Калькулятор глубины промерзания грунта

Промерзание грунта — это переход грунта из одного состояния в другое с резким изменением его физико-механических свойств. Величина глубины промерзания грунта, которую можно найти с помощью калькулятора, является важным параметром при определении глубины заложения фундамента. Ведь в зимний период происходит перераспределение напряжения в грунтах, подземные воды переходят из жидкого состояния в лед, увеличивается их объем до 10-15% и начинаются процессы пучения. Если фундамент заглубить без учета глубины промерзания грунта для конкретного региона, то на стенки будет воздействовать огромное вертикальное давление, которое приведет к деформациям и нарушению целостности конструкции. Заглубив же фундамент ниже уровня промерзания, придем к тому, что силы морозного пучения уже будут действовать на боковые стенки по касательной и не будут выталкивать конструкцию.

Калькулятор глубины промерзания грунта онлайн

Чтобы определить глубину промерзания грунта для вашего региона, введите в калькуляторе вашу страну, область и город, выберите тип грунта и нажмите кнопку «Рассчитать».

Если в калькуляторе вы не нашли свой город, рекомендуется ознакомится методикой расчета и таблицами, приведенными ниже.

Глубина промерзания грунта

Промерзание грунта — это сложный процесс, протекающий по-разному для различных видов грунтов. Все грунты по особенностям их промерзания в природных условиях подразделяются на три основные группы: суглинки и глины; супеси, мелкие и пылеватые пески; средние пески, крупнозернистые и крупнообломочные грунты.

Глубина и характер промерзания грунтов зависят от температуры воздуха, высоты снежного покрова, растительности, типа грунта, степени увлажнения его и ряда других метеорологических факторов.

По данным наблюдений, глубина промерзания при одинаковой сумме отрицательных среднесуточных температур воздуха для различных типов грунтов разная: для суглинков — 135 см; мелких и пылеватых песков — 139 см; крупнообломочных грунтов — 177 см. Неодинаковы также глубина проникновения отрицательной температуры в грунт и температура замерзания грунтов. Крупнообломочные грунты замерзают при температуре, близкой к 0 ^оС, с образованием заметной границы между талым и мерзлым грунтами. При промерзании мелкодисперсных грунтов образуется зона промерзания (слой, в котором происходят фазовые превращения воды), разделяющая полностью промерзший и талый грунты.

Температура замерзания мелкодисперсных грунтов более низкая, чем у крупнообломочных грунтов. Это связано с тем, что мелкозернистые грунты имеют мелкие поры и повышенное количество связной воды, которая замерзает при значительно низшей температуре, чем свободная вода.

Грунтовая вода обычно является связной, плотность ее более единицы, содержит, как правило, растворимые соли, взвешенные частицы, испытывает большое давление со стороны защемленного воздуха, имеет меньшую степень подвижности, чем вода, находящаяся в свободном состоянии. Совокупность указанных свойств как раз и понижает температуру замерзания грунтовой влаги, а вместе с ней и самого грунта. Установлено, что все грунты замерзают при температуре ниже 0 ^оС. Существенное влияние на это оказывают вид грунта, его влажность и продолжительность действия отрицательной температуры.

Например, глинистый грунт с влажностью 30 % замерзает при температуре от минус 1 ^оС до минус 2 ^оС, а песок с 10 процентной влажностью — при температуре минус 0,5 ^оС. Это говорит о том, что глубина промерзания грунтов зависит не только от вида грунта, но и от его влажности. Чем выше температуропроводность грунта, тем больше глубина его промерзания. Влажность грунта в начальный момент способствует промерзанию, так как увеличивает теплопроводность, а в дальнейшем процесс замедляется. Это связано с тем, что при замерзании воды выделяется теплота льдообразования, поэтому скорость и глубина промерзания более влажного грунта будут меньше, чем грунта с меньшей влажностью.

Расчет глубины промерзания по формуле

Подсчитать глубину промерзания грунта можно самостоятельно с использованием следующих формул:

• Нормативная глубина промерзания грунта (формула): df = d0×√Mt.
• Расчетная глубина промерзания грунта (формула): df = d0×√Mt×kh.

В данных формулах:

• d_f — глубина промерзания.
• d₀ — 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.
• M_t — сумма среднемесячных отрицательных температур для определенной местности.
• k_h — 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 при расчете глубины промерзания грунта для фундамента применяется коэффициент k_h, который вносит поправку на основании среднесуточной температуры (°С) примыкающего помещения.

Таблица значений коэффициента k_h:

Для использования коэффициента d₀ важно определить тип грунта (механический состав) участка. Это делается путем геологического исследования или уточняется у соседа.

Для самостоятельного определения механического состава в домашних условиях необходимо:

1. Взять небольшое количество почвы, смочить водой и скатать в шарик.
2. Если почва не скатывается и рассыпается — это песок.
3. Супесь собирается в шарик, но при легком надавливании рассыпается.
4. Суглинок скатывается в шарик. Если затем сплюснуть получившийся шар — его края будут растрескиваться.
5. Легкий суглинок раскатывается в шнурок и растрескивается на несколько кусков.
6. Средний суглинок определяется также, как и легкий. Шнурок растрескивается на несколько равных частей.
7. Раскатанный в шнурок тяжелый суглинок можно свернуть в кольцо, которое разламывается пополам.
8. Шнурок из глины можно свернуть в гладкое плотное кольцо.

Таблица глубины промерзания грунта по регионам России

В данном пункте в виде таблицы приведена глубина промерзания грунта РФ. Также вы можете ознакомится с таблицами глубины промерзания грунта по Беларуси, Казахстану и Украине.

Глубина промерзания грунта по Российской Федерации: