Это один из важнейших параметров, которые необходимо учитывать при заложение фундамента. С учетом этого параметра, принимается решение о конкретной конструкции фундамента – ленточного, столбчатого, плитного, винтового и т.д.

Глубина промерзания грунта — это наибольшая величина, при которой температура почвы будет равна 0 градусам в период наиболее низких температур без снегового покрова по истории многолетних наблюдений.

Почему же так важно знать глубину промерзания

Ответ на этот вопрос следует из школьного курса физики. Всем известно, что вода при замерзании увеличивается в объеме, при этом находясь в толще грунта, она оказывает большое давление на подошву фундамента и пытается вытолкнуть его вверх.

На глубине промерзания температура земли не опускается ниже нуля градусов, следовательно вода не замерзает и не расширяется. По этой причине ленточные и столбчатые фундаменты закладывают на глубину промерзания грунта.

Как определить глубину промерзания грунта

Для частного застройщика, проще использовать старый СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика», где в приложении можно посмотреть карту глубин промерзания грунта. Часть этой карты представлена у нас на сайте чуть ниже.

Земля под фундаментами регулярно отапливаемых зданий промерзает меньше, поэтому нормативную глубину можно уменьшить на 20%. Например, расчетный уровень промерзания грунта в Екатеринбурге составляет 190 см. При условии что вы постоянно будете проживать в своем доме фундамент можно закладывать на глубину ~ 150 см.

Такой параметр как промерзания грунта особенно важен на глинах, суглинках, супесях, т.к. они наиболее подвержены силам морозного пучения.

Глубина промерзания грунта в различных городах России, см.

Ханты-Мансийск	240
Новосибирск, Омск	220
Ухта, Тобольск, Петропавловск	210
Орск, Курган	200
Магнитогорск, Челябинск, Екатеринбург, Пермь	190
Оренбург, Уфа, Сыктывкар	180
Казань, Киров, Ижевск	170
Самара, Ульяновск	160
Саратов, Пенза, Нижний Новгород, Кострома, Вологда	150
Тверь, Москва, Рязань	140
Санкт-Петербург, Воронеж, Волгоград	120
Курск, Смоленск, Псков	110
Астрахань, Белгород	100
Ростов-на-Дону	90
Ставрополь	80
Калининград	70

Если вы не нашли свой город или населенный пункт в таблице, то можно воспользоваться картой, на которой изображены примерные глубины промерзания почв.

Каждую зиму грунт промерзает на некоторую глубину, при этом содержащаяся в грунте вода замерзает, превращается в лед и расширяется, тем самым, увеличивая объем грунта. Этот процесс называется пучением грунта. Увеличиваясь в объеме, грунт действует на фундамент дома, сила этого воздействия может быть очень велика и составлять десятки тонн на квадратный метр поверхности фундамента. Воздействие такой силы может двигать фундамент, нарушая нормальное положение всего здания.

Какой глубиной должен быть фундамент под дом, расчет глубины

Таким образом, промерзание грунта оказывает негативное влияние. Для того, чтобы силы пучения не действовали на основание фундамента, нужно его закладывать на глубину ниже глубины промерзания.

Глубина промерзания грунта зависит, во-первых, от типа грунта: глинистые грунты промерзают чуть меньше песчаных, потому что обладают большей пористостью. Пористость глины колеблется от 0,5 до 0,7, в то время как пористость песка — от 0,3 до 0,5.
Во-вторых, глубина промерзания зависит от климатических условий, а именно от среднегодовой температуры: чем она ниже, тем больше глубина промерзания.

Нормативные глубины промерзания (по данным СНиП) в сантиметрах для разных городов и типов грунта представлены в таблице.

Город	глина, суглинки	пески, супеси
Архангельск	160	176
Астрахань	80	88
Брянск	100	110
Волгоград	100	110
Вологда	140	154
Воркута	240	264
Воронеж	120	132
Екатеринбург	180	198
Ижевск	160	176
Казань	160	176
Кемерово	200	220
Киров	160	176
Котлас	160	176
Курск	100	110
Липецк	120	132
Магнитогорск	180	198
Москва	120	132
Набережные Челны	160	176
Нальчик	60	66
Нарьян Мар	240	264
Нижневартовск	240	264
Нижний Новгород	140	154
Новокузнецк	200	220
Новосибирск	220	242
Омск	200	220
Орел	100	110
Оренбург	160	176
Орск	180	198
Пенза	140	154
Пермь	180	198
Псков	80	88
Ростов-на-Дону	80	88
Рязань	140	154
Салехард	240	264
Самара	160	176
Санкт-Петербург	120	132
Саранск	140	154
Саратов	140	154
Серов	200	220
Смоленск	100	110
Ставрополь	60	66
Сургут	240	264
Сыктывкар	180	198
Тверь	120	132
Тобольск	200	220
Томск	220	242
Тюмень	180	198
Уфа	180	198
Ухта	200	220
Челябинск	180	198
Элиста	80	88
Ярославль	140	154

Фактические глубины промерзания на самом деле будут отличаться от нормативных, приведенных в СНиП, потому что нормативные данные приведены для самого плохого случая — отсутствие снежного покрова. Нормативная глубина промерзания грунта, представленная в этой таблице, — это максимальная глубина. Снег и лед – хорошие теплоизоляторы, и наличие снежного покрова уменьшает глубину промерзания. Под домом грунт так же промерзает меньше, тем более, если дом отапливается круглый год. Таким образом, реальная глубина промерзания земли может быть на 20-40% меньше нормативной.

Промерзание грунта можно уменьшить: для этого грунт вокруг дома утепляют. Лента хорошего утеплителя шириной 1,5-2 метра, уложенная вокруг дома, способна обеспечить минимальную глубину промерзания грунта, окружающего фундамент дома. Благодаря такому приему возможно заложение мелкозаглубленных фундаментов, которые закладываются на глубину выше глубины промерзания, но благодаря утеплению грунта остаются устойчивыми.

Читайте так же:

Силы морозного пучения грунтов

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

Уровень грунтовых вод

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

Пучинистый грунт

Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

Несущая способность грунтов

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Среднегодовая температура воздуха

Среднегодовая температура воздуха — это среднее арифметическое значение температур за все месяцы года. От неё зависит необходимость утеплять фундамент и грунт вокруг него, а так же возможность заложения мелкозаглублённого фундамента.

Дата публикации: 07.10.2010 14:49:25

Вместо предислдовия.
Умные и доброжелательныелюди указали мне не то, что данный случай должен оцениваться только в нестационарной постановке, ввиду огромной тепловой инерции земли и учитывать годовой режим изменения температур. Выполненный пример решен для стационарного теплового поля, поэтому имеет заведомо некорректные результаты, так что его следует рассматривать только как некую идеализированную модель с огромным количеством упрощений показывающий распределение температур в стационарном режиме. Так что как говорится, любые совпадения — чистая случайность…

***************************************************

Как обычно, не стану приводить много конкретики по поводу принятых теплопроводностей и толщин материалов, ограничусь описанием лишь некоторых, предполагаем, что прочие элементы максимально близки к реальным конструкциям — теплофизические характеристики назначены верно, а толщины материалов адекватны реальным случаям строительной практики. Цель статьи получить рамочное представление о распределении температур на границе Здание-Грунт при различных условиях.

Немного о том, о чем нужно сказать. Рассчитываемые схемы в данном примере содержат 3 температурные границе, 1-я это внутренний воздух помещений отапливаемого здания +20оС, 2-я это наружный воздух -10оС (-28оС), и 3-я это температура в толще грунта на определенной глубине, на которой она колеблется около некоторого постоянного значения. В данном примере принято значение этой глубины 8м и температура +10оС. Вот тут со мной кто-то может поспорить в отношении принятых параметров 3-ей границы, но спор о точных значениях не является задачей данной статьи, равно как и полученные результаты не претендуют на особую точность и возможность привязки к какому-то конкретному проектному случаю. Повторюсь, задача — получить принципиальное, рамочное представление о распределении температур, и проверить некоторые устоявшиеся представления по данному вопросу.

Теперь непосредственно к делу. Итак тезисы, которые предстоит проверить.
1. Грунт под отапливаемым зданием имеет положительную температуру.
2. Нормативная глубина промерзания грунтов (тут скорее вопрос чем утверждение). Учитывается ли снежный покров грунта при приведении данных по промерзанию в геологических отчетах, ведь как правило территория вокруг дома очищается от снега, чистятся дорожки, тротуары, отмостка, парковка и пр.?

Промерзание грунта — это процесс во времени, поэтому для расчета примем наружную температуру равную средней температуре наиболее холодного месяца -10оС. Грунт примем с приведенной лямбда = 1 на всю глубину.

Рис.1. Расчетная схема.







Рис.2. Изолинии температур. Схема без снежного покрова.

В целом под зданием температура грунта положительная. Максимумы ближе к центру здания, к наружным стенам минимумы.

Промерзание грунта в разных регионах

Изолиния нулевых температур по горизонтали лишь касается проекции отапливаемого помещения на горизонтальную плоскость.
Промерзание грунта вдали от здания (т.е. достижение отрицательных температур) происходит на глубине ~2.4 метра, что больше нормативного значения для выбранного условно региона (1.4-1.6м).

Теперь добавим 400мм снега среднеплотного с лямбда 0.3.







Рис.3. Изолинии температур. Схема со снежным покровом 400мм.

Изолинии положительных температур вытесняют отрицательные температуры наружу, под зданием только положительные температуры.
Промерзание грунта под снежным покровом ~1.2 метра (-0.4м снега = 0.8м промерзания грунта). Снежное "одеяло" значительно снижает глубину промерзания (почти в 3 раза).
Видимо наличие снежного покрова, его высота и степень уплотнения является величиной не постоянной, поэтому средняя глубина промерзания находится в диапазоне полученных результатов 2-х схем, (2.4+0.8)*0.5 = 1.6 метра, что соответствует нормативному значению.

Теперь посмотрим, что будет, если ударят сильные морозы (-28оС) и простоят достаточно долго, чтобы тепловое поле стабилизировалось, при этом снеговой покров вокруг здания отсутствует.







Рис.4. Схема при -28 оС без снежного покрова.

Отрицательные температуры залезают под здание, положительные прижимаются к полу отапливаемого помещения. В районе фундаментов грунты промерзают. На удалении от здания грунты промерзают на ~4.7 метра.

См. предыдущие записи блога:
Щитовой деревянный дом. Двойной объемный каркас.
Остекление балконов и лоджий. Эффективность тепловой защиты.
Стальные конструкции на кровле. Промерзание.

Замерзание почвы – широко распространенное явление. Замерзание влаги в почве, как правило, происходит при температурах ниже 0оС, поскольку она представляет собой не чистую воду, а раствор солей различных концентраций.

Глубина промерзания грунта (на 2018г.)

Поэтому даже при низких температурах не вся влага находящаяся в почве, замерзает. Прочносвязанная влага и некоторая часть рыхлосвязанной влаги замерзнуть не могут вследствие влияния на них сорбционных сил. Остальная часть влаги вплоть до влаги соответствующей максимальной гигроскопичности замерзает в пределах до -10° С.

Глубина промерзания почвы зависит от многих причин. Наиболее важная из них - толщина снегового покрова. Чем она больше, тем меньше глубина промерзания почвы. Все, что влияет на толщину снегового покрова (мощность растительного покрова, микрорельеф и т. п.), влияет на глубину промерзания почвы. Она зависит от наличия торфа и его мощности, от влажности почвы. Чем больше мощность торфа и чем выше влажность почвы, тем меньше глубина промерзания.

Замерзание почвы начинается обычно с наступлением устойчивых отрицательных температур до образования снежного покрова. Иногда снежный покров устанавливается до наступления температур ниже 0оС и промерзание почвы начинается уже под тонким снеговым покровом. В дальнейшем мощность промерзшего слоя постепенно нарастает, достигая наибольшей величины в конце января - в феврале.

В феврале или с начала марта, когда снеговой покров еще продолжает оставаться очень мощным или даже нарастает, глубина промерзания начинает уменьшаться вследствие оттаивания почвы снизу. Оттаивание почвы под снегом происходит за счет тепла, находящегося в нижних горизонтах почвы и передаваемого вследствие теплопроводности в верхние ее слои. Такая передача идет непрерывно, но в начале и середине зимы она не может компенсировать потерю тепла, излучаемого из-под тонкого снегового покрова и отдаваемого в сильно охлажденную атмосферу. В конце зимы, когда температуры воздуха становятся выше, а снеговой покров толще и, следовательно, потеря тепла уменьшается, тепло, идущее из нижних слоев почвы, с избытком компенсируя потерю его из верхних слоев, вызывает оттаи-вание почвы снизу.

По Н. А. Качинскому оттаивание может идти двумя путями.

1. Оттаивание, идущее снизу, заканчивается до того, как сойдет снег. Мерзлая прослойка исчезнет у самой поверхности почвы. Этот случай имеет место при мощном снеговом покрове и неглубоком промерзании почвы.

2. Снеговой покров сходит до того, как полностью оттает почва. Оттаивание почвы начинается также снизу, а затем идет одновременно сверху и снизу, и мерзлая прослойка в конце исчезает на той или иной глубине.

Для районов, где среднегодовая температура почвы близка к 0оС и ниже, характерен третий вариант оттаивания почвы – только сверху, поскольку здесь в глубоких слоях почвы отсутствует запас тепла, который мог бы вызвать оттаивание почвы снизу.

Особое влияние на глубину снежного покрова оказывает лес. В лесу снежный покров всегда более мощный, чем на безлесных пространствах. Поэтому замерзание почвы под лесом либо не наблюдается совсем, либо бывает менее длительным и менее глубоким, причем почва успевает оттаять еще до начала таяния снега. Благодаря этому, а также более медленному таянию снега поглощение почвой талых вод в лесу идет значительно полнее, чем вне его.

Большое влияние а глубину промерзания почвы оказывает лесная подстилка. В опытах с удалением лесной подстилки, глубина промерзания почвы резко возрастала. Существенно влияет на глубину промерзания и состав древостоя. В густых еловых древостоях, где значительное количество снега задерживается на кронах деревьев, вследствие меньшей мощности снегового покрова и большей его плотности глубина промерзания бывает всегда больше.

Промерзание почвы имеет целый ряд неблагоприятных последствий, в частности: понижение водопроницаемости почв, а следовательно усиление поверхностного стока, снижение теплообеспеченности, вымерзание растений, задержка микробиологических и химических процессов, идущих в почве. В то же время можно отметить и положительные следствия этого процесса, в частности, благоприятное влияние на образование структуры в почве, миграция почвенных животных в нижние слои почвы под влиянием замерзания, способствующая разрыхлению почвы и улучшению ее водопроницаемости.

На большой территории нашей планеты зимой отмечаются минусовые температуры, при которых происходит замерзание воды находящейся в грунте, на глубину определяемую уровнем похолодания. С понижением температуры воздуха увеличивается и показатель промерзания. Этот фактор имеет большое значение в строительстве, так как он частично определяет уровень заложения фундамента дома , а также укладки трубопроводов, которые транспортируют воду. Существует понятие нормативной глубины грунтового промерзания. Это значение зависит от географического расположения конкретной территории. Для определения этого показателя проводились многолетние наблюдения, согласно которым были зафиксированы средние значения температурного режима. Нужно отметить, что определение данного показателя проводилось при условии отсутствия снежного покрова.

Отличия между глубинами промерзания

На практике реальное значение параметра и нормативное, указывающееся в нормативно-технической литературе, отличаются между собой.

• Дело в том, что фактически вся территория России и многих других стран долгий период времени находится под снежным покровом, а он существенно уменьшает глубину промерзания грунта. Кроме того, при его присутствии увеличивается и показатель влажности, а он также влияет на этот параметр.
• При строительстве дома для проживания не только в теплое время года, но и в холодный период, естественно, устраивается система отопления . Этот фактор также влияет на отметку переохлаждения почвы – она будет по отметке значительно выше нормативной. В то же время в условиях строительства летнего домика, в котором планируется проживание только при теплой комфортной погоде, эта разница не будет иметь принципиального значения. Чтобы сильно не углублять фундамент, можно воспользоваться новыми технологиями существующими в строительстве. Для этого по периметру дома нужно уложить любой подходящий утеплитель защищающий от переохлаждения, тем самым, избавит от необходимости проводить лишние строительные работы. Благодаря такому технологичному приему грунт будет утеплен и уровень подошвы фундамента можно поднять выше, чем это позволяется, исходя из значения нормативной глубины. Таким образом, можно будет не бояться, что зимой произойдёт деформация основания здания. Для большей надежности в строительстве дома можно применить ленточный фундамент , который представляет собой основание из железобетона. Такая конструкция равномерно распределяет и воспринимает нагрузки, является надежным и сравнительно простым сооружением. Ленточный тип основания, при стабильной глубине промерзания, можно сделать мелкозаглубленным .

При строительстве отапливаемого жилого дома расчетная глубина промерзания будет меньше нормативной примерно от 10 до 30% в зависимости от типа пола.

После вышеприведенной информации можно задуматься, пойдет ли на пользу или во вред расчистка снега. С одной стороны, это мероприятие избавит убранную территорию от подтопления во время оттепели, с другой – очищенные участки станут оголенными, а значит, будут более подверженными проникновению в грунт минусовой температуры. Наличие снега в данном случае является полезным явлением. Чтобы его не сдувало с определенных территорий, на участке можно высадить кустарники препятстующие оголению почвы в морозную погоду.

Сезонное промерзание

На разных территориях расположенных в различных поясах, сезонное промерзание грунта определяется согласно СНиП 2.02.01-83*. Специалисты многие годы вели наблюдения и определили средние значения этого параметра. Согласно п. 2.27 глубину промерзания грунта можно вычислить по формуле:

dfn=do∙mt, где

do – коэффициент зависящий от типа почвы.

При глинах и суглинках do=0,23, супесях и мелких песках – 0,28, гравелистых песках и их крупности выше среднего показателя – 0,30, грунтах крупнообломочных – 0,34.

mt – коэффициент, который определяется суммированием наибольших среднемесячных значений минусовых температур в зимний период для конкретного района. Чтобы его определить, нужно воспользоваться таблицей 3 СНиПа 23-01-99*.

Из формулы видно, что на отметку промерзания грунта влияет вид почвы. Для каждой из них принимается свой индивидуальный коэффициент. Если глубина переохлаждения почвы превосходит уровень грунтовых вод, этот факт необходимо учитывать при строительстве. Вода при морозной погоде будет замерзать, увеличиваться в объеме и оказывать давление на почву. Под воздействием льда почва будет двигаться и разрушительно действовать на фундамент. По этой причине основние дома обязательно нужно сооружать ниже глубины промерзания.

Для примера, сезонная глубина промерзания грунта в ленинградской области составляет 1,20 м, в московской области – 1,40 м.

Видео

И степень его погружения в почву. Насколько связаны эти величины и как они влияют друг на друга?

Что влияет на промерзание

Все грунты ведут себя по-разному в одних и тех же условиях. Это всегда учитывают при проектировании оснований и фундаментов на всех территориях в разных регионах. Глубина промерзания грунта для всех пород разная. От чего она зависит:

• температурный режим местности;
• наличие и уровень грунтовых и подземных вод;
• степень пучинистости грунта;
• плотность основания.

Все эти факторы влияют на величину значения промерзания, индивидуальную для каждого типа почв.

Соответственно, учитывая все условия, выбирают вид фундамента, который сможет обеспечить целостность и прочность всего дома на конкретной территории.

Нормативы

Для облегчения работы проектировщиков был создан СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений», в котором прописаны нормы расчета разных типов фундаментов. Также разработано приложение к документу в виде карты России, в которой указана нормативная глубина промерзания грунта для каждой территориальной зоны.

Для удобства данные сведены в таблицу, и для некоторых городов значения коэффициентов и глубины промерзания можно взять отсюда:

Пункт 2.25 данного СНиП указывает, от чего зависит глубина заложения фундамента:

• от назначения и особенностей конструкции здания, от величины нагрузки на основание, а также глубину укладки коммуникаций;
• от рельефов местности;
• от инженерно-геологической обстановки;
• от гидрологической ситуации;
• от глубины сезонного промерзания.

Для первых факторов присваивают коэффициенты в зависимости от классификации сооружений. Нормативную величину промерзания определяют как среднее значение максимальных уровней замерзания участка почвы, очищенного от снега и свободного от грунтовых вод за период не менее 10 лет.

Расчет

На основании п. 2.27 СНиП 2.02.01-83* можно провести теплотехнический расчёт нормативной глубины промерзания, если для определяемой местности нет готовых значений. Величина определяется по формуле:

D fn =d 0 √M t , где

M t - безразмерный коэффициент, равный общей сумме значений минусовых зимних температур в регионе (по СНиП климатологии и геофизики). Если таковые наблюдения не проводились, то значение берут, исходя из наблюдений метеостанции, находящейся в подобных погодных и климатических условиях с интересующей местностью;

d 0 - величина в метрах, персональная для всех групп грунтов :

• глины и суглинки - 0,23;
• супеси и пылеватые, мелкие пески - 0,28;
• гравелистые, крупные и средней крупности пески - 0,30;
• грунты крупнообломочные - 0,34.

Когда известна нормативная величина, можно произвести расчет глубины промерзания грунта (d f), которая учитывается непосредственно при определении параметров фундамента:

d f = k h ∙ d fn , где k h - коэффициент теплового режима здания. Он определяется по таблице для наружных стен фундамента отапливаемого помещения.

Для наружных и внутренних частей основания неотапливаемых помещений величина k h = 1,1 (не распространяется на регионы с отрицательной среднегодовой температурой, для таких существует специальный расчет, опирающийся на характеристики вечномерзлых грунтов).

Основные характеристики оснований

Поскольку все грунты имеют разную плотность, структуру, они ведут себя по-разному при воздействии воды и температурных перепадов.

Скалистые породы практически не подвержены структурным изменениям из-за воздействия климатических воздействий, поскольку в их основании - твердый камень. Такие удобно использовать непосредственно в качестве фундамента после предварительного выравнивания и подготовки.

Хрящеватые грунты представляют собой смесь из земли, песка, глины и значительного количества камней, гравия. Их особенность: мало подвержены вымыванию, поскольку хорошо дренажируют вод.

Песчаные грунты являются надежным основанием при условии, что не содержат пылеватых и мелких фракций. В процессе усадки дома происходит значительное уплотнение и проседание грунта, но в нем практически не идут процессы пучения.

Суглинки и супеси подходят для строительства только в некоторых случаях при определенных своих характеристиках. Для таких грунтов крайне важно правильно подобрать фундамент, поскольку при застывании пород происходит значительное их пучение.

Глинистые породы - самые сложные для устройства основания: они расширяются в зимнее время, подвержены активному движению под действием воды. Дом на глинистом грунте может «гулять», потому фундамент нужно подбирать крайне тщательно.

Грунтовые воды

Это ближайший к поверхности почвы уровень жидкости, расположенный выше водоупорного слоя. Этот слой не дает влаге просочиться вглубь. Его постоянно пополняют дождевые осадки, тающие снега, реки и озера.

Глубина сезонного промерзания грунта зависит и от уровня грунтовых вод. Если они присутствуют в геологическом разрезе, значит, величина промерзания увеличена по сравнению с расчетной для местности, поскольку при определении коэффициентов рассчитывают сухой грунт. Это распространяется на те случаи, когда УГВ выше глубины промерзания.

Для устройства фундамента это является проблемой, поскольку сами воды представляют собой определенную угрозу: в их составе находится множество химических примесей, способных разрушить структуру бетонного камня. Ситуация обостряется в межсезонье: осенью почвы активно наполняются осадками, весной уровень грунтовых вод достигает своего пика из-за таяния снега.

Морозное пучение

Это способность грунтов изменять свою структуру и объем при таянии-замерзании. Она напрямую зависит как от уровня грунтовых вод, так и от способности породы накапливать в себе влагу. Когда почва становится насыщенной, но не пропускает водные потоки, она сильно расширяется при застывании. Данный аспект способен сильно навредить фундаменту дома. Поэтому для каждой породы производят выбор оптимальной конструкции, которая сможет не только выдержать напор влаги (устройство специальной гидроизоляции и применение особых бетонов), но и удержит дом в равновесии и целостности.

Практически не подвергаются пучению скальные породы, потому их применение и устройство считается идеальным.

Глубина промерзания песчаного грунта и хрящеватого, а также их пучинистость, не особо влияют друг на друга: песок и гравий хорошо пропускают воду и не задерживают ее, соответственно, мало расширяются при замерзании;

Глины и суглинки - самые капризные в данном плане породы. Они активно расширяются до 10% объема (если глубина промерзания грунта 1 метр, увеличение составит до 10 см в высоту).

Выбор типа фундамента

Как мы выяснили, все породы основания ведут себя по-разному, поэтому подход к строительству в разных условиях должен быть индивидуальным. Фундамент и глубина промерзания грунта неразрывно связаны друг с другом, поскольку конструкция должна располагаться ниже указанной величины. Именно в таком положении здание будет надежно зафиксировано в пространстве. Пример расчета минимальной глубины заложения фундамента в идеальных условиях без учета уровня грунтовых вод мы уже рассмотрели в пункте "Расчет".

Общие закономерности нужно также знать.

Защита от грунтовых вод

Допустим, вы определили, какая глубина промерзания грунта в местности предполагаемого строительства. Но при исследовании оказалось, что уровень грунтовых вод оказался выше величины замерзания. Что делать в таком случае?

Как все предусмотреть

Устройство нулевого цикла - ответственный этап работ, от которого зависит прочность и безопасность всего дома.

Если вы не имеете специального образования и технических знаний в данной области, но хотите построить дом, лучшим вариантом станет обращение в специализированную службу, которая произведет как геологические изыскания, так и расчет оснований и фундаментов. Специалисты подберут оптимальный вид конструкции.

Не во всех случаях глубина промерзания грунта при определении степени заложения фундамента является единственным фактором, принимаемым во внимание. Тип основания, подземные воды, конструктивное решение конструкции - обывателю легко запутаться во всех этих нюансах и объединить их в одно целое. Конечно, можно воспользоваться приведенными формулами и закономерностями. В таком случае важно продумать все максимально точно и внимательно. А для большей надежности рекомендуется предусмотреть запасы прочности и глубины заложения фундамента.

При строительстве зданий нужно принимать в расчет глубину промерзания грунта по СНиП. Без этого параметра нельзя точно рассчитать, насколько должно быть углублено основание здания. Если его не учитывать, в будущем фундамент может деформироваться и повредиться из-за давления почвы при воздействии на него низких температур.

Строительные нормы и правила

Строительные нормы и правила (СНиП) – это совокупность нормативных актов, регламентирующих деятельность строителей, архитекторов и инженеров. Информация, содержащаяся в этих документах, позволяет возвести долговечное и надежное здание или правильно проложить трубопровод.

Карта, с нанесенными на ней цифрами глубины промерзания грунта, была создана еще в СССР. Она содержалась в СНиП 2.01.01-82. Но позже на смену данному нормативному акту был создан СНиП 23-01-99, карту в него не включили. Сейчас она есть только на сайтах.

• цель, с которой было возведено сооружение;
• глубина расположения коммуникаций;
• расположение фундаментов соседних зданий;
• текущий и будущий рельеф территории застройки;
• физические и механические параметры грунта;
• особенности наложений и количество слоев;
• гидрогеологические характеристики района стройки;
• сезонная глубина, на которую промерзает земля.

В настоящее время установлено, что применение для установления глубины промерзания грунта СНиП 2.02.01-83 и 23-01-99 дает более точный результат, чем использование значений, взятых с карты, так как в них учитывается больше условий.

Следует отметить, что рассчитанная степень воздействия низких температур не равна действительной, так как некоторые параметры (уровень нахождения грунтовых вод, уровень снежного покрова, влажность почвы, параметры минусовых температур) не являются постоянными и меняются со временем.

Расчет уровня почвенного промерзания

Расчет глубины, на которую промерзает почва, производится по образцу, указанному в СНиП 2.02.01-83: h=√М*k, где М – это абсолютные среднемесячные температуры, сложенные вместе, а k – показатель, значение которого зависит от вида земли:

Таблица - глубина промерзания грунта по СНИП

• суглинки или глинистые земли – 0,23;
• супеси, пылеватые и мелкодисперсные пески – 0,28;
• пески крупной, средней и гравелистой фракции – 0,3;
• крупнообломочный вид – 0,34.

Из вышеприведенных цифр становится понятно, что степень грунтового промерзания прямо пропорциональна увеличению его фракции. При работе на глинистых почвах нужно брать в расчет еще один фактор, а именно количество содержащейся в ней влаги. Чем больше воды содержится в земле, тем выше степень морозного пучения.

Фундамент дома должен быть расположен ниже уровня промерзания. В противном случае сила вспучивания вытолкнет его вверх.

При расчете этого параметра лучше не надеяться на собственные силы, а обратиться к специалистам, обладающим полной информацией обо всех факторах, от которых зависит влияние низких температур на основание здания.

Влияние морозного пучения грунта

Под термином «морозное пучение» понимается уровень деформации грунта во время оттаивания или замерзания. Он зависит от того, какое количество жидкости содержится в слоях почвы. Чем больше этот показатель, тем сильнее промерзнет почва, поскольку по физическим законам при замерзании молекулы воды увеличиваются в объеме.

Еще одним фактором, влияющим на пучение при морозах, являются климатические условия региона. Чем больше месяцев с минусовой температурой, тем значительнее промерзает земля.

Больше всего подвержены морозному пучению пылеватые и глинистые грунты, они могут увеличиться в размере на 10% от своего изначального объема. Меньше подвержены пучению пески, совсем отсутствует это свойство у каменистых и скалистых.

Глубина грунтового промерзания, указанная в СНиП, рассчитывалась с учетом наихудших климатических условий, при которых снег не выпадает. Фактический уровень, на который промерзает земля, меньше, так как сугробы и лед играют роль теплоизоляторов.

Земля под фундаментом зданий промерзает меньше, так как в зимний период ее дополнительно согревает отопление.

Чтобы сберечь почву от замерзания, можно дополнительно утеплить территорию на расстоянии 1,5–2,5 метров по периметру основания дома. Так можно устроить мелкозаглубленный ленточный фундамент, являющийся, к тому же, более экономичным.

Влияние толщины снежного покрова

В холодные месяцы снежный покров является теплоизолятором и напрямую влияет на степень глубины промерзания грунта.

Обычно владельцы расчищают снег на своих участках, не догадываясь, что это может привести к деформации фундамента. Земля на участке промерзает неравномерно, из-за этого повреждается основание дома.

Дополнительной защитой от сильных морозов могут быть кустарники, посаженные по периметру здания. На них будет скапливаться снег, защищающий фундамент от низких температур.