Калькулятор глубины промерзания грунта
Калькулятор помогает рассчитать глубину промерзания грунта для выбранного города, типа грунта и режима отопления здания. Этот показатель используют при проектировании фундаментов, чтобы определить минимальную глубину заложения подошвы и снизить риск морозного пучения.
Морозное пучение возникает, когда влажный грунт промерзает, увеличивается в объёме и начинает выталкивать фундамент вверх. Если подошва фундамента заложена выше расчётной глубины промерзания без специальных конструктивных мер, основание может испытывать неравномерные сезонные деформации.
Что считает калькулятор
Калькулятор определяет расчётную глубину промерзания грунта df. Это значение зависит от климатических условий региона, типа грунта и теплового режима здания.
Расчёт выполняется по формулам СП 22.13330.2016:
df = kh × dfn
dfn = dfn_сугл × (d₀ / 0,23)
Где:
df— расчётная глубина промерзания, м;dfn— нормативная глубина промерзания для выбранного грунта, м;dfn_сугл— нормативная глубина промерзания для суглинка в выбранном городе, м;d₀— коэффициент, зависящий от типа грунта;kh— коэффициент влияния теплового режима здания.
Нормативная глубина для суглинка по городам определяется по климатическим данным. Для Санкт-Петербурга ориентировочное значение составляет около 1,2 м.
Какие данные нужно ввести
Для расчёта глубины промерзания укажите:
- город или ближайший населённый пункт из списка;
- тип грунта на участке;
- режим отопления здания.
В калькуляторе используются города РФ по федеральным округам, а также отдельные города за пределами России, включая Минск. Если точного населённого пункта в списке нет, для предварительного расчёта можно выбрать ближайший город с похожими климатическими условиями.
Как тип грунта влияет на глубину промерзания
Разные грунты промерзают на разную глубину. В расчёте используются коэффициенты d₀:
- глина или суглинок —
0,23; - мелкий или пылеватый песок —
0,28; - крупный или средний песок —
0,30; - гравий и крупнообломочный грунт —
0,34.
Чем крупнее и водопроницаемее грунт, тем больше коэффициент и тем глубже расчётное промерзание. Поэтому для гравийных и крупнообломочных оснований глубина промерзания получается больше, чем для суглинка при тех же климатических условиях.
При этом пески и крупнообломочные грунты обычно относятся к непучинистым или слабопучинистым основаниям. Для таких грунтов глубину заложения фундамента в ряде случаев можно уменьшать, если это допускается проектным расчётом и условиями СП 22.13330.2016.
Как отопление здания влияет на расчёт
Отапливаемое здание снижает глубину промерзания грунта под собой. Чем теплее полы и нижняя часть здания, тем меньше промерзает основание.
В калькуляторе используются следующие коэффициенты kh:
- неотапливаемое здание —
1,1; - отапливаемое здание с холодным полом —
0,7; - отапливаемое здание с тёплым полом или подвалом —
0,5.
Для неотапливаемого здания расчётная глубина промерзания увеличивается. Для отапливаемого дома она уменьшается, особенно если есть тёплый пол, утеплённая плита или подвал. В таких условиях расчётная глубина может быть почти вдвое меньше по сравнению с неотапливаемым зданием.
Почему подошву фундамента закладывают ниже глубины промерзания
Если подошва фундамента расположена выше зоны сезонного промерзания, пучинистый грунт может воздействовать на конструкцию снизу и сбоку. Это особенно опасно для лёгких зданий, мелкозаглублённых лент, пристроек, крылец, террас и неотапливаемых построек.
По общему правилу подошву фундамента закладывают не выше расчётной глубины промерзания. Исключения возможны, но они требуют проектного обоснования: утепления отмостки, дренажа, замены пучинистого грунта, устройства песчано-щебёночной подготовки, применения плитного фундамента или других конструктивных решений.
Пример расчёта для Санкт-Петербурга
Рассчитаем глубину промерзания для Санкт-Петербурга. Примем грунт — суглинок, здание — неотапливаемое. Нормативная глубина промерзания для суглинка в Санкт-Петербурге составляет примерно 1,2 м.
Исходные данные:
- город: Санкт-Петербург;
- грунт: суглинок;
- нормативная глубина для суглинка:
dfn_сугл = 1,2 м; - коэффициент грунта для суглинка:
d₀ = 0,23; - коэффициент отопления для неотапливаемого здания:
kh = 1,1.
Сначала определяем нормативную глубину промерзания для выбранного грунта:
dfn = 1,2 × (0,23 / 0,23)
dfn = 1,2 м
Теперь рассчитываем глубину с учётом режима отопления:
df = 1,1 × 1,2
df = 1,32 м
Итоговая расчётная глубина промерзания для неотапливаемого здания на суглинке в Санкт-Петербурге — 1,32 м.
Нормативная основа расчёта
Расчётная глубина промерзания определяется по СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», пункт 5.5, формулы 5.3 и 5.4. Нормативная глубина промерзания для суглинка по городам рассчитывается на основе климатических данных СП 131.13330.2020, таблица 5.1, где используется сумма абсолютных среднемесячных отрицательных температур.
Калькулятор подходит для предварительной оценки, но не заменяет инженерно-геологические изыскания и проектирование фундамента. Для точного решения нужно учитывать не только глубину промерзания, но и уровень грунтовых вод, пучинистость грунта, нагрузки от дома, тип фундамента, утепление, дренаж и конструкцию отмостки.
