Рубрики







Промерзание грунта. Глубина промерзания грунта.

На большей части территории России зимой грунт промерзает на довольно значительную глубину. При этом для каждого региона существует нормативная глубина промерзания грунта, в котором наблюдается температура 0 градусов, а для глинистых грунтов минус 1 градус. За точку отсчета принимается среднее значение по результатам многолетних наблюдений в местах, очищенных от снега. Расчетную глубину промерзания грунтов регулярно отапливаемых зданий уменьшают по сравнению с нормативной на 30%  при полах на грунте, на 20% при полах на лагах, расположенных на кирпичных столбиках и на 10% — при полах на балках. Глубина промерзания зависит не только от географических координат местности, но и от уровня грунтовых вод.

В грунте, как правило, находится подземная (грунтовая)  вода, которая ухудшает его свойства. Большинство увлажненных грунтов  имеют не очень хорошее  свойство, называемым в строительстве пучением. Пучение выражается в том, что поверхность грунта в течение зимы, пока идет промерзание, постепенно приподнимается вместе с построенным на грунте домом. С точки зрения строительства домов на пучинистых грунтах опаснее не подъем грунта при промерзании, а его оттаивание весной. Оттаивание начинается сверху и проходит гораздо быстрее, чем промерзание. Выделяющаяся при оттаивании вода не может уйти вниз, поскольку там еще промерзший грунт. При оттаивании промерзшего грунта могут возникнуть осадки домов, которые неравномерны. Осадки начинаются с более теплых и освещенных солнцем сторон. В результате возникают перекосы домов, повторяющиеся каждый год, что в конце концов приводит к наклону дома. Чаще всего дом кренится к стороне, где имеется палисадник и где никто не ходит в течение зимы и не чистят снег. Глубина промерзания в таких местах меньше и пучение там меньше.

Причина пучения грунтов кроется в том, в грунте содержится  вода.  Вода в грунте содержится в порах, суммарный объем которых может колебаться от 10 -15 до 40 – 50%. В каждом кубометре грунта может содержаться примерно 200 – 300 литров воды. Замерзая в течение зимы, она увеличивается в объеме, вследствие чего поверхность грунта приподнимается на 2 – 3 см. Но этого мало для того, чтобы грунт считался пучинистым. Весной, когда начинается оттаивание, поверхность грунта постепенно понижается на эти же 2 – 3 см.

Реально наблюдаемые величины подъема грунта значительно превосходят эти цифры. Подъем может достигать 5 – 7 иногда даже 12 – 15% от глубины промерзшего слоя грунта.

Вода в грунтах существует двух типов:

  • свободная вода, содержащаяся в порах, которая замерзает при нулевой температуре и немного увеличивается в объеме;
  • пленочная вода, которая обволакивает глинистые частицы.

Особенностью пленочной воды является то, что она замерзает при более низких температурах, либо не замерзает вообще. Через эту незамерзшую воду в течение всей зимы вода проникает к ледяным кристаллам, образуя линзы и прослойки льда, которые в течение зимы растут в размерах и раздвигают окружающий их грунт.

И не важно, что на Урале или в Сибири, как правило, зимние температуры  более низкие, чем в Европейской части России, последствия промерзания грунта одинаковы опасны. В суровых условиях охлаждение грунта происходит гораздо быстрее, чем в мягких условиях зимы, при которых промерзание грунта меньше, но оно сопровождается большим льдообразованием.

На пучинистость грунта   влияют содержание глинистых частиц и глубина расположения грунтовых вод от поверхности. Чистые пески почти не пучатся, в глинистых влажных грунтах пучение проявляется наиболее сильно (грунтовая вода в таких грунтах находится неглубоко – на глубине 3 – 4 метров и выше). Большинство грунтов, встречающихся в России, сильно пучинистые. Поверхность России на 70 – 80% покрыта пылевато – глинистыми образованиями. Кроме того, в местах, где выпадает осадков больше, чем их испарение, почти везде имеется поверхностная или близкая к поверхности грунтовая вода (верховодка). Эта вода и служит источником для льдообразования.

Для   России глубина промерзания колеблется от 1.до 2,5 метра.  Чем севернее, тем больше глубина промерзания. Ниже в таблице приведена глубина промерзания для различных регионов России и некоторых стран бывшего СССР.

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

Город Глубина промерзания
грунта, см
Город Глубина промерзания
грунта, см
глина,

суглинки

пески,

супеси

глина,

суглинки

пески,

супеси

Алма-Аты 80 88
Архангельск 160 176 Оренбург 160 176
Астрахань 80 88 Орск 180 198
Бишкек 80 88
Брянск 100 110 Пенза 140 154
Волгоград 100 110 Пермь 180 198
Вологда 140 154 Псков 80 88
Рига 100 110
Воркута 240 264 Ростов-на-Дону 80 88
Воронеж 120 132 Рязань 140 154
Екатеринбург 180 198 Салехард 240 264
Ижевск 160 176 Самара 160 176
Казань 160 176 Санкт-Петербург 120 132
Кемерово 200 220 Саранск 140 154
Киев 100 110
Киров 160 176 Саратов 140 154
Котлас 160 176 Серов 200 220
Курск 100 110 Смоленск 100 110
Кустанай 200 220
Липецк 120 132 Ставрополь 60 66
Магнитогорск 180 198 Сургут 240 264
Москва 120 132 Сыктывкар 180 198
Минск 100 110
Набережные Челны 160 176 Тверь 120 132
Нальчик 60 66 Тобольск 200 220
Нарьян Мар 240 264 Томск 220 242
Нижневартовск 240 264 Тюмень 180 198
Харьков 100 110
Нижний Новгород 140 154 Уфа 180 198
Новокузнецк 200 220 Ухта 200 220
Одесса 70 80
Новосибирск 220 242 Челябинск 180 198
Омск 200 220 Элиста 80 88
Орел 100 110 Ярославль 140 154

Реальные глубины промерзания отличается от нормативных, приведенных в таблице, потому что нормативные данные глубины промерзания приведены для самого плохого случая — отсутствие снежного покрова. Наличие снежного покрова уменьшает глубину промерзания. Под домом грунт так же промерзает меньше даже при отсутствии регулярного отопления.  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 этому возможно использование  мелкозаглубленных фундаментов, которые закладываются на глубину выше глубины промерзания.

Comments are closed.