Глубина промерзания грунта в Московской обл
Зимний период характеризуется промерзанием почв на определённую глубину, что сопровождается застыванием содержащейся в грунте воды, приводящим к расширению и увеличению объёма. Почва, увеличившаяся в объёме, оказывает воздействие на фундамент строения, что приводит к его сдвигам и нарушению естественного положения.
Промерзание оказывает отрицательное воздействие, избежать которого можно заложив основание ниже уровня промерзания. Указанный показатель зависит от типа почвы (глина, песок, супесь) и климатической зоны (среднегодовые показатели температуры в конкретном регионе).
Определение уровня промерзания в соответствии с требованиями СНиП
Устанавливается глубина промерзания в соответствии с положениями СНиП 2.02.01-83. Указывается, что нормативная глубина определяется исходя из средних показателей сезонного промерзания в конкретном регионе, выявленных в результате наблюдений проводимых в течение 10 лет.
Внимание! Наблюдения проводятся на открытых, горизонтальных площадках очищенных от снежного покрова, при условии, что глубина залегания грунтовых вод, ниже уровня промерзания.
Если многолетние наблюдения не проводились, то степень промерзания определяется посредством теплотехнических расчётов. Если работы проводятся в местности, где почва не промерзает больше чем на 2.5 метра, то для расчётов используется формула: dfn=d0 √Mt.
Расшифровка формулы:
Mt – коэффициент, сравнимый в численном выражении с абсолютными значениями средних минусовых температур в течение зимнего периода в конкретном регионе (если необходимые наблюдения не велись, то берутся данные гидрометеорологических станций, работающих в идентичных климатических зонах).
d0 – величина, равная уровню промерзания, характерному для конкретного типа почвы.
- глина (суглинки) – 0.23м;
- крупнообломочная почва – 0.34м;
- пески (супеси) – 0.28м;
- гравелистый песок – 0.30м.
Расшифровка формулы:
dfn – нормативная глубина степени промерзания почвы (указана в подпунктах 2.26 – 2.27 СНиП 2.02.01-83).
kh – коэффициент теплового режима здания, применимый для внешних фундаментов отапливаемых зданий (если работы ведутся с неотапливаемыми объектами, то kh=1.1).
Уровень промерзания почвы в Москве и Подмосковье
Уровень промерзания грунта в Подмосковье зависит от степени насыщения почвы влагой в конкретной местности. Указанный показатель является крайне вариабельным для данного региона и варьируется в пределах 0.4 – 2 метра. Максимальные показатели характерны для районов с наиболее влажным и плотным грунтом, при условии, что будут иметь место крепкие и устойчивые морозы. Когда на участке рыхлая почва, а влага отсутствует, уровень промерзания будет крайне низким.
Фактически в Московской области почва редко промерзает, более чем на метр. Можно ориентироваться на конкретные данные, приведённые для каждого из районов:
- Сергиев-Посад – 1.4м;
- Наро-Фоминск – 0.6 – 1м;
- Можайск – 0.6м;
- Волоколамск – 0.7 – 1.2м;
- Дубна – 1.5 – 2.1м;
- Подольск – 0.4м.
Характерно, что в населённых пунктах, расположенных поблизости от Москвы уровень промерзания варьируется в пределах 0.7 – 1.2 метра. Южные районы, такие как Чехов и Серпухов, могут похвастаться показателями 0.4 – 0.8 метра. Наибольшие показатели отмечаются в северных районах области: Клин (1.8), Талдом (1.3), Дмитров (1.6).
Непосредственно в Москве степень промерзания почвы варьируется в пределах 1.2 – 1.32 метра. Конкретные показатели следует рассчитывать исходя из типа почвы на конкретном участке и наблюдений, проводимых в течение длительного времени. Если пренебречь расчётами, то последствия для здания могут быть плачевными.
Полезные материалы
Усиление фундаментов
Достаточно часто в строительстве зданий и сооружений можно столкнуться с проблемой, когда фундамент находится в аварийном состоянии.
Глубина промерзания грунта в Москве и Московской области
Промерзание почвы – распространение в почве в холодный период года нулевой и отрицательной температур.
Глубина промерзания зависит от типа почвы, от теплоемкости, теплопроводности и влажности почвы, от обработки почвы, от толщины снежного покрова и наличия растительности, предохраняющих почву от сильного выхолаживания. Глубина промерзания является одним из самых важных параметров при определении глубины заложения фундамента, а значит нахождение этого коэффициента обязательно при любом строительстве.
Максимальная глубина промерзания грунта в Москве = 1.56 метра
Под «максимальной» подразумевается глубина промерзания при наихудших условиях — влажный скальный грунт не покрытый снегом на открытой местности. Для глинистого грунта максимальное значение уменьшается в 1.47 раза, для песков — в 1,2, для гравия — в 1,1:
- Суглинки и глины — 1,05 м
- Мелкий песок, супесь — 1,28 м.
- Крупный песок, гравий — 1,37 м.
Глубина промерзания ависит от суммы среднемесячных отрицательных температур, и рассчитывается по формуле:
H = √M*k, где М — сумма среднемесячных отрицательных температур за год, k — коэффициент по каждому из типов грунтов.
Значения нормативной глубины промерзания в Москве
Таблица нормативной глубины промерзания грунта по СП 131.13330.2018 (актуализация СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»)
Суглинки и глины |
Песок мелкий, супесь |
Песок крупный, гравелистый |
Крупно обломочные грунты |
|
Москва | 1.05 м | 1.28 м | 1.37 м | 1.56 м |
Новомосковский АО | 1.15 | 1.4 | 1.5 | 1.7 |
Троицкий АО | 1.18 | 1.44 | 1.54 | 1.74 |
Внимание. До недавнего времени для расчета глубины промерзания грунта использовался Свод правил СП 131.13330.2012 (СНиП 23-01-99*) утративший силу с 2020 года в связи признанием Приказа Минстроя России от 28.11.2018 N 763/пр, утвердившего новый Свод правил СП 131.13330.2018.
Таблица нормативной глубины промерзания грунта по СНиП 23-01-99 (устаревший)
Суглинки и глины |
Песок мелкий, супесь |
Песок крупный, гравелистый |
Крупно обломочные грунты |
1.11 м | 1.34 м | 1.44 м | 1.63 м |
Значения расчетной глубины промерзания в Москве при различных типах строения
Постройки значительно снижают глубину промерзания. Так, при постоянном проживании в доме с полами по грунту, глубина промерзания грунта снижается почти в два раза.
Тип грунта | Расчетная глубина промерзания грунта (м) при среднесуточной температуре воздуха внутри помещения до | ||||
0º С | 5º С | 10º С | 15º С | 20º С и более | |
Строения без подвалов с полами по грунту | |||||
— глина и суглинок | 0.99 | 0.88 | 0.77 | 0.66 | 0.55 |
— супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.21 | 1.07 | 0.94 | 0.8 | 0.67 |
— песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.29 | 1.15 | 1 | 0.86 | 0.72 |
— крупнообломочные грунты | 1.46 | 1.3 | 1.14 | 0.98 | 0.81 |
Строения без подвалов с полами по деревянным лагам | |||||
— глина и суглинок | 1.1 | 0.99 | 0.88 | 0.77 | 0.66 |
— супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.34 | 1.21 | 1.07 | 0.94 | 0.8 |
— песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.44 | 1.29 | 1.15 | 1 | 0.86 |
— крупнообломочные грунты | 1.63 | 1.46 | 1.3 | 1.14 | 0.98 |
Строения без подвалов с полами по утепленному цокольному перекрытию | |||||
— глина и суглинок | 1.1 | 1.1 | 0.99 | 0.88 | 0.77 |
— супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.34 | 1.34 | 1.21 | 1.07 | 0.94 |
— песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.44 | 1.44 | 1.29 | 1.15 | 1 |
— крупнообломочные грунты | 1.63 | 1.63 | 1.46 | 1.3 | 1.14 |
Строения с подвалами или с техническими подпольями | |||||
— глина и суглинок | 0.88 | 0.77 | 0.66 | 0.55 | 0.44 |
— супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.07 | 0.94 | 0.8 | 0.67 | 0.54 |
— песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.15 | 1 | 0.86 | 0.72 | 0.57 |
— крупнообломочные грунты | 1.3 | 1.14 | 0.98 | 0.81 | 0.65 |
Строения с неотапливаемыми помещениями | |||||
— глина и суглинок | 1.21 | ||||
— супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.47 | ||||
— песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.58 | ||||
— крупнообломочные грунты | 1.79 |
Под опорой, загруженной весом дома, грунт уплотняется и становится слабопучинистым. Если возведение фундамента и дома выполняется в один сезон, то глубину заложения фундамента на пучинистых грунтах можно уменьшить на 30-40 см. относительно расчетной глубины промерзания. Этот прием используют в регионах с глубиной промерзания более 2х метров. Для дополнительного уменьшения глубины бурения, вокруг дома выполняют грунтовую подсыпку.
Температура грунта в Москве по месяцам
Для лучшего понимания как происходит промерзание и оттаивание грунтов можно ознакомиться с данными приведенными в книге «Справочник работника газовой промышленности» 1989 года. В таблице переведены средние значения температуры грунта по месяцам по данным вытяжных термометров на глубине 0,4 0,8 метра.
Таблица температур грунта в Москве по месяцам | |||
Месяц | 80 сантиметров | 120 сантиметров | 160 см |
Средняя | 7,7 °С | 8 °С | 8,3 °С |
Январь | 1,4 °С | 2,7 °С | 3,8 °С |
Февраль | 1,1 °С | 2,2 °С | 3,7 °С |
Март | 0,8 °С | 1,8 °С | 2,6 °С |
Апрель | 1,4 °С | 1,9 °С | 2,4 °С |
Май | 7,8 °С | 6,4 °С | 5,6 °С |
Июнь | 13,1 °С | 11,4 °С | 10,3 °С |
Июль | 16,9 °С | 15,4 °С | 14 °С |
Август | 17,6 °С | 17 °С | 16,1 °С |
Сентябрь | 14,6 °С | 15,2 °С | 15,3 °С |
Октябрь | 9,7 °С | 11,1 °С | 12,1 °С |
Ноябрь | 5,1 °С | 7 °С | 8,5 °С |
Декабрь | 2,5 °С | 4,1 °С | 5,5 °С |
Средняя температура почвы в Московской области в зависимости от глубины
Средняя температура почвы в Московской области в зависимости от глубины | |||||
t, °C на глубине 0,8 м | t, °C на глубине 1,6 м | t, °C на глубине 3,2 м | |||
tmax | tmin | tmax | tmin | tmax | tmin |
15,4 | 0,6 | 13,3 | 1,8 | 11,2 | 3,8 |
Глубина промерзания грунта в Московской области
Расчетная глубина промерзания грунта в Московской области принята условно 1400 мм. При этом нужно учитывать, что эта цифра соответствует следующим крайне жестким условиям: высокий уровень грунтовых вод, сильные морозы, полное отсутствие снега. Как показывает практика, реальная глубина промерзания значительно меньше нормативной, и обычно не превышает одного метра.
Еще следует учитывать, что зимой, при условии постоянного проживания, земля под домом прогревается, и расчетную глубину промерзания почвы можно уменьшить на 15-20 процентов.
Промерзание грунта можно уменьшить: для этого грунт вокруг дома утепляют, делая теплоизолирующую отмостку. Лента хорошего утеплителя шириной 1,5-2 метра, уложенная вокруг дома, способна обеспечить минимальную глубину промерзания грунта, окружающего фундамент дома.
Глубина промерзания грунта зависит, во-первых, от типа грунта: глинистые грунты промерзают чуть меньше песчаных, потому что обладают большей пористостью. Во-вторых, глубина промерзания зависит от климатических условий, а именно, от среднегодовой температуры: чем она ниже, тем больше нормативная глубина промерзания.
В таблице Mt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике. Подробнее см. СНиП 2.02.01-83 |
Глубина промерзания грунтов в Москве и области
В разных районах области глубина промерзания грунта будет различной. Это обусловлено отличием видов грунта, климата, уровня грунтовых вод, зеленых насаждений, количества осадков в зимний период, рельефа. Поэтому глубина промерзания постоянно изменяется.
Глубина промерзания грунта в Московской области
В зависимости от всех вышеперечисленных факторов определяется глубина промерзания, которая для Московской области составляет 0,5-1,8 м. Такие разные границы обусловлены разнообразием почв, которые имеют ряд закономерностей:
- плотный грунт промерзает глубже;
- влажная почва промерзает быстро и глубоко;
- сухое основание промерзает меньше.
Нормативные акты не предусматривают единой усредненной глубины промерзания, но обычно для расчетов берут показатель в 1,4 м. Его получают при расчете глубины по формуле из СП, он имеет достаточно большой запас.
На самом деле глубина варьируется в пределах 1 м, при этом на западе показатель составляет порядка 65 см в самых неблагоприятных условиях, а на севере и востоке в среднем показатель составляет 75 см. Даже при самых сложных условиях – мороз, мало снега, влажный грунт – этот показатель не превышает 1,5 м.
В окрестностях Москвы встречаются практически все типы грунтов, кроме IV категории. Поэтому точное значение глубины промерзания грунта может рассчитать только специалист – геолог, геодезист, проектировщик. Приблизительные показатели приведены в нормативных документах. Здесь есть карта промерзания грунта, а также приблизительная глубина для крупных городов.
Где применяются данные о промерзании грунта?
В зависимости от глубины промерзания грунта предусматривается прокладка трубопровода. Также этот показатель учитывают при проектировании фундаментов. Если они будут заглублены недостаточно, будет происходить их промерзание, при этом разрушение произойдет намного быстрее, чем предусмотрено проектом. В грунте содержится вода, которая при замерзании расширяется. Кроме того, в бетонных фундаментах присутствуют поры, которые заполняются влагой и водой. Капиллярные трещины также заполняются влагой, и в результате множественных циклов замораживания и оттаивания (которые происходят в течение одной зимы) происходит значительное снижение прочности. Для свайных стальных фундаментов такие воздействия не так страшны.
Чтобы защитить столбчатый или ленточный фундамент от промерзания, предусматривается создание утепленной отмостки. Если утепление не предусматривается, фундамент закладывают на 100 мм ниже уровня промерзания в песчаных грунтах, на 250 мм ниже для остальных типов основания. Если эти условия не соблюдаются, происходят осадки здания, что приводит к деформациям и отказу от нормальной эксплуатации.