Глубина сезонного промерзания грунта – это максимальная глубина, на которую почва может промерзнуть зимой. Этот показатель является одним из самых важных в строительстве, так как определяет границу, ниже которой рекомендуется располагать подошву фундамента и подземные трубопроводы. Также, глубина промерзания является одним из важных факторов, определяющих условия перезимовки зимующих культур, а также определяющих сток талых вод в весенний период. В последнем случае глубина промерзания влияет на увлажнение почвы после схода снежного покрова. Глубокое промерзание препятствует проникновению талой воды в нижние слои почвы.
Существует два вида глубины промерзания
Факторы влияющие на глубину промерзания почвы
Фактическая глубина промерзания зависит от типа почвы, от теплоемкости, теплопроводности и влажности почвы, рельефа, от толщины снежного покрова и наличия растительности, предохраняющих почву от сильного выхолаживания, скорости потока грунтовых вод (чем она больше, тем промерзание меньше).
Но основным фактором являются погодные условия: в малоснежные и очень морозные зимы почва промерзает до 170-250 см, а в теплые и снежные – до 50 см. Снег значительно уменьшает отдачу тепла из почвы в атмосферу, так как содержит много воздуха и обладает в силу этого малой теплопроводностью. Поэтому снежный покров по мере нарастания его мощности замедляет охлаждение почвы и ее промерзание. График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова При наличии снежного покрова следует вводить коэффициент 0,85 при толщине покрова 0,25 м, коэффициент 0,7 при толщине 0,5 м и 0,65 при толщине 0,75 м.
Влияние толщины снежного покрова на промерзание грунта Для нормативной же глубины промерзания важны тип грунта и сумма среднемесячных отрицательных температур, остальные факторы по умолчанию принимаются наихудшими. Расчет производится по формуле: H = √M*k, где М — сумма среднемесячных отрицательных температур за год, k — коэфициент по каждому из типов грунтов.
Период промерзания и оттаивания
Промерзание почвы зимой нарастает из месяца в месяц и, в большинстве регионов, достигает своего максимума в марте. В начале апреля происходит постепенное оттаивание почвы, которое идет как с низу, так и с верху мерзлого слоя. Полное оттаивание наступает не ранее второй половины мая. В случае возврата холодов верхний талый слой может вновь замерзнуть и тогда на некоторой глубине образуется прослойка не замерзшей почвы. График промерзания грунта в Москве за 2021 год по данным базы climate-energy.ru Тем не менее, на территории огромной площади России (главным образом в Сибири) почва промерзает настолько глубоко, что в летний период грунт успевает оттаять только с поверхности, а глубже остается постоянно мерзлый горизонт, известный под названием вечной мерзлоты.
Для более ясного представления периодов замерзания и оттаивания грунтов в конкеретном регионе можно воспользоваться таблицей температур грунта на различных глубинах по месяцам из книги «Справочник работника газовой промышленности» 1989 года.
Таблица глубины промерзания грунта в крупных городах России
Разнообразие форм рельефа, растительности, почвы на территории России приводит к существенным различиям в глубине промерзания почвы. В средней полосе Европейской части глубина промерзания колеблется в пределах от 1 до 1,5 м, в южных районах — от 40 до 50 см. В Восточной Сибири, где зимы холоднее и снежный покров очень мал, глубина промерзания доходит до нескольких метров. Так, в Калининграде почва промерзает лишь до 0.59 м, а в Якутске до 4.41 м. При этих условиях за летний период грунт успевает оттаять только с поверхности, а глубже остается постоянно мерзлый горизонт, известный под названием вечной мерзлоты.
Глубина промерзания грунта является одним из основных факторов, который учитывается, при заложении фундамента. Именно данный фактор влияет на принятие решения о свойствах и самой конструкции фундамента.
На глубине промерзания грунта температура почвы не опускается ниже 0 градусов, по этой причине вода не замерзает и не расширяется. Следовательно, ленточные и столбчатые фундаменты закладывают на глубину промерзания грунта.
Нормативная глубина промерзания грунта.
Таблица глубины промерзания грунта СНиП.
Глубина сезонного промерзания грунта.
Глубина сезонного промерзания грунта – это все та же нормативная глубина промерзания грунта, так как сезоном промерзания всегда является зимнее время, а как мы говорили ранее, температура промерзания почвы должна достигать 0 градусов.
Для того чтобы определить глубину промерзания грунта лучше всего использовать нормативные документы, которые представлены в СНиП 2.02.01-83* — «Основания зданий и сооружений» в пункте 2.27. Либо воспользоваться формулами для расчета глубины промерзания, грунта которые представлены в СНиП. Подобные расчеты сложны и больше подойдут для лабораторий исследующих почвы.
Если Вы являетесь частным застройщиком, то Вам будет проще использовать СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика», где в приложении Вы сможете посмотреть карту глубин промерзания грунта.
В случае если ваше здание будет отапливаться в зимнее время, то почва под таким зданием будет промерзать меньше, и нормативную глубину Вам необходимо будет уменьшить на 20%.
Пример: расчетный уровень промерзания грунта в Липецке составляет 120 см. При условии, что Вы постоянно будете проживать в собственном доме, фундамент следует закладывать на глубину
Такой фактор как промерзание грунта будет очень важен на глиняных почвах, суглинках, супесях, так как они наиболее подвержены силам морозного пучения.
Если вы не смогли отыскать Ваш город или населенный пункт в таблице, то следует воспользоваться картой, на которой изображены приблизительные глубины промерзания почв.
Глубина промерзания грунта является одним из основных параметров, от которого напрямую зависит величина заглубления фундаментной конструкции. Различные грунты промерзают по-разному, именно поэтому необходимо понимать особенного того места, где намечается застройка. На глубину промерзания грунта так же оказывают влияние морозное пучение и уровень залегания подземных вод.
Глубина промерзания грунта в СНиП.
СНиП Глубина промерзания грунта – это нормативный технический документ, который регламентирует осуществление архитектурно-строительного проектирования и строительства. В данной статье используются данные следующих СНиПов: СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012); СНиП 23-01-99; СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*); СНиП 2.02.01-83
Глубина промерзания грунта СНиП для различных городов России.
Город
Глубина промерзания грунта по СНиП. м
Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, можно определить даже при отсутствии данных многолетних наблюдений, и выполнять такой расчет необходимо на основе теплотехнических расчетов. В районах, где глубина промерзания грунта не превышает 2,5 метра, ее нормативное значение определяется по формуле:
dfn = d0 * √Mt
Значение d0 для грунтов неоднородного сложения берется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.
Глубина промерзания грунта в Московской области.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта – это величина которая получена путем подсчета всех факторов влияющих на промерзание грунта. df, м, определяется по формуле:
df = kh * dfn
Коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °С
Глубина промерзания почвы относится к основным фактору, который нужно учитывать при монтаже септика, водопровода, заложении фундамента.
Несмотря на существующие стандарты, глубина промерзания является постоянно меняющейся величиной, т.к. зависит от множества климатических и погодных факторов.
Глубина промерзания грунта по регионам РФ
Определить степень промерзания непосредственно перед планируемым строительством невозможно. Расчет глубины промерзания грунта основывается на анализе определенной местности за 10-летний период.
Для определения ГПГ используется базовая информация, а также нормативные данные, содержащиеся в документации СНиП. Основными документами, которые содержат точные цифры, являются СНиП 20201-83 и СНиП 2301-99, а также карта промерзания грунтов России.
Данная документация содержит средние показатели для определенных регионов РФ. На ГПГ оказывают влияние тип почвы и среднестатистические отрицательные температуры конкретных регионов.
Как правило, для Московской области для расчетов берут показатель с запасом — 140 см, однако по таблице видно, что в ней есть значения и выше. Все дело в том, что глинистый и песчаный грунт промерзают по разному.
Песчаный грунт имеет свойство быстро фильтровать воду. Причем чем крупнее фракция, тем быстрее происходит фильтрация. Таким образом степень проявления пучения в них низкая, т.к. влага не задерживается. А в результате открытых пор промерзания проходит глубже.
В глинистом грунте фильтрация воды проходит медленно. Поры не успевают освободиться от влаги к наступлению заморозков, что тем самым приводит к значительному вспучиванию.
Нужно помнить, что нормативная глубина сезонного промерзания грунта может существенно отличаться от фактической. Немалое значение имеет температура, толщина снежного слоя, покрывающего землю, количество выпавших осадков за осень и зиму, локализация (участки в низинах вблизи болот будут более влажными, чем участки на холмах).
Промерзание почвы для водопроводов и септиков
Для прокладывания трубных магистралей водоснабжения учитывается глубина промерзания грунтов СП 131.13330.2012, соответствующая конкретным регионам.
Для того, чтобы возводимое строение было не только уютным, но и достаточно долговечным, при его строительстве нужно учитывать различные технологические нюансы, одним из которых является глубина промерзания грунта. В противном случае, нарушение 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. И ошибки, допущенные при его закладке, могут привести к разрушению дома, уже в самом ближайшем будущем. По истечении времени фундамент может проседать, вследствие чего на стенах с большой долей вероятности появятся трещины. Для того чтобы этого не случилось, необходимо учитывать глубину промерзания грунта.
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.
Основными причинами промерзания грунта является влажность и понижение температуры окружающей среды. Объем воды при замерзании увеличивается примерно на 10 процентов, что, соответственно, и приводит к поднятию грунтов. Количество образовавшегося 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 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.
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 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.
Перед строительством капитального жилого дома обязательно нужно учитывать все внутренние и внешние природные факторы, одним из которых является сезонное промерзание грунта на застраиваемой местности.
График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова 
Влияние толщины снежного покрова на промерзание грунта 
График промерзания грунта в Москве за 2021 год по данным базы climate-energy.ru 
