Глубина промерзания грунта в Московской и Ленинградской области: что оказывает влияние на этот показатель

Глубина промерзания грунта: норматив СНИП

Производить заглубление фундамента необходимо прямо пропорционально величине, на которую промерзает грунт. Различные грунты промерзают по разному. Здесь необходимо исходить из места, где планируется постройка основания для строения. Так же на глубину промерзания влияет морозное пучение и уровень залегания грунтовых 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 юге России – совершенно другой. Кроме того, должно приниматься во внимание утепление будущего фундамента и ряд иных, не менее важных моментов.

Выдержки из СНиП

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 которой расположена ниже, была разработана инженерами и геологами еще в Советском Союзе, но ей успешно пользуются и сегодня.

Глубина сезонного промерзания грунта

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.

Глубина промерзания грунта в московской области

Расчетная глубина грунтового промерзания

Согласно СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*) — глубина промерзания грунта рассчитывается по следующей 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.

Схема промерзания грунта под фундаментом

Рассмотрим расчет глубины, на которую промерзает почва, на конкретном примере:
Для примера выбран город Вологда, среднемесячные температуры для которой взяты из СНиП 23-01-99 и выглядят следующим образом:

МесяцТемпература в градусах ЦельсияМесяцТемпература в градусах Цельсия
Январь-11,6Июль17,2
Февраль-10,7Август15,3
Март-5,4Сентябрь9,4
Апрель2,4Октябрь3,2
Май10,0Ноябрь-2,9
Июнь15,0Декабрь-7,9

Опираясь на вышеупомянутую формулу, необходимо сложить все минусовые температуры. Число М равняется 38,5. При извлечении квадратного корня получилось 6,2. Почва в этом регионе – суглинки и глина, поэтому коэффициент равен 0,23. Путем перемножения двух чисел находят нормативную глубину промерзания грунта в Вологде. Она равна 1,43 метра. Если в какой-то части области встретятся песчаные почвы с песком крупной фракции, итог будет иным: 6,2 * 0,3 = 1,86 м.

Правильное и неправильное заложение основания относительно уровня промерзания грунта

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.

Последствия морозного пучения грунта и неграмотно устроенного основания

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»

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

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.

Грунт под фундаментом дома промерзает также не так глубоко, потому что отопление в холодные месяцы частично согревает верхние слои земли. Поэтому, реальная глубина промерзания грунта ниже нормативной от 20 до 40%.

Можно сократить глубину, на которую данная почва промерзает зимой. Для этого поверхность по периметру фундамента на 1,5-2,5 метра дополнительно утепляют. Это позволяет устраивать мелкозаглубленное ленточное основание, требующее для своего строительства более скромных вложений.

Влияние толщины снежного покрова

Согласно СНиП, значение глубины промерзания также зависит от толщины снежного слоя, который лежит зимой на данном грунте. График такой зависимости хорошо иллюстрирован на нижеприведенном графике.

График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова

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.

При дополнительном утеплении ленточного мелкозаглубленного фундамента ему не страшны морозные деформации

Для того, чтобы создать дополнительное утепление фундамента, как совет, поможет высадка невысокого кустарника вокруг дома по периметру, который сможет собирать на себя снежный вал и будет защищать ваш фундамент от холода.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта ‒ это показатель, влияющий при строительстве сооружений на конструктивные особенности фундаментов и степень их заглубления.

Факторы, влияющие на показатель промерзания почвы

Вода, содержащаяся в грунте, при отрицательных температурах кристаллизируется, превращаясь в лед. Процесс сопровождается уменьшением показателя плотности вещества, поэтому происходит увеличение его объема. При расширении грунт начинает сдавливать фундамент с огромной силой в несколько десятков тонн. Любое нарушение, допущенное при укладке основания, приведет со временем к его деформации, смещению, появлению трещин, а в дальнейшем и к разрушению. На общем состоянии сооружения это скажется самым неблагоприятным образом.

На глубину промерзания влияют несколько факторов:

  • Тип грунта. Например, пористость глинистого грунта больше, чем песчаного, поэтому он промерзает меньше.
  • Климатические условия. Например, чем ниже среднегодовая температура, тем больше промерзает почва.
  • Уровень грунтовых вод. Чем выше уровень грунтовых вод, тем сильнее их влияние при замерзании на фундамент.

Влияние состава почвы

Глубина закладки фундамента должна быть ниже уровня промерзания почвы. Рассчитать этот показатель можно самостоятельно, воспользовавшись стандартной формулой: суммируются среднемесячные отрицательные температуры, далее извлекается квадратный корень, который умножается на коэффициент, определенный для каждого вида почвы.

  • Глина и суглинок – 0,23.
  • Песок, супеси – 0,28.
  • Крупнозернистый песок – 0,3.
  • Крупнообломочный грунт – 0,34.

По приведенной формуле рассчитывается нормативная глубина промерзания в сантиметрах, которая немного отличается от фактической. Снежный покров и лед считаются хорошими теплоизоляторами, которые уменьшают глубину промерзания на 20% – 40% от максимальной величины.

Обратите внимание! Следует учитывать, что отапливаемые круглый год здания также влияют на промерзание земли под ними.Теплоизоляция грунта вокруг дома при помощи качественного ленточного утеплителя, обладающего шириной не менее 1,5 метров, значительно снизит влияние отрицательных температур на почву. Подобный прием позволяет закладывать мелкозаглубленные фундаменты, глубина которых меньше необходимой величины.

Влияние грунтовых вод

Существует таблица СНИП, в которой можно найти нормативную глубину промерзания грунта для каждого региона и типа почвы. Например, в Московской области этот показатель равен:

  • для глин и суглинков – 1,35 м;
  • для песков и супесей – 1,64 м;
  • для крупнозернистых песков – 1,76 м;
  • для крупнообломочных грунтов – 2 м.
Читайте также:  Действующие СНиП: наружный водовод, водоснабжение и сеть трубопроводов, сооружение водозабора

В Москве на промерзание грунта влияет не только его состав. Этот показатель напрямую зависит от уровня грунтовых вод, которые оказывают большое влияние также и на выбор фундаментов. Часто перед сооружением фундаментов строители прокладывают дренаж или осушают почву. Принятие любых мер, обеспечивающих снижение уровня грунтовых вод, способствует уменьшению максимального показателя промерзания.

В Ленинградской области средний показатель промерзания грунта равен 1,4 м (для морозных зим – 1,6 м). Отталкиваясь от этих данных, коммуникационные системы необходимо прокладывать на глубине около 1,7 м, а фундаменты следует заглублять еще больше. Это обусловлено тем фактором, что сезонное промерзание почвы в этом регионе ниже уровня грунтовых вод. В результате чего при отрицательных температурах почва пропитанная водой промерзает и многократно увеличивается в объеме. При этом процесс пучения грунта не всегда происходит равномерно.

Обратите внимание! Фундаменты, при возведении которых не учитывалось влияние грунтовых вод, под колоссальным давлением поднимаются и смещаются зимой, летом опускаются на место. В результате конструкция деформируется и разрушается.

Глубина промерзания грунта в Московской области: Нормативы СНиП +

Глубина промерзания грунта Московской области зависит от таких факторов, как: разновидность грунта, климат, уровень пролегания грунтовых вод, зеленых насаждений, количество выпавшего снега, рельеф местности и т.д.

Глубина промерзания – постоянно меняющаяся величина.

Если тип грунта, рельеф – это постоянные единицы, то остальные все время изменяются.

Глубина промерзания грунта Московской области

Карта

Комментарий к карте

Стоит заметить, что единица промерзания грунта в Московской области имеет диапазон от 0,5м до 1,8 м.

Конечно, такой разбег цифр, напрямую связан с видом почвы.

  • Плотная почва промерзает глубже
  • Сухой грунт имеет меньший показатель промерзания
  • Влажная почва замерзает быстро и сильно

Средняя единица промерзания по области отсутствует. За норму принято брать 1,40 м. Эта величина с учетом повышения всех факторов: низкая температура(морозы), мало снега, влажная почва т.д.

По факту глубина промерзания значительно отличается от среднего показателя. В большинстве своем она достигает одного метра. На западе области максимальное промерзание 65 см, на юге, севере и востоке до 75 см. В суровые бесснежные зимы, земля может промерзнуть до 1,50 м.

В Подмосковье разброс типа почвы обширный: песчаный, суглинок, супесь, торф, куски скальных и полускальных грунтов.

По причине большого количества видов почвы, точно определить на какую глубину промерзнет земля, в конкретной местности может специалист, который учтет все переменные.

По факту почва в области замерзает глубже, чем на метр редко.

Самые высокие показатели в северных районах: Клин — промерзание 1.8 м, Талдом – 1.3 м, почва в Дмитрове может промерзнуть на 1,6 м. Москва – 1,2 – 1,32 метра.

По нормативам СНиП 2,02,01-83 глубина промерзания грунта рассчитывается по формуле:

H = √M*k- квадрат суммы абсолютных среднемесячных температур (зимой). Получившуюся единицу умножают на k – коэффициент (для каждого вида грунта индивидуальное значение).

  • Глина, суглинок – 0,23
  • Супеси, мелкий и пылеватый песок – 0,28
  • Крупный, средний, гравелистый песок – 0,3
  • Крупнообломочный грунт – 0,34

Глубина промерзания грунта по нормативам СНиП

ГородМ√МГлубина промерзания по СНиП (м)
Суглинки и глинаПесок 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

Новгород39,66,291,451,761,89Новосибирск63,37,961,832,232,39Орел23,04,801,101,341,44Пермь47,66,901,591,932,07Псков17,94,230,971,181,27Ростов-на-Дону8,22,860,660,800,86Рязань34,95,911,361,651,77Самара44,96,701,541,882,01Санкт-

Петербург18,34,280,981,21,28Саратов26,65,161,191,441,55Сургут93,39,662,222,702,90Тюмень56,57,521,732,102,25Челябинск56,67,521,732,112,26Ярославль38,56,201,431,741,86

Морозное пучение

Морозное пучение – это деформация почвы при замерзании и оттаивании, оно зависит от количества воды содержащейся в грунте, чем ее больше, тем выше уровень пучения.

Самым большим показателем увеличения объема при замерзании обладают пылеватые и глинистые почвы. Объем промерзшей почвы увеличивается до 10%.

  • Низкий показатель увеличения объема у песчаных грунтов.
  • Каменистые и скалистые почвы сводят фактор пучения к нулю.
  • Какое влияние имеет снежный покров.
  • Чем больше снега, тем ниже уровень промерзания.
  • Владельцы частных домов наносят вред строению и почве, расчищая территорию рядом с домом от выпавшего снега. В итоге получается неравномерное промерзание. Земля получает возможность промерзнуть, увеличиться в объеме и повредить фундамент. В период потепления почва будет оттаивать неравномерно, соответственно просыхать и прогреваться также неравномерно.

На сколько важно учитывать промерзание грунта для фундамента

Фундамент закладывается ниже уровня промерзания

Учитываются следующие факторы:

  • Давление на грунт фундаментом
  • Сопротивление грунта
  • Выталкивающие силы вспучивания
  • Боковые касательные силы
  • На какую высоту поднимется фундамент силами вспучивания
  • Уровень пролегания грунтовых вод
  • На какую глубину промерзает почва

Пренебрегать расчетами при закладке фундамента и постройке здания опасно. Последствия будут непоправимые. Выталкивающая сила вспучивания поднимет фундамент, что приведет к его деформации и может произойти разрушение здания.

Рекомендация! Рядом с домом хорошо посадить низкорослые деревья и кустарники, они будут собирать снежный покров, и беречь фундамент от замерзания.

Глубины промерзания почвы для водопровода по Московской области

Для прокладки трубной магистрали берется показатель по строительным нормам и правилам. В Московской области эта величина составляет от 1 до 1.5 м. зависит от местности.

Учитывать промерзание почвы необходимо. Если трубы проложить выше уровня промерзания, то в морозы может произойти замерзание воды в трубах. Если в частном секторе есть возможность отогреть трубопровод (костры, газовые горелки для открытых труб), то для городской магистрали остается одно, ждать потепления.

В чем опасность?

Опасность в том, что если труба с водой замерзнет в одной точке, лед начнет расползаться по всей магистрали.

Как известно вода при низких температурах замерзает и расширяется, что может привести к нарушению герметичности труб. Соответственно отключение водоснабжения и ремонт трубной магистрали при потеплении.

Основные факторы при монтаже трубопровода

  • На какую глубину промерзает почва
  • Вид грунта
  • Пролегание грунтовых вод
  • Минимальная температура зимой
  • Режим подачи воды в систему водопровода
  • Температура и циркуляция воды
  • Прогрев почвы солнцем
  • Зеленые насаждения
  • Толщина снежного покрова

Итоги

На какую глубину промерзает почва важно знать не только для закладки фундамента и прокладке водопроводной системы. Учитывать единицу следует при бурении скважин, организации колодца, обустройстве накопителей для канализационных стоков.

Следует строго соблюдать правила и если нет возможности самостоятельно определить вид грунта и уровень промерзания, вызвать специалиста.

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

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.

Глубина промерзания грунта в Московской области

Строитель 4 разряда

Перед началом любого строительства необходимо учитывать глубину, на которую способен промёрзнуть грунт. На такой показатель значительно влияет климатическая среда, проявляющая себя по-разному в зимний период.

Интерес специалистов вызывает глубина промерзания грунта в Московской области, где на протяжении последних лет ведутся довольно активные и многочисленные строительные работы.

Природные факторы

Степень глубины всегда соотносится с конструкцией фундамента и её значение необходимо знать абсолютно точно, прежде чем приступать к процессу строительства. С приходом морозов находящаяся в земле вода неминуемо преобразуется в лёд. В связи с увеличением объёма грунта он начинает усиленно сдавливать фундамент.

Если это не учитывается при возведении здания, то основание строения вскоре станет деформироваться, давать трещины, а впоследствии может полностью разрушиться.

В этом видео показана реальная глубина промерзания грунта в зимнее время:

Уровень этого показателя в любой природной зоне зависит от следующих факторов:

  1. Типа грунта. Глинистая почва является более пористой, по сравнению с песчаной, такой грунт промерзает сильнее.
  2. Условий местного климата. При достаточно низкой среднегодовой температуре воздуха почва подвергается более значительному воздействию минусовых температур.
  3. Уровня грунтовых вод. Если этот показатель является высоким, он оказывает немалое влияние на основание здания при замерзании почвы.

Правила и нормы

Инженеры, архитекторы, проектировщики, труд которых связан со строительством зданий, в обязательном порядке используют для работы соответствующую нормативно-правовую базу. Документация, включающая в себя и карту промерзания почв, была разработана ещё советскими специалистами несколько десятилетий назад.

Эти правила повсюду применяются и сегодня. С помощью его требований и основных положений делаются правильные расчеты и возводятся действительно надёжные и долговечные строения. Исходя из этих нормативных стандартов, известных под наименованием СНиП, степень промерзания грунта связана с определёнными параметрами:

  1. Назначением здания.
  2. Отличительными свойствами конструкции и ожидаемой нагрузкой на фундамент.
  3. Степенью глубины, где ожидается создание коммуникаций.
  4. Рельефом имеющейся зоны строительства, а также ожидаемой в дальнейшем.
  5. Содержанием воды в почве на территории, где будет производиться постройка.
  6. Уровнем промерзания в холодный период года.

Степень промерзания почвы

Уровень промерзания грунта в Московской области варьируется от 60 см до почти 2-метрового уровня. Профессионалы полагают, что столь существенная разница связана с различиями в плотности почвы. Там, где содержание влаги является более высоким, возможно и более значительное промерзание в сезон морозов.

Исходя из СНиП, средний уровень этого показателя в указанном регионе составляет 1,4 метра. При этом учитываются природные условия с высоким уровнем грунтовых вод, отсутствием снега зимой и довольно сильными морозами.

Но в реальности глубина промерзания в Московской области обычно не превышает метра, во время наиболее суровой зимы этот параметр может достигать 1,5 метра. Имеет огромное значение тип почвы: более плотная песчаная земля обычно промерзает сильнее, если сравнивать с глинистой. На подмосковной территории глубина промерзания колеблется между уровнем в 1,2 и 1,32 метра.

Сегодня существуют возможности несколько уменьшить степень глубины промерзания земли. Для этой цели вокруг здания устанавливают отмостку теплоизоляционного характера.

Высококачественный утеплитель непременно поможет снизить показания промерзания почвы поблизости от строения.

На территории Ленинградской области встречается весьма разнообразный покров почвы. Песчаный грунт промерзает несильно, тогда как глина не очень подходит для осуществления работ строительного плана. Глубина промерзания почвы в Московской области в таких случаях достигает 1,5 метра, а в ситуации сильных и долговременных морозов показатель может ещё увеличиться.

В ситуации супесей и суглинок уровень промерзания также достаточно высок. Необходимо тщательно изучить почву на конкретном участке, прежде чем приступать к возведению строения. В Ленинградской области этот параметр удерживается в границах от 1,2 до 1,3 метра.

Воды и почвенный состав

Из имеющейся в СНиП таблицы нетрудно сделать выводы о степени замерзания грунта в любом регионе. В соответствии с правилами, фундамент должен быть заложен на более низком уровне, по сравнению с промерзанием грунта, расчёт можно осуществить на основании особой формулы.

На глубину промерзания грунта в Подмосковье также воздействует уровень осадков, образующих снежный и ледяной покров. Они выступают в качестве отличных теплоизоляторов и снижают глубину промерзания в среднем на 30% от максимального для данной местности показателя.

Имеют немалое значение и грунтовые воды, в связи с чем нередко выполняются работы для осушения почвы либо дренаж. При более низком уровне грунтовых вод уменьшается и степень промерзания. Если не учитывать этот параметр, здание в летний и зимний период станет смещаться, в результате его ожидает быстрая деформация и полное разрушение.

Исходя из типа грунта, можно определить степень и точку его проседания и пучинистости, то есть способности вспучиваться при замерзании, когда фундамент выталкивается наружу из земли. В соответствии с правилами СНиП, основание будущего здания следует закладывать на почве песчаного плана и выполнять эти действия на 10 см ниже ожидаемой глубины промерзания. В случае других почв такой показатель может достигать 25 см.

Необходимо полностью учитывать все особенности почвы и понять, на сколько промерзает земля в Московской области, на которой планируется возводить строение.

В противном случае здание рискует быстро начать проседать, разрушаться и будет крайне недолговечным. Финансовые затраты и усилия, приложенные для его постройки, окажутся неоправданными и напрасными.

Глубина промерзания грунта в Московской обл

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.

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.

Согласно требованиями СНиП указанные величины, имеют следующие значения:

  • глина (суглинки) – 0.23м;
  • крупнообломочная почва – 0.34м;
  • пески (супеси) – 0.28м;
  • гравелистый песок – 0.30м.

Если необходимо узнать расчётную глубину, то используется следующая формула: df = kh dfn.

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.

Добавить комментарий