Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Расчет нормативной глубины промерзания грунта.

Дополнительная информация

Расчет нормативной глубины промерзания грунта выполняется в соответствии с СП 50-101-2004 п. 12.2, и актуализированной версией строительной климатологии СП 131.13330.2012. Расчетная глубина сезонного промерзания грунта рассчитывается с учетом характеристики грунтов, теплового режима и особенностей сооружения и среднесуточной температуры воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам.

Информация актуальна на начало 2021 года.

Глубина заложения фундаментов должна приниматься с учетом:

  • Назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты;
  • Глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций;
  • Существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
  • Инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, карстовых полостей и пр.);
  • Гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения;
  • Глубины сезонного промерзания грунтов.

В отапливаемых помещениях расчетная глубина промерзания грунта может значительно отличаться от нормативной и зависит от температуры воздуха в помещении, прилегающем к внешним фундаментам. Данное правило актуально только при постоянно поддерживаемой температуре. В помещениях с не постоянным отоплением необходимо указывать минимально возможную температуру воздуха.

При устройстве фундамента выше глубины промерзания без специальной подготовки и расчетов, возможно его выпучивание, которое может нанести ущерб как самому фундаменту, так и всей постройке в целом.

Глубина промерзания грунта Беларусь

Таблица глубины промерзания грунта в Беларуси:

Область, пунктСредняя из максимальных за год, смНаибольшая из максимальных, смТип грунта
Витебская область
Езерище67130Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине 0,5-0,6 м моренным суглинком
Верхнедвинск59105Тяжелый суглинок, подстилаемый на глубине 0,5 м глиной
Полоцк60122Пылеватая супесь, подстилаемая на глубине 0,5-0,6 м моренным суглинком
Шарковщина89134Тяжелый суглинок, подстилаемый на глубине 0,3-0,4 м глиной
Витебск73142Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине 0,5-0,6 м моренным суглинком
Лынтупы63123Супесь, подстилаемая песком
Докшицы82130Супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком
Лепель5399Супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком
Сенно79129Моренный суглинок
Орша71140Легкий пылеватый суглинок, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком
Минская область
Вилейка80148Легкая супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком
Борисов71147Легкий суглинок, подстилаемый на глубине около 1 м песком
Воложин5197Моренный суглинок
Минск63137Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине около 1 м песком
Березино77150Легкая супесь, подстилаемая на глубине до 1 м песком
Столбцы5590Супесь, подстилаемая на глубине 0,4-0,5 м моренным суглинком
Марьина Горка79134Легкая супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком
Слуцк71133Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине около 1 м песком
Гродненская область
Ошмяны78142Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине 0,5 м моренным суглинком
Лида58113Супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком
Гродно65134Суглинок, подстилаемый на глубине до 1 м моренным суглинком
Новогрудок3575Легкий суглинок и пылеватая супесь, подстилаемые на глубине 0,3-0,4 м моренным суглинком
Волковыск76149Супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком
Могилевская область
Горки76145Легкий суглинок
Могилев65130Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине до 1 м моренным суглинком
Кличев82150Супесь, подстилаемая на глубине около 1 м моренным суглинком
Славгород75140Супесь, подстилаемая на глубине около 1 м моренным суглинком
Костюковичи77150Супесь, подстилаемая на глубине около 1 м моренным суглинком
Бобруйск69132Супесь, подстилаемая на глубине около 1 м моренным суглинком с прослойкой песка
Брестская область
Барановичи92150Супесь, подстилаемая на глубине 0,6-0,7 м песком или моренным суглинком
Ганцевичи39112Песок и легкий суглинок, подстилаемый песком
Ивацевичи47127Супесь, подстилаемая на глубине 0,5-0,6 м песком
Пружаны77150Супесь, подстилаемая на глубине около 1 м моренным суглинком или супесью
Высокое59115Супесь, подстилаемая на глубине 0,5-0,6 м моренным суглинком
Полесский63100Песок
Брест55Песок
Пинск62121Пылеватая супесь, подстилаемая на глубине около 1 м суглинком
Гомельская область
Жлобин75120Супесь, подстилаемая на глубине около 1 м моренным суглинком
Чечерск61150Супесь, подстилаемая на глубине около 1 м моренным суглинком
Октябрь63119Песок, подстилаемый на глубине около 1 м моренным суглинком
Гомель63148Песок
Василевичи69150Пылеватая супесь и песок
Житковичи48102Песок
Мозырь68135Супесь, подстилаемая на глубине 0,3-0,4 м песком
Лельчицы58106Песок
Брагин62115Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине около 1 м песком

Расчет уровня почвенного промерзания

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

Таблица — глубина промерзания грунта по СНИП
Таблица — глубина промерзания грунта по СНИП
  • суглинки или глинистые земли – 0,23;
  • супеси, пылеватые и мелкодисперсные пески – 0,28;
  • пески крупной, средней и гравелистой фракции – 0,3;
  • крупнообломочный вид – 0,34.

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

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

При расчете этого параметра лучше не надеяться на

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

Глубина промерзания грунта по регионам России (карта таблица)

ГородГлубина промерзания грунта, см
Архангельск175
Владивосток180
Вологда170
Екатеринбург190
Иркутск190
Казань175
Калининград80
Красноярск200
Курск130
Москва130
Нижний Новгород155
Новосибирск220
Омск220
Орел130
Пермь190
Псков120
Ростов-на-Дону90
Рязань130
Самара165
Санкт-Петербург120
Саратов145
Симферополь70
Сургут270
Тюмень210
Хабаровск190
Челябинск215
Якутск240
Ярославль170

Влияние морозного пучения грунта

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

Сила морозного пучения
Сила морозного пучения

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

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

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

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

Воздействие пучения грунта на плитный фундамент
Воздействие пучения грунта на плитный фундамент

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

Пример расчета глубины промерзания грунта

СП 22.13330.2010 «Основания зданий и сооружений» подробно расписывает методику расчета глубины промерзания почвы, мы попробуем вкратце разобрать основные положения и разберем пример.

В разных регионах и тем более в различных широтах, глубина промерзания почвы может сильно отличаться. Большое влияние на эту величину оказывают климатические факторы, гранулометрический состав грунта и вышележащая поверхность. Но раз все они участвуют в формировании величины промерзания, значит их можно объединить в одно выражение.

Нормативная глубина промерзания грунта (формула): df = d × √Mt

Расчетная глубина промерзания грунта (формула): df = d × √Mt × kh

  • df — глубина промерзания;
  • d — коэффициент, зависящий от типа грунта:
    • крупнообломочные грунты – 0,34;
    • крупные пески – 0,3;
    • мелкие сыпучие пески и супеси – 0,28;
    • глины и суглинки – 0,23;
  • Mt — сумма среднемесячных отрицательных температур для определенной местности;
  • kh – коэффициент среднесуточной температуры вышележащей поверхности.

Первая формула позволяет выполнить расчет глубины промерзания грунта без учета вышележащей поверхности, то есть вы получите нормативное значение для данного участка местности. Но например, при расчете глубины промерзания грунта для фундамента применяется коэффициент kh, который вносит поправку на основании среднесуточной температуры (°С) примыкающего помещения, то есть это будет расчетное значение.

Конструктивные особенности здания

Значение коэффициента kh при температурах, °С

5

10

15

20 и больше

Без подвала, с полами на грунте

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

Без подвала, с полами на лагах

1

0,8

0,8

0,7

0,6

Без подвала, с полами на утепленном цоколе

1

0,9

0,9

0.8

0,7

С подвалом или техническим подпольем

0,8

1

0,6

0,5

0,4

Неотапливаемое помещение

1,1

Разберем пример расчета глубины промерзания в Москве.

Предположим, что у нас будет одноэтажный дом с полами на лагах без подвального помещения, расположенный на песчаном грунте. Планируется, что средняя температура в помещении будет +22 °С.

Согласно СНиП 23-01-99 (СП 22.13330.2010) из таблицы №3 документа, мы складываем отрицательные значения температур для города Москва и получаем – 32,9 °С.

Далее подставляем все значения в формулу:

df = 0,3 × √32,9 × 0,6 = 1,03 м

Расчетная глубина промерзания грунта для Москвы равна 1,03 м.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта – это величина которая получена путем подсчета всех факторов влияющих на промерзание грунта. df, м, определяется по формуле:

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

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.