Что такое глубина промерзания грунта?
Это важное значение, которое нужно учитывать на этапе проектирования фундамента. Оно показывает, на сколько глубоко почва промерзает ниже 0 градусов, в зимнее время года. Зная этот параметр, можно предотвратить появление трещин и последующего разрушения основания.
Особенности явления
Перед тем, как начать возводить свое жильё, стоит изучить вопрос, что такое глубина промерзания грунта и какие возможны последствия его игнорирования. В случае недостаточного заглубления фундамента, фасад такой постройки неизбежно пойдет трещинами. Чтобы исключить возможность образования льда под строением, точку заливки бетона размещают ниже рассчитанной границы. Хорошие строительные компании учитывают все эти показатели.
Влияние на уровень проникновения мороза оказывают:
Заказав услуги строительной фирмы, в первую очередь, выполняется анализ земли. Согласно полученным результатам будет выбран оптимальный вариант. В случае, когда участок расположен на крепкой породе с низким уровнем залегания грунтовых вод, подвижки земляного покрытия будут минимальны.
Глубина промерзания грунта в Московской области
Текущие показатели самостоятельно, без наличия специального оборудования, определить не представляется возможным, так как для анализа потребуются показания по изучаемой местности за последние десять лет. Поэтому для расчета, используются цифры, которые приведены в документах СНиП № 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» и СНиП № 23-01-99 «Строительная климатология». В них можно ознакомится с значениями по каждому региону, в том числе узнать, какая глубина промерзания грунта в Московской области.
| Город | Средняя глубина промерзания (см) |
|---|---|
| Дубна | 150 |
| Талдомский округ | 130 |
| Сергиево-Посадский округ | 140 |
| Орехово-Зуево | 150 |
| Егорьевск | 130 |
| Коломна | 110 |
| Ступино | 120 |
| Серпухов | 100 |
| Обнинск | 110 |
| Балабаново | 110 |
| Можайский округ | 125 |
| Волоколамский район | 120 |
| Клин, Солнечногорский район | 120 |
| Звенигород, Истринский район | 110 |
| Наро-Фоминский округ | 125 |
| Чехов | 120 |
| Воскресенский район | 110 |
| Пушкино, Павловский Посад, Ногинск | 110 |
| Дмитровский район | 140 |
| Щелково, Балашиха | 150 |
| Одинцовский район | 140 |
| Подольский район | 100 |
| Мытищинский район | 140 |
По опыту можем сказать, что более 75% территории в Подмосковье – это земля которая подвержена пучению, а именно песок, суглинок и глина. Поэтому, когда вы захотите построить дом из газобетона, кирпича или другого материала, на своем участке, фундамент должен быть выполнен ниже отметки проникновения отрицательных температур и устроен по всем технологическим нормам. Основание, при строительстве которого не будут соблюдаться предначертанные установки, при первом заморозке будет разрушено.
Как рассчитать точку уровня замерзания?
Что такое глубина промерзания грунта мы уже знаем, а как она рассчитывается разберем далее. При подсчете, используются два параметра – это температурные данные по региону и коэффициент, индивидуальный для каждого типа:
Приведем пример для Подмосковья, а именно Дмитровского района. Согласно СНиП 23-01-99, имеем следующие показатели:
| Месяц | Январь | Февраль | Март | Апрель | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | Октябрь | Ноябрь | Декабрь |
| Температура | -10,4 | -9,5 | -4,4 | 4,3 | 11,5 | 15,7 | 17,5 | 15,7 | 10,3 | 4,0 | -2,4 | -7,2 |
Исходя из таблицы, выбираем месяцы с отрицательными температурами и складываем их:
Как мы знаем, в Московской области преобладает глина, коэффициент которой равен 0,23 подставляем:
Согласно полученным результатам, мы находим гпг для Дмитровского района, равную 133 см.
Определение глубины сезонного промерзания грунта
Перед началом проектирования фундамента необходимо определить все основные характеристики грунта. Данная информация позволит подобрать наиболее подходящую фундаментную опору, уровень ее заглубления, площадь основания и подходящие материалы. Одной из основных характеристик почвы является глубина сезонного промерзания. Дело в том, что грунт, в котором очень много воды, будет пучиниться во время мороза: почва начнёт расширяться, что в итоге приведёт к сдвигу и разрушению как самого основания, так и здания в целом. Все это станет причиной разрушения стен и опорных конструкций.
Глубина промерзания грунта в регионах России
Глубина сезонного промерзания грунта – это средний показатель промерзания почвы зимой. Он зависит от климата в вашем регионе, состава почвы и количества воды: чем её больше, тем на большую глубину грунт промерзает. Также есть еще один косвенный фактор, который в меньшей степени влияет на ГПГ – это толщина снежного покрова. Чем больше выпало снега, тем на меньшую глубину замерзает почва и наоборот.
Для определения ГПГ берётся статистика за предыдущее десятилетие, по этим данным высчитывается среднее арифметическое. Не зная этот показатель, проектная организация не сможет рассчитать оптимальную глубину заложения фундамента, а также определить подходящую площадь его основания. Это означает, что нахождение коэффициента ГПГ играет значимую роль при строительстве любого объекта.
На данный момент в России глубина промерзания грунта в зимнее время варьируется от 70 (Симферополь) до 270 сантиметров (Сургут). В Москве данный показатель составляет 130, а в Санкт-Петербурге 120 сантиметров. Получить более полную информацию можно, изучив карты глубинного сезонного промерзания.
Как определить глубину промерзания грунта
Нормативная и истинная глубина промерзания грунта всегда отличается. Объясняется это тем, что ежегодно толщина снежного покрова будет отличаться, что в итоге и сказывается на ГПГ.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта рассчитывается по следующей формуле:
· для суглинков он будет равняться 0,23 метрам;
· для песков с крупными вкраплениями 0,3 метра;
· для крупнообломочных грунтов это показатель будет равняться 0,34 метра.
Отрицательные температуры указаны в СНиП либо в других документах, которые описывают климатические условия вашего региона.
Стоит отметить, что данная формула актуальна для тех районов, где ГПГ менее 2,5 м, т.е. практически для всех регионов страны.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется в метрах. Рассчитать её можно по следующей формуле:
kh – это специальный коэффициент, который учитывает влияние и количество тепла в самом здании. Для наружных фундаментов, которые отапливается во время мороза, значение этого коэффициента берется из таблицы.
Для фундаментов, где здания не отапливаются, данный коэффициент (Kh) принимается как 1,1. Важно отметить, что в таблицах СНИП не учтена толщина снега, укрывающего грунт, поэтому реальная ГПГ будет меньше.
Но, чтобы максимально точно определить глубину промерзания грунта, используется специальный инструмент – это мерзлотомер. Он представляет собой трубку, внутри которой установлен шланг. В самом шланге находится вода, а на его поверхности закреплена шкала с ценой деления в 1 миллиметр. Также мерзлотомер оснащён ограничителем, который предупреждают миграцию льда.
В тех местах, где мерзлотомер контактирует с мёрзлой почвой, вода начинает замерзать. Через 12 часов шланг извлекается из трубки, и по шкале определяется истинная глубина промерзания почвы в вашем регионе.
Для чего определять глубину сезонного промерзания грунта
Определение глубины сезонного промерзания грунтов позволит правильно подобрать вид фундамента, рассчитать площадь его основания и уровень заглубления, выбрать строительные материалы. В итоге вы сможете обезопасить фундамент. Ведь в зимнее время года происходит перераспределение напряжения в грунтах. Связано это с тем, что подземные воды замерзают и увеличиваются в объёме на 7-15%, вследствие чего начинается процесс пучения.
Если фундамент расположить на небольшой глубине, то на его основание начнёт воздействовать огромное давление, которое приведёт к деформациям, сдвигам и разрушению основания. Если же основание будет располагаться ниже глубины промерзания грунта, то вследствие пучения давление будет действовать на боковые стенки фундамента. Из-за этого в зимнее время почва будет выталкивать его наружу, а в летнее время он будет погружаться вглубь.
Заключение
Строительство любого объекта – это сложная и многоэтапная задача. Прежде, чем начинать возводить фундамент, необходимо провести ряд испытаний, которые позволят вам определить глубину промерзания грунтов. Только так вы рассчитаете все необходимые величины, подберёте подходящие материалы и сможете избежать проблем, которые могут быть связаны с эксплуатацией здания.
Ссылка на статью https://burosi.ru/opredelenie-glubiny-sezonnogo-promerzaniya-grunta
Строительная лаборатория ООО “Бюро “Строительные исследования” занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве
Основная специализация лаборатории:
Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:
1. Заполнив форму на нашем сайте https://burosi.ru/
3. Написать нам на почту
4. А также в комментариях к публикации.
Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.
Что такое морозное пучение и глубина промерзания грунта?
Cмысл этих понятий стоит понимать любому человеку, решившему строить фундамент для дома.
Морозное пучение
Морозное пучение — процесс превращения в лед воды, которая содержится в грунте. Всем известно, что вода, превращаясь в лед, увеличивается в объеме. Поскольку поздней осенью вода в грунте содержится в большом объёме из-за дождей и периодически выпадающего и оттаивающего снега, то, промерзая, верхний слой земли увеличивается в объеме (профессионально говорится «вспучивается»). Так как вспучивающемуся грунту необходимо куда то деваться, то он расширяется вверх.
В результате зимой поверхность земли приподнимается в среднем на 5–10 см, максимум может достигать в Московской области 15 см.
Первая неприятность состоит в том, что если фундамент расположен на поверхности грунта, то есть не заглублен, грунт приподнимает фундамент, а вместе с ним все строение целиком. Главная проблема этой ситуации – неравномерность пучения под домом, то есть один угол фундамента может поднять на 5 см, а другой на 10 см. Почему? Здесь много факторов:
— сам по себе состав грунта под строением может существенно разниться
— один угол получает много солнечного света и тепла, а противоположный наоборот пребывает дольше в тени
— грунт под одним углом дома сильнее увлажняется, чем под другими углами в результате стока воды от дождей или из-за рельефа участка
Вслед за фундаментом деформируется всё строение.
В стенах из кладки образуются трещины (особенно заметно, если нет армопояса, а в доме из бруса не открываются или не закрываются двери и окна, начинаются течи или сквозняки). Весной, когда промерзший грунт оттаивает и лёд снова превращается в воду, поверхность грунта садится обратно, разумеется вместе с фундаментом и строением.
Вторая неприятность заключается в том, что весной, когда грунт оттает и сядет, поверхность земли не будет в точности копировать геометрию прошлого лета. А это означает, что фундамент и строение не займут уже никогда исходную форму и будут всегда существовать с некоторым искривлением, от года к году претерпевая новые деформации. Разумеется, этот процесс изнашивает постройку, существенно сокращая долговечность дома, доставляет неудобства при эксплуатации и проживании. Негативный результат от промерзания может появиться сразу первой зимой, но воздействие промерзания особенно заметно с течением длительного времени.
Но, есть немало примеров, когда лёгкие дома на незаглубленных фундаментах в Московской области не испытывают подобных проблем или испытывают их в приемлемой степени, и это не редкость. Дело в том, что степень пучения может быть разной и зависит от многих факторов, и да же может меняться от год от года. Поэтому, пучинистость грунта делится на 5 степеней:
Примерную степень пучения на участке может определить любой человек. К слабопучинистым относятся места на возвышенностях, с низким уровень грунтовых вод, и там где залегают песчаные (быстрофильтрующие воду) грунты. У чрезмернопучинистых всё наоборот – это места в низинах, там где есть обводненные, болотистые, водовмещающие глинистые грунты, когда вода стоит на штыке–двух лопаты круглый год. В завершение стоит сказать, что каждый участок может перемещаться в соседнюю категорию по пучинистости в зависимости от погодных условий конкретного года. Чем меньше осадков было осенью, чем меньшее количество раз таял снег за осень и зиму – тем менее вспученным будет грунт. В таблице ниже вы сможете найти общие рекомендации по заглублению фундаментов в зависимости от типа грунта:
Ниже в таблице вы найдёте процент расширения грунта в зависимости от его типа (песчаные грунты в таблице не представлены, поскольку в большинстве случаев не являются пучинистыми)
Глубина промерзания грунта
Но, фактическая глубина промерзания может быть значительно меньше или больше указанной на карте. Рассмотрим причины:
1. В первую очередь важна разновидность грунта, залегающего на участке. Ниже приведена таблица с глубиной промерзания различных типов грунтов, в частности для городов Московской области.
Появляется логичный вопрос – почему, принимается 140 см для Московской области, когда в таблице присутствуют куда большие значения? Дело в том, что глубоко промерзают именно песчаные грунты, которые пучинистыми не являются и не представляют для конструкции фундамента опасности. Песчаным грунтам свойственно быстро фильтровать воду, при том чем крупнее размер частиц (фракция), тем, как правило, быстрее происходит фильтрация. Поскольку из песчаных грунтов влага удаляется быстро, то и степень проявления пучения в них несущественна, а само промерзание проходит глубоко в результате открытых пор. Неприятной ситуацией может быть наличие водоупора под песком на глубине одного-двух метров, поскольку это может приводить к застаиванию влаги в верхней толще и к её вспучиванию; это ситуации-исключения.
В глинистых грунтах наоборот. Фильтрация воды очень медленная и в результате заполненных пор глубокого промерзания не происходит. В результате, к заморозкам поры глинистого грунта не успевают освободиться от воды, что приводит к значительному вспучиванию, которое может повредить фундамент постройку. Именно исходя из этих соображений принимается величина 140 см. Из глинистых грунтов стоит отдельно выделить грунты с консистенцией “Твёрдый”. Это водоупоры, грунты с очень плотной структурой, и они не насыщаются водой. Этим грунтам присуща низкая степень пучения и малое промерзание. К сожалению, в Московской области твёрдые глинистые грунты или крупные пески в верхней толще земли встречаются редко.
2. Помимо типа грунта на глубину промерзания так же влияют погодные условия конкретного года (температура зимой, толщина снежного покрова, количество выпавших осенью и зимой осадков).
3. Локация конкретного участка. Очевидно, что участкам в низинах, вблизи болот свойственно быть более влажными, чем участкам на холмах и вдали от водоёмов.
4. Профилактические мероприятия по снижению увлажнения и промерзания (о них будем говорить ниже).
Виды «противопучинистых» фундаментов и мероприятий.
Степень проявления морозного пучения необходимо учитывать при выборе типа фундамента. «Противопучинистыми» вариантами являются фундаменты по технологии ТИСЭ, винтовые сваи, заглубленные ленты с монолитной широкой подушкой (именно с подушкой, т.к. без неё лёгкие дома на ленте так же подвержены вспучиванию), монолитная плита расположенная ниже границы промерзания грунта.
Разумеется, уширения свай ТИСЭ, лопасти винтовых свай и монолитную полушку заглубленной ленты необходимо расположить ниже границы промерзания для придания им функции «якоря». К противопучинистым типам фундаментов не относятся столбчатые фундаменты без уширения, мелкозаглубленные ленты, плавающие плиты, а так же прямые заглубленные ленточные фундаменты без широкой монолитной подушки (на практике наша компания знает много случаев, когда стенки заглубленной ленты вспучившимся грунтом обжимаются настолько сильно, что грунт вслед за собой тащит вверх фундамент вместе с домом).
Способы защиты от морозного пучения.
Есть немало современных способов, позволяющих почти полностью, либо частично устранить воздействие морозного пучения.
1. Круглогодичное отопление строения. Не стоит путать с ситуацией, когда хозяева приезжают в дом пару раз за зиму. Речь идет о доме, в котором температура круглый год не падает ниже +15 градусов. В этом случае уместно рассмотреть плавающую плиту или мелкозаглубленную ленту. Суть метода в том, чтобы сперва возвести закрытый по периметру непродуваемый цоколь (фундамент без «щели»), а затем важно правильно утеплить его. Стоит утеплить два места:
— фундамент утепляется по наружному периметру, вертикально. В качестве материала чаще всего используется ЭППС (экструдированный пенополистирол), он бывает уже встроен в некоторые отделочные фундаментные панели. Толщину ЭППС следует принимать не менее 50 мм, а лучше 80 или 100 мм для Московского региона.
— необходимо утеплить отмостку. Для этого нужно в толще отмостки проложить ЭППС той же толщины, что и при утеплении фундамента. Ширина утепления в отмостке должна составлять не менее 1,2 метра (в идеале не менее глубины промерзания). Если данные рекомендации выполнены правильно, то пучение грунта под домом будет устранено как минимум на 80-90%, что является вполне достаточным.
Полученная система будет работать следующим образом: зимой часть тепла будет выходить из дома через нижнее перекрытие. Если цокольное пространство является замкнутым и потеря тепла через стены фундамента минимальна, то будет прогреваться земля под домом. Этого прогрева будет вполне достаточно, чтобы остановить промерзание и вспучивание. Утепление отмостки необходимо для того, чтобы избежать потерь тепла через промерзший грунт с наружной стороны фундамента (т.е., чтобы не отапливать грунт снаружи дома). Это не очень дорогой, но действенный метод. Главный его минус – зависимость от беспрерывного зимнего отопления.
2. Дренаж — это отдельная тема для статьи, но дренажи направленные на осушение участка и отведение воды от дома, являются одним из способов по снижению сил морозного пучения.
3. Ливневая система (ливневка). В данном разделе мы поговорим об отведении ливневой воды от дома комплексом водных стоков. Этот комплекс включает в себя водосточную систему, отмостку и ливневые желоба, идущие вдоль отмостки, и, уводящие ливневую воду от строения.
Если, отмостку делать нет средств, но у Вас есть правильное желание отводить от строения воду с кровли и стен, то Вы можете воспользоваться временным вариантом “скрытой” отмостки.