Максимальная глубина промерзания почвы

Глубина сезонного промерзания грунта

Глубина сезонного промерзания грунта – это максимальная глубина, на которую почва может промерзнуть зимой. Этот показатель является одним из самых важных в строительстве, так как определяет границу, ниже которой рекомендуется располагать подошву фундамента и подземные трубопроводы. Также, глубина промерзания является одним из важных факторов, определяющих условия перезимовки зимующих культур, а также определяющих сток талых вод в весенний период. В последнем случае глубина промерзания влияет на увлажнение почвы после схода снежного покрова. Глубокое промерзание препятствует проникновению талой воды в нижние слои почвы.

Существует два вида глубины промерзания

• Фактическая — глубина на которую промерз грунт в данном месте и в данный момент.
• Нормативная — среднегодовая (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) максимальная глубина промерзания на открытой, оголенной от снега горизонтальной местности.

Карта промерзания грунтов по территории РФ

Факторы влияющие на глубину промерзания почвы

Фактическая глубина промерзания зависит от типа почвы, от теплоемкости, теплопроводности и влажности почвы, рельефа, от толщины снежного покрова и наличия растительности, предохраняющих почву от сильного выхолаживания, скорости потока грунтовых вод (чем она больше, тем промерзание меньше).

Но основным фактором являются погодные условия: в малоснежные и очень морозные зимы почва промерзает до 170-250 см, а в теплые и снежные – до 50 см. Снег значительно уменьшает отдачу тепла из почвы в атмосферу, так как содержит много воздуха и обладает в силу этого малой теплопроводностью. Поэтому снежный покров по мере нарастания его мощности замедляет охлаждение почвы и ее промерзание.
График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова
При наличии снежного покрова следует вводить коэффициент 0,85 при толщине покрова 0,25 м, коэффициент 0,7 при толщине 0,5 м и 0,65 при толщине 0,75 м.

Влияние толщины снежного покрова на промерзание грунта
Для нормативной же глубины промерзания важны тип грунта и сумма среднемесячных отрицательных температур, остальные факторы по умолчанию принимаются наихудшими. Расчет производится по формуле: H = √M*k, где М — сумма среднемесячных отрицательных температур за год, k — коэфициент по каждому из типов грунтов.

Для глинистого грунта максимальное значение уменьшается в 1.47 раза, для песков — в 1,2, для гравия — в 1,1. При постоянном проживании, глубина промерзания грунта под домом уменьшается в 1.2 раза.

Период промерзания и оттаивания

Промерзание почвы зимой нарастает из месяца в месяц и, в большинстве регионов, достигает своего максимума в марте. В начале апреля происходит постепенное оттаивание почвы, которое идет как с низу, так и с верху мерзлого слоя. Полное оттаивание наступает не ранее второй половины мая. В случае возврата холодов верхний талый слой может вновь замерзнуть и тогда на некоторой глубине образуется прослойка не замерзшей почвы.
График промерзания грунта в Москве за 2021 год по данным базы climate-energy.ru
Тем не менее, на территории огромной площади России (главным образом в Сибири) почва промерзает настолько глубоко, что в летний период грунт успевает оттаять только с поверхности, а глубже остается постоянно мерзлый горизонт, известный под названием вечной мерзлоты.

Для более ясного представления периодов замерзания и оттаивания грунтов в конкеретном регионе можно воспользоваться таблицей температур грунта на различных глубинах по месяцам из книги «Справочник работника газовой промышленности» 1989 года.

Таблица глубины промерзания грунта в крупных городах России

Разнообразие форм рельефа, растительности, почвы на территории России приводит к существенным различиям в глубине промерзания почвы. В средней полосе Европейской части глубина промерзания колеблется в пределах от 1 до 1,5 м, в южных районах — от 40 до 50 см. В Восточной Сибири, где зимы холоднее и снежный покров очень мал, глубина промерзания доходит до нескольких метров. Так, в Калининграде почва промерзает лишь до 0.59 м, а в Якутске до 4.41 м. При этих условиях за летний период грунт успевает оттаять только с поверхности, а глубже остается постоянно мерзлый горизонт, известный под названием вечной мерзлоты.

Источник

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 (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.

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

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.

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.

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.

Источник