Глубина промерзания грунта в городе вышний волочек. Калькулятор глубины промерзания. Фундамент и морозное пучение
Еще до начала строительства во время проектирования любых зданий и построек такой показатель, как глубина промерзания грунта, является очень важным. Он влияет на правильность расчетов в отношении закладки фундаментов любых сооружений. На промерзание грунта влияют климатические условия, которые в зимний период времени по-разному себя проявляют.
Большой интерес вызывают показатели замерзания земли в Московской области, где строительные работы ведутся наиболее активно за последние годы. Величина глубины всегда связана с фундаментной конструкцией, поэтому ее важно знать точно, прежде чем начинать строительные работы.
Что может влиять на глубину замерзания почвы?
Вода в почве обязательно кристаллизуется в лед, с наступлением морозов. Объем грунта увеличивается, а когда это происходит, то грунт начинает сдавливать заложенный фундамент с очень большой силой. Он давит на него с силой, равной нескольким десяткам тонн. Если строить с нарушениями, не учитывать глубину промерзания, то в скором времени основание здания начнет подвергаться деформации, затем оно даст трещины и в скором времени может разрушиться. На такой важный показатель всегда влияют следующие факторы:
- Тип грунта - у глинистой почвы пористость выше, чем у песчаного, отчего он промерзает сильней.
- Климатические условия - на уровень промерзания будет влиять среднегодовая температура, чем она ниже, тем больше промерзает почва.
- Уровень грунтовых вод - высокий показатель грунтовых вод будет сильней влиять при замерзании на основание строения.
Строительные нормы и правила (СНиП)
Существует нормативно-правовая база для строительных инженеров, проектантов, архитекторов, частных застройщиков. Документация с картой промерзания грунта была разработана геологами, инженерами еще во времена Советского Союза.
Прошло много лет, но документ, правильно и грамотно составленный, успешно используется и в настоящее время. Указанные в нем требования и основные положения позволяют сделать правильный расчет, и возвести надежное строение. Глубина промерзания грунтов СНиП , согласно документам, зависит от таких условий:
- Назначение здания
- Особенности конструкции и общая нагрузка на фундамент
- Глубина, на которой планируется заложить инженерные коммуникации, а также глубина фундамента близкорасположенных зданий
- Рельеф зоны постройки существующей и планируемой
- Инженерно-геологические условия проектных работ
- Гидрогеологические условия местности под строительство
- Грунтовое промерзание в сезон холодов.
Глубина промерзания грунта в Московской области
Величина промерзания в Московской области колеблется в пределах от 60 см до 1 метра 80 см. Специалисты считают, что такая разница объясняется разной плотностью почвы. Когда грунт плотней, то в сильные морозы он больше промерзает. В почве, в которой больше влаги, уровень промерзания будет больше, чем в сухой. По СНиП средняя величина промерзания по Московской области - 1 метр 40 см . В эти данные были заложены жесткие погодные условия с большим уровнем грунтовых вод, без снега в зимний период и сильные морозы.
На самом деле глубина промерзания составляет максимум 1 метр, в крайне суровые зимы глубина может быть около 1,5 метра. Например, в Западной части Подмосковья глубина замерзания грунта будет примерно 65 см, а в остальных направлениях области до 75 см.
На глубину промерзания большое влияние оказывает тип почвы . Песчаная почва промерзает сильней, чем глинистая, поскольку она более плотная. В Подмосковье в основном почва песчаная, суглинки, торфяники и супесь, крупнообломочные почвы, последние начинают промерзать уже при 0 о С. Для песчаной почвы и супесей глубина будет составлять 132 см, а для глинистой и суглинистой почвы - 1 метр 20 см.
В настоящее время есть возможности для уменьшения глубины промерзания земли, если сделать утепление. С этой целью вокруг строения устанавливается теплоизоляционная отмостка. Хороший, качественный утеплитель, проложенный с шириной 1,5-2 метра вокруг строения поможет уменьшить эти показания промерзаний глубины земли, окружающей здание.
Глубина промерзания грунта по Ленинградской области
Почвенный покров этой области характеризуется большим разнообразием и сложностью. К основным почвообразующим породам нужно отнести глину, пески, торф и суглинки. Песчаный грунт слабо подвержен промерзанию. Песок имеет свойство уплотняться и хорошо пропускать через себя влагу. Глинистый грунт
считается не самым лучшим для строительных работ. Его глубина промерзания доходит до 1, 5 метра, а когда морозы сильные, держатся длительное время, то может промерзнуть глубже.
Суглинки и супеси - это в основном глина и песок, поэтому важно знать чего в такой почве больше. Глубина замерзания здесь также высокая. Торфяники представляют собой осушенные болота, поэтому они очень сильно промерзают. Средняя глубина промерзания в Ленинградской области составляет 120-130 см. На этот показатель влияет качество почвы, ландшафт местности и погодные условия.
Влияние состава почвы и глубины вод
В СНиП существует таблица, по ней можно увидеть информацию по замерзанию почвы каждого региона страны. Специалисты считают, что закладка фундамента должна быть ниже уровня промерзания грунта. Воспользовавшись специальной формулой
, можно самостоятельно выполнить расчет. Для этого необходимо вывести сумму среднемесячных отрицательных температур, затем извлечь из полученной цифры квадратный корень и затем умножить на коэффициент определенного вида почвы.
- Глинистая почва и суглинок - 0,23
- Песок и супеси - 0,28
- Песок крупнозернистый - 0,3
- Крупнообломочный грунт - 0,34.
На промерзание оказывает большое влияние уровень осадков в виде снежного покрова и льда. Они являются хорошими теплоизоляторами и могут снизить глубину замерзания на 20-40% от максимального показателя .
Большое значение имеют грунтовые воды, поэтому строители часто делают дренаж или осушают почву. Когда уровень грунтовых вод становится меньше, то и глубина промерзания также уменьшается. Если не учитывать влияние грунтовых вод, то зимой и летом строения будут смещаться и подниматься, а это приведет к тому, что здание быстро деформируется, а затем разрушится.
Заключение
По типу грунта можно определить его проседание и пучинистость , последний термин означает способность грунта вспучиваться в период замерзания, когда так происходит, то фундамент здания выталкивается из земли.
Согласно СНиП фундамент необходимо закладывать на песчаном грунте на 10 см ниже глубины замерзания, для глинистых и суглинков на 25 см.
При проектировании зданий и сооружений, помимо всего прочего, принимаются во внимание и всевозможные климатические факторы той местности, где будет проходить строительство. Инженеры-планировщики должны учитывать такие, к примеру, параметры, как уровень расположения подземных вод, структура почвы на участке и, конечно же, глубина промерзания грунта. В Самарской области, как и во всех других районах планеты, последний показатель зависит в основном от климатических условий. То есть от температур воздуха в зимний период времени, толщины снежного покрова и пр . Также глубина промерзания грунта зависит и собственно от особенностей последнего. Ведь земля на участке может быть как глинистой, так и скалистой или же песчаной.
Климат Самарской области
Находится этот регион страны в зоне влияния Азиатского континента. А в этой части света, как известно, температуры воздуха зимой и летом разнятся значительно. Однако климат в Самарской области все же не такой резко-континентальный, как в Азии. Смягчающее влияние на него, как и на большую часть европейской территории России, оказывает Атлантический океан.
Но в любом случае для климата Самарской области характерны малоснежные и довольно-таки морозные зимы. Продолжительность же их при этом составляет обычно не менее 150 дней в году. Среднесуточная температура в Самарской области в январе колеблется в пределах -10.9 ... -13.8 о С. Поэтому глубина промерзания грунта в этом регионе России значительна.
Осадки в зимнее время года по территории Самарской области распределены довольно-таки равномерно. Но все же немного больше снега выпадает в северной части этого региона. Здесь грунт в некоторых случаях может промерзать на немного меньшую, чем на остальной территории области, глубину. Но разница эта, конечно же, незначительна.
СНиП 23-01-99
Строительной климатологией называют раздел физики, рассматривающий влияние климатических факторов на здания и сооружения. При проектировании и строительстве зданий обязательно следует принимать во внимание информацию, изложенную в СНиП 23-01-99 . Этот документ был разработан специалистами НИИСФ для всех регионов РФ. В 2000 году он заменил существовавший ранее свод нормативов МСН 2.04-01-98.
В составленные в начале тысячелетия документ СНиП «Строительная климатология» изменения последний раз вносились в 2003 г. В этом своде , помимо всего прочего, приведена таблица климатических параметров для разных регионов России в холодное время года. В Самарском регионе, согласно этому документу, они такие, как в таблице ниже.
Именно эти и другие параметры, представленные в СНиП, следует принимать во внимание при проектировании зданий и сооружений в Самарской области.
Строительная климатология: глубина промерзания грунта
Это один из важнейших параметров, учитываемых при составлении проекта. В зависимости от этого показателя в той или иной местности принимается решение не только о глубине закладки фундамента, но и о выборе самой разновидности последнего.
Собственно глубиной промерзания грунта, в Самарской области в том числе, называют наибольшую величину, при которой температура почвы равна 0 о С в период самых низких температур без снежного покрова, с учетом наблюдений в течение многих лет. В особенности важно принимать во внимание этот параметр на таких типах грунта, как суглинки и суспеси.
Почему так важно знать глубину промерзания
Как известно, при замерзании вода всегда увеличивается в объеме. Грунт же в любом случае содержит определенное количество влаги. При замерзании последней почва начинает сильно давить на подошву фундамента здания или сооружения, «стараясь» вытолкнуть его наверх. Весной же вода оттаивает, и здание вместе с основанием снова опускается вниз. В результате этих подвижек происходит постепенное разрушение фундамента и других несущих конструкций дома или сооружения.
При закладке основания постройки ниже уровня промерзания подобной проблемы не возникнет. Ведь в данном случае подошва фундамента будет располагаться на таком уровне, на котором температура грунта никогда не бывает минусовой. То есть замерзание воды попросту невозможно.
Как определить глубину промерзания грунта
Для того чтобы узнать, на какой именно отметке температура земли в той или иной местности никогда не опускается ниже 0 о С, можно воспользоваться специальными формулами. Представлены они в еще одном документе, информацию и нормативы из которого также следует учитывать при проектировании сооружений — СНиП 2.02.01-83.
Формулы этого документа достаточно сложны. А поэтому расчет по ним проводят в основном только специалисты. Частному же застройщику при нежелании нанимать для проектирования инженеров будет лучше воспользоваться и информацией, представленной в старом СНиП 2.01.01-82. В этом документе, помимо всего прочего, имеются и карты местностей РФ с указанием средних величин глубины промерзания грунта.
Формула
Производится расчет глубины промерзания грунта для Самарской области и других регионов РФ, согласно СНиП 2.02.01-82, по такой формуле:
h= √ М*k .
Здесь h — искомая глубина, M — сумма абсолютных среднемесячных температур в данном конкретном регионе, k — коэффициент определенного типа почвы. Последний показатель можно узнать из специальной таблицы. Так, к примеру:
для глины или суглинков он равен 0.23;
для крупных и гравелистых песков — 0.3;
для мелких и пылеватых песков — 0.28;
для крупнообломочного грунта — 0.34.
Сама по себе эта формула достаточно проста. Однако при проектировании, согласно новому СНиП, помимо собственно показателя сезонного промерзания грунта, вычисленного с ее испльзованием, положено учитывать еще и такие факторы:
условия эксплуатации и назначение самого сооружения;
глубина оснований расположенных рядом строений;
параметры грунта;
уровень залегания грунтовых вод.
Показатели для Самарской области
Итак, при строительстве здания или сооружения в этой регионе следует или произвести расчеты глубины промерзания по формулам, или же просто воспользоваться картой. Последний способ слишком уж точным не является. Но при этом его можно назвать и самым простым. Согласно СНиП 2.01.01-82, для Самарской области уровень промерзания земли составляет 160 см. Это больше, чем, к примеру, в Калининграде (70 см) и даже в Москве (140 см), но меньше, чем в Оренбурге (180 см), Омске (200 см) и Ханты-Мансийске (240 см).
Зависимость промерзания от типа грунта
Известно, что мелкий песок промерзает обычно на меньшую глубину, чем крупный и гравелистый, и на большую, чем суглинки. Для Самарской области глубина промерзания грунта, в зависимости от его типа, будет такой:
суглинки — 1.54 м;
мелкий песок и супесь — 1.88 м;
крупный и гравелистый песок — 2.01 м.
Таким образом, ориентироваться на средний показатель по Самарскому региону в 160 см можно далеко не во всех местностях. Прежде следует определить на участке тип грунта. В некоторых случаях подошву фундамента, возможно, нужно будет опустить пониже, а в других — поднять ее в целях экономии материала и трудовых затрат.
Учитывается ли при проектировании толщина снежного покрова
Климат на той территории, где находится Самарская область, достаточно суровый. Снега здесь выпадает не слишком много, а температура воздуха зимой опускается сильно. Собственно сам показатель глубины промерзания, как уже упоминалось, от величины снежного покрова не зависит. При проектировании он обычно не учитывается. Однако владельцам загородных домов в Самарской области в процессе их эксплуатации обращать на него внимание все же стоит. Конечно же, чем более толстый слой снега будет покрывать почву, тем на меньшую глубину она промерзнет.
В зимнее время года хозяева частных домов, вычищая снег во дворе, создают, к сожалению, зоны неравномерного промерзания грунта. Это может навредить даже фундаменту, спроектированному без учета толщины снежного покрова в конкретной местности. Чтобы такого не произошло, стоит посадить рядом со стенами дома, к примеру, кустарники. Они будет задерживать снег над фундаментом, что снизит показатели промерзания грунта.
Мелкозаглубленные основания
Таким образом, такой показатель, как глубина промерзания грунта, на самом деле очень важен. Но строят с его учетом обычно только многоэтажные здания или важные сооружения. Частники в большинстве случаев так глубоко подошву фундамента предпочитают не располагать. Подвижки из-за весеннего пучения в одно-двухэтажных зданиях их основанию и несущим конструкциям обычно особого вреда не наносят. Но касается это только тех домов, которые построены на достаточно надежных грунтах —глинах или суглинках, скале, крупном песке. В этом случае для предотвращения разрушения фундамента из-за давления почвы используется армирование. То есть в ленту или столбы вливается сетка, собранная из металлических прутов.
Бетонные конструкции способны выдерживать огромное давление на сжатие. Но в плане растяжения они достаточно надежными, к сожалению, не являются. Металлическая же арматура компенсирует этот недостаток. Также для увеличения срока службы мелкозаглубленные фундаменты в некоторых случаях могут и утепляться с применением, к примеру, пенополистирола или керамзита.
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
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.
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.
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
Перед началом любого строительства, проводящегося на пучинистых грунтах, необходимо выяснить ГПГ в конкретном регионе, чтобы в дальнейшем иметь возможность подобрать оптимальную глубину заложения фундамента .
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
| Город | Сезонная глубина промерзания разных видов почвы (см) | ||
| Глиняный грунт и суглинок | Супеси и мелкие сухие пески | Крупные и гравелистые пески | |
| Ярославль | 143 | 174 | 186 |
| Архангельск | 156 | 190 | 204 |
| Челябинск | 173 | 211 | 226 |
| Вологда | 143 | 174 | 186 |
| Тюмень | 173 | 210 | 226 |
| Екатеринбург | 157 | 191 | 204 |
| Сургут | 222 | 270 | 290 |
| Казань | 143 | 175 | 187 |
| Саратов | 119 | 144 | 155 |
| Курск | 106 | 129 | 138 |
| Санкт-Петербург | 98 | 120 | 128 |
| Москва | 110 | 134 | 144 |
| Самара | 154 | 188 | 201 |
| Нижний Новгород | 145 | 176 | 189 |
| Рязань | 136 | 165 | 177 |
| Новосибирск | 183 | 223 | 239 |
| Ростов на Дону | 66 | 80 | 86 |
| Орел | 110 | 134 | 144 |
| Псков | 97 | 118 | 127 |
| Пермь | 159 | 193 | 207 |
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
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.
| Город | Сезонная глубина промерзания почвы (см) |
| Дубна | 150 |
| Талдом | 130 |
| Сергиев Посад, Александров | 140 |
| Орехово-Зуево | 130 |
| Егорьевск | 130 |
| Коломна | 110 |
| Ступино | 120 |
| Серпухово | 100 |
| Обнинск | 110 |
| Балабаново | 110 |
| Можайск | 125 |
| Волоколамск | 120 |
| Клин, Солнечногорск | 120 |
| Звенигород, Истра | 110 |
| Наро-Фоминск | 125 |
| Чехов | 120 |
| Воскресенск | 110 |
| Павловский Посад, Ногинск, Пушкино | 110 |
| Дмитров | 140 |
| Пушкино, Щепково, Балашиха | 150 |
| Одинцово, Болицыно, Кубинка | 140 |
| Подольск, Домодедово, Люберцы | 100 |
| Железнодорожный | 110 |
| Мытища, Лобня | 140 |
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:
- √38,5 = 6,2.
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.
- h = 6,2 * 0.23 = 1,43
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
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
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:
Статьи по теме
Полезные материалы
JQuery(document).ready(function(){ jQuery("#plgjlcomments1 a:first").tab("show"); });
С каждым днем количество людей, желающих приобрести или построить собственный загородный дом для комфортного и спокойного отдыха, увеличивается. Чтобы строение было не только уютным, но и достаточно долговечным, при его возведении нужно принимать во внимание различные технологические нюансы, одним из которых является глубина промерзания грунта. В противном случае нарушение некоторых строительных технологий может привести к возникновению большого количества проблем, итогом которых может стать снос низкокачественной постройки.
Так как основанием любого строительства является надежный фундамент , то на него и возлагаются нагрузки абсолютно всех конструктивных элементов здания. Ошибки, допущенные при его закладке, могут служить главной причиной разрушения дома уже в самом ближайшем будущем. Со временем фундамент может проседать, вследствие чего на стенах с большой долей вероятности появятся трещины. Для того чтобы этого не случилось, необходимо учитывать один из важнейших внешних природных факторов – глубину промерзания грунта.
Что такое грунт
Грунт – это горные породы, почвы, антропогенные организации, представляющие собой сложную геологическую макросистему, которая подвергается постоянным исследованиям. Промерзанием грунта называют переход почвы из талого состояния в замерзшее. Почва, имеющая отрицательную или нулевую температурную отметку, именуется мерзлым грунтом. Иногда встречаются участки местности, на которых даже в весеннее время не происходит оттаивания почвы. Это так называемые вечномерзлые грунты.
Почему почва промерзает?
Основные условия промерзания грунта – влажность и понижение температуры окружающей среды. Объем воды при замерзании увеличивается примерно на 10 процентов, что, соответственно, и приводит к поднятию грунтов. Количество образовывающегося льда и степень поднятия грунта зависят от температурного режима и уровня промерзания почвы. Иными словами в холодный период времени земля старается как можно больше вытеснить из себя фундамент будущей постройки. Весной происходят обратные действия. Когда льды и снега начинают таять, грунт пытается втянуть фундамент как можно глубже внутрь себя.
Замерзание земли в осенне-зимний период и есть сезонное промерзание грунта. Ежегодно верхний слой почвы замерзает и оттаивает. Сезонное промерзание грунта происходит практически по всей территории бывшего СССР.
Глубина промерзания грунта – это максимальная глубина, на которую почва обычно промерзает в зимний период времени.
Нормативные величины промерзания почвы
Нормативная глубина промерзания грунта – это глубина, которая является средней из самых рекордных показателей ежегодных (сезонных) промерзаний грунтов на открытой и не заснеженной местности. Обычно расчеты нормативной глубины промерзания грунта основываются на наблюдениях за показателями не менее чем десятилетнего срока промерзания земли на определенной территории.
Нормативная глубина промерзания грунта зачастую намного отличается от реальной глубины. Происходит это от того, что нормативные данные промерзания почвы вычисляются в условиях отсутствия снега на местности, и как следствие, низкой влажности почвы. Снег со льдом ‒ это не только хороший источник влаги, но и отличный очаг термоизоляции. Вывод: чем больше снежного покрытия на территории, тем меньшей будет глубина промерзания грунта. Следовательно, при постройке жилого помещения, отапливающегося в зимний период, глубина промерзания грунта значительно уменьшится. И, наоборот, при строительстве сооружения, в котором не планируется установка отопительных приборов, глубина промерзания грунта увеличится. Отсюда следует, что при строительстве отапливаемого помещения, уровень реального промерзания почвы меньше нормативного процентов на 20‒30.
Самой распространенной ошибкой является полная убежденность некоторых строителей в том, что чем глубже основать фундамент, тем более устойчивым будет данное строение. Это мнение в корне неверно. Нельзя допускать того, чтобы предельная глубина промерзания грунта находилась намного выше цокольного уровня фундамента, потому как перенапряжение мощностей в этих районах при больших заморозках может стать разрушительным для загородного дома.
Еще одним фактом деформации фундамента являются морозные пучения, то есть увеличение (поднятие) объемов почвы в момент ее промерзания. Чем выше уровень влаги в земле, тем сильнее увеличиваются ее объемы во время замерзания. Чтобы избежать негативных последствий, связанных с пучением (подъемом) грунтов, специалисты рекомендуют заливать фундамент немного ниже сезонного уровня промерзания почвы. Для этого перед началом строительства дома на пучинистом грунте необходимо узнать точные данные о промерзании почвы данной местности.
Во многом глубина промерзания грунта зависит и от географического месторасположения земельного участка. Например, глубина промерзания грунта в Москве и в московской области составляет от 1,2 да 1,3 м, а в Санкт-Петербурге и в ленинградской области от 1,3 до 1,4 м.
Необходимо помнить, что грунт замерзает ежегодно. Если не учитывать глубину его промерзания, состояние фундамента будет постоянно ухудшаться, приводя к его искажению или к полной деструкции.
Перед строительством капитального жилого дома обязательно нужно учитывать все внутренние и внешние природные факторы, одним из которых является сезонное промерзание грунта на застраиваемой местности.
Видео
В этом видео рассказывается о том, почему для каждого региона при закладке фундамента важно узнать глубину промерзания грунта:
Такое свойство грунта, как его промерзание, - важный фактор, который следует учитывать при возведении нового жилого или промышленного объекта. Морозное пучение, скорость и глубина промерзания грунта зависят от многих составляющих:
- от самого типа породы;
- природной влажности;
- длительности холодного периода года в определенной местности;
- значений отрицательных температур;
- наличие снегового покрова;
- теплоизоляция, либо покрытие грунта.
Обладая знаниями по этому показателю, можно начинать возведение прочного и долговечного фундамента, который прослужит не один десяток лет. В противном же случае все может закончиться весьма плачевно - уже через пару лет по фундаменту пойдут трещины.
Типы грунтов
Глубина промерзания грунта в Московской области, как и в любом другом регионе страны, зависит от его типа. Согласно многолетним наблюдениям, влажные глины, как и суглинки, промерзают на 20 % меньше, чем такие типы грунтов, как супеси, пылеватые и мелкие пески. А вот крупные пески и крупнообломочные грунты промерзают больше супесей.
В различных регионах страны этот показатель разительно отличается. В одних областях грунт не промерзает и на полметра, а в других цифра может превысить и 6 метров. Максимальными значениями изобилует Забайкальский край, территории, граничащие с Монголией. Грунт там в основном песчаный и крупнообломочный.
Морозное пучение
От того, насколько глубоко промерзает грунт, зависит и его дневное вспучивание. Так, промерзание грунта в Москве приводит к 15-сантиметровому вспучиванию.
Зависит цифра морозного пучения от скорости промерзания грунта. На скорость же влияют показатели отрицательной температуры воздуха.
Еще на вспучивание влияет коэффициент фильтрации грунта, зависящий от подтока количества влаги к месту промерзания.
Если грунт замерзает при небольшой скорости, его структура становится льдистой. В нем накапливаются ледяные включения. Когда такой грунт начинает таять, значительно ухудшаются его физические свойства. Часто твердые или пластичные породы весной в результате замерзания и последующего оттаивания становятся текучими.
Глубина промерзания грунта в Московской области местами равняется 1-1,2 метра. В этих условиях в них скапливается достаточно большое количество льда. При смене температурного режима, когда холодная зима уступает место теплой весне, наступает оттепель и грунт превращается в густую вязкую кашу.
Проектирование фундамента
Основой любого дома служит фундамент. Его строительство начинается с рытья траншей или котлованов. Их глубина зависит от множества факторов, в том числе и региона, где осуществляется строительство. Так, прежде чем начать рыть траншеи, следует знать, какая глубина промерзания грунта (в Московской области, Ленинградской - не суть важно). Котлованы под фундамент всегда делают ниже уровня промерзания почв, чтобы грунтовые воды и отрицательные температуры его не разрушили. Стоимость этих работ зависит и от собственно глубины промерзания, и от типа грунта на участке, и от будущей конструкции. Специалисты также уделяют внимание используемым в строительстве материалам и их весу.
Фундамент и морозное пучение
Когда инженеры планируют возводить новый строительный объект, они подробно изучают все свойства грунта на территории. Если процесс морозного пучения приводит к подобным метаморфозам с почвой, будущий фундамент может получить серьезные повреждения.
Еще в процессе проектирования фундамента важно учитывать все особенности грунта, применять различные противопучинные мероприятия. Немаловажно и знание основных свойств породы.
Грунт в Московской области
Пренебрежение фактором промерзания грунта неизбежно приводит к разрушению фундамента здания. Следует учитывать это при возведении построек.
Какова глубина промерзания грунта в Московской области? Гидрологи и геологи, изучая многолетние изменения грунтов этого региона, пришли к выводу, что средние значения составляют один метр. Однако этот показатель не универсален. В разных районах области, как и в самом городе Москве, цифры существенно отличаются.
Основные факторы, влияющие на уровень промерзания грунта:
- высота снежного покрова в холодное время года;
- подземные и грунтовые воды;
- среднемесячная и даже среднедневная температура воздуха.
Тип грунтов также оказывает сильное влияние на этот показатель. В местах с преимущественно песчаными почвами глубина промерзания значительно больше, чем у глиняных.
Между глинами и песками располагаются супесчаные и суглинистые типы грунта. Их показатели промерзания также обладают усредненными цифрами. Среднегодовая температура на участке также влияет на глубину промерзания. Поэтому на севере и юге Московской области цифры будут разными. В любом случае при большей нормативной глубине промерзания и фундамент будет закладываться глубже.
Нормативы промерзания грунта
Люди ведут учет всех показателей. Проводятся многолетние наблюдения, которые потом отображаются в справочниках. Тем не менее время играет свою роль, грунты могут меняться под воздействием внешних факторов. Изменяется и глубина промерзания грунта в Московской области. СНиП показывает, что пределы промерзания составляют от 0,8 до 2,4 метра.
Согласно показателям:
- глины и суглинки промерзают на 1,35 метра в глубину;
- пылеватые и мелкие пески - на 1,64 метра;
- пески средние и крупные - на 1,76 метра;
- крупнообломочные грунты - на 2 метра.
Данные показатели варьируются в зависимости от района, области и города. Нормативная глубина промерзания грунтов в Москве, по мнению специалистов, составляет 1,4 метра.
Закладка фундамента
Если фундамент для одно- или двухэтажного дома требуется устанавливать на полускальной или скальной породе, то его глубина выбирается произвольно. Когда речь идет о гравелистых либо крупнообломочных грунтах, то фундамент будет закладываться минимум на 0,5 метра. Если речь идет о глинистых, пылеватых или песчаных породах, а глубина промерзания не превышает 1 метра, то минимум закладывания фундамента составляет 0,5 метра. А когда речь идет о 1,5-2,4 метра, то котлован под основание дома должен быть не меньше метра.
Часто во время строительства специалисты дополнительно устанавливают защиту основания здания от промерзания. С этой целью в грунт вокруг дома помещается теплоизоляция.
Фундамент традиционно является наиболее затратной частью бюджета строительства. Но неправильная его закладка приведет к быстрому износу и необходимости капитального ремонта. Поэтому так важно учитывать все факторы, которые могут повлиять на его износостойкость: каковы климатические условия, особенность местности, конструкция будущего здания, тип почвы и фундамента, глубина промерзания грунта. В Московской области, например, последний фактор играет важную роль. В местах со значением, равным 1 метру, фундамент закладывается минимум на 1,2-1,4 метра.
При возведении основания также нужно знать, будет ли здание использоваться и в зимний период. В холодное время года люди прогревают свой дом, а значит, фундамент в этом случае будет закладываться на 10-20 % выше расчетной глубины.
В заключение
Нормативные показатели отличаются от того, какова реальная глубина промерзания грунта в Московской области. На эту цифру оказывает влияние большое количество факторов. Время также оказывает влияние на грунт, его состав, физические и химические свойства. Изменяется со временем и глубина промерзания. Поэтому начинать строительство следует с определения всех параметров грунта и правильной закладки фундамента. Тогда он прослужит долгие годы.