Среднемесячная глубина промерзания грунта

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

Глубина промерзания грунта по нормативам СНиП

Город М √М Глубина промерзания по СНиП (м)
Суглинки и глина 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 1,2 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

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта.

df  = kh * dfn

  • где dfn – нормативная глубина промерзания, определяемая;
  • kh – коэффициент, который учитывает влияние теплового режима сооружения, применяемый: для наружных фундаментов отапливаемых помещений; а так же для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых помещений kh = 1,1, помимо районов с отрицательной среднегодовой температурой.

Пояснение

  • В районах, где среднегодовая температура отрицательна, расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых помещений должна определяться специальным расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания грунта должна определяться теплотехническим расчётом. Точно такой же расчет необходим если планируется применение постоянной теплозащиты основания, либо если тепловой режим проектируемого помещения может заметно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
  • Для помещений с нерегулярным отоплением при определении kh за расчетную температуру воздуха необходимо принимать ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.
Таблица значений влияющих на тепловой режим помещений.

Особенности сооружения

Коэффициент kh при расчетной среднесуточной 
температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °С

0

5

10

15

20 и более

Без подвала с полами, устраиваемыми:

         

по грунту

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

на лагах по грунту

1

0.9

0.8

0.7

0.6

по утепленному цокольному перекрытию

1

1

0.9

0.8

0.7

с подвалом или техническим подпольем

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

Пояснения:

  • Указанные в таблице значения коэффициента kh относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента af< 0,5 м; если af 1,5 м, значения коэффициента kh повышают на 0,1, но не более чем до значения kh= 1; при промежуточном значении af значения коэффициента kh определяют интерполяцией. 
  • К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии – помещения первого этажа. 
  • При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

Важно: По мере укрупнения фракции грунта будет увеличиваться и глубина его промерзания. Глубина промерзания глинистых почв будет зависеть от степени пучинистости, потому что большое количество влаги в слоях земли приводит к повышению показателей морозного пучения. Здесь наглядно работает закон физики – при замерзании молекулы воды расширяются.

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
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.

Морозное пучение грунта и фундамент

Морозное пучение – это деформация почвы при замерзании и оттаивании, оно зависит от количества воды содержащейся в грунте, чем ее больше, тем выше уровень пучения.

  • Низкий показатель увеличения объема у песчаных грунтов.
  • Каменистые и скалистые почвы сводят фактор пучения к нулю.
  • Какое влияние имеет снежный покров.
  • Чем больше снега, тем ниже уровень промерзания.
  • Владельцы частных домов наносят вред строению и почве, расчищая территорию рядом с домом от выпавшего снега. В итоге получается неравномерное промерзание. Земля получает возможность промерзнуть, увеличиться в объеме и повредить фундамент. В период потепления почва будет оттаивать неравномерно, соответственно просыхать и прогреваться также неравномерно.

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.

Морозное пучение грунта — это свойство, определяющее деформацию грунта в процессе замерзания – оттаивания. Тем больше вспучиванию подвержен грунт при промерзании, чем больше воды в нем накапливается. Говоря научным языком, пучинистый грунт – это дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения.

Сильнее остальных морозному пучению подвержены пылеватые и глинистые грунты, наиболее проводящие и удерживающие влагу (объем грунта может увеличиваться до 10%, то есть при глубине промерзания 1,5 м – на 15 см). Песчаные грунты подвержены пучению гораздо меньше, а каменистые и скальные – практически не подвержены.

Ну и само собой получается, что чем больше в году месяцев с отрицательными температурами, тем глубже будет промерзать грунт.

Так, для справки, выглядит конечная сводная таблица глубин промерзания грунтов по СНиП для ряда городов.

Среднемесячная глубина промерзания грунта

Причем глубина промерзания грунтов по СНиП зависит не только от типа самих грунтов на строительной площадке, но косвенно еще и от толщины снежного покрова.

График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова

График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова

Поэтому когда вы расчищаете зимой снег на своём участке вы, сами того не подозревая, формируете в одном месте сугробы, а около дома – очищенную поверхность. Тем самым вы своими же руками создаёте неравномерность промерзания грунта на своем участке. А это может неблагоприятным образом сказаться на фундаменте вашего деревянного дома.

Морозное пучение грунта и фундамент

Учитываются следующие факторы:

  • Давление на грунт фундаментом
  • Сопротивление грунта
  • Выталкивающие силы вспучивания
  • Боковые касательные силы
  • На какую высоту поднимется фундамент силами вспучивания
  • Уровень пролегания грунтовых вод
  • На какую глубину промерзает почва

Пренебрегать расчетами при закладке фундамента и постройке здания опасно. Последствия будут непоправимые. Выталкивающая сила вспучивания поднимет фундамент, что приведет к его деформации и может произойти разрушение здания.

Для прокладки трубной магистрали берется показатель по строительным нормам и правилам. В Московской области эта величина составляет от 1 до 1.5 м. зависит от местности.

Учитывать промерзание почвы необходимо. Если трубы проложить выше уровня промерзания, то в морозы может произойти замерзание воды в трубах. Если в частном секторе есть возможность отогреть трубопровод (костры, газовые горелки для открытых труб), то для городской магистрали остается одно, ждать потепления.

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.

Глубина сезонного промерзания грунта

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

Советом для создания дополнительного утепления фундамента может стать посадка по периметру дома невысокого кустарника, который будет собирать на себе снежный вал для защиты основания от холода.