Глибина промерзання грунту по регіонах

Глибина промерзання грунту майже завжди визначає тип фундаменту і ступінь його занурення в грунт. Наскільки пов'язані ці величини і як вони впливають один на одного?

Що впливає на промерзання

Всі ґрунти ведуть себе по-різному в одних і тих же умовах. Це завжди враховують при проектуванні основ і фундаментів на всіх територіях у різних регіонах. Глибина промерзання грунту для всіх порід різна. Від чого вона залежить:

температурний режим місцевості;

наявність і рівень грунтових і підземних вод;

ступінь пучинистости ґрунту;

щільність підстави.

Всі ці фактори впливають на величину значення промерзання, індивідуальну для кожного типу ґрунтів. Відповідно, враховуючи всі умови, вибирають вид фундаменту, який зможе забезпечити цілісність і міцність усього будинку на конкретної території.

Нормативи

Для полегшення роботи проектувальників був створений СНиП 20201-83* «Підстави будівель і споруд», в якому прописані норми розрахунку різних типів фундаментів. Також розроблено додаток до документа у вигляді карти україни, в якій зазначена нормативна глибина промерзання грунту для кожної територіальної зони. [/center] Для зручності дані зведені в таблицю, і для деяких міст значення коефіцієнтів і глибини промерзання можна взяти звідси: Пункт 225 даного Сніп вказує, від чого залежить глибина закладення фундаменту:

від призначення і особливостей конструкції будівлі, від величини навантаження на підставу, а також глибину укладання комунікацій;

від рельєфів місцевості;

від інженерно-геологічної обстановки;

від гідрологічної ситуації;

від глибини сезонного промерзання.

Для перших факторів присвоюють коефіцієнти в залежності від класифікації споруд. Нормативну величину промерзання визначають як середнє значення максимальних рівнів замерзання ділянки грунту, очищеного від снігу і вільного від грунтових вод за період не менше 10 років.

Розрахунок

На підставі п. 227 СНиП 20201-83* можна провести теплотехнічний розрахунок нормативної глибини промерзання, якщо визначається місцевості немає готових значень. Величина визначається за формулою: D fn =d 0 M t , де M t – безрозмірний коефіцієнт, рівний загальній сумі значень мінусових зимових температур в регіоні (по СНиП кліматології і геофізики). Якщо такі спостереження не проводились, то значення беруть, виходячи з спостережень метеостанції, що знаходиться в подібних погодних і кліматичних умовах з цікавить місцевістю; d 0 – величина в метрах, персональна для всіх груп ґрунтів:

глини і суглинки – 023;

супіски і пилуваті, дрібні піски – 028;

гравелисті, крупні та середньої крупності піски – 030;

крупноуламкові грунти – 034.

Коли відома нормативна величина, можна зробити розрахунок глибини промерзання грунту (d f ), яка враховується безпосередньо при визначенні параметрів фундаменту:




d f = k h • d fn , де k h – коефіцієнт теплового режиму будівлі. Він визначається по таблиці для зовнішніх стін фундаменту опалювального приміщення. Для зовнішніх та внутрішніх частин підстави неопалюваних приміщень величина k h = 11 (не поширюється на регіони з негативною середньорічною температурою, для таких існує спеціальний розрахунок, який спирається на характеристики вічномерзлих ґрунтів).

Основні характеристики підстав

Оскільки всі ґрунти мають різну щільність, структуру, вони ведуть себе по-різному при впливі води і температурних перепадів. Скелясті породи практично не схильні структурним змінам за впливу кліматичних впливів, оскільки в їх основі – твердий камінь. Такі зручно використовувати безпосередньо як фундаменту після попереднього вирівнювання і підготовки. Хрящуваті грунти являють собою суміш із землі, піску, глини та значної кількості каменів, гравію. Їх особливість: мало схильні до вимивання, оскільки добре дренажируют вод. Піщані грунти є надійною підставою за умови, що не містять пилуватих і дрібних фракцій. В процесі усадки будинку відбувається значне ущільнення і просідання грунту, але в ньому практично не йдуть процеси здимання. Суглинки і супіски підходять для будівництва тільки в деяких випадках за певних своїх характеристиках. Для таких грунтів вкрай важливо правильно підібрати фундамент, оскільки при застиганні порід відбувається значне їх спучення. Глинисті породи – найскладніші для влаштування основи: вони розширюються в зимовий час, схильні до активного руху під дією води. Будинок на глинистому грунті може «гуляти», тому фундамент потрібно підбирати дуже ретельно.

Грунтові води

Це найближчий до поверхні ґрунту рівень рідини, розташований вище водотривкого шару. Цей шар не дає волозі просочитися вглиб. Його постійно поповнюють дощові опади, тануть сніги, річки і озера. Глибина сезонного промерзання грунту залежить і від рівня грунтових вод. Якщо вони присутні в геологічному розрізі, значить, величина промерзання збільшена порівняно з розрахунковою для місцевості, оскільки при визначенні коефіцієнтів розраховують сухий грунт. Це поширюється на ті випадки, коли УГВ вище глибини промерзання. Для пристрою фундаменту це є проблемою, оскільки самі води являють собою певну загрозу: в їх складі міститься безліч хімічних домішок, здатних зруйнувати структуру бетонного каменю. Ситуація загострюється в міжсезоння: восени грунту активно заповнюються опадами, навесні рівень грунтових вод досягає свого піку через танення снігу.

Морозний пучение

Це здатність грунтів змінювати свою структуру і обсяг при таненні-замерзанні. Вона безпосередньо залежить від рівня грунтових вод, так і від здатності породи накопичувати в собі вологу. Коли грунт стає насиченою, але не пропускає водні потоки, вона сильно розширюється при застиганні. Даний аспект здатний сильно нашкодити фундаменту будинку. Тому для кожної породи виробляють вибір оптимальної конструкції, яка зможе не тільки витримати натиск вологи (пристрій спеціальної гідроізоляції і застосування особливих бетонів), але і утримає будинок в рівновазі і цілісності. Практично не піддаються пученію скельні породи, тому їх застосування і пристрій вважається ідеальним. Глибина промерзання піщаного грунту і хрящуватого, а також їх пучинистість, не особливо впливають один на одного: пісок та гравій добре пропускають воду і не затримують її, відповідно, мало розширюються при замерзанні; Глини і суглинки – найпримхливіші в даному плані породи. Вони активно розширюються до 10% об'єму (якщо глибина промерзання грунту 1 метр, збільшення складе до 10 см у висоту).

Вибір типу фундаменту

Як ми з'ясували, всі породи підстави ведуть себе по-різному, тому підхід до будівництва в різних умовах повинен бути індивідуальним. Фундамент і глибина промерзання грунту нерозривно пов'язані один з одним, оскільки конструкція повинна розташовуватися нижче зазначеної величини. Саме в такому положенні будівля буде надійно зафіксовано в просторі. Приклад розрахунку мінімальної глибини закладення фундаменту в ідеальних умовах без урахування рівня ґрунтових вод ми вже розглянули в пункті "Розрахунок". Загальні закономірності потрібно також знати.

На глинистих грунтах необхідно використовувати пальові фундаменти: вони спираються на нижні, більш міцні породи, що забезпечить достатню жорсткість опори.

На сильно пучинистих підставах можна влаштовувати плитні фундаменти. При плинності підстави будинок буде перебувати на «подушці», яка утримає на плаву загальну конструкцію.

На хрящеватих і піщаних грунтах доцільно влаштовувати стрічкові фундаменти.

Захист від ґрунтових вод

Припустимо, ви визначили, яка глибина промерзання грунту в місцевості передбачуваного будівництва. Але при дослідженні виявилося, що рівень грунтових вод виявився вище величини замерзання. Що робити в такому випадку?

Виберіть фундамент без облаштування підвалу, наприклад, стовпчастий. Звичайно, якщо це дозволяє конструкція і вагу будинку.

Стрічковий мелкозаглубленного фундаменту може вирішити проблему, якщо маса будинку велика. Для монтажу використовують водостійкий бетон, передбачають всебічну гідроізоляцію як зовнішніх стін, так і підвалу по всьому його периметру і підлозі.

Установка дренажної системи дозволить штучно осушувати затапливаемий грунт. Це можна зробити як місцево (безпосередньо біля фундаменту), так і на всій ділянці.

Як все передбачити

Пристрій нульового циклу – відповідальний етап, від якого залежить міцність і безпеку всього будинку. Якщо ви не маєте спеціальної освіти і технічних знань в даній області, але хочете побудувати будинок, кращим варіантом буде звернення в спеціалізовану службу, яка зробить як геологічні вишукування, так і розрахунок основ і фундаментів. Фахівці підберуть оптимальний вид конструкції. Не у всіх випадках глибина промерзання грунту при визначенні ступеня закладення фундаменту є єдиним фактором, що приймаються до уваги. Тип підстави, підземні води, конструктивне рішення конструкції – обивателю легко заплутатися у всіх цих нюансах і об'єднати їх в одне ціле. Звичайно, можна скористатися наведеними формулами і закономірностями. У такому разі важливо продумати все максимально точно і уважно. А для більшої надійності рекомендується передбачити запаси міцності і глибини закладення фундаменту.