Знание того, насколько глубоко промерзает слой земли, имеет огромное значение в разных областях, но особенно – в строительстве. Рассмотрим, от каких факторов зависит данная величина, как выполняется ее расчет, а также какова толщина слоя промерзания почвы в средних широтах.
Что такое глубина промерзания грунта?
Глубина промерзания грунта (сокращенно ГПГ) – параметр, отображающий уровень промерзания слоя почвы зимой. Она зависит от нескольких факторов и устанавливается по многолетним наблюдениям за конкретным регионом. Глубина, на которой температура почвы поднимается выше нуля градусов, считается точкой промерзания грунта.
Основные факторы, влияющие на ГПГ:
- тип почвы;
- температура воздуха;
- уровень подземных вод;
- наличие растительности;
- толщина снежного покрова.
Выделяют несколько основных типов грунта, для каждого из которых определен специальный коэффициент промерзания:
- крупные пески – 0,3;
- сыпучие пески, супеси – 0,28;
- крупнообломочные почвы – 0,34;
- глины и суглинки – 0,23.
Чем больше снега и растительности на территории, тем меньше промерзает земля под ними. Также снижается ГПГ под помещениями, которые отапливаются в зимний период.
Как рассчитать?
ГПГ для различных регионов считается нормативной величиной и предварительно определена в документации. Однако ее можно и рассчитать по формуле: df = d0 + √Mt, где df – глубина промерзания, d0 – коэффициент грунта, Mt – сумма среднемесячных минусовых температур. Данная формула позволяет узнать ГПГ без учета различных объектов, которые могут присутствовать на поверхности.
Для этого используется формула с дополнительным параметром – kh. Это коэффициент, который базируется на конструктивных особенностях здания и среднесуточной температуре в нем. Формула приобретает следующий вид и обозначает она расчетную глубину промерзания: df = d0 + √Mt x kh.
Во время определения нормативной ГПГ наблюдения за местностью ведутся не менее 10 лет. При этом дополнительные факторы в расчет не берутся. Реальная глубина промерзания, как правило, отличается от нормативной на 20-50%. Поэтому непосредственно перед какими-либо работами ее определяют визуально либо с помощью специального прибора.
Мерзлотомер представляет собой трубку со шлангом внутри, заполненным водой, и сантиметровой разметкой. Прибор погружают в почву на нормативную глубину и оставляют там на 12 часов. Уровень льда позволяет сделать выводы о толщине слоя промерзания.
Глубина промерзания грунта по регионам
Так как Россия находится в нескольких природно-климатических зонах с разными среднегодовыми температурами, грунтами, показатели ГПГ сильно отличаются от региона к региону. Общая наблюдаемая тенденция – данный параметр возрастает с запада на восток.
Согласно нормативам, минимальная толщина слоя промерзания отмечается в таких городах, как Сочи, Симферополь, Ростов-на-Дону, Калининград и составляет от 50 до 80 см. Максимальные показатели установлены в Сургуте, Якутске, Новосибирске, Тюмени и др. – от 200 до 270 см.
Что касается средней полосы, то ее умеренно-континентальный климат с большим количеством снега, умеренными морозами, лесной растительностью обуславливает относительно небольшую ГПГ. Она варьируется в пределах 80-150 см. Например: Москва – 140 см, Орел – 130 см, Пенза – 120 см, Воронеж – 130 см.
