Содержание
самые актуальные события из жизни города
Замерзание грунта приводит к увеличению его объема. Этот процесс и носит название пучение.
Пучение грунта
В результате увеличения объема грунта происходит воздействие на фундамент дома или другого любого здания. Эта сила давления может быть очень существенной и соответствовать нескольким десяткам тонн на квадратный метр поверхности фундамента.
При воздействии этой силы может нарушаться нормальное расположение фундамента, а также и целого здания. Поэтому чтобы зимой не происходило давление на фундамент, его необходимо заложить на 1 уровень ниже, чем глубина промерзания.
Для чего нужно знать уровень промерзания грунта в разных регионах
При любом строительстве закладывание фундамента будущего здания это очень важный процесс, так как именно от него будет зависеть прочность, надежность и долговечность конструкции. Как было сказано выше, при промерзании грунта происходит силовое воздействие на фундамент дома, что может привести к перекосу или вообще к разрушению. Именно поэтому при постройке домов, коттеджей и зданий в разных регионах страны важно знать глубину замерзания грунта.
Чем регламентируется глубина замерзания грунта
Стоит отметить, что если этот показатель настолько важен для строительства зданий, то существует нормативно правовой документ СНиП (строительные нормы и правила). Рекомендациям данного документа должны следовать все строительные компании, архитекторы и индивидуальные застройщики. Только при соблюдении всех требований и положений СНиП можно построить качественное и долговечное сооружение.
Факторы, от которых зависит глубина промерзания грунта
Важным шагом в любом строительстве является выбор местности для будущего здания. Но для того чтобы конструкция получилась наиболее качественной, нужно обратить внимание на состояние грунта.
Уровень промерзания грунта может зависеть от следующих факторов:
- назначение сооружения;
- наличие конструктивных особенностей и величины общей нагрузки на фундамент;
- замерзание грунта зависит от глубины, расположения инженерных коммуникаций и заложений оснований соседних сооружений;
- геологические условия местности (физические, механические показатели грунта, количество слоев);
- гидрологические факторы почвы и уровень расположения грунтовых вод;
- наличие рельефа в зоне будущей постройки.
Уровень промерзания грунта в Нижегородской области
В соответствии со СНиП, глубина промерзания грунта в городе Нижний Новгород и области соответствует этим показателям в Арзамасе, Дзержинске, Кстово, а именно:
- для глинистого грунта – 140 см;
- для песчаного – 154 см.
Стоит отметить, что уровень промерзания почвы также зависит от количества воды в ней.
Как рассчитывается уровень промерзания грунта
Показатель промерзания грунта рассчитывается по специальным формулам, которые можно найти в СНиП. Процесс расчетов довольно сложный и должен проводиться только опытными людьми.
Как правило, фактическая глубина замерзания грунта будет немного отличаться от норм СНиП, так как снежный покров будет способствовать уменьшению глубины промерзания грунта. Также уменьшить уровень замерзания грунта можно при помощи утепления грунта вокруг строения или посадки кустарников, деревьев на территории постройки.
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:
Месяц | Температура в градусах Цельсия | Месяц | Температура в градусах Цельсия |
Январь | -11,6 | Июль | 17,2 |
Февраль | -10,7 | Август | 15,3 |
Март | -5,4 | Сентябрь | 9,4 |
Апрель | 2,4 | Октябрь | 3,2 |
Май | 10,0 | Ноябрь | -2,9 |
Июнь | 15,0 | Декабрь | -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»
Город | М | √М | Глубина промерзания грунта по СНиП, м | ||
суглинки и глины | песок мелкий, супесь | песок крупный, гравелистый | |||
Архангельск | 46,1 | 6,79 | 1,56 | 1,90 | 2,04 |
Вологда | 38,5 | 6,20 | 1,43 | 1,74 | 1,86 |
Екатеринбург | 46,3 | 6,80 | 1,57 | 1,91 | 2,04 |
Казань | 38,9 | 6,24 | 1,43 | 1,75 | 1,87 |
Курск | 21,3 | 4,62 | 1,06 | 1,29 | 1,38 |
Москва | 22,9 | 4,79 | 1,10 | 1,34 | 1,44 |
Нижний Новгород | 39,6 | 6,29 | 1,45 | 1,76 | 1,89 |
Новосибирск | 63,3 | 7,96 | 1,83 | 2,23 | 2,39 |
Орел | 23,0 | 4,80 | 1,10 | 1,34 | 1,44 |
Пермь | 47,6 | 6,90 | 1,59 | 1,93 | 2,07 |
Псков | 17,9 | 4,23 | 0,97 | 1,18 | 1,27 |
Ростов-на-Дону | 8,2 | 2,86 | 0,66 | 0,80 | 0,86 |
Рязань | 34,9 | 5,91 | 1,36 | 1,65 | 1,77 |
Самара | 44,9 | 6,70 | 1,54 | 1,88 | 2,01 |
Санкт-Петербург | 18,3 | 4,28 | 0,98 | 1,20 | 1,28 |
Саратов | 26,6 | 5,16 | 1,19 | 1,44 | 1,55 |
Сургут | 93,3 | 9,66 | 2,22 | 2,70 | 2,90 |
Тюмень | 56,5 | 7,52 | 1,73 | 2,10 | 2,25 |
Челябинск | 56,6 | 7,52 | 1,73 | 2,11 | 2,26 |
Ярославль | 38,5 | 6,20 | 1,43 | 1,74 | 1,86 |
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.
Калькулятор ГПГ-Онлайн v.1.0
Калькулятор по расчету нормативной и расчетной глубины промерзания грунта для регионов РФ, Украины, Белоруссии и др. Два поиска: быстрый (по названию города) и расширенный. Пояснения и рабочие формулы можно найти под калькулятором.
Нормативная глубина промерзания (СП 131.13330.2012)
Город | Грунт | Глубина промерзания, м |
– | Глина или суглинок | 0 |
Супесь, песков пылеватый или мелкий | 0 | |
Песок средней крупности, крупный или гравелистый | 0 | |
Крупнообломочные грунты | 0 |
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается 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.
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 допускается определять по формуле:
где Mt – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства – по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;
d0 – величина, принимаемая равной, м, для:
суглинков и глин – 0,23;
супесей, песков мелких и пылеватых – 0,28;
песков гравелистых, крупных и средней крупности – 0,30;
крупнообломочных грунтов – 0,34.
Значение d0 для грунтов неоднородного сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле:
где dfn – нормативная глубина промерзания, определяемая;
kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений – по табл.1; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений kh = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.
П р и м е ч а н и я
- В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться 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.).
- 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.