27 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как можно определить глубину промерзания грунта в конкретном регионе

SGround.ru

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Глубина и скорость промерзания грунта и их влияние на процессы пучения

Связь пучения со скоростью, глубиной промерзания

Оглавление:

  1. Введение
  2. Скорость промерзания грунта
  3. Глубина промерзания грунта
  4. Заключение
  5. Связанные статьи

1. Введение

Одними из наиболее значимых факторов, определяющих величину поднятия дневной поверхности (степень пучинистости) при промерзании грунтов являются глубина и скорость их промерзания.

Дневная поверхность грунта – жаргонный термин в строительной геологии, обозначающий поверхность современного рельефа. Можно заменить терминами: поверхность земли, уровень земли. В случае если на рассматриваемом участке выполнялась или будет выполняться планировка (насыпь или выемка грунта), то поверхность следует называть «уровень планировки»

Глубина и скорость промерзания грунтов зависит от большого числа факторов: значений отрицательной температуры наружного воздуха в зимний период, от продолжительности зимнего периода, от толщины и плотности снегового покрова и динамики изменения этих показателей в течении зимы, теплопроводности грунта, наличия теплоизолирующих покрытий (бывают как естественные, например, моховый или торфовый слой, так и искусственные), интенсивности воздействия солнечной радиации на конкретный участок поверхности, от смен холодной погоды на оттепели и от положения уровня грунтовых вод.

2. Скорость промерзания грунта

Увеличение объема грунта и величина подъема поверхности земли зависят от скорости промерзания, а скорость, в свою очередь, зависит от значений отрицательной температуры наружного воздуха и теплотехнических свойств грунта.

Экспериментально установлено, что чем меньше скорость промерзания, тем больше величина пучения и, наоборот, при больших скоростях промерзания грунт меньше увеличивается в объеме.

На величину вспучивания оказывает влияние и коэффициент фильтрации глинистого грунта, которой обусловливает подток капиллярной влаги к фронту промерзания. В образцах, замерзающих при большой скорости промерзания, визуально не наблюдается образования ледяных включений в виде прослоек и линз, следовательно, грунт незначительно ухудшает свои физические свойства при оттаивании.

При быстром промерзании в грунте не успевает накопиться влага, поступающая по капиллярам, поэтому он меньше проявляет пучение

При малой скорости промерзания грунта происходит формирование льдистой текстуры за счет постоянного притока влаги по капиллярам из нижележащих слоев талого грунта, сопровождающееся повышенным накоплением ледяных включений в нем. Такие грунты при оттаивании резко ухудшают свои физические свойства. Иногда грунты, имеющие твердую или пластичную консистенцию до промерзания, превращаются в текучее состояние после промерзания и оттаивания.

Наибольшее количество льда в грунтах природного сложения скапливается при промерзании грунта на глубину до 1-1,2 м так как на этих глубинах больше сказывается колебание отрицательной температуры наружного воздуха, например, при смене холодной погоды на оттепели, что позволяет накопить в структуре грунта больше влаги в виде льда

3. Глубина промерзания грунта

Значение глубины промерзания грунтов оказывает большое влияние на вспучивание дневной поверхности грунта. Например, в Забайкалье подъем поверхности грунта достигает 40 см при глубине промерзания суглинистого грунта 2,6-2,8 м, а сильнопучинистый суглинок в Московской области вспучивается на 15 см при глубине промерзания на 1,5 м.

Глубина промерзания грунта может в зависимости от региона РФ и локальных условий меняться в широких пределах: от 0 до 6 м. Максимальные значения глубины промерзания грунтов наблюдаются в Забайкалье, ближе к границе Монголии, преимущественно на песчаных и крупнообломочных грунтах и большей частью на северных склонах.

Наблюдениями за глубиной промерзания грунтов установлено, что влажные глины и суглинки промерзают заметно меньше, чем супеси, пески мелкие и пылеватые, а пески крупные и крупнообломочные грунты промерзают еще больше, чем супеси и пылеватые пески.

Чем более крупные частицы слагают грунт, тем больше будет глубина его промерзания при прочих равных условиях, однако крупнодисперсные грунты не подвержены пучению

Так как глубина промерзания зависит от действительно большого числа факторов, для начала разберемся что на этот счет говорится в нормативной литературе.

В нормативной документации на проектирование фундаментов рассматривается только глубина промерзания грунта. Эта величина рассчитывается по формулам в зависимости от среднемесячных температур в холодный период года и типа грунта без учета всех остальных факторов (не учитывается снеговой покров, солнечная радиация, свойства и влажность грунта и пр.).

Действующий на данный момент норматив в области проектирования фундаментов — СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений гласит:

СП 22.13330.2016 п. 5.5.1 Глубину заложения фундаментов следует принимать с учетом: …- глубины сезонного промерзания грунтов. Выбор оптимальной глубины заложения фундаментов в зависимости от указанных условий необходимо выполнять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.

5.5.2 Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, принимают 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.

При использовании результатов наблюдений за фактической глубиной промерзания следует учитывать, что ее следует определять в соответствии с ГОСТ 24847.

5.5.3 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 следует вычислять по формуле

, (5.3)

где d — величина, принимаемая равной:

  • для суглинков и глин 0,23 м;
  • супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28 м;
  • песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30 м;
  • крупнообломочных грунтов — 0,34 м;

Мt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе, принимаемых по СП 131.13330, а при отсутствии в нем данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства.

Значение d для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания. (прим. если промерзает несколько разных слоев то необходимо определять осредненное значение коэффициента d)

Нормативную глубину промерзания грунта dfn в районах, где >2,5 м, а также в горных районах (где резко изменяются рельеф местности, инженерно-геологические и климатические условия), следует определять теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330.

5.5.4 Расчетную глубину сезонного промерзания грунта df, м, вычисляют по формуле

, (5.4)

где Kh — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по таблице 5.2; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений Kh=1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой;

dfn — нормативная глубина промерзания, м, определяемая по 5.5.2 и 5.5.3.

  1. В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетную глубину промерзания грунта для неотапливаемых сооружений следует определять теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетную глубину промерзания следует определять 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.).
  2. 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.

dfn — нормативная глубина промерзания, определяемая по СП 22.13330.2016 не учитывает множественные факторы т.к. нормативы нацелены на получение наиболее надежного результата. Эта величина показывает насколько промерзает грунт на свободной от снега поверхности, не прогреваемой солнцем в течении всей зимы (под навесом). Реальная глубина промерзания будет меньше или такой же в зависимости от количества снега и солнечной радиации на поверхности

Для того, чтобы определить реальную глубину промерзания с учетом множества факторов, включая снеговой покров, солнечную радиацию и тепловой режим сооружения необходимо выполнить теплотехнический расчет. Теплотехнические расчеты сложны и трудоемки, а так же требуют большого количества исходных данных. Для отдельных случаев существуют упрощенные расчеты, некоторые из которых приведены в СП 25.13330. Вопросы теплотехники грунтов затрагиваются в этой статье.

4. Заключение

Для правильного учета сил морозного пучения и выбора мер по защите от его воздействия необходимо и достаточно верно определить глубину промерзания грунта. Для этого следует пользоваться расчетами, приведенными в нормативной литературе.

Учет скорости промерзания в расчетах невозможен из-за сложности определения этого показателя и его изменчивости.

Учитывать снеговой покров в надежде что он снизит глубину промерзания не следует, так как после возведения сооружения снег скорее всего будет переноситься ветром от одной части сооружения к другой и с наветренной стороны поверхность грунта будет оголена. Если же сооружение поднято над землей, то под ним будет оголенная поверхность без снега и с температурой наружного воздуха, что так же увеличит глубину промерзания.

Если глубина промерзания грунта больше 2,5 м и если среднегодовая температура в регионе отрицательная, то для определения нормативной глубины промерзания необходимо выполнять теплотехнический расчет.

Так же теплотехнический расчет следует выполнять если, например, применяется утепление грунта.

Для принятия решений по фундаментам используется расчетное значение глубины промерзания, которое в 1,1 больше нормативного для неотапливаемых сооружений и ниже нормативного для отапливаемых сооружений.

Глубина промерзания грунта в Ленинградской области

Ленинградская область имеет достаточно большую площадь и назвать среднюю цифру для всей области — значит ничего не сказать. В разных районах показатель глубины промерзания заметно отличается. Поэтому, для определения глубины промерзания грунта используются данные из нескольких городов, расположенных в различных точках на территории области.

Нормативная глубина промерзания для Ленинградской области

Согласно СП 22.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83) существуют нормативные показатели глубины промерзания, рассчитанные для тех или иных климатических характеристик территории. С учётом особенностей протекания сезонных температурных изменений, были выполнены специальные расчеты в трех городах Ленинградской области: Санкт-Петербурге, Свирице и Тихвине.

Первая таблица показывает глубину сезонного промерзания различных грунтов в городе Санкт-Петербурге. На следующих двух можно видеть аналогичные данные, рассчитанные для городов Свирица и Тихвин.

В процессе определения этих показателей был учтен рельеф местности и общие климатические условия, непосредственно влияющие на степень проникновения нулевой температуры вглубь почвы.

С точки зрения географического расположения, город Санкт-Петербург находится немного западнее от центра области, а Тихвин расположен на середине пути от центра до юго-восточной границы региона. Свирица находится на юго-восточном побережье озера Ладожское, что в 190 км на северо-восток от Санкт-Петербурга.

Читать еще:  Преимущества оцинкованных труб

Таким образом, зная точную глубину промерзания грунта в трех городах, расположенных на разных точках карты Ленинградской области, можно с достаточно высокой вероятностью узнать глубину, на которую следует закапывать фундамент дома конкретно в вашем населенном пункте. Кроме того, для этих целей обязательно следует максимально точно определить тип грунта на участке строительства.

Геологическое исследование места строительства проводится, как правило, специалистами. Однако, вполне возможно выполнить данную задачу самостоятельно. Для этого нужно как можно более тщательно изучить геологию конкретного региона из источников, доступных в интернете. Далее следует опросить соседей насчет особенностей грунта на их участках, которые стали им известны в процессе строительства. Ещё один способ узнать всё про почву — это начать с изготовления скважины на воду и попросить рабочих детально записывать особенности грунта, который они доставали в процессе её бурения.

От чего зависит глубина промерзания?

Глубина промерзания зависит от средних температурных показателей в конкретном регионе и от типа грунта, с которым имеет дело застройщик на своём участке. Уровень сезонного снижения температуры отличается на разных географических широтах и областях с теми или иными ландшафтными особенностями территории.

[attention type=green]Показатель глубины, на которую в грунт проникает нулевая температура, будет иметь различные значения на разных типах почвы. Согласно существующему разделению грунтов выделяет четыре основные типа: глины, суглинки, супеси и пески.[/attention]

Наименее склонны к промерзанию глины и суглинки. В областях, где поверхность почвы состоит преимущественно из глины (более 30% частиц глины) или её разновидностей (суглинков с 10-30% глинистых частиц) сезонное промерзание грунта происходит на наименьшую глубину.

[attention type=yellow]В то же время важно знать, что именно глинистая почва показывает максимальные деформации в процессе промерзания. Изменения объёма грунта вследствие замерзания воды, находящейся в нём, называется «пучинистость грунта». Наибольшее внимание при изготовлении фундаментов следует уделить именно расчету пучинистости грунта и проектировке основания согласно рекомендациям для той или иной степени пучинистости.[/attention]

Заметно глубже промерзают супеси (от 3% до 10% глинистых частиц) и пески, в сравнении с глинистыми грунтами. Пески состоят из мелких частиц с габаритами от 0,1 мм до 2 мм и достаточно хорошо и равномерно увлажняются. Особенно хороши для строительства зданий пески с крупной фракцией, так как благодаря очень высокой степени проникновения воды в такую почву, их увлажнение почти не приводит к изменению объёма грунта вследствие его промерзания.

Глубина промерзания грунта в Московской обл

Определение уровня промерзания в соответствии с требованиями СНиП

Устанавливается глубина промерзания в соответствии с положениями СНиП 2.02.01-83. Указывается, что нормативная глубина определяется исходя из средних показателей сезонного промерзания в конкретном регионе, выявленных в результате наблюдений проводимых в течение 10 лет.

Если многолетние наблюдения не проводились, то степень промерзания определяется посредством теплотехнических расчётов. Если работы проводятся в местности, где почва не промерзает больше чем на 2.5 метра, то для расчётов используется формула: dfn=d0 √Mt.

Расшифровка формулы:
Mt – коэффициент, сравнимый в численном выражении с абсолютными значениями средних минусовых температур в течение зимнего периода в конкретном регионе (если необходимые наблюдения не велись, то берутся данные гидрометеорологических станций, работающих в идентичных климатических зонах).
d0 – величина, равная уровню промерзания, характерному для конкретного типа почвы.

Согласно требованиями СНиП указанные величины, имеют следующие значения:

  • глина (суглинки) – 0.23м;
  • крупнообломочная почва – 0.34м;
  • пески (супеси) – 0.28м;
  • гравелистый песок – 0.30м.

Если необходимо узнать расчётную глубину, то используется следующая формула: df = kh dfn.

Расшифровка формулы:

dfn – нормативная глубина степени промерзания почвы (указана в подпунктах 2.26 – 2.27 СНиП 2.02.01-83).
kh – коэффициент теплового режима здания, применимый для внешних фундаментов отапливаемых зданий (если работы ведутся с неотапливаемыми объектами, то kh=1.1).

Уровень промерзания почвы в Москве и Подмосковье

Уровень промерзания грунта в Подмосковье зависит от степени насыщения почвы влагой в конкретной местности. Указанный показатель является крайне вариабельным для данного региона и варьируется в пределах 0.4 – 2 метра. Максимальные показатели характерны для районов с наиболее влажным и плотным грунтом, при условии, что будут иметь место крепкие и устойчивые морозы. Когда на участке рыхлая почва, а влага отсутствует, уровень промерзания будет крайне низким.

Фактически в Московской области почва редко промерзает, более чем на метр. Можно ориентироваться на конкретные данные, приведённые для каждого из районов:

  • Сергиев-Посад – 1.4м;
  • Наро-Фоминск – 0.6 – 1м;
  • Можайск – 0.6м;
  • Волоколамск – 0.7 – 1.2м;
  • Дубна – 1.5 – 2.1м;
  • Подольск – 0.4м.

Характерно, что в населённых пунктах, расположенных поблизости от Москвы уровень промерзания варьируется в пределах 0.7 – 1.2 метра. Южные районы, такие как Чехов и Серпухов, могут похвастаться показателями 0.4 – 0.8 метра. Наибольшие показатели отмечаются в северных районах области: Клин (1.8), Талдом (1.3), Дмитров (1.6).

Непосредственно в Москве степень промерзания почвы варьируется в пределах 1.2 – 1.32 метра. Конкретные показатели следует рассчитывать исходя из типа почвы на конкретном участке и наблюдений, проводимых в течение длительного времени. Если пренебречь расчётами, то последствия для здания могут быть плачевными.

Полезные материалы

Усиление фундаментов

Достаточно часто в строительстве зданий и сооружений можно столкнуться с проблемой, когда фундамент находится в аварийном состоянии.

Какой глубины делать фундамент дома?

Прочность и надежность устраиваемого фундамента зависят не только от типа основания, используемого раствора и качества выполнения работ, но также от правильно выбранной глубины залегания.

Чтобы определить оптимальную глубину фундамента, требуется определить:

  • уровень грунтовых вод;
  • глубину промерзания грунта;
  • структуру почвы на участке.

Тип грунта

Чем более однородный грунт — тем прочнее получится фундамент, а также тем равномернее он осядет. Существует 6 основных типа грунта:

Скальный. Наиболее «простой» тип грунта, позволяющий закладывать фундамент практически на поверхности, срезав лишь тонкий плодородный слой почвы.

Хрящевой. В состав такого грунта входит гравий, хрящ, а также крупные камни. Глубина залегания основания в данном случае должна быть не менее 500 мм. Причем среди прочих факторов учитывается лишь уровень грунтовых вод и вес дома — глубина промерзания не важна.

Песчаный. Обладает высокой водопроницаемостью, за счет чего (даже если уровень грунтовых вод высок) вода у поверхности не застаивается. Промерзает такой грунт незначительно, что в сумме позволяет закладывать фундамент на глубине 500-700 мм. Однако если песчаный грунт отличается высоким уровнем залегания грунтовых вод, а по структуре — пылевидный/мелкозернистый, то промерзать он будет гораздо больше, а потому и глубина заложения основания увеличится до данного уровня. Стоит также учитывать и тот факт, что при большом весе строения песчаный грунт будет сильно уплотняться, а потому здание может ощутимо просесть. Потому цоколь рекомендуется делать высоким.

Супесь (глиняно-песчаный грунт с содержанием 3-10% глины). Рекомендации аналогичны песчаному грунту, однако глубину заложения стоит увеличить до 700-1000 мм.

Глинистый. Основание в данном случае закладывают ниже точки промерзания грунта (особенно если уровень грунтовых вод высок). Глинистый грунт является довольно сложным, т.к. не только хорошо сжимается под нагрузкой, но и вспучивается при низкой температуре. Поэтому оптимальный вариант в данном случае — высокопрочный фундамент (желательно, столбчатый).

Суглинок (песок и 10-30% глины). Аналогичен предыдущему типу грунта. Основание закладывается ниже точки промерзания грунта.

Уровень грунтовых вод

При глубоком расположении грунтовых вод (ниже точки промерзания грунта более чем на 2000 мм) фундамент можно закладывать на 500 мм и ниже.

Если грунтовые воды — ниже точки промерзания грунта, но не сильно, то есть два варианта заложения фундамента: или на глубину промерзания, или на 500 мм от поверхности, но с условием устройства хорошо утрамбованной гравийно-песчаной подушки между дном основания и уровнем промерзания.

Если уровень грунтовых вод доходит до точки промерзания грунта, то фундамент устраивают ниже последнего показателя на 100 мм и более.

Если уровень грунтовых вод высок, основание закладывают значительно ниже точки промерзания грунта (исключение — песчаный грунт и наличие круглогодичного отопления здания).

Глубина промерзания грунта зависит от конкретного региона страны и имеет конкретные значения, которые можно узнать практически в любой проектной организации. Уровень грунтовых вод определяется типом почвы с помощью специалистов, которым вы планируете доверить возведение своего дома. При наличии круглогодичного отопления высоту заложения можно сократить.

Как избежать разрыва труб в морозы?

Большой проблемой в зимний период может стать разрыв труб. Он происходит из-за того, что вода при замерзании увеличивается в размерах. При этом риск разрыва имеют не только металлические трубы, но и их полиэтиленовые аналоги, и даже резиновые рукава.

Особенно эта проблема актуальна для частных домов, где водопровод используется не регулярно. Что можно сделать, чтобы уменьшить риск разрыва труб?

Есть несколько решений:

  1. Слив воды из системы водоснабжения
  2. Прокладка труб ниже глубины промерзания
  3. Утепление труб пенополиуретановой скорлупой
  4. Использование греющего кабеля

1. Слив воды из системы водоснабжения

Это мероприятие следует проводить каждую осень. Однако здесь не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Для удобного слива воды следует продумать различные нюансы, причем сделать это надо еще на этапе проектирования.

Перед обратным клапаном в подающей воду трубе должен стоять тройник и кран для слива. В нижних точках в каждой ветке разводки труб также следует установить краны для слива. При труднодоступном расположении нижней точки водопровода необходимо предусмотреть тройники, которые будут служить для подключения переходника на компрессор для продувки трубопровода.

При большом объеме водогрея (более 50 литров) следует сделать отдельную канализационную ветку, которая не будет идти в септик. Альтернативный вариант — сливать горячую воду через шланг на улицу.

Читать еще:  Активное сопротивление в цепи переменного тока

Также для слива воды следует установить мембранный бак. Для продувки от остаточной влаги понадобится компрессор, который должен иметь ресивер, поэтому обычный автомобильный для этих целей не подойдет.

Канализационные трубы должны быть широкими. Их следует укладывать с уклоном в 2 сантиметра на каждый метр трубы. Необходимо следить, чтобы в трубах не образовывалось засоров.

Из всего этого можно сделать вывод, что слив воды из системы – трудоемкий затратный процесс, который подходит далеко не для всех частных домов и коттеджей.

2. Прокладка труб ниже глубины промерзания

Глубина промерзания грунта для многих регионов нашей страны представлена в таблице.

Фактическая глубина промерзания зависит не только от климатических условия конкретного региона, но и от многих других факторов, таких как близость прохождения грунтовых вод, величина снежного покрова, наличие рядом насаждений деревьев и т.д. Поэтому определить ее не так уж и просто.

Хоть и метод прокладки труб ниже глубины промерзания считается самым простым и дешевым способом снизить риск их разрыва, он не лишен недостатков и ограничений. Использовать этот метод целесообразно, если в холодное время года грунт промерзает не глубже, чем на 170 см.

Если вдруг в трубопроводе образуется протечка, обнаружить ее при таком способе прокладки будет сложно. В этом случае работы предстоит много – копать придется на всю глубину.

Кроме того, не вся труба будет пролегать ниже глубины промерзания. При описанном способе прокладке вводная часть трубопровода в любом случае будет подвержена промерзанию, особенно если система не утеплена и проходит через неотапливаемый подпол или цоколь.

3. Утепление труб пенополиуретановой скорлупой

Пенополиуретановой скорлупой можно утеплить как всю трубу, так и ее часть, которая находится на глубине промерзания. Конечно, лучше сделать все капитально, так как точно определить значение глубины промерзания довольно проблематично. Глубина промерзания грунта в регионе определяется за последние 10 лет — высчитывается среднее ее значение. Но, во-первых, периодически случаются очень холодные и малоснежные зимы, когда грунт промерзает глубже. Во-вторых, приведенные в таблице величины являются средними и не учитывают условия конкретного участка. Поэтому разумнее утеплить трубопровод по всей длине.

Существуют и другие материалы для утепления труб, но именно пенополиуретановая скорлупа считается лучшей из них. Она проста в монтаже и имеет большой срок службы. Пенополиуретановая скорлупа не вызывает коррозию металла, благодаря чему ее можно использовать на трубах из этого материала. Кроме того, скорлупу можно использовать повторно после ремонта. Она легко снимается и устанавливается обратно с помощью скотча, монтажной пены или специального клея Спантан-1К.

4. Использование греющего кабеля

Греющий кабель используется для поддержания в трубах требуемой температуры горячей воды. Благодаря этому можно отказаться от постоянной циркуляции воды в трубопроводе. Греющий кабель может быть проложен как внутри, так и снаружи системы. Чтобы сэкономить, можно приобрести короткий греющий кабель для подогрева водопровода выше глубины промерзания. Однако, как было замечено ранее, глубина промерзания – величина субъективная, поэтому лучше проложить кабель на всю длину трубопровода.

Этот способ считается эффективным, однако не лишен и недостатков. Самый главный из них – большой расход электроэнергии, так как для оправдания своего предназначения греющий кабель должен работать постоянно. А если электроэнергию отключат в мороз, все эти затраты могут потерять всякий смысл. Поэтому, если и устанавливать греющий кабель, то только вместе с утеплителем.

Вывод

Проанализировав вышеизложенную информацию, можно сделать вывод, что самым оптимальным способом избежать разрыва труб является их утепление с помощью пенополиуретановой скорлупы. Это самый бюджетный, простой и надежный вариант среди вышеперечисленных. Главное, чтобы материал был качественным.

Заказать качественную пенополиуретановую скорлупу вы можете в компании АМАРО. Мы являемся прямым производителем пенополиуретановой скорлупы, благодаря чему продукция имеет выгодную для покупателей стоимость.

Определение глубины сезонного промерзания грунта

Для возможности проектирования фундаментной опоры здания необходимо предварительно определить характеристики грунта, в частности, глубину промерзания.

На выбор типа фундамента влияет и пучинистость, то есть грунт, который содержит большое количество воды, при замерзании будет расширяться, вспучиваться, что может привести к сдвигу и разрушению основания строения, появлению трещин на стенах, разрушению всего сооружения.

Глубина промерзания грунта для конкретных регионов России

Сезонная глубина промерзания разных типов грунтов (в см.)

Глинистого и суглинка

Песчаного и супеси

Крупного и гравелистого

Глубина промерзания грунта в Подмосковье

Сезонная глубина промерзания грунта (в см.)

Сергиев Посад, Александров

Павловский Посад, Пушкино, Ногинск

Кубинка, Одинцово, Болицыно

Домодедово, Подольск, Люберцы

Как определить реальную глубину сезонного промерзания почвы

Нормативные и настоящие показатели глубины промерзания грунта всегда отличаются, так как каждый год толщина снежного и ледяного покрова на заданной местности различная.

Чтобы точно определить высоту промерзания почвы, используется мерзлотомер – обсадная трубка с внутренним элементом — шлангом с водой и ограничителями, предупреждающими миграцию льда. На шланге имеется сантиметровая шкала. При выполнении измерений прибор погружается в почву на глубину ниже номинального промерзания. В местах, где с мерзлотомером контактирует мерзлая почва, вода в шланге превращается в лед. Через 10-12 часов шланг вынимается из трубки и по шкале определяется реальный уровень промерзания грунта.

Для расчета уровня промерзания грунта используется следующая формула:

d1 = d0 √M, где d1 – глубина промерзания согласно нормативам, d0 – отдельный параметр для каждого типа грунта, M – сумма абсолютных сезонных среднемесячных температур в данном регионе.

Показатели d0 – для песчаной и супесей – 0,28, глинистой почвы и суглинка – 0,23, крупнозернистого песка – 0,3, крупнообломочного грунта – 0,34. Показатели минусовых температур указаны в метеорологических справочниках либо СНиП, описывающих климатические условия конкретной местности.

Тип грунта определяет фирма, занимающаяся геодезическими исследованиями.

Комплекс работ включает

  • изучение геологического строения района;
  • выезд бригады специалистов на участок для бурения скважин, взятия проб грунта;
  • лабораторное исследование образцов для определения слоев земли;
  • составление технического отчета с рекомендациями по строительству – выбору материала для стен и типа фундамента.

На стоимость изыскания оказывают влияние количество скважин, погонных метров бурения и взятых образцов.

Компания «GeoCompani» выполняет работы по геодезии любой сложности для клиентов из Москвы и Московской области. Мы гарантируем выгодные цены и сжатые сроки исполнения заказа. Получить консультации специалистов и заказать услуги можно по телефону +7-495-777-65-35.

Закладка ленточного фундамента в Крыму: нюансы и секреты

Каждый крымчанин знает, насколько капризна погода на полуострове, а ведь именно от погоды зависят многие нюансы грамотной заливки ленточного фундамента. Если за последние 5 лет температура зимой не падала ниже -15 о , то в 2006 народ кутался в дубленки, потому что на улице было почти -30 о .

Чтобы фундамент дома не пострадал от внезапных холодов, сильных ливней или других капризов природы, необходимо соблюдать некоторые правила закладки фундамента в Крыму.

При закладке ленточного фундамента нужно учитывать три основных фактора:

  • тип грунта;
  • глубину его промерзания;
  • уровень залегания грунтовых вод.

Учитываем тип грунта

На нашем полуострове преобладают суглинки и глины, относящиеся к пучинистым грунтам. Это значит, что вода, удерживаемая грунтом, при морозе расширяется и выталкивает его (пучинит). Сила, с которой такой грунт воздействует на фундамент, может достигать десятков тонн. Но главная сложность заключается в том, что грунты пучинятся неравномерно. Если с одной стороны дома лежит снег, земля под ним промерзнет меньше, а значит меньшим будет и давление на фундамент.

Неравномерность давления способна сломать основание дома, если при его закладке не учитывались свойства пучинистого грунта.


Наиболее распространенное решение данной проблемы — замена пучинистого грунта на непучинистый. Хорошая гравийно-песчаная подушка способна творить чудеса. Она распределяет давление от дома равномерно на весь фундамент и гасит силу морозного пучения.

В регионах с сильными перепадами температур, рекомендуется устраивать подушку не только под самим фундаментом, но и рядом с ним.

В Крыму, где перепады температур зимой не являются критичными, для решения проблемы пучинистости грунта достаточно сделать трамбовку траншеи песком и гравием.

Влияние уровня промерзания грунта на тип заложения фундамента

Глубина заложения подошвы фундамента рассчитывается исходя из глубины промерзания грунта для конкретного региона. На полуострове Крым этот показатель колеблется от 0,6 м до 0,8м. Это один из самых низких показателей по России.

По глубине заложения ленточный фундамент бывает: мелкого и глубокого заложения.

Фундамент мелкого заложения, он же мелкозаглубленный, выполняется под несущие наружные и внутренние стены легких сооружений, таких как каркасные дома, дома из бруса или СИП-панелей.

Для того чтобы грамотно заложить данный тип фундамента, необходимо выбрать траншею до глубины промерзания. После этого на дно траншеи укладывается гравийно-песчаная подушка, таким образом, происходит замена пучинистого грунта на непучинистый. Эта простая манипуляция способна защитить фундамент и само здание от сил морозного пучения.

При закладке фундамента второго типа (глубокозаглубленного) траншея роется на 10-20 см ниже уровня промерзания грунта по региону.

Крыму глубина траншеи под фундамент глубокого заложения на ровном участке будет составлять 80-100 см.

Фундаменты глубокого заложения ставятся при высокой нагрузке на грунт (каменные дома в несколько этажей). Данный тип фундамента весьма затратный, т.к. малейшие неровности рельефа приведут к увеличению объема земляных работ, количеству залитого бетона и потраченных денег.

Дом из СИП-панелей имеет небольшой вес и не оказывает значительного давления на основание. К тому же грунты, преобладающие на полуострове, имеют небольшой коэффициент горизонтального и вертикального пучения. Это значит, что закладка заглубленного фундамента под дома из СИП-панелей на полуострове не рациональна.

Уровень грунтовых вод: влияние на выбор конструкции фундамента

Выбор конструкции фундамента напрямую зависит от уровня грунтовых вод (УГВ) и вида грунтовых наслоений.

Если на месте будущей постройки преобладают насыпные или намывные грунты, то это грунты со слабыми несущими способностями. Делать ленточный фундамент на подобных грунтах бессмысленно. В таких случаях ООО «СИП-Симферополь» предлагает своим клиентам плитный или свайный тип фундамента.

Если на участке строительства низкий уровень грунтовых вод, то поставить ленточный фундамент мелкого заложения не составит труда.

Читать еще:  Рассчитать трубу; понятно, доступно и точно

В случае, когда грунтовые воды проходят близко к поверхности, возможны два варианта:

  1. Производится копка траншеи под фундамент глубокого заложения, замена пучинистого грунта на непучинистый, гидроизоляция конструкции. Также необходимо будет обеспечить хороший дренаж грунта на прилегающей территории и разработать мероприятия по понижению уровня грунтовых вод на участке строительства.
  2. Более рациональный вариант — поставить свайный фундамент, о плюсах и нюансах которого можно прочесть в соответствующей статье

Подведем итог:

Для того чтоб фундамент действительно стал надежной опорой дома, нужно учитывать массу нюансов:

прогнозируемую нагрузку на основание;

технологические возможности (перепады по участку);

инженерно-геологические условия (УГВ, тип грунта и т.д.)

В ООО «Сип-Симферополь» всегда можно заказать геодезию грунта и проконсультироваться с инженером, чтобы быть уверенными в том, что ваш дом простоит долгие годы.

Калькулятор глубины промерзания

Глубина промерзания грунта является одной из основных характеристик, учитываемых при выборе конструктива фундамента строящегося дома. Но к сожалению среди частных застройщиков не редко случаются ошибки при попытках учесть значение этой характеристики. А именно: например, человек услышал, что ленточный фундамент нужно делать не выше глубины промерзания для его климатической зоны. Он заходит в интернет, вводит в поисковик фразу «какая глубина промерзания, к примеру, в Московской области» находит какую-то цифру (около 1,3-1,4 метра) и начинает копать траншею на эту глубину. При этом он не догадывается, что найденное им значение — это нормативная глубина промерзания.

Но ведь при определении геометрических характеристик фундамента нужно учитывать не нормативное значение, а расчётное, которое определяется с учётом различных коэффициентов, характеризующих такие параметры, как конструкция цокольного перекрытия в доме и средняя температура в помещении в холодное время года. Ведь сам по себе отапливаемый дом прогревает грунт вокруг себя, и промерзание по его периметру порой значительно меньше нормативной величины. И это можно будет увидеть ниже.

Чтобы узнать нормативные и расчётные значения глубины промерзания грунта в различных условиях, выберите ниже Ваши страну, регион и город и нажмите на кнопку «Определить глубину промерзания». Результаты будут представлены в виде двух таблиц. Если интересующего Вас населенного пункта в списке нет, выбирайте ближайший и желательно находящийся севернее от Вас.

Таблица 1 заполняется на основании формулы из СП 22.13330.2011 (актуализированная версия СНиП 2.02.01-83*):

где dfn нормативная глубина промерзания,м;

d величина, учитывающая тип грунта и равная для глин и суглинков — 0,23 м; для супесей и мелких и пылеватых песков — 0,28 м; для песков средней крупности, крупных и гравелистых — 0,30 м; для крупнообломочных грунтов — 0,34 м;

Mt безразмерный коэффициент, который определяется по СП 131.13330.2012 (актуализированная версия СНиП 23-01-99*) как сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зимний период в конкретном регионе.

Примечание: СНиП допускает использование данной формулы при глубинах промерзания до 2,5 метров. При большем промерзании, а также в высокогорных районах с резкими перепадами рельефа и нестабильными климатическими условиями значение dfn должно уточняться специальным теплотехническим расчётом. В рамках данного калькулятора мы на нём не останавливаемся.

Таблица 2 расчётных глубин промерзания (df) заполняется на основании формулы из того же СП 22.13330.2011 (актуализированная версия СНиП 2.02.01-83*):

где kh коэффициент, который учитывает тепловой режим в помещении в холодное время года. Значения его для отапливаемых помещений показаны в следующей табличке:

Для неотапливаемых помещений коэффициент kh = 1,1

Как можно определить глубину промерзания грунта в конкретном регионе

Промерзание грунтов – резкое изменение физико-механических свойств грунта из-за перехода из одного состояния в другое.

Изображение 1. Карта глубин промерзания грунтов.

Это достаточно сложный процесс, который по-разному протекает в различных видах грунтов. В природных условиях по особенностям промерзания земляного покрова можно выделить 3 основные группы:

  • суглинки и глины (I);
  • супеси, пески – мелкие и пылеватые (II);
  • средние пески, грунты – крупнозернистые и крупнообломочные (III).

Глубина и характер промерзания зависят от ряда метеорологических факторов таких, например, как температура воздуха, растительность, высота снежного покрова, тип грунта и степень его увлажнения. По данным исследований, при одинаковой сумме среднесуточных отрицательных температур воздуха глубина проникания нулевой изотермы для различных типов грунтов различна: для суглинков составляет 135 см; для мелких и пылеватых песков будет 139 см; для крупнообломочных почв составит 177 см. Неодинаковы и температура замерзания, и глубина проникновения в них отрицательной температуры.

Изображение 2. Таблица нормативов глубин промерзания.

При температуре около 0°С замерзают крупнообломочные грунты, при этом образуются заметные границы талого и мерзлого грунта. Слой, в котором происходит фазовое превращение воды при промерзании мелкодисперсной почвы, называется зоной промерзания, которая полностью разделяет талую и промерзшую почвы. У мелкодисперсных грунтов температура замерзания ниже температуры крупнообломочных. Так происходит, потому что мелкозернистые земляные покровы состоят из мелких пор и повышенного количества связной воды, замерзающей при более низкой температуре, чем происходит замерзание свободной воды. При этом грунтовая вода является связной, плотность которой более единицы, как правило, содержащей растворимые соли. Она испытывает давление от защемленного воздуха, имеет незначительную степень подвижности, чем вода в свободном состоянии. Совокупность указанных свойств понижает температуру замерзания влаги, а вместе с тем и непосредственно грунта.

Описание грунтов

Закладка фундамента – основы дома, составляет около 20 % общей стоимости строительства дома, поэтому важно не допускать ошибок при его закладке, ведь исправление их может обойтись дороже первоначальных затрат на возведение. Частные коттеджи строятся на любом типе почвы, за исключением илов и торфяников. Чтобы определить вид почвы, необходимо использовать информацию локального отделения архитектуры, кроме того, такую информацию можно получить просто от соседей, застройщиков либо от тех, кто копал колодцы для воды вблизи. Чтобы получить наиболее точную и полную информацию о грунте, нужно вырыть пробный колодец-шурф в пару метров глубиной. Прежде чем приступать к закладке фундамента, удаляют растительный слой грунта, который отличается более темным цветом и обилием корней и остатков растений. Толщина такого растительного слоя может быть как несколько сантиметров, так и м. Растительный слой грунта удаляется по площади всей будущей постройки и неравномерно уплотняется. Основной грунт располагается под растительным грунтом.

Схема закладки фундамента в промерзающем грунте.

Под строительство лучшим грунтом считается скальный и гравелистый, крупные и средние пески, так как на таких почвах возможна минимальная глубина заложения фундамента. Скальные грунты имеют особенность в том, что не сжимаются, не размываются водой и не промерзают. Поэтому закладку фундамента можно производить сразу на их поверхности. От конструктивных особенностей сооружения будет зависеть глубина заложения фундамента (особенно если планируется цокольное помещение или подвал). Кроме того, на глубину заложения влияет тип грунта, наличие грунтовых вод и глубина промерзания грунта. Участки для строительства следует выбирать с таким уровнем грунтовых вод, который находится значительно ниже глубины промерзания грунта. Если грунтовые воды идут глубже 2 м глубины промерзания грунта, их влияние не учитывается.

Земля – основа фундамента

На почву существенное влияние оказывает уровень подземных вод. Глубина залегания грунтовых вод обязательно должна быть больше глубины промерзания. Иначе можно отметить промерзание вод, вследствие которого происходит пучение почвы. Здесь появляются негативные моменты. Так как земля в результате вспучивания поднимается неравномерно, в зимнюю пору года, происходящие изменения приводят к неравномерному деформированию фундаментов.

Особенно важно узнать глубину промерзания почвы и уровень грунтовых вод, если основной грунт состоит из пылеватых и мелких песков или из глины, супеси и суглинков. Определить такие земли можно, просто опустив комок земли в воду. Если в воде комок легко распадался, такая почва станет проседать под основанием дома при намокании. Это те самые почвы, которые зимой при промерзании вспучиваются и вызывают деформацию фундамента. Определить материал грунта можно самому при помощи “теста”. Для этого необходимо взять комочек, скатать цилиндр и свернуть в тор.

Схема залегания подземных вод.

Если получилось – это свидетельствует, что почва глинистая. Когда таким образом свернуть тор не получается, то это суглинок. Если же и цилиндр невозможно сделать – супесь. Грунты, которые имеют в составе ледяные включения, называются мерзлыми.

Как уже говорилось, при строительстве необходимо учитывать фактор глубины промерзания грунта. Именно этот фактор в первую очередь зависит от географического положения местности. Усредненная глубина промерзания для приведенных ниже городов составляет:

  1. Псков, Волгоград, Смоленск, Великие Луки – 1,2 м.
  2. Пенза, Кострома, Саратов, Вологда – 1,5 м.
  3. Москва, Санкт-Петербург, Воронеж, Новгород – 1,4 м.

Определение глубины промерзания почв по регионам

За глубиной промерзания ведутся метеорологические наблюдения специализированными службами, по результатам которых составляются специальные карты. Определение глубины производится на основании вида почвы, ее влажности и продолжительности действия на нее отрицательных температур. Так, опираясь на карту (рис.1), можно определить, что, к примеру, глубина промерзания в Уфе – 1,8 м, а в Крыму – 0,6 м. Но не стоит забывать и об уровне грунтовых вод. Влажные грунты имеют свойство глубже промерзать, поэтому фундамент следует закладывать более глубоко. В таблице сведены данные по нормативной глубине промерзания в разных городах. (Рис.2)

На землях, которые подвержены вспучиванию, глубина заложения фундамента должна превышать глубину промерзания почвы не менее чем на 20 см. Ослабить влияние и выровнять давление от вспучивания почвы можно путем устройства под основанием фундамента песчаной подушки (в 50 см). При этом для упрочнения фундамента следует применить укрепление стальной арматурой или сеткой.

В случаях, когда необходимая глубина заложения ленточного фундамента больше 700 мм, в сухих почвах, благодаря песчаной подсыпке (высота которой до 1/2 высоты фундамента), можно сократить расходы на устройство фундамента. При этом важно соблюдать правильную последовательность работ, а именно: подсыпают в траншею крупный песок послойно – до 15 см каждый слой, после чего его увлажняют, затем тщательно трамбуют.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector