Промерзание почвы (В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ)

Published on Saturday, 07 March 2015 01:00

Что же такое глубина промерзания? Для чего ее следует учитывать? Зимой грунт промерзает на глубину, которая зависит от климатических условий местности. Вода, содержащаяся в нем, превращается в лед, расширяясь и увеличивая объем грунта. 

Этот процесс называется пучением грунта. Звучит смешно, однако, если не учесть, последствия печальные. Например, при установке нового забора эти движения воздействуют на фундамент столбов, двигая их. Сила такого воздействия настолько велика, что зачастую составляет десятки тонн на квадратный метр фундамента столба. Такие подвижки в масштабе всего участка, на котором установлены столбы-опоры вашего забора, приводят к тому, что на следующее лето вы обнаруживаете «поплывший» забор.

Увеличиваясь в объеме, грунт действует и на фундамент дома, с силой, составляющей десятки тонн на квадратный метр поверхности фундамента. Воздействие такой силы может двигать фундамент, нарушая нормальное положение всего здания. Таким образом, промерзание грунта оказывает негативное влияние. Для того, чтобы силы пучения не действовали на основание фундамента, нужно его закладывать на глубину ниже глубины промерзания.

 От чего же еще зависит глубина промерзания? Один из основных определяющих факторов – тип грунта. Глинистые грунты промерзают несколько меньше песчаных, т.к. имеют большую пористость.
В Самаре глубина промерзания почвы, состоящей из глины и суглинков составляет 160 см, а в песчаных и супесчаных почвах составляет 176 см.

Во-вторых, глубина промерзания зависит от климатических условий, а именно от среднегодовой температуры: чем она ниже, тем больше глубина промерзания.

Нормативные глубины промерзания (по данным СНиП) в сантиметрах для разных городов и типов грунта представлены в таблице:

Фактические глубины промерзания на самом деле будут отличаться от нормативных, приведенных в СНиП, потому что нормативные данные приведены для самого плохого случая – отсутствие снежного покрова. Нормативная глубина промерзания грунта, представленная в этой таблице, – это максимальная глубина. Снег и лед – хорошие теплоизоляторы, и наличие снежного покрова уменьшает глубину промерзания.

Глубина промерзания – важная характеристика любого грунта, определяющая его поведение при отрицательных температурах. Пропитанная осенними дождями земля при замерзании расширяется, значительно увеличиваясь в объеме. Замерзшая влага не только увеличивает объем, заставляя выдавливаться грунт вверх, но и разрывает все связи, характеризующие почву как монолитную основу, делающие ее рыхлой и пушистой.  Поскольку разрушительной силой обладает замерзающая вода, то глубина промерзания напрямую зависит от высоты грунтовых вод, и чем она выше, тем выше склонность грунта к вспучиванию. За вспучивание можно было бы не переживать если бы силы действовали равномерно по всей поверхности, поднимая дом зимой и опуская его летом. Но именно точечность воздействия, большое усилие на маленький участок, представляют опасность замерзания таких грунтов, не допуская малейшего прослабления в системе, как известно, рвется там, где тонко. Отведением сточных вод и понижением уровня грунтовых дренажными или другими гидротехническими мероприятиями, созданием глиняного экрана, например, возможно понизить водяную подпитку, уменьшая пучинистость и, соответственно, нагрузку на фундамент.

 ПРОМЕРЗАНИЕ ПОЧВЫ –процесс охлаждения почвы до 0°С и ниже, сопровождаемый переходом части почвенной влаги в лед; почва затвердевает (цементируется) и приобретает свойства монолитного тела. Скорость, глубина и длительность периода сезонного промерзания  почвы зависят от температуры воздуха, мощности снежного покрова и степени увлажнения почвы. Под действием этих факторов многолетняя средняя глубина промерзания почвы в большинстве земледельческих районов СССР колеблется от 20-40 см на юге до 200-250 см в Сибири, а длительность периода сезонного промерзания почвы, соответственно, от 1-2 до 6-8 месяцев. В зависимости от степени промерзания почвы определяют сроки начала (весной) и прекращения (в позднеосенний период) полевых работ. Зимой глубина промерзания почвы влияет на состояние озимых, процессы их вымерзания и выпирания. Для защиты почв от глубокого промерзания применяют снегозадержание, оставление стерни, мульчирование почвы.

В Кинель-Черкассах за последние 9 лет:

Самое раннее промерзание началось 3 ноября 2009 г. Самое позднее – 11 декабря 2008 г., самое длительное – практически полгода, отмечено зимой 2009-2010 г., самое короткое – 115 дней – в 2007-2008 г.

На 4 марта 2015 года  промерзание почвы составляет 89 см.

 Март – первый весенний месяц, однако  по погодным условиям считается чисто зимним:  и снег до конца месяца лежит, и морозы могут  сильные вернуться.  Средняя за месяц температура воздуха, по сравнению с февралем,  повышается за счет увеличения высоты солнца над горизонтом, а также  продолжительности светлого времени суток, но остается  еще отрицательной и составляет от –3 до –9°С. Март по температурному режиму чаще всего бывает близким к норме. 

Осадки выпадают в течение 10-18 дней,  и количество их за месяц изменяется  от 12 до 33 мм.В 2012 году «скандинавские циклоны» засыпали Самарскую область снегом. Сумма выпавших осадков превысила норму в 2-2,7 раза, и на конец месяца высота снежного покрова была выше нормы  в среднем по области  на 28 см.

В первой половине месяца высота снежного покрова достигает своего наибольшего значения за зимний сезон. Ранние даты разрушения устойчивого снежного покрова приходятся на вторую половину месяца.

Переход среднесуточной температуры воздуха через 0° в сторону положительных  значений  в  большинстве районов происходит  в период  с  23 по 31 марта, а на севере и востоке Самарской  области – в начале апреля.

Ветры преобладают южного направления. 

 По сведению Гидрометцентра России, среднемесячная температура воздуха ожидается на 1,1-1,5°С выше средних многолетних значений.

Месячное количество осадков предполагается меньше нормы.

Прогноз на март предоставлен специалистами ФГБУ "Приволжское УГМС".

Н.Баранова, техник-метеоролог 2 категории М-2 Кинель-Черкассы.