорожный110
Мытища, Лобня140

Таблица 1.2: Глубина промерзания грунта в Московской области

Внимание! Почему пучение способно разрушить ваше будущее строение:как обезопасить себя

Расчетная глубина промерзания грунта

Расчетная величина ГПГ, согласно нормативам СНИП, определяется по формуле: h = √M*k, в которой:

  • М — сумма максимальных показателей минусовых температур в холодное время года;
  • k — коэффициент, отличающийся для разных видов грунтов.

Величина коэффициента, использующегося в расчетной формуле, составляет:

  • 0,23 — для глинистой почвы и суглинков;
  • 0,28 — для пылеватой и мелкой песчаной почвы, супесей;
  • 0,3 — для средне крупных гравелистых и крупных песков;
  • 0,34 — для почвы с вкраплениями крупнообломочных горных пород.

Для примера, определим расчетную величину ГПГ для Вологды. Данные среднемесячных минусовых температур для этого города мы можем взять в документе СНИП № 2101.99.

Для Вологды она составляет:


Из данной таблицы мы определяем значение M — для этого нам нужно суммировать показатели месяцев, обладающих минусовыми температурами.

  • M = 11,6 + 10,7 + 5,4 + 2,9 + 7,9 = 38,5.

Теперь нам нужно извлечь квадратный корень из получившейся величины:

Что позволяет выполнить расчеты согласно основной формуле, учитывая коэффициент типа грунта, на котором будут выполняться строительные работы. Для примера используем коэффициент суглинистой почвы, он равен 0,23.

  • h = 6,2 * 0.23 = 1,43

В результате мы получаем расчетную величину промерзания суглинистой почвы в Вологде равную 143 сантиметрам. Аналогичным образом расчеты выполняются для любых видов почв в других городах России.

Как определить реальную глубина промерзания грунта

Внимание! Фактические и нормативные показатели ГПГ всегда будут отличаться между собой из-за ряда сопутствующих факторов, таких как толщина снега и льда, которыми укрыт грунт.

Рис. 1.4: Нормативная глубина промерзания грунта в РФ (данные на 2006 год)

Для определения реальной глубины промерзания используется специальный прибор — мерзлотомер. Данное устройство представляет собою обсадную трубку, внутри которой размещен наполненный водой шланг с внутренними ограничителями передвижения льда. На шланг нанесена сантиметровая разметка.

Мерзлотомер погружается в грунт на глубину, равную фактической величине ГПГ (все измерения проводятся в холодное время года). Вода в трубке мерзлотомера превращается в лед на участке, где с прибором контактирует промерзшая почва.

Рис. 1.5: Фактическая глубина промерзания почвы в РФ

Спустя 10-12 часов после погружения устройства в почву шланг с водой изымается из обсадной трубки и по замершему участку воды определяется реальная глубина промерзания почвы.

Наши услуги

Услуги компании «Богатырь» это забивка свай и лидерное бурение. Мы имеем собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта по регионам России в таблицах и на карте. Расчет глубины промерзания грунта для фундамента ОНЛАЙН.

Перемотайте вниз чтобы НАЧАТЬ (место для вашего контента)

  • Расчёт
  • Результаты расчета
  • Справка

Исходные данные

* — Согласно СНиП 23-01-99* СП 131.13330.2012 (используется с 2013г.)
Без * — СНиП 23-01-99 (используется с 2000г.)

Расчетная глубина промерзания для города Москва *

Вид грунта (который промерзает)Глубина промерзания грунта при среднесуточной температуре воздуха в помещении — df, м
0⁰C5⁰C10⁰C15⁰C20⁰C
Глина и суглинок10,890,780,670,56
Супесь, песок пылеватый и мелкий1,211,080,940,810,67
Песок средней крупности, крупной или гравелистый1,31,161,010,870,72
Крупнообломочные грунты1,471,311,150,980,82

Нормативная глубина промерзания для города Москва *

Вид грунта (который промерзает)Глубина промерзания — dn, м
Глина и суглинок1,11
Супесь, песок пылеватый и мелкий1,34
Песок средней крупности, крупной или гравелистый1,44
Крупнообломочные грунты1,63

Глубина промерзания грунта (df) — это нормативная величина, которая показывает уровень промерзания почвенного горизонта в зимний период и определяется на основании многолетних наблюдений в каждом регионе России. Нижняя граница этой зоны, называется точкой промерзания грунта.

Величина ГПГ является одним из самых важных параметров при определении глубины заложения фундамента, а значит нахождение этого коэффициента обязательно при любом строительстве. Знание глубины промерзания, позволяет обезопасить основание, так как в зимний период происходит перераспределение напряжения в грунтах, подземные воды переходят из жидкого состояния в лед, увеличивается их объем до 10-15% и начинаются процессы пучения.

Если подошву фундамента недостаточно заглубить, то на стенки будет воздействовать колоссальное вертикальное давление, которое непременно приведет к деформациям и нарушению целостности основания. Если же подошва фундамента будет располагаться ниже уровня ГПГ, то силы морозного пучения будет действовать на боковые стенки по касательной, то есть фундамент зимой будет выталкиваться наружу, а летом обратно погружаться внутрь.

Расчет глубины промерзания грунта

До недавнего времени расчет глубины промерзания грунта осуществлялся вручную с помощью СНиП и других нормативных документов – это не совсем удобно, так как приходится пролистывать больше количество страниц, чтобы найти нужны регион/город. Мы предлагаем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором, который позволяет определить нормативную и расчетную глубину промерзания грунта в ОДИН КЛИК – вам требуется выбрать населенный пункт и нажать кнопку «Рассчитать». База данных нашей программы основывается на информации из СНиП 23-01-99 (СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»).

В нашем инструменте есть информация по всем регионам и городам России, среди которых: Московская область, Ленинградская область, Нижегородская, Свердловская, Ростовская, Самарская, Челябинская, Калининградская области, Пермский, Хабаровский, Приморский края, Башкортостан, Татарстан, Крым.

О глубине промерзания грунта

Каждый человек знает о том, что такое фундамент здания. Это конструкция, на которую при возведении опирается любое строение. Главная функция, которую выполняет эта конструкция — увеличение прочности и долговечности самого дома. Главное — с самого начала разобраться в том, на каком именно грунте будет возводиться дом в том или ином случае.

Глубина промерзания грунта согласно СНиП

Ниже приведены нормативные глубины промерзания грунта согласно СНиП, для некоторых регионов нашей страны:

  • Новосибирск и Омск это 2,0 м;
  • Тобольск — 2,1 м ;
  • Пермь, Челябинск и Екатеринбург — 1,9 м;
  • Оренбурге Казань и Ижевск — 1,7 м;
  • Уральск — 1,6 м;
  • Саратов, Пенза, Кострома, Нижний Новгород, Вологда — 1,5 м;
  • Новгород, Москва, Санкт-Петербург, Тверь, и Воронеж — 1,4 м;
  • Смоленск, Псков, Курск и Волгоград — 1,2 м;
  • Астрахань и Ростов-на-Дону — 1,0 м;
  • Калининград и Краснодар — 0,7 м.

Виды грунтов

  1. Грунты скалистого типа.
  2. Хрящевая разновидность.
  3. Песчаный тип, в эту же разновидность входит грунт глинистый.
  4. Супеси и суглинки.

Скалистого типа

Название грунтов в данном случае применяется условно. Это просто камень, который не подвергается воздействию влаги и не промерзает. В нормальных погодных условиях свойства этого вещества не меняются. При работе с такими грунтами обустройство фундаментов проводится прямо на поверхности. Хотя именно на территории РФ такой тип поверхности встречается довольно редко.

Хрящевая разновидность

Это глина и песок, смешанные с мелким камнем и щебнем в больших количествах. В данном случае не происходит размывания и сжатия. Такой материал прочен и надёжен. В этом случае заложение фундамента должно происходить на глубине не менее полусотни сантиметров. Это не зависит от того, какой уровень промерзания характерен для состава. На такой поверхности можно возвести здание, обладающее внушительными габаритами. Именно хрящевые грунты считаются наиболее распространёнными.

Песчаный и глинистый

Песчаный тип почв. Для них характерна незначительный показатель промерзания. В подобном материале вода пропускается достаточно хорошо. Под нагрузкой происходит уплотнение и утрамбование. Глубина закладывания фундаментов в таких случаях — 40−70 сантиметров.

Грунт глинистый — это для строительства дома не самая благоприятная среда. Они размываются и сжимаются, и вспучиваются, когда замерзают. Необходимо использовать расчётные параметры, если строительство осуществляется в среде с высокой влажностью. Вспучиванием называется процесс, когда влага начинает расширяться и замерзать после того, как она проникнет внутрь грунта. Таким образом, на фундамент оказывается определённое давление и воздействие, основа пытается его буквально вытолкнуть. Возникает большая вероятность, что основание просто лопнет. Нахождение фундамента ниже уровня промерзания — главное условие, которое необходимо соблюдать для того, чтобы это не произошло.

Супеси и суглинки

Когда смешиваются глинистые частицы и песок, создаётся именно такая разновидность грунта. Глинистых частиц содержится в супесях от 3 до 10 процентов, в суглинках — от 10 до 30.

Как рассчитать уровень

Промерзание до определённого уровня — процесс, который обычно происходит внутри почвы зимой. Находящаяся внутри вещества вода замерзает, превращаясь в лёд, и начинает расширяться. Из-за этого сам грунт увеличивается в своих объёмах. Такой процесс так же получил название пучения. Нормальное положение всех зданий может испортиться, когда это происходит. Именно по этой причине фундамент закладывается на меньшую глубину, чем показатель промерзания.

Тип грунта становится определяющим фактором, если говорить о такой глубине. К примеру, по сравнению с песчаными, глинистые промерзают гораздо меньше. Это связано с тем, что для них всегда была характерна большая пористость.

Кроме того, важно учитывать, какие климатические условия складываются в том или ином регионе. Уровень промерзания грунта увеличивается по мере того, как понижается средняя температура за год.

Примерно в пределах 1,2 метра лежит уровень промерзания в большинстве городов нашей страны. Так что глубина закладывания фундамента находится в пределах полутора метров. Этого вполне хватит для того, чтобы соответствовать всем необходимым требованиям и правилам. Грунт вряд ли будет сильно промерзать под жилым домом, который постоянно находится в эксплуатации. Если, например, загородный дом возводится летом, то значение промерзания вообще можно в расчёт не брать.

Кроме того, промерзание может быть сезонным. Оно определяется тем, какая температура держится в среднем на протяжении того или иного сезона. Обычно такое положение длится не больше 12 месяцев. Фактически вся европейская часть РФ знакома с этим понятием. Иногда образуются так называемые перелётки, когда промёрзший слой полностью не успевает оттаять за лето при спуске водоёмов.

Значения отрицательных температур воздуха — пожалуй, главный фактор, определяющий то, с какой скоростью в тех или иных условиях будет промерзать грунт. Было проведено множество экспериментов, которые подтвердили, что величина вспучивания больше, если скорость промерзания меньше. Наблюдается зависимость этих показателей и в обратную сторону.

Коэффициент фильтрации глинистого грунта тоже может оказать влияние на то, какой оказывается величина вспучивания. Так определяется, сколько влаги проникает на границу промерзания.

Когда скорость промерзания довольно маленькая, формируется ледяная текстура. И процесс этот сопровождается тем, что увеличивается количество ледяных включений. Это связано с тем, что вода поднимается наверх из нижних слоёв. Когда подобные разновидности грунта оттаивают, их физические свойства ухудшаются. В некоторых случаях, если до промерзания у грунта имелось пластичное или твёрдое состояние, то после оттаивания и промерзания состояние может стать текущим.

При уровне до 1−1,2 метра складываются наибольшие значения в количестве льда. Во всяком случае, если сам грунт природного сложения. Это происходит там, где колебания отрицательной температуры самые большие. Обычно это происходит, когда меняется погода, наступает оттепель и так далее.

Существует несколько факторов, которые могут повлиять состояние грунта:

  1. Уровень подземных вод, которые залегают до шести метров ниже дневной поверхности.
  2. Уровень грунтовых вод.
  3. Гранулометрический состав.
  4. Число пластичности.
  5. Природная влажность.

Что делать, чтобы не допустить промерзания

В настоящее время используется несколько технологий, благодаря которым грунт может быть защищён от промерзания. Всё зависит от того, за какой срок должны быть выполнены земляные работы. И от того, какие условия складываются в той или иной местности относительно климата.

Главное — следует предпринимать такие меры до того, как наступят заморозки. Но после того, как осенние дожди уже закончились. Например, широко распространён метод поверхностного рыхления грунтов. Кроме того, материал утепляют специальными материалами. Или проводят химическую обработку с помощью специальных веществ.

Рыхлая структура с воздушными пустотами получается, когда поверхность вспахивается, а в дальнейшем проводится боронование. Начало промерзания отдаляется на полтора месяца из-за того, что эти факторы сочетаются со снежным покровом, который образуется естественным путём. Специальные рыхлители используются на глубине до 30−35 сантиметров. Боронование проводится на 15−20 сантиметров.

Подготовка против промерзания нужна грунтам хотя бы потому, что это делает земляные работы в зимний период гораздо более экономичными. Утепление быстротвердеющей пеной или пенопластом тоже считается перспективной технологией, которая помогает решить проблему с максимальным результатом и минимальными затратами денежных средств. В некоторых случаях использование специальных химикатов становится единственно возможным выходом. При этом не стоит волноваться, коррозии основных строительных компонентов не будет.

Определяем глубину промерзания грунта по СНиП

При начале любого капитального строительства, на стадии создания проекта, всегда учитывается глубина промерзания грунта. Это важно для расчёта материалов для создания фундамента, размер которого зависит от этого показателя. Важно, чтобы основа фундамента располагалась ниже точки замерзания воды в почве. Чем ниже этого уровня будет находиться глубина фундаментной траншеи, тем надёжнее будет всё будущее строение.

Но каждый сантиметр глубины, на которую погружается фундамент в землю, выливается в огромные суммы расходов при строительстве. Ведь здесь составляющими цены являются стоимость рытья котлована, расценки на построение самого фундамента, цены на материалы для него, их доставку к месту работ. Поэтому, чтобы избежать лишних расходов, но при этом построить надёжное здание, нужно производить точные вычисления, опираясь на данные многолетних исследований климата, схемы расположения разных видов почв по регионам и т.д. Глубина промерзания грунта в разных частях станы регулируется СНиП 23-01-99.

Факторы, влияющие на промерзание почвенного покрова

На глубину промерзания грунта по СНиП влияет не только температурный фактор, а и общеклиматический, а именно:

  • Продолжительность холодного периода
  • Количество выпавших осадков и т.д.

Все влияющие параметры подробно описаны в СНиПах.

Выдержки из СНиП

Документ «Строительная климатология» был создан для практического использования инженерами бывшего СССР, а дополнен и переработан уже в конце 90-х годов. Согласно ему, глубина промерзания грунта имеет зависимость от:

  • Особенностей конструкции строения
  • Суммарной нагрузки на основание постройки
  • Назначения сооружения
  • Глубины прокладки коммуникаций
  • Существующего и прогнозируемого ландшафта территории застройки
  • Физико-математических особенностей почвы
  • Параметров напластований
  • Карстовых полостей
  • Карманов выветривания
  • Сезонной глубины промерзания
  • Гидрогеологических особенностей местности застройки

Расчетная глубина грунтового промерзания

Расчет глубины промерзания грунта СНиПом от 2.02.01-83 регламентируется выполнять по следующей формуле: h=√М*k. Здесь h- это искомая величина, М – показатель суммы среднемесячных зимних температур в каком-либо регионе, k – коэффициент для разных видов грунта. Существует перечень типов почв, для которых такой коэффициент рассчитан:

  1. Для гравелистых песков, а также их крупных и средних фракций h равен 0,3
  2. Для суглинков и обычной глины h составляет 0,23
  3. Для песков пылеватых, мелких и для супесей значение h – 0,28
  4. Для крупнообломочного грунта h = 0,34

Среднемесячная зимняя температура (M) берётся из таблиц, составленных из данных многолетнего наблюдения за климатом в разных регионах. Эти показатели могут корректироваться на основании новой информации, но за основу берутся всегда значения из СНиПов.

Фактор морозного пучения

Морозным пучением называется свойство, определяющее параметр деформации почвы в моменты её промерзания и полного оттаивания. Прямое влияние на этот показатель оказывает количество содержащейся в грунте влаги. Увеличение её числового показателя способствует более глубокому промерзанию почвенных слоёв.

Вот, последствия некачественной инженерно-геологической работы




Здесь также важен состав почвы. Например, наиболее сильное пучение имеют глинистые и пылеватые почвы. Изменение объёма здесь может достигать у них 10%. В каменистых грунтах воды мало, соответственно деформации при пучении практически нет.

Важен и период длительности морозного сезона. Чем больше поверхность грунта испытывает на себе влияние минусовых температур, тем более глубоко она промерзает.

Созданы карты глубины промерзания грунта для разных регионов, где учтены климатические и почвенные особенности территорий.

Влияние толщины снежного покрова

Перед тем, как определить глубину промерзания грунта, определяется величина выпавших зимних осадков и толщина конечного снежного покрова. Здесь действует правило: чем больше слой снега, тем меньше будет промерзать почва. Поэтому, при проведении снегоочистительных работ, не следует оголять землю около фундаментов построек. Это может способствовать тому, что во время сильных морозов может иметь место неравномерное и значительное промерзание почвенного покрова, что может повлечь деформации фундамента.

Параметры промерзания почвы по регионам

Нормативная глубина промерзания грунта имеет региональную разбивку, которая отображена на специальных картах и занесена в таблицы. По наиболее известным территориям картина промерзания следующая.

Московская область

Глубина промерзания грунта в Московской области имеет величины в пределах от 0,5 метра до почти 2 метров. Здесь влияют все перечисленные выше факторы, доминирующим из которых является состав самой почвы. Почти 80% территории области представлены песками, суглинками, супесями. Эти составы имеют высокий коэффициент пучения.

Также стоит учитывать тот момент, что показатели для районов, расположенных севернее Москвы и южнее её сильно разнятся. Дело здесь не в близости к холодным или тёплым широтам. Являясь большим мегаполисом, столица создаёт своеобразный барьер для холодных потоков с севера, удерживая тепло с юга. Районы, которые территориально находятся на расстоянии полусотни километров друг от друга, но по разные стороны от МКАД, имеют показатели, отличающиеся в разы. Примером могут служить следующие значения:

Северные города
  • Дмитров – 160 см
  • Дубна – до 210 см
  • Клин – около 180 см
Населённые пункты, расположенные к югу от столицы
  • Подольск – 40 см
  • Серпухов – 60 см
  • Люберцы – в среднем 60 см

По границам области значения промерзания выравниваются. Поэтому, на всей территории Московской области принято брать за основу среднюю величину, которая равна 140 сантиметрам.

Глубина промерзания грунта в Москве разнится по районам города. В целом, эти величины ниже, чем средние показатели по области. Это связано с более высокой средней зимней температурой в черте города. Большая плотность отапливаемых построек, коммуникаций, наземного и подземного транспорта, населения существенно повышают температуру окружающей среды и поверхности земли. Это позволяет при строительстве брать за основу менее значительные величины при проектировании глубины фундаментов.

Ленинградская область

Средняя глубина промерзания грунта в Ленинградской области несколько выше, чем в Московской области. Этот показатель здесь составляет 1,5 метра. При том, что регион находится значительно севернее и в более сыром климате, отличие, как видно, незначительно. Это связано с доминированием на территории регионе более плотных каменистых почв. Они хуже впитывают влагу и, как следствие, меньше промерзают.

Новосибирск

Глубина промерзания грунта в Новосибирске имеет два основных показателя, привязанных к составу почвы:

  • Глины, а также суглинки могут промерзать на 2,2 метра
  • Супеси и пески, соответственно, на 2,42 метра

Такие значительные величины рассчитывались для ситуаций, когда полностью имеет место отсутствие снежного покрова, что бывает иногда случается в этом регионе. В реальности, зимы в Новосибирске не всегда малоснежные. При расчётах фундаментов зданий может учитываться также то, отапливаемые эти строения или нет. В любом индивидуальном случае, проектировщики вносят свои коррективы.

Другие города России

Для тех, кто живет в других регионах, мы подготовили таблицу, где можно посмотреть глубину промерзания грунта в таблице. В таблице представлены крупные города России и имеет все необходимые параметры. Здесь Вы найдете глубину промерзания для таких городов как: Архангельск, Вологда, Екатеринбург, Казань, Курск, Нижний Новгород, Новосибирск, Орел, Пермь, Псков и другие города

Заключение

Как видно, перед тем, как узнать глубину промерзания грунта, нужно принять во внимание множество показателей, изучить нормативные документы и карты. Для правильного расчёта всегда следует проводить исследование почв, иметь в наличии характеристики конечного сооружения, учитывать близость коммуникаций, других объектов и много другого. Это под силу только высокопрофессиональным проектным организациям с большим опытом работы. Пренебрегать услугами таких компаний не следует, поскольку ошибки могут иметь трагические последствия, чему примером многочисленные факты обрушения конструкций

SGround.ru

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Глубина и скорость промерзания грунта и их влияние на процессы пучения

Связь пучения со скоростью, глубиной промерзания

Оглавление:

  1. Введение
  2. Скорость промерзания грунта
  3. Глубина промерзания грунта
  4. Заключение
  5. Связанные статьи

1. Введение

Одними из наиболее значимых факторов, определяющих величину поднятия дневной поверхности (степень пучинистости) при промерзании грунтов являются глубина и скорость их промерзания.

Дневная поверхность грунта – жаргонный термин в строительной геологии, обозначающий поверхность современного рельефа. Можно заменить терминами: поверхность земли, уровень земли. В случае если на рассматриваемом участке выполнялась или будет выполняться планировка (насыпь или выемка грунта), то поверхность следует называть «уровень планировки»

Глубина и скорость промерзания грунтов зависит от большого числа факторов: значений отрицательной температуры наружного воздуха в зимний период, от продолжительности зимнего периода, от толщины и плотности снегового покрова и динамики изменения этих показателей в течении зимы, теплопроводности грунта, наличия теплоизолирующих покрытий (бывают как естественные, например, моховый или торфовый слой, так и искусственные), интенсивности воздействия солнечной радиации на конкретный участок поверхности, от смен холодной погоды на оттепели и от положения уровня грунтовых вод.

2. Скорость промерзания грунта

Увеличение объема грунта и величина подъема поверхности земли зависят от скорости промерзания, а скорость, в свою очередь, зависит от значений отрицательной температуры наружного воздуха и теплотехнических свойств грунта.

Экспериментально установлено, что чем меньше скорость промерзания, тем больше величина пучения и, наоборот, при больших скоростях промерзания грунт меньше увеличивается в объеме.

На величину вспучивания оказывает влияние и коэффициент фильтрации глинистого грунта, которой обусловливает подток капиллярной влаги к фронту промерзания. В образцах, замерзающих при большой скорости промерзания, визуально не наблюдается образования ледяных включений в виде прослоек и линз, следовательно, грунт незначительно ухудшает свои физические свойства при оттаивании.

При быстром промерзании в грунте не успевает накопиться влага, поступающая по капиллярам, поэтому он меньше проявляет пучение

При малой скорости промерзания грунта происходит формирование льдистой текстуры за счет постоянного притока влаги по капиллярам из нижележащих слоев талого грунта, сопровождающееся повышенным накоплением ледяных включений в нем. Такие грунты при оттаивании резко ухудшают свои физические свойства. Иногда грунты, имеющие твердую или пластичную консистенцию до промерзания, превращаются в текучее состояние после промерзания и оттаивания.

Наибольшее количество льда в грунтах природного сложения скапливается при промерзании грунта на глубину до 1-1,2 м так как на этих глубинах больше сказывается колебание отрицательной температуры наружного воздуха, например, при смене холодной погоды на оттепели, что позволяет накопить в структуре грунта больше влаги в виде льда

3. Глубина промерзания грунта

Значение глубины промерзания грунтов оказывает большое влияние на вспучивание дневной поверхности грунта. Например, в Забайкалье подъем поверхности грунта достигает 40 см при глубине промерзания суглинистого грунта 2,6-2,8 м, а сильнопучинистый суглинок в Московской области вспучивается на 15 см при глубине промерзания на 1,5 м.

Глубина промерзания грунта может в зависимости от региона РФ и локальных условий меняться в широких пределах: от 0 до 6 м. Максимальные значения глубины промерзания грунтов наблюдаются в Забайкалье, ближе к границе Монголии, преимущественно на песчаных и крупнообломочных грунтах и большей частью на северных склонах.

Наблюдениями за глубиной промерзания грунтов установлено, что влажные глины и суглинки промерзают заметно меньше, чем супеси, пески мелкие и пылеватые, а пески крупные и крупнообломочные грунты промерзают еще больше, чем супеси и пылеватые пески.

Чем более крупные частицы слагают грунт, тем больше будет глубина его промерзания при прочих равных условиях, однако крупнодисперсные грунты не подвержены пучению

Так как глубина промерзания зависит от действительно большого числа факторов, для начала разберемся что на этот счет говорится в нормативной литературе.

В нормативной документации на проектирование фундаментов рассматривается только глубина промерзания грунта. Эта величина рассчитывается по формулам в зависимости от среднемесячных температур в холодный период года и типа грунта без учета всех остальных факторов (не учитывается снеговой покров, солнечная радиация, свойства и влажность грунта и пр.).

Действующий на данный момент норматив в области проектирования фундаментов — СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений гласит:

СП 22.13330.2016 п. 5.5.1 Глубину заложения фундаментов следует принимать с учетом: …- глубины сезонного промерзания грунтов. Выбор оптимальной глубины заложения фундаментов в зависимости от указанных условий необходимо выполнять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.

5.5.2 Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, принимают равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

При использовании результатов наблюдений за фактической глубиной промерзания следует учитывать, что ее следует определять в соответствии с ГОСТ 24847.

5.5.3 Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение следует вычислять по формуле

, (5.3)

где d — величина, принимаемая равной:

  • для суглинков и глин 0,23 м;
  • супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28 м;
  • песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30 м;
  • крупнообломочных грунтов — 0,34 м;

Мt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе, принимаемых по СП 131.13330, а при отсутствии в нем данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства.

Значение d для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания. (прим. если промерзает несколько разных слоев то необходимо определять осредненное значение коэффициента d)

Нормативную глубину промерзания грунта dfn в районах, где >2,5 м, а также в горных районах (где резко изменяются рельеф местности, инженерно-геологические и климатические условия), следует определять теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330.

5.5.4 Расчетную глубину сезонного промерзания грунта df, м, вычисляют по формуле

, (5.4)

где Kh — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по таблице 5.2; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений Kh=1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой;

dfn — нормативная глубина промерзания, м, определяемая по 5.5.2 и 5.5.3.

  1. В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетную глубину промерзания грунта для неотапливаемых сооружений следует определять теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетную глубину промерзания следует определять теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также, если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
  2. Для зданий с нерегулярным отоплением при определении Kh за расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.

dfn — нормативная глубина промерзания, определяемая по СП 22.13330.2016 не учитывает множественные факторы т.к. нормативы нацелены на получение наиболее надежного результата. Эта величина показывает насколько промерзает грунт на свободной от снега поверхности, не прогреваемой солнцем в течении всей зимы (под навесом). Реальная глубина промерзания будет меньше или такой же в зависимости от количества снега и солнечной радиации на поверхности

Для того, чтобы определить реальную глубину промерзания с учетом множества факторов, включая снеговой покров, солнечную радиацию и тепловой режим сооружения необходимо выполнить теплотехнический расчет. Теплотехнические расчеты сложны и трудоемки, а так же требуют большого количества исходных данных. Для отдельных случаев существуют упрощенные расчеты, некоторые из которых приведены в СП 25.13330. Вопросы теплотехники грунтов затрагиваются в этой статье.

4. Заключение

Для правильного учета сил морозного пучения и выбора мер по защите от его воздействия необходимо и достаточно верно определить глубину промерзания грунта. Для этого следует пользоваться расчетами, приведенными в нормативной литературе.

Учет скорости промерзания в расчетах невозможен из-за сложности определения этого показателя и его изменчивости.

Учитывать снеговой покров в надежде что он снизит глубину промерзания не следует, так как после возведения сооружения снег скорее всего будет переноситься ветром от одной части сооружения к другой и с наветренной стороны поверхность грунта будет оголена. Если же сооружение поднято над землей, то под ним будет оголенная поверхность без снега и с температурой наружного воздуха, что так же увеличит глубину промерзания.

Если глубина промерзания грунта больше 2,5 м и если среднегодовая температура в регионе отрицательная, то для определения нормативной глубины промерзания необходимо выполнять теплотехнический расчет.

Так же теплотехнический расчет следует выполнять если, например, применяется утепление грунта.

Для принятия решений по фундаментам используется расчетное значение глубины промерзания, которое в 1,1 больше нормативного для неотапливаемых сооружений и ниже нормативного для отапливаемых сооружений.

Читать еще:  Изготовление и устройство люка на чердак дома
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×