При какой температуре промерзает земля

Как утеплить грунт от промерзания — Все об утеплении и энергоэффективности

при какой температуре промерзает земля

Категория:

   Механизация земляных работ

Предохранение грунтов от промерзания

Применяют несколько способов предохранения грунта от промерзания, выбор которых зависит от календарных сроков производства земляных работ и местных климатических условий.

Меры по предохранению грунта от промерзания должны быть приняты до наступления заморозков, но после окончания осенних дождей.

Для предохранения грунта от промерзания применяют поверхностное рыхление грунтов; теплоизоляцию — утепление теплоизоляционными материалами, химическую обработку грунта.

При вспахивании и последующем бороновании поверхности грунта верхний слой приобретает рыхлую структуру с воздушными пустотами, что в сочетании с естественно образующимся снежным покровом отдаляет начало промерзания грунта до 1,5 мес. Вспашку или перекрестное рыхление производят рыхлителями на глубину 3035 см с последующим боронованием на глубину 1520 см.

При необходимости утеплить большие участки целесообразно перелопатить грунт с помощью экскаватора на глубину 1,3 1,5 м, что позволяет продлить срок экскавации незамерзшего грунта на 12 мес, уменьшить глубину промерзания почти в 2 раза и сократить трудозатраты по рыхлению мерзлого грунта на 40%.

Предохранение от промерзания является одним из экономичных способов подготовки грунтов к разработке в зимний период. Стоимость предохранения 1 м3 грунта от промерзания вспашкой и боронованием составляет 2 коп.

при трудоемкости работ 0,002 чел/дня, а глубоким рыхлением, перелопачиванием экскаватором — 24 коп. при трудоемкости работ 0,02 чел.дня. Перспективным способом предохранения грунтов от промерзания является утепление пенопластом — быстротвердеющей пеной.

На ряде северных строек Минстроя СССР этот способ утепления нашел применение и технология процесса теплоизоляции грунта отработана.

В районе г. Красноярска глубина промерзания грунта в феврале под пенопластовым покрытием составила 0,1 0,3 м, глубина же промерзания грунта на неутепленном участке — 3 м.

Технология приготовления пенопласта и его нанесения на поверхность утепляемого участка проста. В специальной установке компоненты пенопласта под давлением сжатого воздуха поступают в реактор, где происходит вспенивание смеси смолы с водой и пенообразователем. Пенопласт в виде жидкой пены выливается из шланга на поверхность слоем 1015 см на 1000 град/ч отрицательной температуры.

Укладку пенопласта следует вести осенью после окончания сезона дождей при температуре воздуха от +10 до —2 °С. Слой пенопласта следует укладывать шире охраняемого участка на 0,4 глубины промерзания в естественных условиях и по краям присыпать грунтом от выдувания ветром. Пенопласт укладывают полосами от начала и до конца участка.

Каждая последующая полоса укладывается с незначительным перекрытием предыдущей полосы. Укрытие грунтов пенопластом эффективно при необходимости длительного сохранения грунтов в талом состоянии (в карьерах, выемках, котлованах).

Ориентировочная стоимость покрытия 1 м2 поверхности при толщине слоя 10, 20, 30 см соответственно 0,48; 0,93; 1,39 руб.

Предохранить грунт от промерзания можно также введением в грунт химических реагентов. Этот способ утепления применяют при разработке небольших выемок и котлованов: глубиной промерзания до 1 м.

Реагенты наносят на расчищенную от растительности поверхность песчаного и супесчаного грунтов за 5 15 суток до наступления отрицательных температур, а глинистого грунта за 2045 суток. Строительный сезон увеличивается на 10 15 дней.

Наиболее распространенными реагентами являются хлористый натрий и хлористый кальций. Стоимость предохранения грунта от промерзания реагентами 0,040,4 руб/м3, трудоемкость 0,40,3 чел. дн/м3.

Грунты, обработанные реагентами, укладывать в насыпи I и II классов не допускается. Однако на сооружении шламо-накопителей Косогорского металлургического завода была применена предварительная обработка площадей карьера нитритом натрия и аммиачной селитрой.

Эти добавки практически не вызывают коррозию основных строительных конструкций. Поверхность грунта площадью 630 м2 за три недели до наступления отрицательных температур обработали нитритом натрия (первая половина площади) и аммиачной селитрой (вторая) из расчета 7, 10, 12, 15 кг/м2.

Оптимальная концентрация для суглинистых грунтов составляет 10 кг/м2.

Технико-экономические показатели подготовки грунта противоморозными добавками (реагентами) зависят от стоимости реагентов. Следовательно, дополнительные затраты при экскавации в зимних условиях 1 м3 предварительно обработанного грунта составляет 1,29 руб. (стоимость нитрита натрия 129 руб/т) и 0,69 руб. (стоимость аммиачной селитры 69 руб/т).

Реклама:

Читать далее: Выбор объектов для производства работ в зимнее время

Категория: — Механизация земляных работ

    Предохранение грунтов от промерзания

→ Справочник → Статьи → Форум

Источник: https://myecoteplo.com/kak-uteplit-grunt-ot-promerzaniya/

Глубина промерзания грунта в Московской и Ленинградской области: что оказывает влияние на этот показатель

при какой температуре промерзает земля

Еще до начала строительства во время проектирования любых зданий и построек такой показатель, как глубина промерзания грунта, является очень важным. Он влияет на правильность расчетов в отношении закладки фундаментов любых сооружений. На промерзание грунта влияют климатические условия, которые в зимний период времени по-разному себя проявляют.

Большой интерес вызывают показатели замерзания земли в Московской области, где строительные работы ведутся наиболее активно за последние годы. Величина глубины всегда связана с фундаментной конструкцией, поэтому ее важно знать точно, прежде чем начинать строительные работы.

Что может влиять на глубину замерзания почвы?

Вода в почве обязательно кристаллизуется в лед, с наступлением морозов. Объем грунта увеличивается , а когда это происходит, то грунт начинает сдавливать заложенный фундамент с очень большой силой. Он давит на него с силой, равной нескольким десяткам тонн.

Если строить с нарушениями, не учитывать глубину промерзания, то в скором времени основание здания начнет подвергаться деформации, затем оно даст трещины и в скором времени может разрушиться.

На такой важный показатель всегда влияют следующие факторы:

  1. Тип грунта — у глинистой почвы пористость выше, чем у песчаного, отчего он промерзает сильней.
  2. Климатические условия — на уровень промерзания будет влиять среднегодовая температура, чем она ниже, тем больше промерзает почва.
  3. Уровень грунтовых вод — высокий показатель грунтовых вод будет сильней влиять при замерзании на основание строения.

Строительные нормы и правила (СНиП)

Существует нормативно-правовая база для строительных инженеров, проектантов, архитекторов, частных застройщиков. Документация с картой промерзания грунта была разработана геологами, инженерами еще во времена Советского Союза.

Прошло много лет, но документ, правильно и грамотно составленный, успешно используется и в настоящее время. Указанные в нем требования и основные положения позволяют сделать правильный расчет, и возвести надежное строение. Глубина промерзания грунтов СНиП, согласно документам, зависит от таких условий:

  1. Назначение здания
  2. Особенности конструкции и общая нагрузка на фундамент
  3. Глубина, на которой планируется заложить инженерные коммуникации, а также глубина фундамента близкорасположенных зданий
  4. Рельеф зоны постройки существующей и планируемой
  5. Инженерно-геологические условия проектных работ
  6. Гидрогеологические условия местности под строительство
  7. Грунтовое промерзание в сезон холодов.

Глубина промерзания грунта в Московской области

Величина промерзания в Московской области колеблется в пределах от 60 см до 1 метра 80 см. Специалисты считают, что такая разница объясняется разной плотностью почвы. Когда грунт плотней, то в сильные морозы он больше промерзает.

В почве, в которой больше влаги, уровень промерзания будет больше, чем в сухой. По СНиП средняя величина промерзания по Московской области — 1 метр 40 см.

В эти данные были заложены жесткие погодные условия с большим уровнем грунтовых вод, без снега в зимний период и сильные морозы.

На самом деле глубина промерзания составляет максимум 1 метр, в крайне суровые зимы глубина может быть около 1,5 метра. Например, в Западной части Подмосковья глубина замерзания грунта будет примерно 65 см, а в остальных направлениях области до 75 см.

На глубину промерзания большое влияние оказывает тип почвы. Песчаная почва промерзает сильней, чем глинистая, поскольку она более плотная. В Подмосковье в основном почва песчаная, суглинки, торфяники и супесь, крупнообломочные почвы, последние начинают промерзать уже при 0оС. Для песчаной почвы и супесей глубина будет составлять 132 см, а для глинистой и суглинистой почвы — 1 метр 20 см.

В настоящее время есть возможности для уменьшения глубины промерзания земли, если сделать утепление. С этой целью вокруг строения устанавливается теплоизоляционная отмостка. Хороший, качественный утеплитель, проложенный с шириной 1,5-2 метра вокруг строения поможет уменьшить эти показания промерзаний глубины земли, окружающей здание.

Глубина промерзания грунта по Ленинградской области

Почвенный покров этой области характеризуется большим разнообразием и сложностью. К основным почвообразующим породам нужно отнести глину, пески, торф и суглинки. Песчаный грунт слабо подвержен промерзанию. Песок имеет свойство уплотняться и хорошо пропускать через себя влагу. Глинистый грунт считается не самым лучшим для строительных работ. Его глубина промерзания доходит до 1, 5 метра, а когда морозы сильные, держатся длительное время, то может промерзнуть глубже.

Суглинки и супеси — это в основном глина и песок, поэтому важно знать чего в такой почве больше. Глубина замерзания здесь также высокая. Торфяники представляют собой осушенные болота, поэтому они очень сильно промерзают. Средняя глубина промерзания в Ленинградской области составляет 120-130 см. На этот показатель влияет качество почвы, ландшафт местности и погодные условия.

Влияние состава почвы и глубины вод

В СНиП существует таблица, по ней можно увидеть информацию по замерзанию почвы каждого региона страны. Специалисты считают, что закладка фундамента должна быть ниже уровня промерзания грунта. Воспользовавшись специальной формулой, можно самостоятельно выполнить расчет. Для этого необходимо вывести сумму среднемесячных отрицательных температур, затем извлечь из полученной цифры квадратный корень и затем умножить на коэффициент определенного вида почвы.

  • Глинистая почва и суглинок — 0,23
  • Песок и супеси — 0,28
  • Песок крупнозернистый — 0,3
  • Крупнообломочный грунт — 0,34.

На промерзание оказывает большое влияние уровень осадков в виде снежного покрова и льда. Они являются хорошими теплоизоляторами и могут снизить глубину замерзания на 20-40% от максимального показателя.

Большое значение имеют грунтовые воды, поэтому строители часто делают дренаж или осушают почву. Когда уровень грунтовых вод становится меньше, то и глубина промерзания также уменьшается. Если не учитывать влияние грунтовых вод, то зимой и летом строения будут смещаться и подниматься, а это приведет к тому, что здание быстро деформируется, а затем разрушится.

Заключение

По типу грунта можно определить его проседание и пучинистость, последний термин означает способность грунта вспучиваться в период замерзания, когда так происходит, то фундамент здания выталкивается из земли.

Согласно СНиП фундамент необходимо закладывать на песчаном грунте на 10 см ниже глубины замерзания, для глинистых и суглинков на 25 см.

Источник: https://stoki.guru/normy-i-pravila/kakova-glubina-promerzaniya-grunta-v-moskovskoy-oblasti.html

На сколько может промерзнуть земля

при какой температуре промерзает земля

  1. Строительство
  2. Строительные работы в зимних условиях
  3. Глубина промерзания грунта

Скорость и глубина промерзания зависит от:

  • характера зимы, времени выпадения первого снега и наступления сильных морозов, продолжительности их действия, температуры наружного воздуха,
  • свойств грунта, в том числе его влажности,
  • характера поверхностного покрова,
  • скорости потока грунтовых вод (чем она больше, тем промерзание меньше).

Грунты с порами, заполненными влагой лишь до известной степени, грунты плотные мелкопористые при прочих равных условиях промерзают глубже и быстрее, чем рыхлые и сухие, так как теплопроводность первых больше.

Наибольшая глубина промерзания грунта бывает обычно при влажности 30—40%.

При дальнейшем ее увеличении глубина промерзания уменьшается в связи с увеличением скрытой теплоты замерзания.

Так как теплопроводность камня фундаментов больше, чем теплопроводность грунта, то, как это подтверждено и практическими наблюдениями, при ширине каменного фундамента более 0,5 м грунт под ним может промерзать ниже глубины промерзания, нормальной для грунтов данного района.

Уменьшению глубины промерзания грунта способствует верхний защитный покров в виде снега, густой травы, сухих листьев или хвои. Наличие в открытой местности сильных и продолжительных ветров, сдувающих снежный покров, способствует увеличению глубин промерзания.

Скорость промерзания грунта зависит от:

  1. температуры промораживания,
  2. размера пор и особенно от влажности грунта.

Чем поры мельче, тем более связана находящаяся в грунте вода силами капиллярного и молекулярного притяжения и тем более низкая температура и более длительный срок требуются для промерзания грунта. Промерзание при прочих равных условиях происходит тем быстрее, чем меньше влажность грунта, крупнее гранулометрический состав его (т. е. чем крупнее в нем поры), плотнее основная порода и меньше в грунте органических остатков газов и воздуха.

При производстве земляных работ глубина промерзания устанавливается замером ее в натуре. Для предварительных соображений глубина промерзания берется равной среднему значению ее максимума на основе наблюдений метеорологических станций в районе строительства за последние 15—20 лет.

Зависимость глубины промерзания грунта от длительности промораживания при различных температурах наружного воздуха

Пунктиром показан пример определения глубины промерзания грунта в течение 40 суток за три этапа промерзания, в том числе 25 суток при —5°, 10 суток при —10 и 5 суток при —15°. Глубина промерзания составляет

0,75 м и складывается из трех отдельных величин, соответствующих трем этапам: 0,42+0,23+0,10=0,75 м/

Ориентировочные данные о глубине промерзания грунта в зависимости от температуры воздуха и продолжительности ее действия приведены на рис.

Кривые промораживания дают ориентировочные величины глубины промерзания грунтов средней влажности (25—30%) при поверхности, лишенной снежного покрова.

При наличии снежного покрова следует вводить коэффициент 0,85 при толщине покрова 0,25 м, коэффициент 0,7 при толщине 0,5 м и 0,65 при толщинe 0,75 м.

Оттаивание грунта происходит постепенно, идет одновременно сверху и снизу и продолжается довольно длительное время. Полное оттаивание наступает не ранее второй половины мая.

Колебания влажности грунта

Промерзание и оттаивание грунта связаны с движением грунтовых вод. Горизонт грунтовых вод, несколько повышенный осенью, зимой понижается, а при начале таяния резко повышается. Грунтовые воды могут соприкасаться с нижней поверхностью мерзлого грунта и благодаря своей сравнительно высокой температуре (4—6°) значительно ускорять его оттаивание.

Источник: https://englishpromo.ru/stroitelstvo/na-skolko-mozhet-promerznut-zemlja

Что такое морозное пучение и глубина промерзания грунта?

Это понятия, смысл которых стоит понимать любому человеку, решившему самостоятельно возводить фундамент. Так же будет полезным для того, кто решил привлекать специалистов.

Морозное пучение

Морозное пучение — процесс превращения в лед воды, которая содержится в грунте. Всем известно, что вода, превращаясь в лед, увеличивается в объеме. Поскольку поздней осенью вода в грунте содержится в большом объёме из-за дождей и периодически выпадающего и оттаивающего снега, то, промерзая, верхний слой земли увеличивается в объеме (профессионально говорится «вспучивается»). Так как вспучивающемуся грунту необходимо куда то деваться, то он расширяется вверх.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое дренажный насос

В результате зимой поверхность земли приподнимается в среднем на 5–10 см, максимум может достигать в Московской области 15 см.

Первая неприятность состоит в том, что если фундамент расположен на поверхности грунта (т.е. не заглублен), грунт приподнимает фундамент, а вместе с ним все строение целиком. проблема этой ситуации – неравномерность пучения под домом, то есть один угол фундамента может поднять на 5 см, а другой на 10 см. Почему? Здесь много факторов:
— сам по себе состав грунта под строением может существенно разниться

— один угол получает много солнечного света и тепла, а противоположный наоборот пребывает дольше в тени

— грунт под одним углом дома сильнее увлажняется, чем под другими углами в результате стока воды от дождей или из-за рельефа участка

Вслед за фундаментом деформируется всё строение.

В стенах из кладки образуются трещины (особенно заметно, если нет армопояса, а в доме из бруса не открываются или не закрываются двери и окна, начинаются течи или сквозняки). Весной, когда промерзший грунт оттаивает и лёд снова превращается в воду, поверхность грунта садится обратно, разумеется вместе с фундаментом и строением.

Вторая неприятность заключается в том, что весной, когда грунт оттает и сядет, поверхность земли не будет в точности копировать геометрию прошлого лета.

А это означает, что фундамент и строение не займут уже никогда исходную форму и будут всегда существовать с некоторым искривлением, от года к году претерпевая новые деформации. Разумеется, этот процесс изнашивает постройку, существенно сокращая долговечность дома, доставляет неудобства при эксплуатации и проживании.

Негативный результат от промерзания может появиться сразу первой зимой, но воздействие промерзания особенно заметно с течением длительного времени.

Но, есть немало примеров, когда лёгкие дома на незаглубленных фундаментах в Московской области не испытывают подобных проблем или испытывают их в приемлемой степени, и это не редкость. Дело в том, что степень пучения может быть разной и зависит от многих факторов, и да же может меняться от год от года. Поэтому, пучинистость грунта делится на 5 степеней:

  • непучинистый,
  • слабопучинистый,
  • среднепучинистый,
  • сильнопучинистый,
  • чрезмернопучинистый.

Примерную степень пучения на участке может определить любой человек. К слабопучинистым относятся места на возвышенностях, с низким уровень грунтовых вод, и там где залегают песчаные (быстрофильтрующие воду) грунты.

У чрезмернопучинистых всё наоборот – это места в низинах, там где есть обводненные, болотистые, водовмещающие глинистые грунты, когда вода стоит на штыке–двух лопаты круглый год. В завершение стоит сказать, что каждый участок может перемещаться в соседнуюю категорию по пучинистости в зависимости от погодных условий конкретного года.

Чем меньше осадков было осенью, чем меньшее количество раз таял снег за осень и зиму – тем менее вспученным будет грунт. В таблице ниже вы сможете найти общие рекомендации по заглублению фундаментов в зависимости от типа грунта:

Ниже в таблице вы найдёте процент расширения грунта в зависимости от его типа (песчаные грунты в таблице не представлены, поскольку в большинстве случаев не являются пучинистыми)

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта — это та глубина, на которую может промерзнуть грунт зимой. Эта глубина определяет границу, ниже которой рекомендуется располагать подошву фундамента (Подошва фундамента — это низ монолитной части без подбетонки) или «анкерные» элементы фундаментов (уширение свай ТИСЭ, лопасти винтовых свай и т.д.). Есть нормативная глубина промерзания, представленная на карте.

Но, фактическая глубина промерзания может быть значительно меньше или больше указанной на карте. Рассмотрим причины:
1. В первую очередь важна разновидность грунта, залегающего на участке. Ниже приведена таблица с глубиной промерзания различных типов грунтов, в частности для городов Московской области.

Появляется логичный вопрос – почему, принимается 140 см для Московской области, когда в таблице присутствуют куда большие значения? Дело в том, что глубоко промерзают именно песчаные грунты, которые пучинистыми не являются и не представляют для конструкции фундамента опасности.

Песчаным грунтам свойственно быстро фильтровать воду, при том чем крупнее размер частиц (фракция), тем, как правило, быстрее происходит фильтрация. Поскольку из песчаных грунтов влага удаляется быстро, то и степень проявления пучения в них несущественна, а само промерзание проходит глубоко в результате открытых пор.

Неприятной ситуацией может быть наличие водоупора под песком на глубине одного-двух метров, поскольку это может приводить к застаиванию влаги в верхней толще и к её вспучиванию; это ситуации-исключения.

В глинистых грунтах наоборот. Фильтрация воды очень медленная и в результате заполненных пор глубокого промерзания не происходит. В результате, к заморозкам поры глинистого грунта не успевают освободиться от воды, что приводит к значительному вспучиванию, которое может повредить фундамент постройку.

Именно исходя из этих соображений принимается величина 140 см. Из глинистых грунтов стоит отдельно выделить грунты с консистенцией “Твёрдый”. Это водоупоры, грунты с очень плотной структурой, и они не насыщаются водой. Этим грунтам присуща низкая степень пучения и малое промерзание.

К сожалению, в Московской области твёрдые глинистые грунты или крупные пески в верхней толще земли встречаются редко.
2. Помимо типа грунта на глубину промерзания так же влияют погодные условия конкретного года (температура зимой, толщина снежного покрова, количество выпавших осенью и зимой осадков).
3. Локация конкретного участка.

Очевидно, что участкам в низинах, вблизи болот свойственно быть более влажными, чем участкам на холмах и вдали от водоёмов.

4. Профилактические мероприятия по снижению увлажнения и промерзания (о них будем говорить ниже).

Виды «противопучинистых» фундаментов и мероприятий

Степень проявления морозного пучения необходимо учитывать при выборе типа фундамента. «Противопучинистыми» вариантами являются фундаменты по технологии ТИСЭ, винтовые сваи, заглубленные ленты с монолитной широкой подушкой (именно с подушкой, т.к. без неё лёгкие дома на ленте так же подвержены вспучиванию), монолитная плита расположенная ниже границы промерзания грунта.

Разумеется, уширения свай ТИСЭ, лопасти винтовых свай и монолитную полушку заглубленной ленты необходимо расположить ниже границы промерзания для придания им функции «якоря».

К противопучинистым типам фундаментов не относятся столбчатые фундаменты без уширения, мелкозаглубленные ленты, плавающие плиты, а так же прямые заглубленные ленточные фундаменты без широкой монолитной подушки (на практике наша компания знает много случаев, когда стенки заглубленной ленты вспучившимся грунтом обжимаются настолько сильно, что грунт вслед за собой тащит вверх фундамент вместе с домом).

Способы защиты от морозного пучения

Есть немало современных способов, позволяющих почти полностью, либо частично устранить воздействие морозного пучения.
1. Круглогодичное отопление строения. Не стоит путать с ситуацией, когда хозяева приезжают в дом пару раз за зиму. Речь идет о доме, в котором температура круглый год не падает ниже +15 градусов. В этом случае уместно рассмотреть плавающую плиту или мелкозаглубленную ленту.

Суть метода в том, чтобы сперва возвести закрытый по периметру непродуваемый цоколь (фундамент без «щели»), а затем важно правильно утеплить его. Стоит утеплить два места:
— фундамент утепляется по наружному периметру, вертикально. В качестве материала чаще всего используется ЭППС (экструдированный пенополистирол), он бывает уже встроен в некоторые отделочные фундаментные панели.

Толщину ЭППС следует принимать не менее 50 мм, а лучше 80 или 100 мм для Московского региона.

— необходимо утеплить отмостку. Для этого нужно в толще отмостки проложить ЭППС той же толщины, что и при утеплении фундамента. Ширина утепления в отмостке должна составлять не менее 1,2 метра (в идеале не менее глубины промерзания).

Если данные рекомендации выполнены правильно, то пучение грунта под домом будет устранено как минимум на 80-90%, что является вполне достаточным.
Полученная система будет работать следующим образом: зимой часть тепла будет выходить из дома через нижнее перекрытие.

Если цокольное пространство является замкнутым и потеря тепла через стены фундамента минимальна, то будет прогреваться земля под домом. Этого прогрева будет вполне достаточно, чтобы остановить промерзание и вспучивание.

Утепление отмостки необходимо для того, чтобы избежать потерь тепла через промерзший грунт с наружной стороны фундамента (т.е., чтобы не отапливать грунт снаружи дома). Это не очень дорогой, но действенный метод. Главный его минус – зависимость от беспрерывного зимнего отопления.

2. Дренаж — это отдельная тема для статьи, но дренажи направленные на осушение участка и отведение воды от дома, являются одним из способов по снижению сил морозного пучения.

3. Ливневая система (ливневка). В данном разделе мы поговорим об отведении ливневой воды от дома комплексом водных стоков. Этот комплекс включает в себя водосточную систему, отмостку и ливневые желоба, идущие вдоль отмостки, и, уводящие ливневую воду от строения.

Если, отмостку делать нет средств, но у Вас есть правильное желание отводить от строения воду с кровли и стен, то Вы можете воспользоваться временным вариантом “скрытой” отмостки.

4. Армопояс (в каменном доме). Очень важный, но к сожалению многими не выполняемый элемент. Ранее уже было отмечено то, что при воздействии морозным пучением на строения со стенами из кладочных материалов (кирпич, блоки любых видов) в стенах образовываются трещины. Они могут иметь различную ширину раскрытия и приносить разную степень неудобства владельцам здания.

Для предотвращения возникновения трещин требуется армопояс. Армопояс — это монолитная балка в теле стен, стягивающая все стены строения между собой как бандаж и тем самым препятствует появлению трещин. Выполняется армопояс как минимум по всему периметру, при этом неразрывно (это важно!). Если внутри строения есть несущие стены, то желательно сделать пояс по всем несущим стенам.

Чаще всего устраивается армопояс под каждым межэтажным перекрытием, при этом он одновременно исполняет вторую важную функцию — служит поясом для опирания тяжелых перекрытий из бетона, либо деревянных лаг. Армопояс должен обязательно крепиться к кладке анкерами, чтобы при возникновении деформаций армопояс не мог съехать вдоль блоков по касательной.

Анкерами могут являться простые арматурные стержни с шагом 500 мм, заходящие в кладку не менее 200 мм и подходящие к верху армопояса.

Это важнейший элемент несущей конструкции, рекомендованный всем каменным строениям, независимо от типа фундамента и силы воздействия морозного пучения. Такой пояс повысит важнейшие свойства дома — прочность, надежность и долговечность.

Источник: http://levelex.ru/blog/276-chto-takoe-moroznoe-puchenie-i-

SGround.ru

Связь пучения со скоростью, глубиной промерзания

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.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как узаконить гбо на авто

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.).

Источник: https://sground.ru/glubina-i-skorost-promerzanija-grunta-i-ih-vlijanie-na-processy-puchenija/

При какой температуре промерзает почва

Еще до начала строительства во время проектирования любых зданий и построек такой показатель, как глубина промерзания грунта, является очень важным. Он влияет на правильность расчетов в отношении закладки фундаментов любых сооружений. На промерзание грунта влияют климатические условия, которые в зимний период времени по-разному себя проявляют.

Большой интерес вызывают показатели замерзания земли в Московской области, где строительные работы ведутся наиболее активно за последние годы. Величина глубины всегда связана с фундаментной конструкцией, поэтому ее важно знать точно, прежде чем начинать строительные работы.

Глубина промерзания грунта в Московской области

Перед началом любого строительства необходимо учитывать глубину, на которую способен промёрзнуть грунт. На такой показатель значительно влияет климатическая среда, проявляющая себя по-разному в зимний период.

Интерес специалистов вызывает глубина промерзания грунта в Московской области, где на протяжении последних лет ведутся довольно активные и многочисленные строительные работы.

Глубина промерзания грунта зависит от температуры в регионе

Природные факторы

Степень глубины всегда соотносится с конструкцией фундамента и её значение необходимо знать абсолютно точно, прежде чем приступать к процессу строительства. С приходом морозов находящаяся в земле вода неминуемо преобразуется в лёд. В связи с увеличением объёма грунта он начинает усиленно сдавливать фундамент.

Если это не учитывается при возведении здания, то основание строения вскоре станет деформироваться, давать трещины, а впоследствии может полностью разрушиться.

В этом видео показана реальная глубина промерзания грунта в зимнее время:



Уровень этого показателя в любой природной зоне зависит от следующих факторов:

  1. Типа грунта. Глинистая почва является более пористой, по сравнению с песчаной, такой грунт промерзает сильнее.
  2. Условий местного климата. При достаточно низкой среднегодовой температуре воздуха почва подвергается более значительному воздействию минусовых температур.
  3. Уровня грунтовых вод. Если этот показатель является высоким, он оказывает немалое влияние на основание здания при замерзании почвы.

Правила и нормы

Инженеры, архитекторы, проектировщики, труд которых связан со строительством зданий, в обязательном порядке используют для работы соответствующую нормативно-правовую базу. Документация, включающая в себя и карту промерзания почв, была разработана ещё советскими специалистами несколько десятилетий назад.

Эти правила повсюду применяются и сегодня. С помощью его требований и основных положений делаются правильные расчеты и возводятся действительно надёжные и долговечные строения. Исходя из этих нормативных стандартов, известных под наименованием СНиП, степень промерзания грунта связана с определёнными параметрами:

  1. Назначением здания.
  2. Отличительными свойствами конструкции и ожидаемой нагрузкой на фундамент.
  3. Степенью глубины, где ожидается создание коммуникаций.
  4. Рельефом имеющейся зоны строительства, а также ожидаемой в дальнейшем.
  5. м воды в почве на территории, где будет производиться постройка.
  6. Уровнем промерзания в холодный период года.

Степень промерзания почвы

Уровень промерзания грунта в Московской области варьируется от 60 см до почти 2-метрового уровня. Профессионалы полагают, что столь существенная разница связана с различиями в плотности почвы. Там, где содержание влаги является более высоким, возможно и более значительное промерзание в сезон морозов.

Исходя из СНиП, средний уровень этого показателя в указанном регионе составляет 1,4 метра. При этом учитываются природные условия с высоким уровнем грунтовых вод, отсутствием снега зимой и довольно сильными морозами.

Для защиты фундамента от промерзания грунта следует произвести утепление

Но в реальности глубина промерзания в Московской области обычно не превышает метра, во время наиболее суровой зимы этот параметр может достигать 1,5 метра. Имеет огромное значение тип почвы: более плотная песчаная земля обычно промерзает сильнее, если сравнивать с глинистой. На подмосковной территории глубина промерзания колеблется между уровнем в 1,2 и 1,32 метра.

Сегодня существуют возможности несколько уменьшить степень глубины промерзания земли. Для этой цели вокруг здания устанавливают отмостку теплоизоляционного характера.

Высококачественный утеплитель непременно поможет снизить показания промерзания почвы поблизости от строения.

В холодных регионах фундамент следует утеплять качественным утеплителем, иначе он будет поврежден

На территории Ленинградской области встречается весьма разнообразный покров почвы. Песчаный грунт промерзает несильно, тогда как глина не очень подходит для осуществления работ строительного плана. Глубина промерзания почвы в Московской области в таких случаях достигает 1,5 метра, а в ситуации сильных и долговременных морозов показатель может ещё увеличиться.

В ситуации супесей и суглинок уровень промерзания также достаточно высок. Необходимо тщательно изучить почву на конкретном участке, прежде чем приступать к возведению строения. В Ленинградской области этот параметр удерживается в границах от 1,2 до 1,3 метра.

Воды и почвенный состав

Из имеющейся в СНиП таблицы нетрудно сделать выводы о степени замерзания грунта в любом регионе. В соответствии с правилами, фундамент должен быть заложен на более низком уровне, по сравнению с промерзанием грунта, расчёт можно осуществить на основании особой формулы.

На глубину промерзания грунта в Подмосковье также воздействует уровень осадков, образующих снежный и ледяной покров. Они выступают в качестве отличных теплоизоляторов и снижают глубину промерзания в среднем на 30% от максимального для данной местности показателя.

Имеют немалое значение и грунтовые воды, в связи с чем нередко выполняются работы для осушения почвы либо дренаж. При более низком уровне грунтовых вод уменьшается и степень промерзания. Если не учитывать этот параметр, здание в летний и зимний период станет смещаться, в результате его ожидает быстрая деформация и полное разрушение.

Исходя из типа грунта, можно определить степень и точку его проседания и пучинистости, то есть способности вспучиваться при замерзании, когда фундамент выталкивается наружу из земли. В соответствии с правилами СНиП, основание будущего здания следует закладывать на почве песчаного плана и выполнять эти действия на 10 см ниже ожидаемой глубины промерзания. В случае других почв такой показатель может достигать 25 см.

: буры для земли.

Необходимо полностью учитывать все особенности почвы и понять, на сколько промерзает земля в Московской области, на которой планируется возводить строение.

В противном случае здание рискует быстро начать проседать, разрушаться и будет крайне недолговечным. Финансовые затраты и усилия, приложенные для его постройки, окажутся неоправданными и напрасными.

Источник: https://zaborprofi.com/kommunikacii/glubina-promerzanija-grunta.html

Факторы скорости промерзания грунтов

Скорость и глубина промерзания зависит от:

  • характера зимы, времени выпадения первого снега и наступления сильных морозов, продолжительности их действия, температуры наружного воздуха,
  • свойств грунта, в том числе его влажности,
  • характера поверхностного покрова,
  • скорости потока грунтовых вод (чем она больше, тем промерзание меньше).

Грунты с порами, заполненными влагой лишь до известной степени, грунты плотные мелкопористые при прочих равных условиях промерзают глубже и быстрее, чем рыхлые и сухие, так как теплопроводность первых больше.

Наибольшая глубина промерзания грунта бывает обычно при влажности 30—40%.

При дальнейшем ее увеличении глубина промерзания уменьшается в связи с увеличением скрытой теплоты замерзания.

Так как теплопроводность камня фундаментов больше, чем теплопроводность грунта, то, как это подтверждено и практическими наблюдениями, при ширине каменного фундамента более 0,5 м грунт под ним может промерзать ниже глубины промерзания, нормальной для грунтов данного района.

Уменьшению глубины промерзания грунта способствует верхний защитный покров в виде снега, густой травы, сухих листьев или хвои. Наличие в открытой местности сильных и продолжительных ветров, сдувающих снежный покров, способствует увеличению глубин промерзания.

Скорость промерзания грунта зависит от:

  1. температуры промораживания,
  2. размера пор и особенно от влажности грунта.

Чем поры мельче, тем более связана находящаяся в грунте вода силами капиллярного и молекулярного притяжения и тем более низкая температура и более длительный срок требуются для промерзания грунта. Промерзание при прочих равных условиях происходит тем быстрее, чем меньше влажность грунта, крупнее гранулометрический состав его (т. е. чем крупнее в нем поры), плотнее основная порода и меньше в грунте органических остатков газов и воздуха.

При производстве земляных работ глубина промерзания устанавливается замером ее в натуре. Для предварительных соображений глубина промерзания берется равной среднему значению ее максимума на основе наблюдений метеорологических станций в районе строительства за последние 15—20 лет.

Промерзание почвы зимой

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 пучением грунта. 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.

Какой глубиной должен быть фундамент под дом, расчет глубины

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 типа грунта: глинистые грунты промерзают чуть меньше песчаных, 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.

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

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

    Читайте так же:
  • Силы морозного пучения грунтовМорозное 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.
  • Уровень грунтовых водГрунтовые 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 грунтПучинистый 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 грунтовНесущая 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 воздухаСреднегодовая 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.

Источник: https://shtyknozh.ru/promerzanie-pochvy-zimoj/

О глубине промерзания грунта

Каждый человек знает о том, что такое фундамент здания. Это конструкция, на которую при возведении опирается любое строение. функция, которую выполняет эта конструкция — увеличение прочности и долговечности самого дома. Главное — с самого начала разобраться в том, на каком именно грунте будет возводиться дом в том или ином случае.

Какова глубина промерзания грунта согласно СНиП?

Ниже приведены нормативные глубины промерзания грунта согласно СНиП, для некоторых регионов нашей страны:

Разновидности грунтов

  1. Грунты скалистого типа.
  2. Хрящевая разновидность грунтов.
  3. Песчаный тип грунта, в эту же разновидность входит грунт глинистый.
  4. Супеси и суглинки.

Грунт скалистого типа

Название грунтов в данном случае применяется условно. Это просто камень, который не подвергается воздействию влаги и не промерзает. В нормальных погодных условиях свойства этого вещества не меняются. При работе с такими грунтами обустройство фундаментов проводится прямо на поверхности. Хотя именно на территории РФ такой тип поверхности встречается довольно редко.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как работать на автовышке

Хрящевая разновидность грунтов

Это глина и песок, смешанные с мелким камнем и щебнем в больших количествах. В данном случае не происходит размывания и сжатия. Такой материал прочен и надёжен.

На таких грунтах заложение фундамента должно происходить на глубине не менее полусотни сантиметров. Это не зависит от того, какая глубина промерзания характерна для состава.

На таком типе грунта можно возвести здание, обладающее внушительными габаритами. Именно хрящевые грунты считаются наиболее распространёнными.

Песчаный и глинистый тип грунта

Песчаный тип грунта. Для них характерна незначительная глубина промерзания. В подобном материале вода пропускается достаточно хорошо. Под нагрузкой происходит уплотнение и утрамбование. Глубина закладывания фундаментов в таких случаях — 40?70 сантиметров.

Грунт глинистый — это для строительства дома не самая благоприятная среда. Такие грунты размываются и сжимаются, и вспучиваются, когда замерзают. Необходимо использовать расчётные параметры, если строительство осуществляется в среде с высокой влажностью.

Вспучиванием называется процесс, когда влага начинает расширяться и замерзать после того, как она проникнет внутрь грунта. Таким образом, на фундамент оказывается определённое давление и воздействие, основа пытается его буквально вытолкнуть. Возникает большая вероятность, что основание просто лопнет.

Нахождение фундамента ниже уровня промерзания — главное условие, которое необходимо соблюдать для того, чтобы это не произошло.

Супеси и суглинки

Когда смешиваются глинистые частицы и песок, создаётся именно такая разновидность грунта. Глинистых частиц содержится в супесях от 3 до 10 процентов, в суглинках — от 10 до 30.

Глубина и уровень. Как их нужно рассчитывать?

Промерзание до определённой глубины — процесс, который обычно происходит внутри грунта зимой. Находящаяся внутри вещества вода замерзает, превращаясь в лёд, и начинает расширяться. Из-за этого сам грунт увеличивается в своих объёмах. Такой процесс так же получил название пучения. Нормальное положение всех зданий может испортиться, когда это происходит. Именно по этой причине фундамент закладывается на меньшую глубину, чем глубина промерзания.

Тип грунта становится определяющим фактором, если говорить о такой глубине. К примеру, по сравнению с песчаными, глинистые промерзают гораздо меньше. Это связано с тем, что для них всегда была характерна большая пористость.

Кроме того, важно учитывать, какие климатические условия складываются в том или ином регионе. Глубина промерзания грунта увеличивается по мере того, как понижается средняя температура за год.

Примерно в пределах 1,2 метра лежит глубина промерзания грунта в большинстве городов нашей страны. Так что глубина закладывания фундамента находится в пределах полутора метров. Этого вполне хватит для того, чтобы соответствовать всем необходимым требованиям и правилам. Грунт вряд ли будет сильно промерзать под жилым домом, который постоянно находится в эксплуатации. Если, например, загородный дом возводится летом, то глубину промерзания вообще можно в расчёт не брать.

Кроме того, промерзания грунта может быть сезонным. Оно определяется тем, какая температура держится в среднем на протяжении того или иного сезона. Обычно такое положение длится не больше 12 месяцев. Фактически вся европейская часть РФ знакома с этим понятием. Иногда образуются так называемые перелётки, когда промёрзший слой полностью не успевает оттаять за лето при спуске водоёмов.

С какой скоростью происходит промерзание?

Значения отрицательных температур воздуха — пожалуй, главный фактор, определяющий то, с какой скоростью в тех или иных условиях будет промерзать грунт. Было проведено множество экспериментов, которые подтвердили, что величина вспучивания больше, если скорость промерзания меньше. Наблюдается зависимость этих показателей и в обратную сторону.

Коэффициент фильтрации глинистого грунта тоже может оказать влияние на то, какой оказывается величина вспучивания грунта. Так определяется, сколько влаги проникает на границу промерзания.

Когда скорость промерзания довольно маленькая, формируется ледяная текстура. И процесс этот сопровождается тем, что увеличивается количество ледяных включений.

Это связано с тем, что вода поднимается наверх из нижних слоёв. Когда подобные разновидности грунта оттаивают, их физические свойства ухудшаются.

В некоторых случаях, если до промерзания у грунта имелось пластичное или твёрдое состояние, то после оттаивания и промерзания состояние может стать текущим.

При промерзании грунта на глубину до 1?1,2 метра складываются наибольшие значения в количестве льда. Во всяком случае, если сам грунт природного сложения. Это происходит там, где колебания отрицательной температуры самые большие. Обычно это происходит, когда меняется погода, наступает оттепель и так далее.

Грунты в зимнее время

Существует несколько факторов, которые обязательно следует учитывать, когда речь идёт о промерзании грунтов. Это:

Защита грунта от промерзания

В настоящее время используется несколько технологий, благодаря которым грунт может быть защищён от промерзания. Всё зависит от того, за какой срок должны быть выполнены земляные работы. И от того, какие условия складываются в той или иной местности относительно климата.

Главное — следует предпринимать такие меры до того, как наступят заморозки. Но после того, как осенние дожди уже закончились. Например, широко распространён метод поверхностного рыхления грунтов. Кроме того, материал утепляют специальными материалами. Или проводят химическую обработку с помощью специальных веществ.

Рыхлая структура с воздушными пустотами у грунта получается, когда поверхность вспахивается, а в дальнейшем проводится боронование. Начало промерзания грунта отдаляется на полтора месяца из-за того, что эти факторы сочетаются со снежным покровом, который образуется естественным путём. Специальные рыхлители используются на глубине до 30?35 сантиметров. Боронование проводится на 15?20 сантиметров.

Подготовка против промерзания нужна грунтам хотя бы потому, что это делает земляные работы в зимний период гораздо более экономичными.

Утепление быстротвердеющей пеной или пенопластом тоже считается перспективной технологией, которая помогает решить проблему с максимальным результатом и минимальными затратами денежных средств.

В некоторых случаях использование специальных химикатов становится единственно возможным выходом. При этом не стоит волноваться, коррозии основных строительных компонентов не будет.

Источник: http://o-cemente.info/fundament/o-glubine-promerzaniya-grunta.html

Промерзание грунта

   Промерзание грунта – это процесс охлаждения грунта до нуля и ниже градусов, при котором часть влаги, содержащейся в почве, превращается в лед. Можно скачать программку «калькулятор промерзания грунта» скачать

инструкция к программе

   При этом вода, переходя из жидкого состояния в твердое, ввиду разности ее изначальной плотности (1000 кг/м3) и плотности льда (916 кг/м3), увеличивается в объеме примерно на девять процентов, тем самым создавая давление на грунт. Это давление не способно продавить нижние, весьма плотные слои грунта, поэтому начинает выдавливать грунт вверх, в связи с чем он начинает двигаться. Данный процесс принято называть морозным пучением грунта.

   Промерзание грунта наблюдается, практически, на всей территории нашей страны. Что касается скорости, глубины и длительности периода сезонного промерзания грунта, то они везде различны и зависят, главным образом, от климатических условий конкретной местности и среднегодовой температуры. Глубина, на которую промерзает грунт, помимо этого, зависит еще от типа и структуры самого грунта, наличия и количества грунтовых вод, а так же растительности и толщины снежного покрова.

   Стоит отметить, что глубина промерзания грунта даже в одной, конкретно взятой местности, непостоянна ввиду того, что некоторые из выше указанных факторов от которых она напрямую зависит, постоянно меняются.

   Больше всего морозному пучению ввиду своей высокой пористости (от 0,3 до 1,1) подвержены именно глинистые грунты (супеси, суглинки и глина). Песчаные грунты этому явлению подвержены гораздо меньше. Что же касается скальных и каменистых грунтов, то они пучению, практически, не подвергаются.

Глинистые грунты способны хорошо поглощать воду, но не пропускать ее сквозь себя, а содержать ее в себе, причем, довольно долгое время. И даже при сильной жаре и засухе вода из слоев такого грунта полностью не уходит.

Вот почему глинистые грунты наиболее всего подвергаются морозному пучению и считаются пучинистыми.

   Промерзание грунта, приводящее к его пучению, считается негативным природным явлением, особенно для строительства, так как силы пучения, достигающие порой 15 тонн на квадратный метр, стремятся переместить и вытолкнуть вышележащий слой мерзлого грунта вместе с тем, что в нем находится (фундамент дома, коммуникации, идущие от скважины к дому, септик и так далее). Именно поэтому закладку фундамента, прокладку трубопровода и установку септика выполняют ниже уровня промерзание грунта.

Источник: https://CentrGeologiya.ru/article/215-promerzanie-grunta.html

Пучение грунта

Сезонные механические колебания, вызванные промерзанием земли в холодное время года, называется пучением грунта. Изучение данного процесса очень актуально при проектировании и возведении фундаментов, так как подвижки грунтов у основания строения при неверных расчетах могут быть критичными для целостности конструкций.

Промерзая, грунт начинает увеличиваться под действием расширения находящейся в нем влаги. И чем больше содержание воды в почве, тем больше вероятность ее пучения во время заморозков. При этом стоит учитывать, что из-за разнообразия типов грунтов, они по разному подвержены механическим изменениям.

Пучение грунта — это изменение его объема, происходящее в следствии замерзания содержащихся в слоях грунтовых вод.

Другими словами, расширение обуславливается тем, что номинальная плотность воды в жидком состоянии составляет 1000 килограмм на кубометр, тогда как плотность льда — 917 килограмм на кубометр. То есть, согласно законам физики, при переходе из жидкого состояния в твердое объем воды увеличивается ориентировочно на 9%.

В результате это расширения влага оказывает давление на почву и  грунт движется вверх, поскольку в обратном направлении движение невозможно из-за высокой плотности ниже расположенных слоев.

Таблица: Классификация пучинистости разных видов грунтов согласно ГОСТ № 25100.

Виды грунта Класс пучинистости, %
  1. Твердая глинистая почва.
  2. Гравелистые грунты не насыщенные водой.
  3. Пески крупных и средние.
  4. Грунты с большим содержанием горных пород.
Грунты, не подвергающиеся морозному пучению. Расширения объема менее 1%.
  1. Глинистая почва средней плотности.
  2. Мелко-песчаные грунты.
  3. Пылеватая глинистая почва с вкраплением горных пород в пределах 10-30% от массы глины.
Грунты, слабо подвергающиеся морозному пучению. Расширение объема от 1 до 3.5%.
  1. Пластичная глинистая почва.
  2. Глинистая почва, суглинок и супесь с вкраплением горных пород свыше 30% от массы.
Грунты со средней склонностью к пучению. Расширение объема от 3.5 до 7%.
  1. Мягкопластичная глининистая почва.
  2. Мелкие и пылеватые песчаные грунты с высоким уровнем грунтовых вод.
Грунты с высокой склонностью к пучению. Расширение объема от 7%.

Изменение объемов грунта может происходить не только зимой. Например, этот процесс вполне можно наблюдать и в переходных периодах, когда нет сильных морозов. Подвижки происходят, когда одна сторона строения находится под постоянным воздействием лучей солнца, а другая — в тени.

А если при этом еще и идут дожди, переувлажняющие почву, и ночью начинает холодать, то резкий перепад температуры приведет к промерзанию скопившейся в земле жидкости. Это может повторяться многократно и приводить к износу фундамента и строения, установленного на нем. Весной, в результате такого воздействия, дом может подвергаться усадке на несколько сантиметров.

Зимой последствия могут быть более критичными, а износ здания будет происходить быстрее и с большими повреждениями, так как сила промерзания в этот период выше.

Факторы, способствующие пучению грунта

Основные факторы влияющие на процесс расширения грунта:

  • Насыщенность водой. Чем выше уровень грунтовых вод на участке, тем более сильно проявляет себя пучение. Необходимо понижать уровень грунтовых вод если это возможно.
  • Количество осадков.
  • Глубина залегания подземных вод.
  • Температура и длительность заморозков.
  • Важно учитывать глубину промерзания грунта, которая во всех регионах разная.
  • Влажность воздуха.
  • Рельеф участка.
  • Тип грунта на участке. Это немаловажный фактор, так как сила морозного давления зависит от состава почвы и ее способности удерживать влагу.

Таблица: Глубина заложения фундамента с учетом видов грунта.

Виды грунтов Расстояние от поверхности планировки до уровня грунтовых вод в период промерзания Глубина заложения фундамента от поверхности планировки
Скальные и крупнообломочные грунты, а также пески гравелистые, крупные и средней крупности Любое Не зависит от расчетной глубины промерзания
Пески мелкие и пылеватые, а также супеси мелкой консистенции Превышает расчетную глубину промерзания на два метра и более
Пески мелкие и пылеватые, а также супеси независимо от их консистенции Менее расчетной глубины промерзания или превышает ее менее чем на два метра Не менее расчетной глубины промерзания
Супеси пластичной и текучей консистенции Любое
Суглинки и глины с твердой консистенцией Превышает расчетную глубину промерзания на два метра и более Не зависит от расчетной глубиныпромерзания
Суглинки и глины мягкопластичной консистенции Может назначаться менее расчетной глубины промерзания при условии защиты грунтов основания от увлажнения поверхностными водами, а также от промерзания в период строительства и эксплуатации
Суглинки и глины текучепластичной и текучей консистенции Любое Не менее расчетной глубины промерзания
Суглинки и глины независимо от их консистенции Менее расчетной глубины промерзания или превышает ее менее чем на два метра

Показатель давления грунта и его влияние на фундамент

Данный показатель означает давление паутинистого грунта, в частности — на фундамент постройки. Лед в земле может достигать огромных масс, которые способны вымещать фундамент на поверхность.

Выделяют два вида типа выталкивающего воздействия на основание дома:

  • Вертикальное выталкивающее воздействие. Оно происходит вследствие пучения слоев почвы, расположенных под основанием здания.
  • Касательное выталкивающее воздействие, происходящее вследствие пучения грунта, контактирующего с боковыми стенками фундамента.

Вертикальная сила наносит меньше вреда фундаменту. Деформации незначительные, и их можно заранее предотвратить. Для этого необходимо использовать для устройства фундамента только качественные компоненты, и делать основание строения ниже глубины промерзания.

При воздействии касательной силы, грунт не просто поднимается вверх, но и расслаивается. Это может повлечь полноценное разрушение здания, стоящего на нем. Особенно опасно такое явление, если дом имеет небольшую массу.

Схематически воздействие выталкивающих сил на основание дома представлено в следующей таблице:

А — давление фундамента на грунт. Б — сопротивление грунта. В — выталкивающие силы. Г — касательные боковые силы. УГВ — уровень грунтовых вод. УПГ —  уровень промерзания грунта.
Неправильный способ закладки фундамента. Фундамент, заложенный выше уровня промерзания грунта, выталкивают силы вспучивания, поднимая его на высоту (а). Правильный способ закладки фундамента. Фундамент, заложенный ниже уровня промерзания грунта, не испытывает давления промерзлого грунта.

Источник: https://poweredhouse.ru/puchenie-grunta/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Спецтехника