Как зависит глубина промерзания почвы от высоты снежного покрова

Как зависит глубина промерзания почвы от высоты снежного покрова

Что же такое глубина промерзания? Для чего ее следует учитывать? Зимой грунт промерзает на глубину, которая зависит от климатических условий местности. Вода, содержащаяся в нем, превращается в лед, расширяясь и увеличивая объем грунта.

Этот процесс называется пучением грунта. Звучит смешно, однако, если не учесть, последствия печальные. Например, при установке нового забора эти движения воздействуют на фундамент столбов, двигая их. Сила такого воздействия настолько велика, что зачастую составляет десятки тонн на квадратный метр фундамента столба. Такие подвижки в масштабе всего участка, на котором установлены столбы-опоры вашего забора, приводят к тому, что на следующее лето вы обнаруживаете «поплывший» забор.

Увеличиваясь в объеме, грунт действует и на фундамент дома, с силой, составляющей десятки тонн на квадратный метр поверхности фундамента. Воздействие такой силы может двигать фундамент, нарушая нормальное положение всего здания. Таким образом, промерзание грунта оказывает негативное влияние. Для того, чтобы силы пучения не действовали на основание фундамента, нужно его закладывать на глубину ниже глубины промерзания.

От чего же еще зависит глубина промерзания? Один из основных определяющих факторов – тип грунта. Глинистые грунты промерзают несколько меньше песчаных, т.к. имеют большую пористость.
В Самаре глубина промерзания почвы, состоящей из глины и суглинков составляет 160 см, а в песчаных и супесчаных почвах составляет 176 см.

Во-вторых, глубина промерзания зависит от климатических условий, а именно от среднегодовой температуры: чем она ниже, тем больше глубина промерзания.

Нормативные глубины промерзания (по данным СНиП) в сантиметрах для разных городов и типов грунта представлены в таблице:

Фактические глубины промерзания на самом деле будут отличаться от нормативных, приведенных в СНиП, потому что нормативные данные приведены для самого плохого случая – отсутствие снежного покрова. Нормативная глубина промерзания грунта, представленная в этой таблице, – это максимальная глубина. Снег и лед – хорошие теплоизоляторы, и наличие снежного покрова уменьшает глубину промерзания.

Глубина промерзания – важная характеристика любого грунта, определяющая его поведение при отрицательных температурах. Пропитанная осенними дождями земля при замерзании расширяется, значительно увеличиваясь в объеме. Замерзшая влага не только увеличивает объем, заставляя выдавливаться грунт вверх, но и разрывает все связи, характеризующие почву как монолитную основу, делающие ее рыхлой и пушистой. Поскольку разрушительной силой обладает замерзающая вода, то глубина промерзания напрямую зависит от высоты грунтовых вод, и чем она выше, тем выше склонность грунта к вспучиванию. За вспучивание можно было бы не переживать если бы силы действовали равномерно по всей поверхности, поднимая дом зимой и опуская его летом. Но именно точечность воздействия, большое усилие на маленький участок, представляют опасность замерзания таких грунтов, не допуская малейшего прослабления в системе, как известно, рвется там, где тонко. Отведением сточных вод и понижением уровня грунтовых дренажными или другими гидротехническими мероприятиями, созданием глиняного экрана, например, возможно понизить водяную подпитку, уменьшая пучинистость и, соответственно, нагрузку на фундамент.

ПРОМЕРЗАНИЕ ПОЧВЫ –процесс охлаждения почвы до 0°С и ниже, сопровождаемый переходом части почвенной влаги в лед; почва затвердевает (цементируется) и приобретает свойства монолитного тела. Скорость, глубина и длительность периода сезонного промерзания почвы зависят от температуры воздуха, мощности снежного покрова и степени увлажнения почвы. Под действием этих факторов многолетняя средняя глубина промерзания почвы в большинстве земледельческих районов СССР колеблется от 20-40 см на юге до 200-250 см в Сибири, а длительность периода сезонного промерзания почвы, соответственно, от 1-2 до 6-8 месяцев. В зависимости от степени промерзания почвы определяют сроки начала (весной) и прекращения (в позднеосенний период) полевых работ. Зимой глубина промерзания почвы влияет на состояние озимых, процессы их вымерзания и выпирания. Для защиты почв от глубокого промерзания применяют снегозадержание, оставление стерни, мульчирование почвы.

Источник

Глубина промерзания грунта по регионам России. Таблица

От чего зависит глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта – это максимальная глубина, на которую почва промерзает зимой.

Каждый грунт имеет некоторые особенности поведения в определённых условиях. Этот факт обязательно учитывается во время создания проекта любого фундамента на любой территории, в любом регионе. Существует зависимость глубины, до которой промерзает грунт, от его породы (типа). Эта глубина также определяется:

• климатом (температурным режимом) в конкретной местности;
• наличием либо отсутствием подземных вод, их глубиной;
• плотностью основания;
• степенью пучинистости грунта.

От перечисленных факторов зависит степень промерзания. С учётом всех условий подбирается тип фундамента, способный лучшим образом обеспечивать прочность здания на определённой территории.

Таблица глубины промерзания грунта по регионам России

Чтобы облегчить работу проектировщиков, разработан СНиП 2.02.01-83*, содержащий расчётные нормы различных видов фундамента. Кроме того, создано приложение для этого СНиП, имеющее форму карты РФ и содержащее нормы глубин подмерзания грунтов для каждой из территориальных зон. Чтобы эта информация имела удобный вид, она оформлена как таблица. Для части городов России коэффициенты промерзания перечислены здесь:

В п. 2.25 этого СНиП указаны факторы, определяющие глубину фундамента:

• предназначение строительного объекта, его конструктивные особенности;
• уровень нагрузки на фундамент;
• глубина размещения коммуникационных систем;
• рельеф;
• глубина промерзания;
• инженерные и геологические особенности территории;
• гидрологическая ситуация.

Часть данных факторов имеет коэффициенты, определяемые через классификацию зданий. Норма промерзания является среднестатистическим значением наибольших глубин замерзания на участке при условии удаления с него снега и освобождения от вод, протекающих под землёй, в течение минимум десяти лет.

Как рассчитать глубину промерзания грунта

Пункт 2.27 СНиП 2.02.01-83* позволяет определить норму глубины замерзания, когда определяемая местность не предусматривает готовые значения. Для определения параметра используется формула Dfn=d0√Mt (Mt — коэффициент, равный сумме температур в холодный сезон ниже нуля в пределах региона). Когда отсутствуют подобные наблюдения, значение берётся на основании наблюдений метеорологической станции, которая находится в местности, где царят такие же погода и климат. d0 — это величина, выражаемая в м, являющаяся отдельной для разновидностей грунта:

• суглинок — 0,23;
• супесь — 0,28;
• гравелистый песок, крупный либо средний по величине — 0,30;
• с большими обломками — 0,34.

При наличии нормативной величины возможно определение глубины замерзания грунта (df), учитываемой при определении параметров фундамента согласно формуле df = kh ∙ dfn. kh — это коэффициент теплоты для строительного объекта, определяемый согласно таблице в отношении фундамента внешних стен помещения с отоплением. Для внешней части фундамента помещения, которое не отапливается, kh = 1,1 (не относится к регионам, где имеет место среднестатистическая температура за год ниже 0 — для этих регионов используется особый расчёт, который основан на параметрах вечномёрзлого грунта).

Виды почвы и их характеристика

Таблица глубины промерзания грунта по регионам России имеет примерные значения. Даже в одном регионе грунты могут различаться по структуре и плотности, и их поведение может быть разным в моменты воздействия на них воды, а также при колебаниях температур.

Структура скалистого грунта почти не изменяется по причине влияния факторов климата, так как основой такого грунта является камень. Поэтому скалистый грунт подходит для использования в качестве фундамента напрямую по окончании подготовительных работ.

Хрящеватый грунт является смесью, включающей песок, грунт, глину и значительный объём гравия. Специфика такого грунта заключается в устойчивости к вымыванию.

Песчаный грунт надёжен в качестве основания, когда в нём отсутствуют мелкие и пыльные фракции. Усадка здания приводит к ощутимому повышению плотности грунта и его проседанию, если в нём почти отсутствует пучение.

Супесь и суглинок являются подходящими для построения здания лишь в части случаев при условии определённых параметров. Для такого грунта имеет немаловажное значение правильный выбор типа фундамента, так как застывание пород приводит к сильному пучению.

Источник