Během chladného období země zamrzne do určité hloubky. Stejný přirozený proces se v různých regionech Ruské federace vyskytuje odlišně. Rychlost mrazu závisí především na klimatu a typu půdy..
Tabulka: Hloubka zamrznutí půdy podle geografické polohy a typu půdy
Průměrná úroveň zamrznutí země
Úroveň mrazu podle typu půdy
jemný písek, písčitá hlína
hrubý a štěrkovitý písek
v regionu Samara
v Rostovské oblasti (v Rostově na Donu)
v Saratovské oblasti
v Jaroslavlské oblasti
v oblasti Rjazaň
v oblasti Kemerovo
na území Stavropol (Stavropol)
Proč potřebujeme údaje o hloubce mrazu?
Informace o hloubce zamrznutí půdy jsou nezbytné pro výpočet hloubky základu. Zohledňují se vlastnosti terénu a druh půdy, hladina podzemní vody, mrazové zvednutí.. Půda je přirozené nezávislé organicko-minerální těleso, které se nachází v povrchové vrstvě zemské litosféry. A pojem půda zahrnuje nejen půdu, ale také horniny, uměle vytvořené útvary a sedimenty.
Základ jako nosná stavební konstrukce přebírá zatížení od konstrukcí umístěných nahoře. Zatížení se rozloží na základnu konstrukce, to znamená na hmoty zeminy určitého objemu. Základy jsou nejčastěji kamenné, ocelové nebo betonové a pokládají se pod hloubkou mrazu. Tento přístup umožňuje zabránit vyboulení (deformace s objemovou roztažností v důsledku zamrzající vody) a přetlaku na nosnou konstrukci.
V závislosti na regionu, typu půdy a odpovídající hloubce je pro stavitele vhodné použít následující typy základů:
- podle konstrukčních prvků – sloupové, pásové, pilotové, deskové, spojité;
- dle zvoleného materiálu – kámen, železobeton nebo pórobeton.
Metody stanovení hloubky zamrznutí
Co ukazuje hloubka zamrznutí půdy? Číslo udává maximální vzdálenost od povrchu ke značce nulové teploty uvnitř půdy v období minimálních teplot. Data se zjišťují instrumentální metodou v průběhu desetiletí a zapisují se do speciálních tabulek. Veškerá voda, která je v půdě, expanduje, když se promění v led. Takto nabobtnalá půda vyvine tlak na základ. Abyste se vyhnuli těmto rizikům, musíte materiál položit pod úroveň mrazu.
Nejpřesněji hloubka sezónního zamrzání (a pronikání nulové teploty do půdy) určeno pomocí měřiče permafrostu (viz GOST 24847-81 – Metody pro stanovení hloubky sezónního zmrazení). Tato technika platí pro písčité, jílovité a hrubé půdy – kromě kamenitých půd a permafrostu.
Stavební specialisté, kteří pracují v souladu s normami Ruské federace, vždy berou v úvahu hloubku zamrznutí půdy před položením základu. Tento průměrný ukazatel lze zobrazit na mapě ve stavebních předpisech a předpisech (SNiP 2.01.01-82) nebo vypočítat pomocí vzorců z SNiP 2.02.01-83, odstavec 2.27. Pokud se tedy ponoříte do problematiky a budete hledat informace, bude se vám hodit oficiální dokumentace: stavební normy „Stavební klimatologie a geofyzika“ a také „Základy budov a konstrukcí“.
Hloubku promrznutí půdy určíme pomocí vzorce
V případech, kdy hloubka zamrznutí půdy ve vaší geografické oblasti nepřesahuje 2,5 metru, můžete pomocí vzorce určit normu sezónního zamrzání.
- dfn – sezónní zamrzání půdy v metrech;
- dО – vážená průměrná hodnota v rámci hloubky zamrznutí pro heterogenní půdy nebo údaj z tabulky, v metrech;
- Mt je koeficient vyjadřující celkovou hodnotu absolutních hodnot průměrných měsíčních zimních mínusových teplot v určitém regionu (údaje jsou převzaty z SNIP o klimatologii a geofyzice nebo s využitím informací od hydrometeorologů).
K dispozici je vzorec pro vypočtenou hodnotu sezónní hloubky promrzání půdy:
kde kh je součinitel zohledňující vliv tepelného režimu budovy nebo konstrukce. Význam kh v budovách bez vytápění se bere jako 1,1 (relevantní pro vnější a vnitřní základy pouze pro oblasti s kladnou průměrnou roční teplotou) a pro vnější základy vytápěných budov se přebírá z tabulky. Pokud máte zájem o kalkulaci df pro oblast se zápornou průměrnou roční teplotou použijte SP 25.13330: Základy a základy na permafrostových půdách.
Rozdíl mezi standardní a skutečnou hloubkou mrazu
Údaje o hloubce zamrznutí půdy uvedené v tabulkách trochu odlišné od těch skutečných. Pokud provedete experiment a změříte teplotu půdy v chladném období v náhodně vybrané oblasti, hloubka mrazu může být o 30 % menšínež ve standardních tabulkách. Tento ukazatel je ovlivněn zejména topným faktorem budovy v chladném období. Hloubka nulové teploty může být vyšší, pokud má pozemek nebo dům tepelnou izolaci (dokonce i vrstva sněhu nebo ledu, keře vysázené po obvodu domu nebo speciální pásková izolace zadržuje teplo na místě).
Má silný vliv na hloubku mrazu hladina podzemní vody v dané oblasti. Čím výše je tato hladina umístěna, tím výraznější destruktivní účinek může mít zmrzlá voda. Velké množství spodní vody způsobuje, že půda je náchylná k bobtnání. Aby se snížilo zatížení základů, aby se zajistilo snížení doplňování vody a stupeň zvednutí půdy, používají se metody hydraulického inženýrství, zejména jsou instalovány drenážní systémy a hliněné síta.
Hloubka zamrznutí půdy podle regionů Ruska v tabulkách a na mapě. Výpočet hloubky promrznutí půdy pro založení ONLINE.
- Povolit kalkulačku
- Konfigurace
- Způsob platby
- Výsledky výpočtu
- Osvědčení
- Komentáře
Počáteční data
* – Podle SNiP 23-01-99* SP 131.13330.2012 (používaný od roku 2013)
Bez * – SNiP 23-01-99 (používaný od roku 2000)
Odhadovaná hloubka mrazu pro město Moskva *
| Typ půdy (která promrzá) | Hloubka zamrznutí půdy při průměrné denní teplotě vzduchu v místnosti – df, м | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0⁰C | 5⁰C | 10⁰C | 15⁰C | 20⁰C | |
| Hlína a hlína | 1 | 0,89 | 0,78 | 0,67 | 0,56 |
| Písčitá hlína, bahnitý a jemný písek | 1,21 | 1,08 | 0,94 | 0,81 | 0,67 |
| Písek střední velikosti, hrubý nebo štěrkovitý | 1,3 | 1,16 | 1,01 | 0,87 | 0,72 |
| Hrubé klastické půdy | 1,47 | 1,31 | 1,15 | 0,98 | 0,82 |
Normativní hloubka mrazu pro město Moskva *
| Typ půdy (která promrzá) | Hloubka mrazu – dn, м |
|---|---|
| Hlína a hlína | 1,11 |
| Písčitá hlína, bahnitý a jemný písek | 1,34 |
| Písek střední velikosti, hrubý nebo štěrkovitý | 1,44 |
| Hrubé klastické půdy | 1,63 |
Hloubka zamrznutí půdy (df) – jedná se o standardní hodnotu, která ukazuje úroveň promrzání půdního horizontu v zimě a je stanovena na základě dlouhodobých pozorování v každém regionu Ruska. Dolní hranice této zóny se nazývá bod mrazu země.
Hodnota GPG je jedním z nejdůležitějších parametrů při určování hloubky založení, což znamená, že zjištění tohoto koeficientu je povinné pro jakoukoli stavbu. Znalost hloubky zamrznutí umožňuje zajistit základnu, protože v zimě dochází k přerozdělení stresu v půdě, podzemní voda přechází z kapalného stavu na led, jejich objem se zvyšuje na 10-15% a začínají procesy zvedání.
Pokud není podešev základu dostatečně prohloubena, bude na stěny působit obrovský vertikální tlak, což jistě povede k deformacím a narušení integrity základny. Pokud je základna umístěna pod úrovní HPG, pak budou síly mrazu působit na boční stěny tečně, to znamená, že základ se v zimě vytlačí a v létě se zase ponoří dovnitř.
Výpočet hloubky promrznutí půdy
Až donedávna byl výpočet hloubky zamrznutí půdy prováděn ručně pomocí SNiP a dalších regulačních dokumentů – to není příliš pohodlné, protože musíte procházet více stránkami, abyste našli region / město, které potřebujete. Doporučujeme použít naši online kalkulačku, která vám umožní určit normativní a odhadovanou hloubku zamrznutí půdy JEDEN KLIK – musíte vybrat lokalitu a kliknout na tlačítko “Spočítejte“. Databáze našeho programu je založena na informacích z SNiP 23-01-99 (SP 131.13330.2012 “Stavební klimatologie”).
Náš nástroj obsahuje informace o všech regionech a městech Ruska, včetně: Moskevská oblast, Leningradská oblast, Nižnij Novgorod, Sverdlovsk, Rostov, Samara, Čeljabinsk, Kaliningradské oblasti, Perm, Chabarovsk, Přímořské oblasti, Baškortostán, Tatarstán, Krym.
Mapa zamrznutí půdy SSSR
Hloubka zamrzání půdy podle regionů Ruska (mapa + tabulka)
| velkoměsto | Hloubka promrznutí půdy, cm |
| Arkhangelsk | 175 |
| Vladivostok | 180 |
| Vologda | 170 |
| Jekatěrinburg | 190 |
| Irkutsk | 190 |
| Kazan | 175 |
| Kaliningrad | 80 |
| Krasnojarsk | 200 |
| Kursk | 130 |
| Moskva | 130 |
| Nižnij Novgorod | 155 |
| Novosibirsk | 220 |
| Omsk | 220 |
| orel | 130 |
| trvalá | 190 |
| Pskov | 120 |
| Rostov-on-Don | 90 |
| Ryazan | 130 |
| nažka křídlatá | 165 |
| Petrohrad | 120 |
| Saratov | 145 |
| Simferopol | 70 |
| Surgut | 270 |
| Tyumen | 210 |
| Chabarovsk | 190 |
| Čeljabinsk | 215 |
| Jakutsk | 240 |
| Jaroslavl | 170 |
Mapa zamrzání půdy ve středním Rusku
Hloubka zamrznutí půdy v Moskevské oblasti
| velkoměsto | Hloubka promrznutí půdy, cm |
| Moskva | 130 |
| Balashikha | 125 |
| Podolsk | 130 |
| Kolomna | 115 |
| Serpukhov | 120 |
| Orekhovo- | 125 |
| Сергиев Посад | 130 |
| Zelenograd | 130 |
| Solnechnogorsk | 125 |
Hloubka zamrznutí půdy v Leningradské oblasti
| velkoměsto | Hloubka promrznutí půdy, cm |
| Petrohrad | 120 |
| Gatchina | 120 |
| Vyborg | 125 |
| Pinery | 120 |
| Kingisepp | 120 |
| Pastviny | 115 |
| Volchov | 120 |
| Tikhvin | 120 |
| Sviritsa | 125 |
Příklad výpočtu hloubky promrznutí půdy
SP 22.13330.2010 “Základy budov a staveb” podrobně popisuje metodiku výpočtu hloubky zamrznutí půdy, pokusíme se stručně analyzovat hlavní ustanovení a analyzovat příklad.
V různých oblastech a ještě více v různých zeměpisných šířkách se může hloubka zamrznutí půdy značně lišit. Tato hodnota je značně ovlivněna klimatickými faktory, granulometrickým složením půdy a nadložním povrchem. Ale protože se všechny podílejí na tvorbě hodnoty zmrazení, lze je spojit do jednoho výrazu.
Normativní hloubka zamrznutí půdy (vzorec): df =d ×√Mt
Odhadovaná hloubka zamrznutí půdy (vzorec): df =d ×√Mt ×kh
- df – hloubka mrazu;
- d – koeficient v závislosti na typu půdy:
- hrubé půdy – 0,34;
- hrubé písky – 0,3;
- jemné sypké písky a písčité hlíny – 0,28;
- jíly a hlíny – 0,23;
První vzorec umožňuje vypočítat hloubku zamrznutí půdy bez zohlednění nadložního povrchu, to znamená, že dostanete normativní hodnota pro tuto oblast. Ale například při výpočtu hloubky zamrznutí půdy pro základ se použije koeficient kh, který provede korekci na základě průměrné denní teploty (°C) ve vedlejší místnosti, tj. designová hodnota.
