Определение глубины сезонного промерзания грунта
Перед началом проектирования фундамента необходимо определить все основные характеристики грунта. Данная информация позволит подобрать наиболее подходящую фундаментную опору, уровень ее заглубления, площадь основания и подходящие материалы. Одной из основных характеристик почвы является глубина сезонного промерзания. Дело в том, что грунт, в котором очень много воды, будет пучиниться во время мороза: почва начнёт расширяться, что в итоге приведёт к сдвигу и разрушению как самого основания, так и здания в целом. Все это станет причиной разрушения стен и опорных конструкций.
Глубина промерзания грунта в регионах России
Глубина сезонного промерзания грунта – это средний показатель промерзания почвы зимой. Он зависит от климата в вашем регионе, состава почвы и количества воды: чем её больше, тем на большую глубину грунт промерзает. Также есть еще один косвенный фактор, который в меньшей степени влияет на ГПГ – это толщина снежного покрова. Чем больше выпало снега, тем на меньшую глубину замерзает почва и наоборот.
Для определения ГПГ берётся статистика за предыдущее десятилетие, по этим данным высчитывается среднее арифметическое. Не зная этот показатель, проектная организация не сможет рассчитать оптимальную глубину заложения фундамента, а также определить подходящую площадь его основания. Это означает, что нахождение коэффициента ГПГ играет значимую роль при строительстве любого объекта.
На данный момент в России глубина промерзания грунта в зимнее время варьируется от 70 (Симферополь) до 270 сантиметров (Сургут). В Москве данный показатель составляет 130, а в Санкт-Петербурге 120 сантиметров. Получить более полную информацию можно, изучив карты глубинного сезонного промерзания.
Как определить глубину промерзания грунта
Нормативная и истинная глубина промерзания грунта всегда отличается. Объясняется это тем, что ежегодно толщина снежного покрова будет отличаться, что в итоге и сказывается на ГПГ.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта рассчитывается по следующей формуле:
Mt — это коэффициент, который равен сумме среднемесячных значений отрицательных температур в зимнее время года. d0 для неоднородных грунтов определяется как средневзвешенное в пределах промерзания. Для разных видов почв данный показатель будет отличаться:
· для суглинков он будет равняться 0,23 метрам;
· для песков с крупными вкраплениями 0,3 метра;
· для крупнообломочных грунтов это показатель будет равняться 0,34 метра.
Отрицательные температуры указаны в СНиП либо в других документах, которые описывают климатические условия вашего региона.
Стоит отметить, что данная формула актуальна для тех районов, где ГПГ менее 2,5 м, т.е. практически для всех регионов страны.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется в метрах. Рассчитать её можно по следующей формуле:
kh – это специальный коэффициент, который учитывает влияние и количество тепла в самом здании. Для наружных фундаментов зданий, которые отапливаются во время мороза, значение этого коэффициента берется из таблицы.
Для фундаментов зданий, которые не отапливаются, данный коэффициент (Kh) принимается как 1,1. Важно отметить, что в таблицах СНИП не учтена толщина снега, укрывающего грунт, поэтому реальная ГПГ будет меньше.
Чтобы максимально точно определить глубину промерзания грунта, используется специальный инструмент – это мерзлотомер. Он представляет собой трубку, внутри которой установлен шланг. В самом шланге находится вода, а на его поверхности закреплена шкала с ценой деления в 1 миллиметр. Также мерзлотомер оснащён ограничителем, который предупреждают миграцию льда.
В тех местах, где мерзлотомер контактирует с мёрзлой почвой, вода начинает замерзать. Через 12 часов шланг извлекается из трубки, по шкале определяется истинная глубина промерзания почвы в вашем регионе.
Для чего определять глубину сезонного промерзания грунта
Определение глубины сезонного промерзания грунтов позволит правильно подобрать вид фундамента, рассчитать площадь его основания и уровень заглубления, выбрать строительные материалы. В итоге вы сможете обезопасить фундамент, ведь в зимнее время года происходит перераспределение напряжения в грунтах. Связано это с тем, что подземные воды замерзают и увеличиваются в объёме на 7-15%, вследствие чего начинается процесс пучения.
Если фундамент расположить на небольшой глубине, то на его основание начнёт воздействовать огромное давление, которое приведёт к деформациям, сдвигам и разрушению основания. Если же основание будет располагаться ниже глубины промерзания грунта, то вследствие пучения давление будет действовать на боковые стенки фундамента. Из-за этого в зимнее время почва будет выталкивать его наружу, а в летнее время он будет погружаться вглубь.
Что такое глубина промерзания грунта
Жуковка навес ПОКАЗАТЬ ВСЕ(98)
- При строительстве дома под ключ, финский септик Коломаки в подарок
- При заказе строительства дома под ключ – готовый проект в подарок!
Задать вопрос
Хотите узнать больше об услуге? Cпросите нас!
Что такое глубина промерзания грунта
Agropromstroj Специальный корреспондент
17-10-2018
Строительство начинается с фундамента, его структура зависит от важнейшего параметра – глубины промерзания грунта – наибольшего показателя, при котором почва замерзает до 0 градусов при самых низких температурах без учета снежного покрова. Увеличение объема воды деформирует грунт.
Особенности процесса
Прежде чем начинать строительство дома, нужно выяснить, что такое глубина промерзания грунта. Если фундамент недостаточно заглублен, фасад здания может покрываться направленными трещинами. Чтобы при переходе грунтовых вод в состояние льда этого избежать, закладку нужно производить ниже отметок промерзания. Вид почвы влияет на выбор типа фундамента.
Одной из причин промерзания может быть высокая влажность. Переходя в состояние льда, вода увеличивается в объеме до 10%. В результате этого зимой грунт выталкивает фундамент из себя. Весной происходит обратное, из-за таяния снега он затягивается в почву. Эти процессы повторяются каждый год и неравномерно. При этом фундамент деформируется или окончательно превращается в руины.
На глубину промерзания и на правильность закладки фундамента влияют:
- тип грунта;
- уровень грунтовых вод;
- климатические условия.
Перед планированием строительства, прежде всего, изучается структура и типология почвы. Прочная, незначительно сжимаемая почва будет оптимальным вариантом. На определенной глубине вода в ней не замерзнет и не поддастся расширению, поэтому фундамент ляжет прочно и не будет деформироваться.
Расчетная и нормативная глубина
Существует понятие глубины сезонного промерзания грунта. Его показатели отличаются между собой в разных районах. Например, глубина промерзания грунта в Московской области не одинакова с показателями в более северных или южных регионах. Среднюю величину вывели на протяжении длительных наблюдений.
Показатель определяла нормативная глубина промерзания грунта – техническая документация, регламентирующая архитектурно-строительное проектирование. Нормативной считается глубина, указанная в документах. Сначала применялся СНиП 2.01.01-82 («Строительная климатология и геофизика»). Сейчас используется современный СНиП 2.02.01-83* («Основания зданий и сооружений»). К этим документам прилагается карта глубин, которой удобно пользоваться. Особого внимания к себе требуют глинистые почвы – они чаще подвергаются негативному влиянию перепадов температур.
Еще одним примером может служить отапливаемое здание. При этом реальный показатель может отклоняться от нормативного до 30%. Глубина промерзания грунта для фундамента определяется по формуле: Нp = Нн * k, где:
- Нн — нормативный показатель согласно карте глубин промерзания грунтов;
- K — коэффициент, формирующийся от режима эксплуатационных мероприятий и расположения фундамента k = 0,5:1,2.
Глубина промерзания грунта для водопровода также определяется нормативными документами. Согласно существующим нормам трубы необходимо закладывать примерно на 1,6 м.
Влияние типа почвы
Важное значение играет тип грунта. Скальный является самым прочным, не подверженным размыванию и промерзанию. Фундамент можно закладывать практически на поверхности. На хрящевых почвах закладку следует производить на глубину 0,5 метров. Песчаные хорошо пропускают воду, теряют прочность и проседают. Фундамент закладывается на глубину до 0,7 метров. На торфяной почве не стоит возводить, так как из-за различных органических примесей формируется неравномерная нагрузка.
Как уменьшить показатель промерзания грунта?
Устройство фундамента предусматривает защиту основания. Все необходимые меры нужно предпринять до наступления первых холодов и после дождей. Предохранению грунта от промерзания помогут следующие меры:
- рыхление;
- теплоизоляция с использованием определенных материалов;
- химическая обработка почвы.
Вспахивание делает верхний слой рыхлым, благодаря чему образуются воздушные пустоты, что значительно отдаляет промерзание.
Хорошо предохраняет грунт от промерзания обработка химическими реагентами. Такой способ применим для небольших котлованов с песчаной и глинистой почвой. Растительность ликвидируется, и наносится необходимое количество веществ: хлористого кальция и хлористого натрия. Это увеличивает продолжительность строительного периода до 15 суток.
Утепление с использованием теплоизоляторов ¬– основной метод уменьшения глубины промерзания сезонного и другого типа грунта. При этом сопротивление теплового потока ощутимо повышается, и холод с поверхности не замораживает слои под теплоизоляционным материалом. Выбор утеплителя зависит от воспринимаемой им нагрузки.
Нормативная глубина промерзания грунта: СНИП
Нормативная глубина промерзания грунта: СНИП 23.08.2016 10:00
Нормативная глубина промерзания грунта: СНИП
Величина глубины промерзания грунта, напрямую влияет на заглубление фундаментной конструкции. Все виды грунтов промерзают по-разному, поэтому важно понимать особенность того места, где намечается застройка. На глубину промерзания влияют также морозное пучение, уровень залегания подземных вод.
В последнее время многие компании, оказывающие услуги по строительству деревянных домов «под ключ», предлагают клиентам типовые проекты с одинаковой стоимостью. Это не очень правильный подход, не принимающий во внимание требование СНиПов и технических регламентов. Пример – глубина, на которую роют траншеи или ввинчивают сваи, в Москве должна быть одной, а на севере России (Нижневартовске) – совершенно другой. Кроме того, должно приниматься во внимание утепление будущего фундамента и ряд иных, не менее важных моментов.
Выдержки из СНиП
С самим СНиП можете ознакомиться по ссылке 20201-83.pdf
Строительные нормы и правила (СНиП) – нормативно-правовая база для инженеров, строителей, проектантов, архитекторов и индивидуальных застройщиков. Опираясь на основные положения и требования этой документации, можно возвести действительно качественное и долговечное строение.
Глубина промерзания грунта, карта которая расположена ниже, была разработана инженерами и геологами еще в Советском Союзе, но ей успешно пользуются и сегодня
Чтобы грамотно рассчитать фундамент, необходимо руководствоваться положениями, изложенными в СНиПах 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», 23-01-99 «Строительная климатология» и рядом других технических регламентов. Согласно этим документам, нормативная глубина промерзания грунта СНиП зависит от следующих условий:
- Назначение здания;
- Конструктивные особенности и суммарная нагрузка на основание;
- Глубина, на которой проложены инженерные коммуникации и заложены фундаменты близлежащих строений;
- Существующий и планируемый рельеф зоны застройки;
- Инженерно-геологические условия проекта (физико-механические параметры грунта, характер напластований, число слоев, карманы выветривания, карстовые полости и др.);
- Гидрогеологические условия местности строительства;
- Сезонная глубина грунтового промерзания.
Раньше в СНиП 2.01.01-82 “Строительная климатология и геофизика” была карта глубины промерзания. Но этот СНиП упразднили, заменив на СНиП 23-01-99*, — где карты уже нет. Найти карту глубины промерзания можно, например, в Интернете.
В настоящее время используется расчетный метод определения глубины промерзания грунта основанный на формулах и методике из СНиПа 2.02.01-83* – “Основания зданий и сооружений”. Величина глубины промерзания рассчитанная по формуле более точная, так как учитывается тип грунта и режим эксплуатации здания.
Расчетная глубина грунтового промерзания
Согласно СНиП 2.02.01-83 глубина промерзания грунта рассчитывается по формуле:
h=√М*k, а точнее – корень квадратный из суммы абсолютных среднемесячных температур (зимой) в определенном регионе. Полученное число умножают на k – коэффициент, который для каждого типа почвы имеет различное значение:
- суглинки и глина – 0,23;
- супеси, мелкие и пылеватые пески – 0,28;
- крупные, средние и гравелистые пески – 0,3;
- крупнообломочный грунт – 0,34.
Рассмотрим расчет глубины, на которую промерзает почва, на конкретном примере:
Для примера выбран город Нижневартовск, среднемесячные температуры для которой взяты из сайта и выглядят следующим образом:
Опираясь на вышеупомянутую формулу, необходимо сложить все среднемесячные минусовые температуры (третья строка сверху). Число М равняется 91,6. При извлечении квадратного корня получилось 9,57. Почва в этом регионе – суглинки и глина, а также супеси и пески поэтому коэффициент равен 0,23 и 0,28. Путем перемножения двух чисел находят нормативную глубину промерзания грунта в Нижневартовске. Она равна 2,2 метра для глины и суглинка, и 2,67 для супеси и песка.
По мере укрупнения фракции грунта возрастает глубина его промерзания. А глинистые почвы еще зависят от степени пучинистости, потому что большое число влаги в слоях земли приводит к повышению показателя морозного пучения. Здесь срабатывает закон физики – при замерзании молекулы воды расширяются.
Фактор морозного пучения
Морозным пучением грунта называют одно из свойств, которое определяет степень деформации этого грунта при замерзании и оттаивании. Чем больше воды в слоях почвы, тем глубже она промерзает.
Самое большое морозное пучение у пылеватых и глинистых грунтов, их объем может сильно увеличиваться в размере – до 10% от первоначального параметра. Ниже показатель морозного пучения на песчаных почвах, а на каменистых и скалистых – практически всегда отсутствует. И еще есть одна зависимость – чем больше месяцев с минусовыми температурами в течение года, тем глубже промерзает грунт этой местности.
Глубина промерзания грунта СНиП для многих городов России собрана в ниже представленной таблице.
Таблица «Нормативное значение глубины, на которую промерзает грунт по СНиП, см»
| Город | глина, суглинки | пески, супеси |
| Архангельск | 160 | 176 |
| Астрахань | 80 | 88 |
| Брянск | 100 | 110 |
| Волгоград | 100 | 110 |
| Вологда | 140 | 154 |
| Воркута | 240 | 264 |
| Воронеж | 120 | 132 |
| Екатеринбург | 180 | 198 |
| Ижевск | 160 | 176 |
| Казань | 160 | 176 |
| Кемерово | 200 | 220 |
| Киров | 160 | 176 |
| Котлас | 160 | 176 |
| Курск | 100 | 110 |
| Липецк | 120 | 132 |
| Магнитогорск | 180 | 198 |
| Москва | 120 | 132 |
| Набережные Челны | 160 | 176 |
| Нальчик | 60 | 66 |
| Нарьян Мар | 240 | 264 |
| Нижневартовск | 240 | 264 |
| Нижний Новгород | 140 | 154 |
| Новокузнецк | 200 | 220 |
| Новосибирск | 220 | 242 |
| Омск | 200 | 220 |
| Орел | 100 | 110 |
| Оренбург | 160 | 176 |
| Орск | 180 | 198 |
| Пенза | 140 | 154 |
| Пермь | 180 | 198 |
| Псков | 80 | 88 |
| Ростов-на-Дону | 80 | 88 |
| Рязань | 140 | 154 |
| Салехард | 240 | 264 |
| Самара | 160 | 176 |
| Санкт-Петербург | 120 | 132 |
| Саранск | 140 | 154 |
| Саратов | 140 | 154 |
| Серов | 200 | 220 |
| Смоленск | 100 | 110 |
| Ставрополь | 60 | 66 |
| Сургут | 240 | 264 |
| Сыктывкар | 180 | 198 |
| Тверь | 120 | 132 |
| Тобольск | 200 | 220 |
| Томск | 220 | 242 |
| Тюмень | 180 | 198 |
Стоит отметить, что фактическая глубина отличается от номинального значения промерзания грунта. Дело в том, что при составлении СНиП учитывались самые плохие погодные условия с отсутствием снежного покрова. Указанные в таблице значения являются максимальными. Теплоизоляторы лед и снег защищают поверхность земли, препятствуют ее сильному промерзанию вглубь.
Влияние толщины снежного покрова
Согласно СНиП, значение глубины промерзания также зависит от толщины снежного слоя, который лежит зимой на данном грунте.
Это обстоятельство идет логически вразрез с общепринятой процедурой очистки участка вокруг дома от снежных сугробов. Люди, стремясь навести порядок, сами того не осознавая, создают на своем участке зону неравномерного промерзания почвы. Это может повредить фундамент, земля под которым может сильно промерзнуть и начать деформировать основание.
фактическая и расчетная
Ответ: при использовании наблюдений за фактической глубиной промерзания следует учесть, что она должна определяться не по глубине расположения нулевой температуры, которую обычно сообщают метеорологические станции гидрометслужбы, а по глубине образования твердомерзлого грунта. Последняя обычно расположена выше линии нулевой изотермы (РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ МОСКВА,1978).
Это реальная глубина промерзания грунта в конкретном месте, без расчистки снега и льда. Скажем, если бы мы выехали зимой в лес, выбрали буром шурф. То по нему мы бы смогли определить уровень на котором происходит промерзание (0 — -1°С), в зависимости от вида почвы.
Реальная глубина промерзания грунта зависит от многих условий, действующих в определенное время на конкретный участок. Рассмотрим их:
1.Так теплоизоляция участка (дом, утепленная постройка и т.д.) ведет к снижению уровня глубины его промерзания.
2.На участок, может действовать внешняя температура (пониженная или повышенная). Например, доменная печь (где нибудь на Кузбасе) ведет к уменьшению глубины промерзания расположенного под ней грунта по отношению к соседним участкам, если вообще будет промерзать. И наоборот, стоящий холодильник повысит уровень глубины промерзания.
Таким образом, фактическая глубина промерзания это отдельное понятие. Нормативная глубина промерзания- совершенно другое понятие (см. ниже), не зависящее от влияния внешних факторов (созданных искусственным путем). А также не зависит от снежного или ледяного покрова. См. определение нормативная глубина промерзания в СНИП 2.02.01 — 83 и 2.02.01-83*
Что такое нормативная глубина промерзания?
Ответ: это глубина промерзания на расчищенном от снега участке (т. е. с более худшими условиями). Так как снег и лед является отличными теплоизоляторами.
Нормативная глубина промерзания грунта занесена в карты:
Как расчитать нормативную глубину промерзания?
Когда многолетние наблюдения отсутствуют, нормативную глубину промерзания определяют теплотехническим расчетом. А в районах, где глубина промерзания — не > 2,5 м, допускается формула:
Используя СНиП 2.02.-83
Mt (для Владивостока) по таблицам получается /суммируем все отрицательные температуры за год/: 12.6+9.1+2.1+1.0+9.3=34,1;
dfn=0.23 х корень Mt (для Владивостока)=134 см
dfn-для суглинков можно определить по схем-картам (Рис.3.16; Рис.1 и Рис 3), на которых нанесены изолинии нормативных глубин промерзания для данного грунта (d0 = 0,23 м). При наличие в зоне промерзания других грунтов, dfn из карты нужно умножить на величину отношения d0/ 0,23. Где d0 соответствует грунтам вашей строительной площадки.
Если значения dfn, вычисленные по формуле и по карте не совпадают. Нужно руководствоваться расчетными данными.
Что же такое расчётная глубина промерзания?
- Нормативная глубина промерзания грунта в городах России.
- Нормативная глубина промерзания грунта. Дальний Восток.
- Глубина промерзания грунта в Белоруссии.
- Виды почв для установки заборов. Рекомендации по установке столбов ограждения
- Устройство дренажа вокруг дома.