Глубина промерзания земли в пермском крае. Как определить глубину заложения фундамента в различных грунтах

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.

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.

Глубина заложения фундамента — проектируемая величина, которая зависит от типа здания или сооружения, климатической зоны, грунтов на участке и уровня залегания подземных вод. На эту величину также оказывает влияние конструкция здания (с подвалом или без), принцип его использования (с отоплением или без), этажность и масса.

Если говорить предметно, это та величина, на которую нужно будет закопать фундамент, для того чтобы он обеспечивал стабильную опору для сооружения. Бывают они двух видов:

Согласно нормам строительства для того чтобы противостоять силам морозного пучения, подошву необходимо заглублять на 15-20 см ниже уровня промерзания для грунта. При выполнении этого условия фундамент называют «глубокого заложения» или «заглубленный».

При глубине промерзания больше 2 метров проведение земляных работ имеет очень большие объемы, велик также расход материалов и очень высока цена. В этом случае рассматривают другие типы фундаментов — свайные или , а также возможность заложения выше нормативной точки промерзания. Но это возможно только при наличии грунтов с нормальной несущей способностью, обязательном утеплении цоколя и фундамента, а также при устройстве утепленной отмостки. В этом случае глубина заложения уменьшается в разы и обычно составляет менее метра.

Иногда фундамент заливают прямо на поверхности. Это — вариант для хозпостроек, причем, скорее всего из древесины. Только она в таких условиях способна компенсировать возникающие перекосы.

Предварительные изыскания

Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый «сухой» участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.

Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.

Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.

Исследуем геологию своими руками

Для проверки геологического строения грунтов своими руками вооружаемся лопатой. Во всех пяти точках — под углами будущего строения и в середине — придется копать глубокие ямы. Размер: метр на метр, глубина — не менее 2,5 м. Стенки делаем ровные (хотя бы относительно). Выкопав яму, берем рулетку и листок бумаги, замеряем и записываем слои.

Что можно увидеть в разрезе:

Часто сложности возникают при попытках различить глиносодержащие грунты. Иногда достаточно только на них посмотреть: если преобладает песок и имеются вкрапления глины — перед вам супесь. Если преобладает глина, но есть и песок — это суглинок. Ну а глина не содержит никаких вкраплений, копается тяжело.

Есть еще один метод, который поможет вам удостоверится насколько правильно вы определили грунт. Для этого из увлаженного грунта скатывают руками валик (между ладонями, как когда-то в детском саду) и сгибают его в бублик. Если все рассыпалось — это малопластичный суглинок, если развалилось на куски — пластичный суглинок, если осталось целым — глина.

Определившись с тем, какие грунты у вас находятся на выбранном участке, можно приступать к выбору типа фундамента.

Глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод

Все особенности проектирования описаны в СНиП 2.02.01-83*. Обобщенно все можно свести к следующим рекомендациям:

Как видите, в основном уровень заложения фундамента фундамента определяется наличием подземных вод и тем, насколько сильно промерзают грунты в регионе. Именно морозное пучение становится причиной проблем с фундаментами (или изменение уровня грунтовых вод).

Глубина промерзания грунтов

Чтобы примерно определить до какого уровня промерзают грунты в вашем регионе, достаточно взглянуть на расположенную ниже карту.

По этой карте можно примерно определить уровень промерзания грунтов в регионе (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)

Но это — усредненные данные, так что для конкретной точки определить значение можно с очень большой погрешностью. Для пытливых умов приведем методику расчета глубины промерзания грунта в любой местности. Вам нужно будет знать только средние температуры за зимние месяцы (те, в которых среднемесячная температура имеет отрицательные значения). Можете посчитать сами, формула и пример расчета выложены ниже.

D fn — глубина промерзания в данном регионе,

Do — коэффициент, учитывающий типы грунта:

• для крупнообломочных грунтов он равен 0,34;
• для песков с хорошей несущей способностью 0,3;
• для сыпучих песков 0,28;
• для глин и суглинков он равен 0,23;

M t — сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму в вашем районе. Находите статистику службы метрологии по вашему региону. Выбираете месяца, в которых среднемесячная температура ниже нуля, складываете их, находите квадратный корень (есть функция на любом калькуляторе). Результат подставляете в формулу.

Например , собираемся строиться на глине. Средние зимние температуры в регионе: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.

Расчет промерзания грунта будет таким:

1. M t =2+12+15+10+4=43, находим квадратный корень из 43, он равен 6,6;
2. D fn = 0,23*6,6= 1,52 м.

Получили, что расчетная глубина промерзания по заданным параметрам: 1,52 м. Это еще не все, учесть нужно будет ли отопление, и, если будет, какие температуры будут поддерживаться в нем.

Если здание неотапливаемое (баня, дача, стройка будет идти несколько лет), применяют повышающий коэффициент 1,1, который создаст запас прочности. В этом случае глубина заложения фундамента 1,52 м * 1,1 = 1,7 м.

Если здание будет отапливаться, грунт тоже будет получать порцию своего тепла и промерзать будет меньше. Потому при наличии отопления коэффициенты понижающие. Их можно взять из таблицы.

Коэффициенты, учитывающие наличие отопления в здании. Получается, чем теплее в доме, тем на меньшую глубину нужно заглублять фундамент (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)

Итак, если в помещениях будет постоянно поддерживаться температура выше +20°С, полы с утеплением, то глубина заложения фундамента будет 1,52 м * 0,7 = 1,064 м. Это уже меньшие затраты, чем углубляться на 1,52 м.

В таблицах и на картах приведен средний уровень за последние 10 лет. Вообще, наверное, в расчетах стоит использовать данные за самую холодную зиму, которая была за последние 10 лет. Аномально холодные и бесснежные зимы бывают примерно с такой периодичностью. И при расчетах желательно ориентироваться на них. Ведь вас мало успокоит, если отстояв 9 лет, на 10-й ваш фундамент даст трещину из-за слишком холодной зимы.

На какую глубину копать фундамент

Вооружившись этими цифрами и результатами исследования участка, нужно подобрать несколько вариантов фундаментов. Самые популярные — и столбчатый или свайный. Большинство специалистов сходится во мнении, что при нормальной несущей способности грунта их подошва должна находиться на 15-20 см ниже глубины промерзания. Как ее посчитать, мы рассказали выше.

Глубина заложения фундамента — это уровень, на который необходимо углубить фундамент

• Опираться подошва должна на грунт с хорошей несущей способностью.
• Фундамент должен погружаться в несущий слой минимум на 10-15 см.
• Желательно чтобы грунтовые воды располагались ниже. В противном случае необходимо принимать меры по отведению воды или понижению их уровня, а это требует очень больших средств.
• Если несущий грунт находится слишком глубоко, стоит рассмотреть вариант свайного фундамента.

Выбрав несколько типов фундамента, определив для них глубину заложения, проводят ориентировочный подсчет стоимости каждого. Выбирают тот, который будет экономичнее.

Еще обратите внимание, что для уменьшения глубины заложения фундамента можно применять утепленную у. При строительстве ленточного фундамента мелкого заложения отмостка обязательна.

Мелкозаглубленный фундамент

Иногда фундамент глубокого заложения строит очень дорого. Тогда рассматривают свайный (свайно-ростверковый) или фундаменты мелкого заложения (мелкозаглубленные). Их еще называют «плавающими». Их только два вида — это монолитная плита и лента.

Плитный фундамент считается самым надежным и легко предсказуемым. У него такая конструкция, что она может получить значительные повреждения только при грубых просчетах при проектировании. Тем не менее, и его можно испортить.

Тем не менее, застройщики плитные фундаменты не любят: они считаются дорогими. На них уходит много материала (в основном арматуры) и времени (на вязку той же арматуры). Но иногда плитный фундамент получается дешевле ленточного глубокого заложения или даже свайного. Так что не сбрасывайте его сразу со счетов. Он бывает оптимальным, если строить хотят тяжелое здание на пучнистых или сыпучих грунтах.

Мелкозаглубленная лента может иметь глубину от 60 см. При этом она должна опираться на грунт с нормальной несущей способностью. Если глубина плодородного слоя больше, то глубина заложения ленточного фундамента увеличивается.

С ленточными фундаментами мелкого заложения под легкие здания все очень просто: они работают хорошо. Комбинация со срубом из бревна или бруса — это экономный и в то же время надежный вариант. Если и случаются перегибы ленты, то упругая древесина отлично с ними справляется. Почти также хорошо себя на такой основе чувствует себя каркасный дом.

Более внимательно нужно просчитывать если на мелкозаглубленном ленточном фундаменте собираются строить задние из легких строительных блоков (газобетона, пенобетона, и т.п.). Они на изменения геометрии реагируют не самым лучшим образом. Тут нужна консультация опытного и, обязательно, компетентного специалиста с большим опытом.

А вот под тяжелый дом мелокзаглубленный ленточный фундамент ставить невыгодно. Чтобы передать всю нагрузку, его нужно делать очень широким. В этом случае, скорее всего, дешевле будет плитный.

Как работает мелкозаглубленый фундамент

Этот тип используется тогда, когда бороться с силами пучения слишком дорого и не имеет смысла. В случае с фундаментами мелкого заложения с ними и не борются. Их, можно сказать, игнорируют. Просто делают так, что фундамент и дом поднимаются и опускаются вместе с вспучившимся грунтом. Потому их еще называют «плавающими».

Все что при этом необходимо — обеспечить стабильное положение и жесткую связь всех частей фундамента и элементов дома. А для этого нужен правильный расчет.

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 . 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. 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 : промерзают чуть меньше , 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.

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 , которые закладываются на глубину выше глубины промерзания, но благодаря утеплению грунта остаются устойчивыми.

Читайте так же:

• 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.
• 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 – 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 – 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 - 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.

Из данной статьи вы узнаете, что собою представляет понятие глубины промерзания грунта и почему его необходимо учитывать при проектировании фундаментов . Мы рассмотрим нормативные величины ГПГ для разных регионов России и узнаем, как определить фактическую и расчетную величину глубины промерзания почвы согласно действующим нормативам СНиП.

Глубина промерзания грунта (ГПГ) - нормативное понятие, которое описывает среднестатистическую глубину, на которою почва промерзает в холодное время года.

Для расчета глубины промерзания берется среднестатистический показатель сезонного промерзания в конкретном регионе за последние 10 лет.

Рис. 1.0

Уровень промерзания почвы - одна из основных величин, которые учитываются при проектировании фундаментов любого типа. Если в основе расчетов будет лежать неправильный показатель ГПГ, либо данный фактор будет не учитываться вообще, проектировщик не сможет рассчитать требуемую глубину заложения фундамента.

Рис. 1.1 : Характерный признак неправильно рассчитанной глубины заложение фундамента и, как следствие, повреждение здания под воздействием пучения грунта

Морозное пучение происходит в промерзших пластах почвы, пропитанных влагой. Грунтовые воды, при замерзании, склонны к увеличению своего объема на 2-9%, в результате такого расширения пропитанная водой почва начинает подниматься вверх и давить на фундамент здания, оказывая на него выталкивающее воздействие.

При таком расположении основание полностью лишено воздействия вертикальных сил пучения (выталкивающего давление почвы, находящейся под фундаментной лентой). Фундамент подвергается лишь касательному пучению (в результате трения стенок основания и боковых пластов пучинистой почвы), влияние которого можно устранить с помощью обустройства уплотняющей отсыпки по периметру стенок фундамента.

Рис 1.2

Перед началом любого строительства, проводящегося на пучинистых грунтах, необходимо выяснить ГПГ в конкретном регионе, чтобы в дальнейшем иметь возможность подобрать оптимальную глубину заложения фундамента .

Глубина промерзания СНИП

ГПГ - величина, которую без наличия специального оборудования невозможно определить непосредственно перед началом строительства, поскольку ее расчеты требуют предварительного анализа конкретной местности на протяжении более чем 10-ти лет. В строительной практике, для определения глубины промерзания, используются нормативные данные о ГПГ и базовая информация для ее расчета, заложенная в документах СНиП.

До недавнего времени основным документом, в котором были приведены данные о глубине промерзания грунта, являлся СНиП № 20101-82 "Климатология и геофизика строительства", и сопутствующие ему карты разных регионов Российской Федерации.

В данный документах приведены среднестатистические показатели глубины промерзания почвы для конкретных регионов РФ, ознакомится с которыми вы можете в таблице 1.1

Таблица 1.1 : Нормативная глубина промерзания почвы в разных городах России

ГПГ зависит от двух основных факторов - среднестатистических минусовых температур в конкретных регионах и типа грунта.

Косвенным фактором, влияющим на ГПГ, является толщина снежного покрова, которым укрыт грунт - чем он толще, тем меньшей будет глубина промерзания. Стоит учитывать, что данные, указанные в нормативных таблицах СНИП, не учитывают толщину снежного покрова, поэтому фактическая величина ГПГ в регионе всегда будет меньшей, чем глубина, указанная в таблице 1.1.

Рис. 1.3

Неравномерное пучение, которое происходит в местах, где почва обладает разной глубиной промерзания, крайне негативно сказывается на состоянии фундамента - из-за различных выталкивающих сил, воздействующих на фундаментную ленту , основание дома перекашивается, в результате чего возникают трещины на стенах и цоколе. Если вы очищаете снег вокруг постройки - делайте это по всем периметру здания, и не формируйте сугробы возле одной из стен дома.

Глубина промерзания грунта в Подмосковье

Как свидетельствуют отзывы опытных строителей, свыше 80% грунтов в Москве и области представлены пучинистой почвой - суглинком, глиной, песками, супесями. При строительстве домов на таких грунтах крайне важно учитывать глубину их промерзания, поскольку фундамент, заложенный выше требуемого уровня, не будет обладать ожидаемой от него надежностью и долговечностью.

ГПГ в Подмосковье варьируется достаточно сильно - от 90 до 200 сантиметров. Такие колебания обусловлены разной плотностью грунтов - чем большая плотность, и чем выше уровень залегания грунтовых вод, тем сильнее будет промерзать почва.

Среднестатистической расчетной величиной ГПГ, учитываемой при строительстве зданий в Подмосковье, принято считать 140 сантиметров. Более детальные показатели для разных городов Подмосковья вы можете увидеть в таблице 1.2.

Таблица 1.2 : Глубина промерзания грунта в Московской области

Расчетная глубина промерзания грунта

Расчетная величина ГПГ, согласно нормативам СНИП, определяется по формуле: h = √M*k, в которой:

• М - сумма максимальных показателей минусовых температур в холодное время года;
• k - коэффициент, отличающийся для разных видов грунтов.

Величина коэффициента, использующегося в расчетной формуле, составляет:

• 0,23 - для глинистой почвы и суглинков;
• 0,28 - для пылеватой и мелкой песчаной почвы, супесей;
• 0,3 - для средне крупных гравелистых и крупных песков;
• 0,34 - для почвы с вкраплениями крупнообломочных горных пород.

Для примера, определим расчетную величину ГПГ для Вологды. Данные среднемесячных минусовых температур для этого города мы можем взять в документе СНИП № 2101.99.

Для Вологды она составляет:

Из данной таблицы мы определяем значение M - для этого нам нужно суммировать показатели месяцев, обладающих минусовыми температурами.

• M = 11,6 + 10,7 + 5,4 + 2,9 + 7,9 = 38,5.

Теперь нам нужно извлечь квадратный корень из получившейся величины:

• √38,5 = 6,2.

Что позволяет выполнить расчеты согласно основной формуле, учитывая коэффициент типа грунта, на котором будут выполняться строительные работы. Для примера используем коэффициент суглинистой почвы, он равен 0,23.

• h = 6,2 * 0.23 = 1,43

В результате мы получаем расчетную величину промерзания суглинистой почвы в Вологде равную 143 сантиметрам. Аналогичным образом расчеты выполняются для любых видов почв в других городах России.

Как определить реальную глубина промерзания грунта

Рис. 1.4 : Нормативная глубина промерзания грунта в РФ (данные на 2006 год)

Для определения реальной глубины промерзания используется специальный прибор - мерзлотомер. Данное устройство представляет собою обсадную трубку, внутри которой размещен наполненный водой шланг с внутренними ограничителями передвижения льда. На шланг нанесена сантиметровая разметка.

Мерзлотомер погружается в грунт на глубину, равную фактической величине ГПГ (все измерения проводятся в холодное время года). Вода в трубке мерзлотомера превращается в лед на участке, где с прибором контактирует промерзшая почва.

Рис. 1.5

Спустя 10-12 часов после погружения устройства в почву шланг с водой изымается из обсадной трубки и по замершему участку воды определяется реальная глубина промерзания почвы.

Наши услуги

Услуги компании "Богатырь" это забивка свай и лидерное бурение . Мы имеем собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай . Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку:

Статьи по теме

Полезные материалы

JQuery(document).ready(function(){ jQuery("#plgjlcomments1 a:first").tab("show"); });

Прежде чем начать возведение любого здания необходимо произвести расчёт глубины заложения его основания, и ленточный фундамент здесь не исключение. В России для определения глубины фундамента существуют строительные правила (СП, раньше назывались СНиП). Как вычислить с помощью СП, нужную нам глубину и пойдёт речь в данной статье.

В общем случае, глубина заложения фундаментов определяется следующими условиями:

• расчетная глубина промерзания в данной местности;
• свойства грунта (пучинистый или не пучинистый, несущая способность);
• близость грунтовых вод и возможность сезонного изменения их уровня;
• предназначение и конструкция здания;
• сумма нагрузок и возможные воздействия на фундамент;
• рельеф участка, на котором планируется постройка;
• наличие соседних фундаментов;
• глубина заложения коммуникаций;
• вероятность размыва или подтопления при паводке;
• экономические соображения.

При расчёте глубины заложения фундамента, необходимо учесть следующие факты:

• Несущая способность грунта под фундаментом должна быть достаточной.
• Грунт, на который опирается фундамент, не должен менять свои несущие свойства при увлажнении.
• Если грунт глинистый, то фундамент должен быть заложен ниже слоев в которых возможны движения из-за промерзания.
• Чем больше глубина залегания фундамента, тем выше несущая способность грунта под ним.

Чем больше влажность грунта, и чем ниже глубина промерзания, тем больше будут силы морозного пучения, которые действуют на ленточный фундамент снизу и с боков, пытаясь вытолкнуть и сжать его. Есть два пути борьбы с этим вредным явлением. Первый — это увеличить глубину заложения фундамента, до отметки ниже глубины промерзания. Второй – провести специальные теплотехнические мероприятия или же проще говоря утеплить фундамент и отмостку. Также могут потребоваться дополнительные мероприятия — замена и уплотнение грунта, дренаж.

Нормируемая и расчетная глубины промерзания

Прежде чем определить расчетную глубину промерзания, сначала нужно вычислить нормируемую глубину промерзания грунта в том месте, где будет возводиться постройка. Нормируемая глубина, по сути, определяет некую усреднённую максимальную глубину промерзания в данной местности с учётом типа грунтов на строительной площадке. Расчётная же глубина вносит коррективы с учётом типа и назначения постройки.

Рассмотрим, как вычислить расчётную глубину промерзания грунта для конкретного региона на примере:

Нормируемая глубина промерзания рассчитывается по формуле 5.3 (п.п. 5.5.3) из (СНиП 2.02.01-83*):

С 2010 года в соответствии с Федеральным законом 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», предписано все СНиП-ы считать СП (свод правил) (ст.42 п.2.). Также п.5. Статьи 43 данного ФЗ предписывает до 1 июля 2012 года актуализировать все СНиП-ы. Поэтому на данный момент необходимо руководствоваться СП. В данном случае , т.к. СНиП 2.02.01-83* утратил свою силу.

d fn =d 0√ M t

где, M t -коэффициент, равный сумме значений среднемесячных отрицательных температур за год в районе постройки здания. Определяется из СП 131.13330.2012, а при отсутствии в нем данных для конкретного города или области строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d 0 - поправочный коэффициент для различных типов грунтов, равен 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.

Отметим, что данная формула справедлива только для районов строительства, где нормативная глубина промерзания меньше 2,5 метров, для районов же где она больше, а также для горной местности, следует руководствоваться .

Чтобы получить M t , откроем в (СНиП 23-01-99) таблицу 3 («Средняя месячная годовая температура воздуха»), найдём в ней свой город (Для примера возьмём Воронеж). Далее надо взять из таблицы 3 все месяца (за год) с отрицательной температурой и складываем значения. Для Воронежа это: -9,8; -9,6; -3.7; -0.6; -6.2; складываем, получается 29,9 (знак минус не учитывается). Определяемся с типом грунтов на участке для строительства и определяем d 0 , пусть для примера будет глина (d 0 =0.23 м). Теперь подставляем полученные значения в формулу и получаем нормируемую глубину промерзания для нашего участка:

0,23 м*√29,9=1,26 м

Теперь чтобы вычислить расчётную глубину промерзания, смотрим формулу 5.4 из СП 22.13330.2011:

где, d fn – нормативная глубина промерзания, которую мы определили ранее;

k h – коэффициент учитывающий тепловой режим здания. Для отапливаемых сооружений берется из таблицы №1, для не отапливаемых этот коэффициент равен 1.1, кроме районов с минусовой среднегодовой температурой.

Допустим, у меня дом без подвала с утеплённым полом, средняя температура 20 и более градусов, значит мой коэффициент k h =0.7 (из таблицы №1). Подставляем в формулу:

1,26 м*0.7=0,882

Получилось, что глубина фундамента моего дома с неотапливаемым подвалом в Воронеже, на участке с глинистой почвой, должна быть не менее 90 см (с учётом, что грунтовые воды достаточно глубоко, об этом читайте далее).

Естественно, среднесуточная температура в таблице №1 берётся для холодного периода (месяца с отрицательной средней температурой).

Если дом с неотапливаемым подвалом, но сам дом отапливается, и при этом расчётная среднесуточная температура в подвале – отрицательная (в холодный период). В таком случае, глубина заложения фундамента после вычисления расчётной глубины заложения, принимается с учётом таблицы №3. (Таблица №3 учитывает близость грунтовых вод и тип грунта.)

Глубина заложения внутренних фундаментов (фундаменты под перегородки, под внутренние несущие стены) для таких зданий принимается с учётом таблицы №3, после вычисления расчётной глубины промерзания при коэффициенте k h = 1. При этом, нормативная глубина промерзания определяется с учетом средней температуры в холодное время в подвале. Счет начинается от пола подвала.

Глубина заложения наружных фундаментов для таких зданий принимается равной наибольшей из рассчитанной для внутренних фундаментов, либо расчётной глубине промерзания при k h =1, начиная счёт от уровня земли.

Если здание неотапливаемое, то глубину заложения принимают с учётом таблицы №3. Если при этом у здания нет подвала, то счёт начинается от уровня земли, если подвал есть, то от пола подвала.
В некоторых случаях допускается глубину фундамента назначать без учёта расчётной глубины промерзания:

• В результате проб, определено, что грунты на участке для строительства не имеют пучинистых свойств;
• Расчёты подтверждают, что в результате движения грунтов при замерзании и оттаивании, конструкционная надёжность здания не нарушается;
• Фундамент и отмостка утеплены (Внимание, это мероприятие требует отдельного расчёта).

Ниже приведена таблица с вычисленными значениями нормируемой глубины промерзания для некоторых городов России, чтобы облегчить расчёты.

Близость грунтовых вод

Близость грунтовых вод к поверхности на участке для застройки, может изменить глубину заложения фундамента, и это обязательно надо учитывать при расчётах. Согласно (СНиП 2.02.01-83*) глубина заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод, определяется из следующей таблицы (таблица немного видоизменена для удобства чтения, но смысл её тот же что и СП):

Уровень грунтовых вод принимается в наивысшем их состоянии, т.е. в весенний период.

На самом деле, если уровень грунтовых вод близок к поверхности, лучше рассмотреть альтернативу ленточному фундаменту.

Посмотрите видео о дренаже (ещё один способ борьбы с морозным пучением):

Выводы

• Глубина заложения ленточного фундамента это расчётная величина, но прежде чем её определить, необходимо получить все неизвестные параметры, а к таковым относятся: тип и свойства грунта на строительной площадке, уровень грунтовых вод в наивысшем положении, средняя температура в подвале в зимний период (если дом с подвалом и отапливаемый). Так же может потребоваться определение среднемесячной температуры в холодный период, если в нет данных для вашего населённого пункта, эти данные могут дать только метеорологические станции.
• Возможно уменьшить глубину заложения ленточного фундамента, если утеплять фундамент и отмостку, т.е., по сути, использовать технологию мелкозаглубленного ленточного фундамента.
• В классическом варианте ленточный фундамент закладывается ниже расчётной глубины промерзания в данной местности с учётом типа грунта на строительном участке. А при наличии грунтовых вод, уровень которых, в наивысшем положении, выше чем расчётная глубина промерзания + 2 метра, следует учитывать и этот фактор.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.