Расчет глубины промерзания грунта по СНиП
Согласно п.2.124 (2.27) пособия по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) она рассчитывается очень просто – h=√М*k. То есть квадратный корень из суммы абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в конкретно взятом районе, умноженный на коэффициент, равный:
для суглинков и глин – 0,23;для супесей, песков мелких и пылеватых – 0,28;для песков гравелистых, крупных и средней крупности –0,30;для крупнообломочных грунтов – 0,34.
Пример расчета глубины промерзания
Согласно таблицы 5.1 СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012) для Вологды таблица среднемесячных температур за год выглядит так:
Январь -11,6; Февраль -10,7 Март -5,4 Апрель 2,4 Май 10,0 Июнь 15,0 Июль 17,2 Август 15,3 Сентябрь 9,4 Октябрь 3,2 Ноябрь -2,9 Декабрь -7,9
Применяя формулу h=√М*k, суммируем все абсолютные значения месяцев с отрицательными температурами и получаем число «М» равное 38,5.
h=√38,5 * 0,23 => h=1.43
То есть нормативная глубина промерзания грунта по СНиП в Вологде, в условиях суглинков и глин, составляет 1 метр 43 сантиметра. Соответственно, например для песков крупных, она составит 6,20*0,3=1,86 м.
Дело в том, что этот коэффициент возрастает по причине укрупнения частиц грунта – ведь чем они крупнее, тем больше расстояние между ними и тем глубже промерзает грунт в итоге. А для глинистых грунтов это еще влияет на их пучинистость. Чем больше воды накапливается между частицами, тем выше морозное пучение таких грунтов, ведь вода расширяется при замерзании.
Пример расчета г.Санкт-Петербург
Январь -7 ,8 ; Февраль- 7 ,8 ; Март — 3 ,9 ; ноябрь — 0 ,3 ; декабрь — 5 ,0
h = √24,8*0,23= 4,98*0,23=1,14 м; для супесей и суглинков
h = 4,98*0,3 ≈ 1,5 м для крупных и средних песков.
В жилом отапливаемом здании глубина промерзания грунта (hж) будет меньше, с учетом поправочного коэффициента. (hж=h*k)
Глубина промерзания грунта по регионам России
Глубина промерзания грунта (df) — это нормативная величина, которая показывает уровень промерзания почвенного горизонта в зимний период и определяется на основании многолетних наблюдений в каждом регионе России. Нижняя граница этой зоны, называется точкой промерзания грунта.
Величина ГПГ является одним из самых важных параметров при определении глубины заложения фундамента, а значит нахождение этого коэффициента обязательно при любом строительстве. Знание глубины промерзания, позволяет обезопасить основание, так как 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 подошву фундамента недостаточно заглубить, то на стенки будет воздействовать колоссальное вертикальное давление, которое непременно приведет к деформациям и нарушению целостности основания. Если же подошва фундамента будет располагаться ниже уровня ГПГ, то силы морозного пучения будет действовать на боковые стенки по касательной, то есть фундамент зимой будет выталкиваться наружу, а летом обратно погружаться внутрь.
Расчет глубины промерзания грунта
До недавнего времени расчет глубины промерзания грунта осуществлялся вручную с помощью СНиП и других нормативных документов – это не совсем удобно, так как приходится пролистывать больше количество страниц, чтобы найти нужны регион/город. Мы предлагаем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором, который позволяет определить нормативную и расчетную глубину промерзания грунта в ОДИН КЛИК – вам требуется выбрать населенный пункт и нажать кнопку «Рассчитать». База данных нашей программы основывается на информации из СНиП 23-01-99 (СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»).
В нашем инструменте есть информация по всем регионам и городам России, среди которых: Московская область, Ленинградская область, Нижегородская, Свердловская, Ростовская, Самарская, Челябинская, Калининградская области, Пермский, Хабаровский, Приморский края, Башкортостан, Татарстан, Крым.
Карта промерзания грунтов СССР
Глубина промерзания грунта по регионам России (карта + таблица)
| Город | Глубина промерзания грунта, см |
| Архангельск | 175 |
| Владивосток | 180 |
| Вологда | 170 |
| Екатеринбург | 190 |
| Иркутск | 190 |
| Казань | 175 |
| Калининград | 80 |
| Красноярск | 200 |
| Курск | 130 |
| Москва | 130 |
| Нижний Новгород | 155 |
| Новосибирск | 220 |
| Омск | 220 |
| Орел | 130 |
| Пермь | 190 |
| Псков | 120 |
| Ростов-на-Дону | 90 |
| Рязань | 130 |
| Самара | 165 |
| Санкт-Петербург | 120 |
| Саратов | 145 |
| Симферополь | 70 |
| Сургут | 270 |
| Тюмень | 210 |
| Хабаровск | 190 |
| Челябинск | 215 |
| Якутск | 240 |
| Ярославль | 170 |
Карта промерзания грунтов Центральной России
Глубина промерзания грунта в Московской области
| Город | Глубина промерзания грунта, см |
| Москва | 130 |
| Балашиха | 125 |
| Подольск | 130 |
| Коломна | 115 |
| Серпухов | 120 |
| Орехово-Зуево | 125 |
| Сергиев Посад | 130 |
| Зеленоград | 130 |
| Солнечногорск | 125 |
Глубина промерзания грунта в Ленинградской области
| Город | Глубина промерзания грунта, см |
| Санкт-Петербург | 120 |
| Гатчина | 120 |
| Выборг | 125 |
| Сосновый бор | 120 |
| Кингисепп | 120 |
| Луга | 115 |
| Волхов | 120 |
| Тихвин | 120 |
| Свирица | 125 |
Пример расчета глубины промерзания грунта
СП 22.13330.2010 «Основания зданий и сооружений» подробно расписывает методику расчета глубины промерзания почвы, мы попробуем вкратце разобрать основные положения и разберем пример.
В разных регионах и тем более в различных широтах, глубина промерзания почвы может сильно отличаться. Большое влияние на эту величину оказывают климатические факторы, гранулометрический состав грунта и вышележащая поверхность. Но раз все они участвуют в формировании величины промерзания, значит их можно объединить в одно выражение.
Нормативная глубина промерзания грунта (формула): df = d0 × √Mt
Расчетная глубина промерзания грунта (формула): df = d0 × √Mt × kh
- df — 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;
- Mt — сумма среднемесячных отрицательных температур для определенной местности;
- kh – 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 например, при расчете глубины промерзания грунта для фундамента применяется коэффициент kh, который вносит поправку на основании среднесуточной температуры (°С) примыкающего помещения, то есть это будет расчетное значение.
Конструктивные особенности здания | Значение коэффициента kh при температурах, °С | ||||
0 | 5 | 10 | 15 | 20 и больше | |
| Без подвала, с полами на грунте | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
| Без подвала, с полами на лагах | 1 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| Без подвала, с полами на утепленном цоколе | 1 | 0,9 | 0,9 | 0.8 | 0,7 |
| С подвалом или техническим подпольем | 0,8 | 1 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
| Неотапливаемое помещение | 1,1 | ||||
Разберем пример расчета глубины промерзания в Москве.
Предположим, что у нас будет одноэтажный дом с полами на лагах без подвального помещения, расположенный на песчаном грунте. Планируется, что средняя температура в помещении будет +22 °С.
Согласно СНиП 23-01-99 (СП 22.13330.2010) из таблицы №3 документа, мы складываем отрицательные значения температур для города Москва и получаем – 32,9 °С.
Далее подставляем все значения в формулу:
df = 0,3 × √32,9 × 0,6 = 1,03 м
Расчетная глубина промерзания грунта для Москвы равна 1,03 м.
Онлайн калькулятор расчета глубины промерзания грунта
Планируя строительство дома, повышенное внимание следует уделить расчету показателя заглубления фундамента. В свою очередь, этот показатель определяется максимальной глубиной промерзания грунта.
В принципе, эти данные можно взять в управлении архитектуры.
Однако, имея под рукой онлайн калькулятор, можно существенно упростить себе задачу расчета глубины промерзания грунта в определенном регионе.
Чтобы узнать нормативные данные достаточно ввести в окошко программы название города (Россия, Украина и Белоруссия) и получить готовый результат.
Карта глубины промерзания грунта
Внимание! Название города нужно вводить с большой буквы (заглавной), т.к. с маленькой калькулятор не распознает.
Основанием для формирования результата в данном калькуляторе служит методика вычисления глубины промерзания грунта, приведенная в СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», а также СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
При расчете обратите внимание на два фактора:
- если грунт на участке насыпной, то расчетное значение следуем умножить на коэффициент, характеризующий состав почвы (k), приведенный ниже.
Коэффициент, характеризующий состав почвы (k) составляет:
- крупные, гравелистые пески – 0,3;
- суглинки и глинистая почва – 0,23;
- мелкие и пылеватые пески – 0,28;
- крупнообломочные грунты – 0,34.
Если запрашиваемого города не окажется в таблице значений достаточно воспользоваться простой формулой:
Рекомендуем статьи на похожие темы
Калькулятор расчета ламината онлайн. Программа для подсчета расхода и количества ламината по площади с учетом схемы укладки – прямой и от угла (по…
Калькулятор расчета объема бетона – как рассчитать, сколько необходимо цемента, песка, щебня и воды на 1 м3 или определенный объем бетона с учетом…
Программа-калькулятор расчета бетона и арматуры для фундамента – как рассчитать, сколько бетона нужно на фундамент (кубатура), по периметру, глубине,…
Расчет расхода напольного покрытия: керамическая плитка, линолеум, паркет, паркетная доска, ламинат, ковролин. С помощью калькулятора можно посчитать…
Калькулятор обоев по площади, по периметру, с раппортом, по длине и ширине стен комнаты, с учетом окон и дверей. Как рассчитать количество рулонов…
Расчет глубины промерзания грунта
Читатели нашего блога о деревянном домостроении задали нам вопрос: как сделать расчет глубины промерзания грунта? В нашей сегодняшней статье мы ответим на него и приведем несколько примеров расчета, все они очень простые.
Расчет глубины промерзания грунта
В первую очередь нам необходимо знать глубину промерзания грунта в том регионе, в котором будет закладываться фундамент, так как от этого будет зависеть тип фундамента и его конфигурация.
Для расчета глубины промерзания грунта также используют специальные карты, на которых нанесены границы промерзания, согласно климатическим условиям и среднесуточным температурам воздуха. Например, из данных карты можно определить глубину промерзания грунта для Санкт-Петербурга, и это примерно 120 см.
Карта глубин промерзания грунта
Ниже приведем специальную таблицу для расчета глубины промерзания грунта под подошвой фундамента в отапливаемых зданиях. Чтобы рассчитать эту величину, выберете особенности сооружения и наиболее подходящий для вас поправочный коэффициент, после чего умножьте его на нужное значение с карты.
Расчет глубины промерзания грунта пример:
Приведем пример расчета глубины промерзания грунта для Санкт-Петербурга по карте, приведенной выше.
Определяем примерную глубину – это 120 см.
Берем значение из таблички: по утепленному цокольному перекрытию с расчетной среднесуточной температурой 20 °С и более коэффициент равен 0,7.
Отсюда получаем расчет глубины промерзания грунта под фундаментом: 120х0,7=84 см.
Возьмем еще пример для дома с подвалом и техническим подпольем и со среднесуточной температурой 15 °С и коэффициентом 0,5. Получается вот такой расчет: 120х0,5=60 см. Значит, значение глубины промерзания грунта равняется 60 см.
Калькулятор расчета глубины промерзания грунтов
Для удобства расчета специально для вас нашели калькулятор расчета глубины промерзания грунтов. Просто выбираете нужный вам город и получаете все необходимые данные, а скачать калькулятор можно здесь.
Теперь вы без труда сможете рассчитать глубину промерзания грунта. Пишите комментарии и задавайте вопросы внизу статьи, ответим на все без исключения.
Глубина промерзания грунта СНИП + методика расчета!
Для того, чтобы составить проект фундаментной опоры вашего дома прежде всего необходимо оценить характеристики грунта на вашем участке. Так, на степень заглубленности ленточных фундаментов напрямую влияет уровень промерзания грунтов. Кроме того, грунт разного состава при замерзании может по-разному увеличиваться в размерах. Эту характеристику называют «пучинистостью». Также, на конструкцию будущего фундамента влияет и уровень подъема грунтовых вод.
Характеристика грунтов на участке напрямую влияет как на конструкцию будущего фундаментного основнаия дома, так и на материал его изготовления. Для того, чтобы понять, какой дом и фундамент под него на вашем участке можно построить, а какой нельзя – прежде всего необходимо провести изыскательские работы.
Часть характеристик грунта участка можно взять из широко распространенных таблиц. К таковым особенностям относится, например, глубина промерзания грунта СНиП.
На всей территории бывшего СССР в свое время были проведено геолого-изыскательские работы, которые определили, на какой глубине промерзает зимой вода в грунте в том или ином регионе. На основании полученных данным были составлены карты, позволяющие легко определить глубину зимнего промерзания грунта в конкретном регионе.
Глубина сезонного промерзания грунтаИсходя из конкретной величины промерзания грунта на участке, Строительные нормы и правила (или, сокращенно СНиПы) и предписывают возможность применения того или иного варианта строительства фундамента и здания.
А настоящее время на территории нашей страны действуют следующие стандарты, описывающие правила строительства зданий и сооружений:
- СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений», к нему существует также целый ряд пособий, который описывает процесс проектирования строений.
- Кроме того, влияние климата на строительство зданий описывается в СНиП 23-01-99.
- Суть правил в данных документах, регулирующих величину заглубления фундаментного основания заключается в следующем:
- при строительстве фундаментов необходимо тщательно учитывать назначение и конструкцию проектируемых сооружений, максимальные нагрузки на фундамент.
- глубина залегания фундаментных оснований также зависит от характеристики примыкающих сооружений, и того, на какую величину закопаны в землю инженерные сооружения.
- также при подготовке проекта фундамента необходимо оценить рельеф участка местности строительства.
- большую роль в определении глубины залегания фундамента играют физические характеристики почвы и ее внутренне строение (наличие пустот и водоносных слоев),
- гидрогеология также влияет на глубину залегания фундаментных оснований. Грунтовые воды могут существенно изменить проект вашего здания.
- ну и конечно же на глубину залегания фундамента согласно действующим СНиПам будет оказывать виляние сезонная глубина промерзания грунта.
Существует специальная формула, согласно которой вы можете рассчитать глубину промерзания грунтов на вашем участке местности самостоятельно.
Глубина промерзания составит: корень квадратный, извлеченный из суммы среднемесячных отрицательных температур, перемноженный на коэффициент для конкретного грунта.
- 0,23 для глины и суглинка,
- 0,28 для песка и супесей,
- 0,3 для крупнозернистых песков,
- 0,34 для грунта, состоящего из крупных обломков.
Показатели отрицательных температур вы сможете взять из метеорологических справочников или из СНиПа 23-01-99, описывающего климатические условия.
Для простоты расчета, допустим, что в вашем регионе отрицательные температуры фиксируются четыре месяца, по «-10» градусов в каждом. Итого сумма отрицательных показателейтемператур составит «40». Квадратный корень из этой величины составит «6,32». Умножаем для коэффициент для глинистого грунта «0,23» и получаем глубину промерзания глинистого грунта в таком регионе 1,45 метра.
Морозная пучинистость грунта и ее влияние на фундамент
Еще одной важной характеристикой грунта, влияющей на проект конструкции фундамента является его пучинистость. Этим термином определяют степень расширения грунтов при зимнем замерзании в них влаги. Как известно, вода при замерзании значительно увеличивается в объеме, таким образом грунт, содержащий большое количество влаги при замерзании будет расширяться, вспучиваться.
Наиболее подвержены такому расширению грунты, содержащие мелкий песок или глину. Они чрезвычайно эффективно впитывают влагу, вбирая в себя большую массу воды. Вследствие этого при замерзании их объем может увеличиваться до 10 процентов. Это довольно существенная величина. Получается, что при глубине промерзания грунта в 1,5 метра при замерзании его объем увеличится на 15 сантиметров.
Чтобы понять степень пучинистости грунта на вашем участке – ознакомьтесь с приведенной таблицей.
Таблица — глубина промерзания грунта СНИПНа глубину промерзания грунта также влияет и толща снежного покрова. Очевидно, что чем толще снежный покров, тем лучше сохраняется тепло в грунте. Впрочем, эта величина достаточно ненадежная и может колебаться от сезона к сезону.
График зависимости промерзания грунта от толщины снежного покрова Таким образом, чистка участка от снега играет двоякую роль. В тех местах, где вы складываете сугробы – величина промерзания грунта уменьшается, а вот при расчистке снега возле фундамента вашего строения – наоборот увеличиваете глубину промерзания грунтов. Соответственно это увеличивает влияние замороженного расширяющегося грунта на фундаментное основание. Сформируйте вокруг фундаментной опоры вашего дома снежный сугроб, и вы примерно на 15 процентов уменьшите влияние холодной погоды на ваш фундамент. А когда придет весна и температура начнет повышаться – просто откиньте сугроб от дома.Калькулятор для расчета промерзания грунта в регионе
Калькулятор для расчета глубины промерзания грунта
Видео — как пользоваться калькулятором для расчет глубины промерзания грунта
Глубина промерзания грунта СНиП: нормативы, таблица по регионам
При строительстве зданий нужно принимать в расчет глубину промерзания грунта по СНиП. Без этого параметра нельзя точно рассчитать, насколько должно быть углублено основание здания. Если его не учитывать, в будущем фундамент может деформироваться и повредиться из-за давления почвы при воздействии на него низких температур.
Строительные нормы и правила
Строительные нормы и правила (СНиП) – это совокупность нормативных актов, регламентирующих деятельность строителей, архитекторов и инженеров. Информация, содержащаяся в этих документах, позволяет возвести долговечное и надежное здание или правильно проложить трубопровод.
Карта, с нанесенными на ней цифрами глубины промерзания грунта, была создана еще в СССР. Она содержалась в СНиП 2.01.01-82. Но позже на смену данному нормативному акту был создан СНиП 23-01-99, карту в него не включили. Сейчас она есть только на сайтах.
Содержащие информацию о глубине промерзания грунта СНиП имеют номера 2.02.01-83 и 23-01-99. В них перечислены все условия, от которых зависит степень воздействия мороза на почву:
Карта нормативной глубины промерзания почвы в разных регионах России
- цель, с которой было возведено сооружение;
- характеристики конструкции и нагрузка на фундамент;
- глубина расположения коммуникаций;
- расположение фундаментов соседних зданий;
- текущий и будущий рельеф территории застройки;
- физические и механические параметры грунта;
- особенности наложений и количество слоев;
- гидрогеологические характеристики района стройки;
- сезонная глубина, на которую промерзает земля.
В настоящее время установлено, что применение для установления глубины промерзания грунта СНиП 2.02.01-83 и 23-01-99 дает более точный результат, чем использование значений, взятых с карты, так как в них учитывается больше условий.
Следует отметить, что рассчитанная степень воздействия низких температур не равна действительной, так как некоторые параметры (уровень нахождения грунтовых вод, уровень снежного покрова, влажность почвы, параметры минусовых температур) не являются постоянными и меняются со временем.
Реальное промерзание грунта
Расчет уровня почвенного промерзания
Расчет глубины, на которую промерзает почва, производится по образцу, указанному в СНиП 2.02.01-83: h=√М*k, где М – это абсолютные среднемесячные температуры, сложенные вместе, а k – показатель, значение которого зависит от вида земли:
Таблица — глубина промерзания грунта по СНИП
- суглинки или глинистые земли – 0,23;
- супеси, пылеватые и мелкодисперсные пески – 0,28;
- пески крупной, средней и гравелистой фракции – 0,3;
- крупнообломочный вид – 0,34.
Из вышеприведенных цифр становится понятно, что степень грунтового промерзания прямо пропорциональна увеличению его фракции. При работе на глинистых почвах нужно брать в расчет еще один фактор, а именно количество содержащейся в ней влаги. Чем больше воды содержится в земле, тем выше степень морозного пучения.
Фундамент дома должен быть расположен ниже уровня промерзания. В противном случае сила вспучивания вытолкнет его вверх.
При расчете этого параметра лучше не надеяться на собственные силы, а обратиться к специалистам, обладающим полной информацией обо всех факторах, от которых зависит влияние низких температур на основание здания.
Влияние морозного пучения грунта
Под термином «морозное пучение» понимается уровень деформации грунта во время оттаивания или замерзания. Он зависит от того, какое количество жидкости содержится в слоях почвы. Чем больше этот показатель, тем сильнее промерзнет почва, поскольку по физическим законам при замерзании молекулы воды увеличиваются в объеме.
Сила морозного пучения
Еще одним фактором, влияющим на пучение при морозах, являются климатические условия региона. Чем больше месяцев с минусовой температурой, тем значительнее промерзает земля.
Больше всего подвержены морозному пучению пылеватые и глинистые грунты, они могут увеличиться в размере на 10% от своего изначального объема. Меньше подвержены пучению пески, совсем отсутствует это свойство у каменистых и скалистых.
Глубина грунтового промерзания, указанная в СНиП, рассчитывалась с учетом наихудших климатических условий, при которых снег не выпадает. Фактический уровень, на который промерзает земля, меньше, так как сугробы и лед играют роль теплоизоляторов.
Земля под фундаментом зданий промерзает меньше, так как в зимний период ее дополнительно согревает отопление.
Воздействие пучения грунта на плитный фундамент
Чтобы сберечь почву от замерзания, можно дополнительно утеплить территорию на расстоянии 1,5–2,5 метров по периметру основания дома. Так можно устроить мелкозаглубленный ленточный фундамент, являющийся, к тому же, более экономичным.
Влияние толщины снежного покрова
В холодные месяцы снежный покров является теплоизолятором и напрямую влияет на степень глубины промерзания грунта.
Тепловые потери в фундаменте при неправильной теплоизоляции
Обычно владельцы расчищают снег на своих участках, не догадываясь, что это может привести к деформации фундамента. Земля на участке промерзает неравномерно, из-за этого повреждается основание дома.
Дополнительной защитой от сильных морозов могут быть кустарники, посаженные по периметру здания. На них будет скапливаться снег, защищающий фундамент от низких температур.
Видео по теме: Реальная глубина промерзания грунта
| Суглинки и глина | |||||
| Супесь, пески мелкие и пылеватые | |||||
| Пески гравелистые, крупные и средней крупности | |||||
| Крупнообломочные грунты | |||||
| * Значения нормативной глубины сезонного промерзания грунта рассчитаны
для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м. (п. 5.5.3 (
СП 22.13330.2011)) Нормативная глубина промерзания грунта в районах, где dfn > 2,5 м, а также в горных районах (где резко изменяются рельеф местности, инженерно-геологические и климатические условия), должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. |
|||||
| ** Глубина заложенных труб, считая до низа, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины проникания
в грунт нулевой температуры. При прокладке трубопроводов в зоне отрицательных температур материал труб и элементов стыковых соединений
должен удовлетворять требованиям морозоустойчивости. (п. 11.40
СП 31.13330.2012) Примечание – Меньшую глубину заложения труб допускается принимать при условии принятия мер, исключающих: замерзание арматуры, устанавливаемой на трубопроводе; недопустимое снижение пропускной способности трубопровода в результате образования льда на внутренней поверхности труб; повреждение труб и их стыковых соединений в результате замерзания воды, деформации грунта и температурных напряжений в материале стенок труб; образование в трубопроводе ледяных пробок при перерывах подачи воды, связанных с повреждением трубопроводов. |
|||||
| *** Наименьшую глубину заложения канализационных трубопроводов необходимо определять теплотехническим
расчетом или принимать на основании опыта эксплуатации сетей в данном районе. (п. 6.2.4
СП 32.13330.2012 ) При отсутствии данных минимальную глубину заложения лотка трубопровода допускается принимать для труб диаметром до 500 м – 0,3 м, а для труб большего диаметра – 0,5 м менее большей глубины проникания в грунт нулевой температуры, но не менее 0,7 м до верха трубы, считая от поверхности земли или планировки (во избежание повреждения наземным транспортом). |
|||||
(PDF) ГЛУБИНА МОРОЗА – ОБЩАЯ МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
Rajaei, Baladi 15
На основании результатов были сделаны следующие выводы:
1
1) Существующие модели прогнозирования глубины промерзания неточно предсказывают измеренную глубину промерзания. в
2
штатах Мичиган и Миннесота. Ошибки в моделях могут быть связаны с различными упрощающими допущениями
3
, такими как исключение объемной теплоемкости в уравнении Стефана и движение воды
4
в модифицированном уравнении Берггрена.
5
2) Включение средней теплопроводности грунта в статистическую модель глубины промерзания
6
повысило точность модели, хотя для каждого типа почвы только один средний тепловой
7
Значения электропроводности рыхлых и насыщенных почв были доступны и использованы при разработке уравнения
8
15.
9
3) Теплопроводность любого типа почвы может варьироваться в зависимости от размера зерна почвы
10
кривая распределения , влажность и плотность в сухом состоянии.Значения теплопроводности, использованные в
11
, развивающем уравнение 15, были измерены в лаборатории с использованием нарушенных и насыщенных грунтов.
12
Следовательно, использование уравнения 15 должно основываться на теплопроводности нарушенных и
13
насыщенных почв.
14
БЛАГОДАРНОСТЬ
15
Авторы выражают благодарность Министерству транспорта штата Мичиган (MDOT) за финансовую поддержку
16
и персонал MDOT за их сотрудничество и за предоставление образцов почвы и почвы
17
данные о температуре.Кроме того, Авторы выражают благодарность Департаменту Миннесоты
18
Транспорт (MNDOT) за предоставление данных о температуре почвы и за его помощь.
19
ССЫЛКИ
20
1.
Джиджи, Л. М. Теплопроводность. Берлин: Springer, 2009.
21
2. Олдрич-младший, П. Харл и Х. М. Пейнтер. Аналитические исследования промерзания и оттаивания почв.
22
Технический отчет №42, Arctic Construction and Frost Effects Laboratory, New England
23
Division Инженерный корпус армии США, Бостон, Массачусетс, США Arctic Construction and Frost
24
Effects Lab Boston Ma, 1953.
25
3 Чизхолм Р.А. и В.А. Панг. Измерение и прогноз проникновения мороза на шоссе
26
. В отчете по исследованиям транспорта: Журнал Совета по исследованиям в области транспорта,
27
№ 918, Совет по исследованиям в области транспорта Национальных академий, Вашингтон Д.C., 1983,
28
pp. 1-10.
29
4. Чапин Дж., Кьяртансон Б. Х. и Дж. Перниа. Сравнение двух методов применения
30
ограничений пружинной нагрузки на дорогах с малым объемом. Канадский журнал гражданского строительства,
31
Vol. 39, выпуск 6, 2012 г., стр. 599-609.
32
5. Се, К. К., Цинь, К., и Э. Э. Райдер. Разработка компьютерного моделирования для прогнозирования
33
Распределение температуры внутри бетонных покрытий.Отчет № FL / DOT / SMO / 90-374,
34
Департамент Флориды, 1989.
35
6. Томпсон, М. Р., Демпси, Б. Дж., Хилл, Х. и Дж. Фогель. Определение температурных воздействий
36
для анализа и проектирования дорожной одежды. В записях исследований транспорта: журнал
37
Совет по исследованиям транспорта, № 1121, Совет по исследованиям транспорта Национальной академии
38
, Вашингтон Д.С., 1987, стр. 14-22.
39
7. Явузтюрк К., Ксайбати К. и А. Д. Чиассон. Оценка колебаний температуры в
40
Асфальтобетонных покрытиях из-за тепловых условий окружающей среды с использованием двумерной модели
41
Моделирование промерзания почвы: исходная модель
Имитация промерзания грунта: Оригинальная модель Модель промерзания почвы, описанная здесь больше не реализуется в этом первоначальном виде.Он был модифицирован для замораживания и оттаивания с помощью линз для замораживания.Первоначальная модель промерзания почвы была модифицированной версией разработанной модели. Джумакиса (van Rooij, 1987) был включен в CropSyst. Суточный кумулятивный индекс замораживания (CFI) для дня d (C-дней) рассчитывается как:
| CFI d = D · CFI d-1 – T ср. · e (-0,4 · S · D sd ) |
- D (0.-1) – коэффициент уменьшения снегопада.
0,8 , если T ср. < 0 (периоды замораживания) 0,5 , если T ср. > 0 (периоды оттаивания) - Dsd (см) – высота снежного покрова на земле в день d.
CFI – это мера доступной «способности к замораживанию климата». CFI_d – это инициализируется определенным отрицательным значением в начале зимы, чтобы представляют собой отставание между климатическими условиями замерзания и началом фактическое промерзание почвы.Поскольку преобладает температура замерзания, CFI_d становится меньше сначала отрицательный, а положительный, что указывает на возможность промерзания почвы.
Чтобы рассчитать глубину промерзания, индекс промерзания, необходимый для замораживания каждого слоев почвы (RFIl) необходимо рассчитать и сравнить с CFI_d. Потому что наличие снежного покрова на почве снижает скорость проникновения мороз, необходимо определить теплопроводность снега. Это делается в соответствии со следующим уравнением:
| к сн = (22.7 · r sn – 0,46) · 10 5 |
- k_sn (кал / (см. С. C)) – теплопроводность снега.
- rho_sn (0,1 г / см3) – это плотность снега или одна десятая плотности снега. воды.
Термическое сопротивление снега определяется по формуле:
. куда- r_sn ((см. С. C) / кал) – термическое сопротивление снега.
- Ds (см) – высота снежного покрова на земле.
- SEDF – это уменьшение эффекта снега с коэффициентом глубины, который рассчитывается ежедневно и умножается на термическое сопротивление снега и значение добавляется к общему сопротивлению всех слоев вместе. Этот коэффициент уменьшения определяется как: куда
- Ds (см) – высота снежного покрова на земле.
- SIF (1 / см) – входной параметр коэффициента изоляции снега (раздел
7.6.1).
- F_d см – глубина промерзания.
Тепловое сопротивление каждого слоя почвы составляет выдает:
r l = D Z l / K l куда- r_l ((см. С. C) / кал) – термическое сопротивление слоя почвы.
- Zl (см) – толщина слоя почвы.
- Кл (кал / (см. С. С)) – коэффициент теплопроводности почвенного слоя.
- Zl (см) – толщина слоя почвы.
Чтобы заморозить l-й слой, тепловое сопротивление всех предыдущих слоев должен быть превышен, прежде чем фронт заморозки сможет достичь это, где снег рассматривается как слой с собственным снежным термическим сопротивление.Тогда требуемый индекс замораживания определяется по формуле:
| RFI l = | [L l + | c · CFI 2 · fd | ] |
- RFIl (C-days) – индекс замерзания, необходимый для замораживания слоя l.
- Ll (кал / см3) – это скрытое тепло, выделяющееся при замерзании слоя l рассчитывается из объемного содержания воды в слое (WCl) и скрытого теплота плавления (80 кал / см3) как: L л = 80 · туалет л
- C (кал / (см3.C)) – теплоемкость.
- CFI (C-days) – это совокупный индекс замораживания.
- fd (days) – количество морозных дней.
- Zl (м) – толщина l-го слоя почвы.
- Rtot ((см. С. C) / кал) – полное тепловое сопротивление, определяемое по формуле: R tot = r sn + r 1 + r 2 · · · [r nl /2]
- r_sn – термическое сопротивление снежного покрова.
- р_1, р_2… r_nl – сопротивления каждого слоя почвы.
- Ll (кал / см3) – это скрытое тепло, выделяющееся при замерзании слоя l рассчитывается из объемного содержания воды в слое (WCl) и скрытого теплота плавления (80 кал / см3) как: L л = 80 · туалет л
Особый случай необходимого индекса промерзания для промерзания первого слоя почвы. рассчитывается по следующей формуле:
RFI 1 =| L 1 · D Z 1 | 84 400 · | [ | р 1 | 2 + r n | ] | |
- RFI1 (C-days) – индекс замерзания, необходимый для замораживания слоя 1.
- L1 (кал / см3) – скрытая теплота, выделяющаяся при замерзании слоя 1 (см. уравнение 14.4.1).
- WC1 – объемная влажность первого слоя почвы.
- r_1 ((см. С. C) / кал) – термическое сопротивление первого грунта. слой.
- L1 (кал / см3) – скрытая теплота, выделяющаяся при замерзании слоя 1 (см. уравнение 14.4.1).
Определяется необходимый индекс промерзания для всего профиля почвы (RFIt). как сумма необходимого индекса промерзания для каждого слоя почвы:
Значение CFI_d для текущего дня сравнивается с RFI. накапливается слой за слоем.Глубина наледи определяется слоем, где совокупный RFI становится больше, чем CFI. Точка фронта промерзания в этот слой определяется линейной интерполяцией.14.4.2 Теплоемкость почвы
Теплоемкость в уравнении 14.4.1 должна учитывать индивидуальную компоненты в почве и, таким образом, могут быть рассчитаны путем добавления взвешенного тепла способность каждого из различных компонентов почвы к общему количеству тепла вместимость:
C = X s · C s + X w · C w + X a · C a где- C (кал / (см3.C)) – объемная теплоемкость.
- Xi (-) – объемная доля компонента i.
- Ки (кал / (см3. C)) – объемная теплоемкость компонента i.
- с – твердый компонент.
- a – воздушная составляющая.
- w – водная составляющая.
- Xi (-) – объемная доля компонента i.
Значения объемной удельной теплоемкости 0,46, 0,45, 0,0003, 1.0 для твердых минеральных материалов, льда, воздуха и воды соответственно.Воздух составляющая в расчетах не учитывалась из-за ее малого вклада к общей теплоемкости.
Теплопроводность почвы
Коэффициент теплопроводности в уравнении 14.4.1 рассчитывается по формуле:| К = | S
M i · X i · K i S M i · X i |
- K (кал / (см.с. C)) – коэффициент теплопроводности.
- i – компонент почвы.
- Xi – объемная доля компонента i.
- Ki (кал / (см · с. С)) – удельная теплопроводность компонент i.
- M_i – отношение среднего температурного градиента каждого второстепенного компонент и соответствующее количество в среде, через которое больше всего тепла переносится.
- i – компонент почвы.
Значение M_i может быть вычислено в зависимости от формы и размера частицы и их взаимное расположение.В условиях, когда гранулы имеют эллипсоидальную форму и расположены так далеко друг от друга, что не влияют друг на друга, следующее выражение можно использовать для расчета этот параметр:
M i = M i a + M i b + M i c куда- Ga – коэффициент деполяризации эллипсоида в направлении
ось а.
- Ko (кал / (см · с. С)) – удельная теплопроводность сплошная среда в почве (чаще всего вода или лед).
- Mia – вклад в множитель M_i направления
а .
- Ko (кал / (см · с. С)) – удельная теплопроводность сплошная среда в почве (чаще всего вода или лед).
Когда содержание воздуха в почве составляет от 0,0 до 0,337, тогда значение для Ga может быть рассчитано от:
G a = 0,333 – X a / 0,427 · (0,333 – 0,35) куда- Xa – объемное содержание воздуха в почве.
Были взяты следующие значения удельной теплопроводности: 20,4, 7,0, 5,2, 1,3. (мккал / (см. с. С)) для кварца, минералов, льда и воды. Значение для Фактор Ga также действителен для Gb. Значение Gc рассчитывается по следующей формуле:
. G a + G b + G c = 1 Использование этих уравнений объясняется следующим образом: когда почва состоит только из одного компонента, например кварца, теплопроводность будет только кварц; если вода также присутствует, значение теплового проводимость будет между кварцем и водой.Когда проводимость одного вещество намного меньше другого, почти все тепло будет переносится веществом с более высокой проводимостью.% PDF-1.5 % 4 0 obj > эндобдж 7 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000I \ 000n \ 000t \ 000r \ 000o \ 000d \ 000u \ 000c \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n \ 000 \ 040) эндобдж 8 0 объект > эндобдж 11 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000T \ 000h \ 000e \ 000o \ 000r \ 000e \ 000t \ 000i \ 000c \ 000a \ 000l \ 000 \ 040 \ 000M \ 000o \ 000d \ 000e \ 000l \ 000 \ 040 \ 000o \ 000f \ 000 \ 040 \ 000S \ 000o \ 000i \ 000l \ 000 \ 040 \ 000F \ 000r \ 000e \ 000e \ 000z \ 000i \ 000n \ 000g \ 000 \ 040) эндобдж 12 0 объект > эндобдж 15 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000H \ 000e \ 000a \ 000t \ 000 \ 040 \ 000T \ 000r \ 000a \ 000n \ 000s \ 000f \ 000e \ 000r \ 000 \ 040) эндобдж 16 0 объект > эндобдж 19 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000M \ 000e \ 000c \ 000h \ 000a \ 000n \ 000i \ 000c \ 000a \ 000l \ 000 \ 040 \ 000E \ 000q \ 000u \ 000i \ 000l \ 000i \ 000b \ 000r \ 000i \ 000u \ 000м \ 000 \ 040) эндобдж 20 0 объект > эндобдж 23 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000W \ 000a \ 000t \ 000e \ 000r \ 000 \ 040 \ 000M \ 000i \ 000g \ 000r \ 000a \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n \ 000 \ 040) эндобдж 24 0 объект > эндобдж 27 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000I \ 000c \ 000e \ 000 \ 040 \ 000S \ 000e \ 000g \ 000r \ 000e \ 000g \ 000a \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n \ 000 \ 040) эндобдж 28 0 объект > эндобдж 31 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000M \ 000o \ 000d \ 000e \ 000l \ 000 \ 040 \ 000V \ 000a \ 000l \ 000i \ 000d \ 000a \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000N \ 000u \ 000m \ 000e \ 000r \ 000i \ 000c \ 000a \ 000l \ 000 \ 040 \ 000A \ 000n \ 000a \ 000l \ 000y \ 000s \ 000i \ 000s \ 000 \ 040) эндобдж 32 0 объект > эндобдж 35 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000M \ 000o \ 000d \ 000e \ 000l \ 000 \ 040 \ 000V \ 000a \ 000l \ 000i \ 000d \ 000a \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n \ 000 \ 040) эндобдж 36 0 объект > эндобдж 39 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000T \ 000h \ 000e \ 000 \ 040 \ 000E \ 000f \ 000f \ 000e \ 000c \ 000t \ 000 \ 040 \ 000o \ 000f \ 000 \ 040 \ 000S \ 000o \ 000i \ 000l \ 000 \ 040 \ 000P \ 000a \ 000r \ 000a \ 000m \ 000e \ 000t \ 000e \ 000r \ 000s \ 000 \ 040 \ 000o \ 000n \ 000 \ 040 \ 000t \ 000h \ 000e \ 000 \ 040 \ 000S \ 000o \ 000i \ 000l \ 000 \ 040 \ 000F \ 000r \ 000e \ 000e \ 000z \ 000i \ 000n \ 000g \ 000 \ 040 \ 000P \ 000r \ 000o \ 000c \ 000e \ 000s \ 000s \ 000 \ 040) эндобдж 40 0 объект > эндобдж 43 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000o \ 000n \ 000c \ 000l \ 000u \ 000s \ 000i \ 000o \ 000n \ 000s \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000D \ 000i \ 000s \ 000c \ 000u \ 000s \ 000s \ 000i \ 000o \ 000n \ 000 \ 040) эндобдж 44 0 объект > эндобдж 46 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000R \ 000e \ 000f \ 000e \ 000r \ 000e \ 000n \ 000c \ 000e \ 000s) эндобдж 47 0 объект > эндобдж 64 0 объект > транслировать x ڵ Zm ~ o \ y /% vlUdRvJv8% Y`W> == 0 V: ‘JJ; 3 = tpq7W ~ X0q $ UrMXUp ^ qDGJ QiHTȾphj
eRw ^ $ 44 _ldD`I է / x̃, 4QK
Глубина замерзания
% PDF-1.7 % 1 0 объект > / Метаданные 3 0 R / Контуры 4 0 R / Страницы 5 0 R / StructTreeRoot 6 0 R / Тип / Каталог / ViewerPreferences> >> эндобдж 7 0 объект > эндобдж 2 0 obj > / Шрифт> >> / Поля [11 0 R] >> эндобдж 3 0 obj > транслировать application / pdf
% PDF-1.4 % 2883 0 объект > эндобдж xref 2883 81 0000000016 00000 н. 0000003555 00000 н. 0000003718 00000 н. 0000004817 00000 н. 0000004882 00000 н. 0000005035 00000 н. 0000005188 00000 п. 0000005341 00000 п. 0000005495 00000 н. 0000005649 00000 н. 0000005900 00000 н. 0000006540 00000 н. 0000007162 00000 н. 0000007351 00000 п. 0000007464 00000 н. 0000007579 00000 п. 0000011529 00000 п. 0000015525 00000 п. 0000019182 00000 п. 0000022749 00000 п. 0000026568 00000 п. 0000027066 00000 п. 0000027523 00000 п. 0000027990 00000 н. 0000028255 00000 п. 0000028507 00000 п. 0000028934 00000 п. 0000032499 00000 н. 0000033117 00000 п. 0000033146 00000 п. 0000033175 00000 п. 0000033584 00000 п. 0000033842 00000 п. 0000033871 00000 п. 0000034423 00000 п. 0000034822 00000 п. 0000034967 00000 п. 0000035109 00000 п. 0000035244 00000 п. 0000035552 00000 п. 0000039123 00000 п. 0000040184 00000 п. 0000042770 00000 н. 0000042946 00000 п. 0000078226 00000 п. 0000078502 00000 п. 0000081874 00000 п. 0000108332 00000 н. 0000108417 00000 н. 0000108488 00000 н. 0000126484 00000 н. 0000126911 00000 н. 0000127185 00000 н. 0000148089 00000 н. 0000148360 00000 н. 0000148742 00000 н. 0000165778 00000 н. 0000166038 00000 н. 0000166303 00000 н. 0000221747 00000 н. 0000221788 00000 н. 0000242280 00000 н. 0000252339 00000 н. 0000252437 00000 н. 0000252508 00000 н. 0000253003 00000 н. 0000253180 00000 н. 0000253446 00000 н. 0000253623 00000 н. 0000282794 00000 н. 0000282966 00000 н. 0000283075 00000 н. 0000283243 00000 н. 0000283314 00000 н. 0000283482 00000 н. 0000298445 00000 н. 0000298716 00000 н. 0000299013 00000 н. 0000299961 00000 н. 0000003318 00000 н. 0000001954 00000 н. трейлер ] / Назад 1442435 / XRefStm 3318 >> startxref 0 %% EOF 2963 0 объект > поток h ޤ UilG ~ cv mzM c /, / Ib J + ql
Глубина промерзания грунта в Ленинградской области по СНиП на системы фундаментов и коммуникаций
Под глубиной промерзания грунта – толщина слоя земной коры, имеющей отрицательную температуру в самые холодные малоснежные зимы.Нижняя граница зоны промерзания соответствует изолинии 0 градусов Цельсия. Глубина промерзания в Ленинградской области 1 – 1,5 м.
Расчет глубины промерзания при закладке фундамента и фундамента зданий
Сезонное промерзание грунтов учитывается при закладке фундамента. Нижняя граница фундамента не должна быть выше нулевой изотермы. Желательно, чтобы она была на 15-20 см ниже этого уровня. Такой фундамент называют встраиваемым.
Частое замерзание и последующее оттаивание горных пород приводит к их деформации, что может повлиять на устойчивость зданий и сооружений. Незамерзающие породы более устойчивы, поэтому они должны быть опорой для фундамента и фундамента.
Глубина промерзания грунта определяет предпочтительную структуру фундамента. Это может быть винтовой, ленточный, столбчатый, пластинчатый и др.
Факторы, влияющие на глубину промерзания
На глубину промерзания почвы влияют различные факторы.Климатическая (погодная) является наиболее значимой, и именно на ее основе строятся карты глубины сезонного промерзания почвы. Однако немаловажен и микроклиматический фактор, который зависит от местности, плотности застройки, размера населенного пункта (в городах минимальные температуры намного выше), наличия или отсутствия древесной растительности и т. Д.
Из большое значение имеют свойства почвы. Различные типы горных пород замерзают с разной скоростью и по-разному деформируются.Рыхлые, водонасыщенные породы будут давать больше деформаций во время цикла замерзания-оттаивания.
Глубина промерзания почвы в Ленинградской области
Климатические условия в нашей стране таковы, что основная часть территории находится в зоне промерзания почв, что обусловлено географическим положением. В Ленинградской области глубина промерзания почвы меньше средней по России. Это связано с расположением города у западных границ Российской Федерации, где влияние теплой Атлантики максимально.
В самых благоприятных условиях Краснодарского края: здесь глубина сезонного промерзания минимальна (менее 80 см). Увеличение глубины промерзания наблюдается при движении в северо-восточном направлении, что связано с возрастанием роли азиатского антициклона, приводящего к охлаждению воздуха. В Ленинградской области глубина промерзания почвы составляет 100 – 140 см, увеличиваясь в пределах этих показателей с запада на восток. В будущем глобальное изменение климата может привести к снижению этих показателей, но пока зимы остаются достаточно холодными, несмотря на общую тенденцию к потеплению.
Нормативная глубина промерзания грунтов (СНиП)
Нормативное промерзание грунтов – легкоопределяемая величина. Установленные в СНиП нормы и правила проектирования строительных работ позволяют учесть и устранить основные факторы риска, что гарантирует долговечность и надежность возводимых зданий. СНиП «Фундамент зданий и сооружений» – нормативно-правовая база, предназначенная для проектировщиков, инженеров, частных лиц, архитекторов. Он был создан усилиями геологов и инженеров еще в советское время, но успешно используется и в настоящее время.В соответствии с документами 2.02.01-83 и 23-01-99 глубина проектируемого фундамента определяется исходя из следующих факторов:
- Конструкция и вес здания.
- Функциональное назначение строящегося дома.
- Общая глубина сезонного промерзания для данного региона.
- Гидрологические и геологические условия района.
- Глубина фундамента соседних построек.
- Особенности местности.
- Физические характеристики почвы (плотность, пористость, наличие или отсутствие пустот, слоистость почвы и т. Д.).
Расчет глубины промерзания почвы
Глубина промерзания почвы определяется как квадратный корень из суммы среднемесячных температур, при условии, что они отрицательны – M, умноженного на коэффициент – K, справочная величина и зависит от типа почвы. Для глины К – 0,23, для мелкого песка – 0,28, для крупного песка – 0,3, для горных пород, состоящих из крупных обломков – 0,34.Крупнозернистый обломочный материал застывает сильнее, чем мелкозернистый. Также глубина промерзания зависит от содержания воды в почве: чем она больше, тем быстрее промерзает. Степень деформации грунта определяет показатель набухания.
Наиболее выраженное морозное набухание инклоидных и мелкодисперсных почв. В этих случаях объем породы при промерзании может увеличиваться до 10 процентов. Для каменистых почв показатель практически равен нулю.
Дополнительные коэффициенты
При расчете глубины промерзания стоит обратить внимание и на такой показатель, как снежность зим.Наличие снега, как и отопление в доме, снижает скорость промерзания, поэтому в реальных условиях этот показатель меньше теоретического значения на 20-40 процентов. Еще больше уменьшить глубину промерзания можно, если обложить фундамент снаружи теплоизоляционным материалом. Это снизит глубину фундамента и стоимость его возведения.
Глубина промерзания может увеличиться, если вы регулярно очищаете задний двор от снега, поэтому делать это не всегда рекомендуется.
В местах с особенно холодным климатом глубина промерзания может достигать более двух метров. В этом случае строительство стандартного фундамента может оказаться сложным и дорогостоящим. В таких случаях прибегают к возведению свайных конструкций или устанавливают неглубокий фундамент в местах, где скалы не деформируются на морозе.
Для определения характеристики почв и геологических условий местности привлекаются специалисты. Стоимость исследования около 1000 долларов.Многие организации, предлагающие услуги по строительству частных коттеджей, руководствуются общими схемами и не проводят исследований. Однако это может представлять опасность для зданий. Поэтому лучше все же потратить немного денег, чтобы не потерять еще больше.
Суровость зимы и глубина заморозков в условиях потепления
Эти карты показывают величину и географическое распределение изменений значений индекса замерзания воздуха за 1981–2010 гг. По сравнению с 1951–1980 гг. Для холодных сезонов с двухлетним (вверху) и 100-летним (внизу) периодами повторяемости.
Во многих районах страны правильное проектирование и строительство здания зависит от точных ожиданий того, насколько глубоко земля промерзнет зимой. Глубина промерзания почвы также имеет важное значение для гидрологии, сельского хозяйства и даже захоронений. Поскольку глубина промерзания определяется как интенсивностью, так и продолжительностью морозной погоды, наблюдаемое в последние несколько десятилетий потепление, вероятно, изменяет характер промерзания почвы.
В новой статье в журнале Journal of Applied Meteorology and Climatology , озаглавленной «Расчет и оценка индекса замерзания воздуха для периода климатических норм 1981–2010 годов в прилегающих к территории Соединенных Штатах Америки», наши ученые работали со своими коллегами из Кооперативного института. для Climate and Satellites – North Carolina, чтобы представить новую версию индекса замерзания воздуха NOAA (AFI), который можно использовать для оценки максимальной глубины промерзания почвы.Они также обнаружили значительное сокращение AFI за 1981–2010 годы по сравнению с 1951–1980 годами, что согласуется с тенденциями изменения климата, наблюдавшимися за этот период.
Оценить глубину промерзания почвы сложно, потому что прямые измерения глубины промерзания широко не доступны, а те, которые доступны, датируются не очень давно. Но поскольку глубина промерзания тесно связана с температурой воздуха, индекс, который измеряет, насколько часто и насколько температура воздуха остается ниже нуля в течение зимы, может служить полезным косвенным измерением глубины промерзания.
AFI, представленный в документе, основан на «градусах замерзания в днях» (FDD) – количестве градусов, на которое средняя температура в данный день выше точки замерзания (положительные значения FDD) или ниже точки замерзания (отрицательные значения FDD). Например, если средняя температура в месте составляет 42 ° F (10 ° F выше точки замерзания), значение FDD для этого дня равно 10. Для среднесуточного значения, которое достигает только 20 ° F, значение равно –12 FDD.
AFI для данного года рассчитывается как текущая сумма FDD за этот год, начиная с 1 августа и заканчивая 31 июля следующего года – период, сосредоточенный вокруг одного холодного сезона.Для большинства регионов страны AFI неуклонно увеличивается в течение первых нескольких месяцев этого периода, поскольку среднесуточные значения температуры имеют тенденцию быть выше нуля, а соответствующие положительные значения FDD увеличивают значение текущей суммы AFI.
С наступлением холодного сезона дни ниже нуля приводят к отрицательным значениям FDD, что снижает значение текущей суммы AFI. Затем AFI снова начинает увеличиваться, когда возвращается теплая погода, и значения FDD снова становятся положительными.
Разрыв между пиком AFI в начале холодного сезона и самым низким значением AFI, наблюдаемым в конце холодного сезона, позволяет измерить интенсивность этого холодного сезона – чем больше разрыв, тем сильнее замерзание для этого. зима.В теплых районах страны, где средние температуры почти всегда выше нуля, AFI будет очень низким или нулевым. В более холодных районах страны длительная суровая зима приводит к значению AFI в 1000 и более.
Сравнивая средние показатели за 1981–2010 годы и 1951–1980 годы, ученые обнаружили, что AFI значительно снизился для большей части страны.