СНИП о глубине промерзания грунта: аспекты, связанные с климатологией

Глубина промерзания грунта, необходимая для проведения заглубления фундамента, тесно связана с тем, насколько интенсивно грунт подвергается промерзанию. Разные типы грунтов подвергаются замерзанию с различной интенсивностью. При планировании фундаментальных работ важно учитывать местоположение, где планируется строительство, и опираться на климатические условия данной области.

В последнее время многие компании, оказывающие услуги по строительству деревянных домов «под ключ», предлагают клиентам типовые проекты с одинаковой стоимостью. Это не очень правильный подход, не принимающий во внимание требование СНиПов и технических регламентов. Пример – глубина, на которую роют траншеи или ввинчивают сваи, в Москве должна быть одной, а на юге России – совершенно другой. Кроме того, должно приниматься во внимание утепление будущего фундамента и ряд иных, не менее важных моментов.

•  Выдержки из СНиП
•  Расчетная глубина грунтового промерзания
•  Фактор морозного пучения
•  Влияние толщины снежного покрова

Выдержки из СНиП

Строительные нормы и правила (СНиП) – нормативно-правовая база для инженеров, строителей, проектантов, архитекторов и индивидуальных застройщиков. Опираясь на основные положения и требования этой документации, можно возвести действительно качественное и долговечное строение.

Глубина промерзания грунта, карта которой расположена ниже, была разработана инженерами и геологами еще в Советском Союзе, но ей успешно пользуются и сегодня.

Глубина сезонного промерзания грунта

Чтобы грамотно рассчитать фундамент, необходимо руководствоваться положениями, изложенными в СНиПах 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», 23-01-99 «Строительная климатология» и рядом других технических регламентов. Согласно этим документам, нормативная глубина промерзания грунта СНиП зависит от следующих условий:

• Назначение здания;
• Конструктивные особенности и суммарная нагрузка на основание;
• Глубина, на которой проложены инженерные коммуникации и заложены фундаменты близлежащих строений;
• Существующий и планируемый рельеф зоны застройки;
• Инженерно-геологические условия проекта (физико-механические параметры грунта, характер напластований, число слоев, карманы выветривания, карстовые полости и др.);
• Гидрогеологические условия местности строительства;
• Сезонная глубина грунтового промерзания.

Глубина промерзания грунта в московской области

Расчетная глубина грунтового промерзания

Согласно СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*) —  глубина промерзания грунта рассчитывается по следующей формуле:
h=√М*k, а точнее – корень квадратный из суммы абсолютных среднемесячных температур (зимой) в определенном регионе. Полученное число умножают на k – коэффициент, который для каждого типа почвы имеет различное значение:

• суглинки и глина – 0,23;
• супеси, мелкие и пылеватые пески – 0,28;
• крупные, средние и гравелистые пески – 0,3;
• крупнообломочный грунт – 0,34.

Схема промерзания грунта под фундаментом

Рассмотрим расчет глубины, на которую промерзает почва, на конкретном примере:
Для примера выбран город Вологда, среднемесячные температуры для которой взяты из СНиП 23-01-99 и выглядят следующим образом:

Опираясь на вышеупомянутую формулу, необходимо сложить все минусовые температуры. Число М равняется 38,5. При извлечении квадратного корня получилось 6,2. Почва в этом регионе – суглинки и глина, поэтому коэффициент равен 0,23. Путем перемножения двух чисел находят нормативную глубину промерзания грунта в Вологде. Она равна 1,43 метра. Если в какой-то части области встретятся песчаные почвы с песком крупной фракции, итог будет иным: 6,2 * 0,3 = 1,86 м.

Правильное и неправильное заложение основания относительно уровня промерзания грунта

По мере укрупнения фракции грунта возрастает глубина его промерзания. А глинистые почвы еще зависят от степени пучинистости, потому что большое число влаги в слоях земли приводит к повышению показателя морозного пучения. Здесь срабатывает закон физики – при замерзании молекулы воды расширяются.

Фактор морозного пучения

Морозным пучением грунта называют одно из свойств, которое определяет степень деформации этого грунта при замерзании и оттаивании. Чем больше воды в слоях почвы, тем глубже она промерзает.

Последствия морозного пучения грунта и неграмотно устроенного основания

Самое большое морозное пучение у пылеватых и глинистых грунтов, их объем может сильно увеличиваться в размере – до 10% от первоначального параметра. Ниже показатель морозного пучения на песчаных почвах, а на каменистых и скалистых – практически всегда отсутствует. И еще есть одна зависимость – чем больше месяцев с минусовыми температурами в течение года, тем глубже промерзает грунт этой местности.

Глубина промерзания грунта СНиП для многих городов России собрана в ниже представленной таблице.

Таблица «Нормативное значение глубины, на которую промерзает грунт по СНиП, см»

Стоит отметить, что фактическая глубина отличается от номинального значения промерзания грунта. Дело в том, что при составлении СНиП учитывались самые плохие погодные условия с отсутствием снежного покрова. Указанные в таблице значения являются максимальными. Теплоизоляторы лед и снег защищают поверхность земли, препятствуют ее сильному промерзанию вглубь.

Грунт под фундаментом дома промерзает также не так глубоко, потому что отопление в холодные месяцы частично согревает верхние слои земли. Поэтому, реальная глубина промерзания грунта ниже нормативной от 20 до 40%.

Можно сократить глубину, на которую данная почва промерзает зимой. Для этого поверхность по периметру фундамента на 1,5-2,5 метра дополнительно утепляют. Это позволяет устраивать мелкозаглубленное ленточное основание, требующее для своего строительства более скромных вложений.

Влияние толщины снежного покрова

Согласно СНиП, значение глубины промерзания также зависит от толщины снежного слоя, который лежит зимой на данном грунте. График такой зависимости хорошо иллюстрирован на нижеприведенном графике.

График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова

Это обстоятельство идет логически вразрез с общепринятой процедурой очистки участка вокруг дома от снежных сугробов. Люди, стремясь навести порядок, сами того не осознавая, создают на своем участке зону неравномерного промерзания почвы. Это может повредить фундамент, земля под которым может сильно промерзнуть и начать деформировать основание.

При дополнительном утеплении ленточного мелкозаглубленного фундамента ему не страшны морозные деформации

Для того, чтобы создать дополнительное утепление фундамента, как совет, поможет высадка невысокого кустарника вокруг дома по периметру, который сможет собирать на себя снежный вал и будет защищать ваш фундамент от холода.

Какая глубина кессона?

Глубина кессона может различаться в зависимости от конкретных условий и требований проекта. Кессон — это траншея или выемка, которая заполняется бетоном и служит основой для фундамента здания.

Обычно глубина кессона зависит от климатических условий, типа почвы, а также назначения здания. В среднем глубина кессона составляет от 60 до 120 см от поверхности земли до основания кессона.

Если здание располагается в зоне с морозами, то глубина кессона должна быть увеличена для защиты фундамента от замерзания почвы. Если здание расположено на грунтах с низкой несущей способностью, то глубина кессона должна быть увеличена для обеспечения надежности и устойчивости фундамента.

Точную глубину кессона следует определять на основе проекта и консультироваться с инженером-строителем или специалистом в области фундаментов.