Земля промерзает при какой температуре: Управление Россельхознадзора по Республике Татарстан

Скорость промерзания грунта при отрицательных температурах

Скорость и глубина промерзания зависит от:

  • характера зимы, времени выпадения первого снега и наступления сильных морозов, продолжительности их действия, температуры наружного воздуха,
  • свойств грунта, в том числе его влажности,
  • характера поверхностного покрова,
  • скорости потока грунтовых вод (чем она больше, тем промерзание меньше).

Грунты с порами, заполненными влагой лишь до известной степени, грунты плотные мелкопористые при прочих равных условиях промерзают глубже и быстрее, чем рыхлые и сухие, так как теплопроводность первых больше.

Наибольшая глубина промерзания грунта бывает обычно при влажности 30—40%.

При дальнейшем ее увеличении глубина промерзания уменьшается в связи с увеличением скрытой теплоты замерзания.

Так как теплопроводность камня фундаментов больше, чем теплопроводность грунта, то, как это подтверждено и практическими наблюдениями, при ширине каменного фундамента более 0,5 м грунт под ним может промерзать ниже глубины промерзания, нормальной для грунтов данного района.

Уменьшению глубины промерзания грунта способствует верхний защитный покров в виде снега, густой травы, сухих листьев или хвои. Наличие в открытой местности сильных и продолжительных ветров, сдувающих снежный покров, способствует увеличению глубин промерзания.

Скорость промерзания грунта зависит от:

  1. температуры промораживания,
  2. размера пор и особенно от влажности грунта.

Чем поры мельче, тем более связана находящаяся в грунте вода силами капиллярного и молекулярного притяжения и тем более низкая температура и более длительный срок требуются для промерзания грунта. Промерзание при прочих равных условиях происходит тем быстрее, чем меньше влажность грунта, крупнее гранулометрический состав его (т. е. чем крупнее в нем поры), плотнее основная порода и меньше в грунте органических остатков газов и воздуха.

При производстве земляных работ глубина промерзания устанавливается замером ее в натуре. Для предварительных соображений глубина промерзания берется равной среднему значению ее максимума на основе наблюдений метеорологических станций в районе строительства за последние 15—20 лет.

Зависимость глубины промерзания грунта от длительности промораживания при различных температурах наружного воздуха

Пунктиром показан пример определения глубины промерзания грунта в течение 40 суток за три этапа промерзания, в том числе 25 суток при —5°, 10 суток при —10 и 5 суток при —15°. Глубина промерзания составляет~0,75 м и складывается из трех отдельных величин, соответствующих трем этапам: 0,42+0,23+0,10=0,75 м/

Ориентировочные данные о глубине промерзания грунта в зависимости от температуры воздуха и продолжительности ее действия приведены на рис.

Кривые промораживания дают ориентировочные величины глубины промерзания грунтов средней влажности (25—30%) при поверхности, лишенной снежного покрова.

При наличии снежного покрова следует вводить коэффициент 0,85 при толщине покрова 0,25 м, коэффициент 0,7 при толщине 0,5 м и 0,65 при толщинe 0,75 м.

Оттаивание грунта происходит постепенно, идет одновременно сверху и снизу и продолжается довольно длительное время. Полное оттаивание наступает не ранее второй половины мая.

Колебания влажности грунта

Промерзание и оттаивание грунта связаны с движением грунтовых вод. Горизонт грунтовых вод, несколько повышенный осенью, зимой понижается, а при начале таяния резко повышается. Грунтовые воды могут соприкасаться с нижней поверхностью мерзлого грунта и благодаря своей сравнительно высокой температуре (4—6°) значительно ускорять его оттаивание.

После кратковременного весеннего поднятия уровень грунтовых вод падает, и оттаивание опять несколько замедляется.

В течение всего осенне-зимнего периода происходит перемещение влаги между зонами мерзлого и талого грунта всегда по направлению от теплых к холодным его слоям, обусловливаемое целым рядом физических явлений

глубина промерзания

     Когда-то я думал, что мир устроен просто. Вот и про глубину промерзания я тоже думал очень примитивно — чего ж там знать-то, что измерять? Засунул градусник в землю и смотри, наблюдай всю зиму, до куда опустится 0 °C. Конечно, как и с мироустройством, я заблуждался и о глубине промерзания! Я попытаюсь немного копнуть вглубь, показать, что же там может быть сложного и интересного. Например, присутствие 0 °C ещё не является показателем промерзания, так как грунтовая вода порой замерзает при более низких температурах. Или вот наличие большой влажности, казалось бы, уменьшит теплосопротивление и увеличит глубину промерзания — ан нет! Всё наоборот, так как при замерзании воды выделяется теплота льдообразования.

Теория

     Промерзание грунта – это переход его из одного состояния в другое с резким изменением физико-механических свойств. Это сложный процесс, протекающий по-разному для различных видов грунтов. Все грунты по особенностям их промерзания в природных условиях подразделяются на три основные группы:

  I – суглинки и глины;

  II – супеси, мелкие и пылеватые пески;

  III – средние пески, крупнозернистые и крупнообломочные грунты.

  Глубина и характер промерзания грунтов зависят от температуры воздуха, высоты снежного покрова, растительности, типа грунта, степени увлажнения его и ряда других метеорологических факторов.

   По данным наблюдений, глубина проникновения нулевой изотермы при одинаковой сумме отрицательных среднесуточных температур воздуха для различных типов грунтов разная. Например: для суглинков – 135 см; мелких и пылеватых песков – 139 см; крупнообломочных грунтов – 177 см. Неодинаковы также глубина проникновения отрицательной температуры в грунт и температура замерзания грунтов. Крупнообломочные грунты замерзают при температуре близкой к 0 °C с образованием заметной границы между талым и мерзлым грунтами. При промерзании мелкодисперсных грунтов образуется зона промерзания (слой, в котором происходят фазовые превращения воды), разделяющая полностью промерзший и талый грунты.

     Температура замерзания мелкодисперсных грунтов более низкая, чем у крупнообломочных грунтов. Это связано с тем, что мелкозернистые грунты имеют мелкие поры и повышенное количество связанной воды, которая замерзает при значительно низшей температуре, чем свободная вода.

    Грунтовая вода обычно является связанной, плотность ее более единицы, она содержит, как правило, растворимые соли, взвешенные частицы, испытывает большое давление со стороны защемленного воздуха, имеет меньшую степень подвижности, чем вода, находящаяся в свободном состоянии.

Совокупность указанных свойств как раз и понижает температуру замерзания грунтовой влаги, а вместе с ней и самого грунта. Установлено, что все грунты замерзают при температуре ниже 0 °C. Существенное влияние на это оказывают вид грунта, его влажность и продолжительность действия отрицательной температуры. Например, глинистый грунт с влажностью 30 % замерзает при температуре от -1,0 °C до -2,0 °C, а песок с 10 %-ной влажностью – при температуре -0,5 °C. Это говорит о том, что глубина промерзания грунтов зависит не только от вида грунта, но и от его влажности. Чем выше теплопроводность грунта, тем больше глубина его промерзания. Влажность грунта в начальный момент способствует промерзанию так как увеличивает теплопроводность, а в дальнейшем процесс замедляется. Это связано с тем, что при замерзании воды выделяется теплота льдообразования, поэтому скорость и глубина промерзания более влажного грунта будут меньше, чем грунта с меньшей влажностью.

   Из анализа работ по определению глубины промерзания грунтов следует, что она в основном зависит от климатических, гидрологических, грунтовых и других природных условий, которые варьируются в широких пределах, поэтому и глубина промерзания не остается постоянной, а изменяется из года в год. В связи с этим глубину промерзания грунтов можно рассматривать как случайную величину, и для ее определения применять вероятностные методы.

  Применение теории вероятностей к определению глубины промерзания грунтов основано на центральной предельной теореме теории вероятностей. Установлено, что глубина промерзания грунтов подчиняется нормальному закону распределения, который вполне может быть применен для ее определения. С помощью кривых распределения (обеспеченности) можно определить глубину промерзания грунтов любой заданной обеспеченности в пределах данного периода наблюдений.

  В практике ряды наблюдений (на метеорологических станциях) за глубиной промерзания грунтов бывают короткими и не дают возможности построить надежную кривую распределения (для Беларуси ряды наблюдений составляют 20–30 лет). В связи с этим, разными авторами разработаны теоретические кривые распределения, с помощью которых можно определить величину редкой повторяемости, выходящую за пределы ряда наблюдений. К ним относят: биноминальную кривую распределения С. И. Рыбкина, трехпараметрическое Г-распределение С. Н. Крицкого и М. Ф. Менкеля.

   Так же  применяют методику определения глубины промерзания грунтов статистическим методом, который заключается в обработке статистических данных по глубине промерзания грунтов, которые систематически ведутся на метеостанциях. Полученные наблюдения за глубиной промерзания на метеостанциях в обобщенном виде учитывают все факторы, влияющее на промерзание грунтов. В зависимости от наличия фактических данных о глубине промерзания может быть два случая, а, следовательно, и два разных подхода к определению глубины промерзания грунтов.

    Первый случай – данные наблюдений за глубиной промерзания грунта имеются, то есть в данном конкретном районе проводились наблюдения за глубиной промерзания не менее чем 10 лет.

  Второй случай – данные наблюдений за глубиной промерзания в данном районе отсутствуют (наиболее распространенный случай, особенно в дорожном строительстве).  

    Для первого случая существует целый ряд формул и номограмм, их я не буду приводить в рамках этой статьи вследствие уж очень узкой направленности и довольно большого объёма теоретической части. А вот второй случай приближает нас к более понятным картинкам.

   В основу этого подхода положены карты изолиний средней максимальной глубины промерзания грунтов и коэффициента вариации, которые составлены для Республики Беларусь и Европейской части СНГ.

       Порядок расчета следующий:

      1. По карте изолиний (см. рис. 1) находят среднюю максимальную глубину промерзания грунта под снегом Zср, а по карте изолиний (см. рис. 2) – коэффициент вариации Cv.

  2. По значению Cv и заданному проценту обеспеченности подбирается соответствующий модульный коэффициент Кs по номограмме на рис. 3.

      3.   Максимальная глубина промерзания грунта под снежным покровом заданной обеспеченности определяется по формуле Z=Ks*Zср. Следует отметить, что без снежного покрова полученное значение необходимо удвоить.

Практика

     Разработанный метод определения глубины промерзания грунтов с использованием карт изолиний, то есть второй способ, позволил произвести районирование территории Республики Беларусь по глубине промерзания. В основу районирования территории республики положены грунтовые карты, разработанные академиком АН БССР П. П. Роговым, карты изолиний глубины промерзания грунтов, данные о сумме отрицательных температур воздуха (сумма морозо-дней) и некоторые другие.

    Районирование разделило территорию Республики Беларусь на три зоны по глубине промерзания грунтов (рис. 4):    I-я – Юго-Западная. Граница ее с Запада – граница Республики Беларусь, с Востока – граница зоны проходит по городам: Вороново – Ивье – Новогрудок – Ганцевичи – Житковичи – Лельчицы;

    II-я – находится между границами I-й и III-й зон;

  III-я – Северо-Восточная. Граница ее с Востока – граница Республики Беларусь, с Запада граница проходит по городам: Шаркавщина – Глубокое – Докшицы – Борисов – Березино – Кличев – Бобруйск – Жлобин – Будо-Кошелево – Ветка.

    I-я зона характеризуется средней многолетней глубиной промерзания грунтов в пределах 45–50 см;

    II-я зона – средняя многолетняя глубина промерзания грунтов – 50–60 см;

    III-я зона –  соответственно, 60–75 см.

Указанные границы зон (см. рис. 4) приблизительно совпадают с климатическими картами: температурой воздуха в самые холодные периоды года, с высотой снежного покрова и количеством дней его стояния, с почвенно-грунтовой картой и др.

Строительные нормы РБ

    Вся теория, конечно, хороша, но в строительных нормативных документах должно быть всё прописано очень простым и понятным языком, чтобы любой инженер смог достать справочник глубин промерзания и найти нужную цифру (как в анекдоте: Физику, математику и инженеру дали задание найти объём красного мячика. Физик погрузил мяч в стакан с водой и измерилл объём вытесненной жидкости. Математик измерил диаметр мяча и рассчитал тройной интеграл. Инженер достал из стола свою «Таблицу объёмов красных резиновых мячиков» и нашёл нужное значение. )

        Главная задача обычного человека — знать, где искать этот справочник. А таковой для Беларуси называется СНБ 2.04.02 – 2000 «СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ». К нашей теме относится табличка 3.6 «Глубина промерзания»

При какой температуре промерзает земля

Промерзание почвы зимой

Глубина промерзания грунта

Каждую зиму грунт промерзает на некоторую глубину, при этом содержащаяся в грунте вода замерзает, превращается в лед и расширяется, тем самым, увеличивая объем грунта. Этот процесс называется пучением грунта. Увеличиваясь в объеме, грунт действует на фундамент дома, сила этого воздействия может быть очень велика и составлять десятки тонн на квадратный метр поверхности фундамента. Воздействие такой силы может двигать фундамент, нарушая нормальное положение всего здания.

Какой глубиной должен быть фундамент под дом, расчет глубины

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.

Глубина промерзания грунта зависит, во-первых, от типа грунта: глинистые грунты промерзают чуть меньше песчаных, потому что обладают большей пористостью. Пористость глины колеблется от 0,5 до 0,7, в то время как пористость песка — от 0,3 до 0,5.
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.

Городглина, суглинкипески, супеси
Архангельск160176
Астрахань8088
Брянск100110
Волгоград100110
Вологда140154
Воркута240264
Воронеж120132
Екатеринбург180198
Ижевск160176
Казань160176
Кемерово200220
Киров160176
Котлас160176
Курск100110
Липецк120132
Магнитогорск180198
Москва120132
Набережные Челны160176
Нальчик6066
Нарьян Мар240264
Нижневартовск240264
Нижний Новгород140154
Новокузнецк200220
Новосибирск220242
Омск200220
Орел100110
Оренбург160176
Орск180198
Пенза140154
Пермь180198
Псков8088
Ростов-на-Дону8088
Рязань140154
Салехард240264
Самара160176
Санкт-Петербург120132
Саранск140154
Саратов140154
Серов200220
Смоленск100110
Ставрополь6066
Сургут240264
Сыктывкар180198
Тверь120132
Тобольск200220
Томск220242
Тюмень180198
Уфа180198
Ухта200220
Челябинск180198
Элиста8088
Ярославль140154

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. Под домом грунт так же промерзает меньше, тем более, если дом отапливается круглый год. Таким образом, реальная глубина промерзания земли может быть на 20-40% меньше нормативной.

Промерзание грунта можно уменьшить: для этого грунт вокруг дома утепляют. Лента хорошего утеплителя шириной 1,5-2 метра, уложенная вокруг дома, способна обеспечить минимальную глубину промерзания грунта, окружающего фундамент дома. Благодаря такому приему возможно заложение мелкозаглубленных фундаментов, которые закладываются на глубину выше глубины промерзания, но благодаря утеплению грунта остаются устойчивыми.

Силы морозного пучения грунтов

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

Уровень грунтовых вод

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

Несущая способность грунтов

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Среднегодовая температура воздуха

Среднегодовая температура воздуха — это среднее арифметическое значение температур за все месяцы года. От неё зависит необходимость утеплять фундамент и грунт вокруг него, а так же возможность заложения мелкозаглублённого фундамента.

Дата публикации: 07.10.2010 14:49:25

Вместо предислдовия.
Умные и доброжелательныелюди указали мне не то, что данный случай должен оцениваться только в нестационарной постановке, ввиду огромной тепловой инерции земли и учитывать годовой режим изменения температур. Выполненный пример решен для стационарного теплового поля, поэтому имеет заведомо некорректные результаты, так что его следует рассматривать только как некую идеализированную модель с огромным количеством упрощений показывающий распределение температур в стационарном режиме. Так что как говорится, любые совпадения — чистая случайность…

Как обычно, не стану приводить много конкретики по поводу принятых теплопроводностей и толщин материалов, ограничусь описанием лишь некоторых, предполагаем, что прочие элементы максимально близки к реальным конструкциям — теплофизические характеристики назначены верно, а толщины материалов адекватны реальным случаям строительной практики. Цель статьи получить рамочное представление о распределении температур на границе Здание-Грунт при различных условиях.

Немного о том, о чем нужно сказать. Рассчитываемые схемы в данном примере содержат 3 температурные границе, 1-я это внутренний воздух помещений отапливаемого здания +20оС, 2-я это наружный воздух -10оС (-28оС), и 3-я это температура в толще грунта на определенной глубине, на которой она колеблется около некоторого постоянного значения. В данном примере принято значение этой глубины 8м и температура +10оС. Вот тут со мной кто-то может поспорить в отношении принятых параметров 3-ей границы, но спор о точных значениях не является задачей данной статьи, равно как и полученные результаты не претендуют на особую точность и возможность привязки к какому-то конкретному проектному случаю. Повторюсь, задача — получить принципиальное, рамочное представление о распределении температур, и проверить некоторые устоявшиеся представления по данному вопросу.

Теперь непосредственно к делу. Итак тезисы, которые предстоит проверить.
1. Грунт под отапливаемым зданием имеет положительную температуру.
2. Нормативная глубина промерзания грунтов (тут скорее вопрос чем утверждение). Учитывается ли снежный покров грунта при приведении данных по промерзанию в геологических отчетах, ведь как правило территория вокруг дома очищается от снега, чистятся дорожки, тротуары, отмостка, парковка и пр.?

Промерзание грунта — это процесс во времени, поэтому для расчета примем наружную температуру равную средней температуре наиболее холодного месяца -10оС. Грунт примем с приведенной лямбда = 1 на всю глубину.

Рис.1. Расчетная схема.

Рис.2. Изолинии температур. Схема без снежного покрова.

В целом под зданием температура грунта положительная. Максимумы ближе к центру здания, к наружным стенам минимумы.

Промерзание грунта в разных регионах

Изолиния нулевых температур по горизонтали лишь касается проекции отапливаемого помещения на горизонтальную плоскость.
Промерзание грунта вдали от здания (т.е. достижение отрицательных температур) происходит на глубине

2.4 метра, что больше нормативного значения для выбранного условно региона (1.4-1.6м).

Теперь добавим 400мм снега среднеплотного с лямбда 0.3.

Рис.3. Изолинии температур. Схема со снежным покровом 400мм.

Изолинии положительных температур вытесняют отрицательные температуры наружу, под зданием только положительные температуры.
Промерзание грунта под снежным покровом

1.2 метра (-0.4м снега = 0.8м промерзания грунта). Снежное «одеяло» значительно снижает глубину промерзания (почти в 3 раза).
Видимо наличие снежного покрова, его высота и степень уплотнения является величиной не постоянной, поэтому средняя глубина промерзания находится в диапазоне полученных результатов 2-х схем, (2.4+0.8)*0.5 = 1.6 метра, что соответствует нормативному значению.

Теперь посмотрим, что будет, если ударят сильные морозы (-28оС) и простоят достаточно долго, чтобы тепловое поле стабилизировалось, при этом снеговой покров вокруг здания отсутствует.

Рис.4. Схема при -28оС без снежного покрова.

Отрицательные температуры залезают под здание, положительные прижимаются к полу отапливаемого помещения. В районе фундаментов грунты промерзают. На удалении от здания грунты промерзают на

См. предыдущие записи блога:
Щитовой деревянный дом. Двойной объемный каркас.
Остекление балконов и лоджий. Эффективность тепловой защиты.
Стальные конструкции на кровле. Промерзание.

Замерзание почвы – широко распространенное явление. Замерзание влаги в почве, как правило, происходит при температурах ниже 0оС, поскольку она представляет собой не чистую воду, а раствор солей различных концентраций.

Глубина промерзания грунта (на 2018г.)

Поэтому даже при низких температурах не вся влага находящаяся в почве, замерзает. Прочносвязанная влага и некоторая часть рыхлосвязанной влаги замерзнуть не могут вследствие влияния на них сорбционных сил. Остальная часть влаги вплоть до влаги соответствующей максимальной гигроскопичности замерзает в пределах до —10° С.

Глубина промерзания почвы зависит от многих причин. Наиболее важная из них — толщина снегового покрова. Чем она больше, тем меньше глубина промерзания почвы. Все, что влияет на толщину снегового покрова (мощность растительного покрова, микрорельеф и т. п.), влияет на глубину промерзания почвы. Она зависит от наличия торфа и его мощности, от влажности почвы. Чем больше мощность торфа и чем выше влажность почвы, тем меньше глубина промерзания.

Замерзание почвы начинается обычно с наступлением устойчивых отрицательных температур до образования снежного покрова. Иногда снежный покров устанавливается до наступления температур ниже 0оС и промерзание почвы начинается уже под тонким снеговым покровом. В дальнейшем мощность промерзшего слоя постепенно нарастает, достигая наибольшей величины в конце января — в феврале.

В феврале или с начала марта, когда снеговой покров еще продолжает оставаться очень мощным или даже нарастает, глубина промерзания начинает уменьшаться вследствие оттаивания почвы снизу. Оттаивание почвы под снегом происходит за счет тепла, находящегося в нижних горизонтах почвы и передаваемого вследствие теплопроводности в верхние ее слои. Такая передача идет непрерывно, но в начале и середине зимы она не может компенсировать потерю тепла, излучаемого из-под тонкого снегового покрова и отдаваемого в сильно охлажденную атмосферу. В конце зимы, когда температуры воздуха становятся выше, а снеговой покров толще и, следовательно, потеря тепла уменьшается, тепло, идущее из нижних слоев почвы, с избытком компенсируя потерю его из верхних слоев, вызывает оттаи­вание почвы снизу.

По Н. А. Качинскому оттаивание может идти двумя путями.

1. Оттаивание, идущее снизу, заканчивается до того, как сойдет снег. Мерзлая прослойка исчезнет у самой поверхности почвы. Этот случай имеет место при мощном снеговом покрове и неглубоком промерзании почвы.

2. Снеговой покров сходит до того, как полностью оттает почва. Оттаивание почвы начинается также снизу, а затем идет одновременно сверху и снизу, и мерзлая прослойка в конце исчезает на той или иной глубине.

Для районов, где среднегодовая температура почвы близка к 0оС и ниже, характерен третий вариант оттаивания почвы – только сверху, поскольку здесь в глубоких слоях почвы отсутствует запас тепла, который мог бы вызвать оттаивание почвы снизу.

Особое влияние на глубину снежного покрова оказывает лес. В лесу снежный покров всегда более мощный, чем на безлесных пространствах. Поэтому замерзание почвы под лесом либо не наблюдается совсем, либо бывает менее длительным и менее глубоким, причем почва успевает оттаять еще до начала таяния снега. Благодаря этому, а также более медленному таянию снега поглощение почвой талых вод в лесу идет значительно полнее, чем вне его.

Большое влияние а глубину промерзания почвы оказывает лесная подстилка. В опытах с удалением лесной подстилки, глубина промерзания почвы резко возрастала. Существенно влияет на глубину промерзания и состав древостоя. В густых еловых древостоях, где значительное количество снега задерживается на кронах деревьев, вследствие меньшей мощности снегового покрова и большей его плотности глубина промерзания бывает всегда больше.

Промерзание почвы имеет целый ряд неблагоприятных последствий, в частности: понижение водопроницаемости почв, а следовательно усиление поверхностного стока, снижение теплообеспеченности, вымерзание растений, задержка микробиологических и химических процессов, идущих в почве. В то же время можно отметить и положительные следствия этого процесса, в частности, благоприятное влияние на образование структуры в почве, миграция почвенных животных в нижние слои почвы под влиянием замерзания, способствующая разрыхлению почвы и улучшению ее водопроницаемости.

Дата добавления: 2014-11-16; Просмотров: 7470; Нарушение авторских прав?;

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

  1. Главная
  2. Строительство
  3. Строительные работы в зимних условиях
  4. Глубина промерзания грунта

Скорость и глубина промерзания зависит от:

  • характера зимы, времени выпадения первого снега и наступления сильных морозов, продолжительности их действия, температуры наружного воздуха,
  • свойств грунта, в том числе его влажности,
  • характера поверхностного покрова,
  • скорости потока грунтовых вод (чем она больше, тем промерзание меньше).

Грунты с порами, заполненными влагой лишь до известной степени, грунты плотные мелкопористые при прочих равных условиях промерзают глубже и быстрее, чем рыхлые и сухие, так как теплопроводность первых больше.

Наибольшая глубина промерзания грунта бывает обычно при влажности 30—40%.

При дальнейшем ее увеличении глубина промерзания уменьшается в связи с увеличением скрытой теплоты замерзания.

Так как теплопроводность камня фундаментов больше, чем теплопроводность грунта, то, как это подтверждено и практическими наблюдениями, при ширине каменного фундамента более 0,5 м грунт под ним может промерзать ниже глубины промерзания, нормальной для грунтов данного района.

Уменьшению глубины промерзания грунта способствует верхний защитный покров в виде снега, густой травы, сухих листьев или хвои. Наличие в открытой местности сильных и продолжительных ветров, сдувающих снежный покров, способствует увеличению глубин промерзания.

Скорость промерзания грунта зависит от:

  1. температуры промораживания,
  2. размера пор и особенно от влажности грунта.

Чем поры мельче, тем более связана находящаяся в грунте вода силами капиллярного и молекулярного притяжения и тем более низкая температура и более длительный срок требуются для промерзания грунта. Промерзание при прочих равных условиях происходит тем быстрее, чем меньше влажность грунта, крупнее гранулометрический состав его (т. е. чем крупнее в нем поры), плотнее основная порода и меньше в грунте органических остатков газов и воздуха.

При производстве земляных работ глубина промерзания устанавливается замером ее в натуре. Для предварительных соображений глубина промерзания берется равной среднему значению ее максимума на основе наблюдений метеорологических станций в районе строительства за последние 15—20 лет.

Зависимость глубины промерзания грунта от длительности промораживания при различных температурах наружного воздуха

Пунктиром показан пример определения глубины промерзания грунта в течение 40 суток за три этапа промерзания, в том числе 25 суток при —5°, 10 суток при —10 и 5 суток при —15°. Глубина промерзания составляет

0,75 м и складывается из трех отдельных величин, соответствующих трем этапам: 0,42+0,23+0,10=0,75 м/

Ориентировочные данные о глубине промерзания грунта в зависимости от температуры воздуха и продолжительности ее действия приведены на рис.

Кривые промораживания дают ориентировочные величины глубины промерзания грунтов средней влажности (25—30%) при поверхности, лишенной снежного покрова.

При наличии снежного покрова следует вводить коэффициент 0,85 при толщине покрова 0,25 м, коэффициент 0,7 при толщине 0,5 м и 0,65 при толщинe 0,75 м.

Оттаивание грунта происходит постепенно, идет одновременно сверху и снизу и продолжается довольно длительное время. Полное оттаивание наступает не ранее второй половины мая.

Колебания влажности грунта

Промерзание и оттаивание грунта связаны с движением грунтовых вод. Горизонт грунтовых вод, несколько повышенный осенью, зимой понижается, а при начале таяния резко повышается. Грунтовые воды могут соприкасаться с нижней поверхностью мерзлого грунта и благодаря своей сравнительно высокой температуре (4—6°) значительно ускорять его оттаивание.

После кратковременного весеннего поднятия уровень грунтовых вод падает, и оттаивание опять несколько замедляется.

В течение всего осенне-зимнего периода происходит перемещение влаги между зонами мерзлого и талого грунта всегда по направлению от теплых к холодным его слоям, обусловливаемое целым рядом физических явлений

Уровни промерзания грунтов в разных регионах

Уровни промерзания грунтов (УПГ), которые вы видите в приведённой таблице — это усреднённые данные, полученные в результате длительных наблюдений. Именно они берутся за основу при проектировании фундаментов и выполнении теплотехнических расчётов.

В этой статье мы расскажем, как меняются физические свойства грунтов при замерзании, что происходит с ними при оттаивании. Вы узнаете о явлении морозного пучения, и о том, как оно влияет на заглублённые конструкции. Тем, кто решил самостоятельно заняться строительством, данная информация, вкупе с нашими рекомендациями, поможет избежать многих ошибок.

Особенности сезонного промерзания

Грунт, в котором полностью или частично замёрзла вода, и который при этом имеет нулевую или отрицательную температуру, считается мёрзлым. Верхние слои, замерзающие каждый год, а затем оттаивающие, называются сезонно-мёрзлыми, или деятельными. Замёрзшие грунты, которые залегают глубже этих слоев, и не оттаивают никогда, являются вечномёрзлыми.

Как меняются свойства грунтов при замерзании и оттаивании

Деятельные (промерзающие) слои грунта, систематически пребывают в четырёх разных фазах. Сначала это минеральные частицы, затем лёд, потом вода — и последняя стадия: газ.

И вот какими критериями характеризуется данная система:

  • Удельный вес твёрдых частиц минерального происхождения
  • Объёмный вес – имеется в виду ненарушенная структура грунта
  • Суммарная влажность
  • Пропорциональное количество воды (незамёрзшей), по отношению к весу грунта, пребывающего в сухом состоянии.

При проведении исследований, эти величины определяют опытным путём.

Использование этих данных позволяет вычислить и другие свойства грунта, а так же выяснить содержание в нём отдельных компонентов:

  • Температура, при которой почва начинает промерзать, неодинакова. Например: водонасыщенные суглинки и супеси, а так же гравелистые и песчаные грунты, замерзают при нулевой температуре. Для глин и суглинков, находящихся в пластичном состоянии, требуется -0,3 градуса. Твёрдые глины замерзают при более низкой температуре -1 градус.
  • Понятно, что процесс промерзания связан с переохлаждением воды, имеющейся в грунте. При кристаллизации влаги, в результате скрытого выделения тепла, её температура сначала резко возрастает. В дальнейшем, процесс продолжается уже при незначительно снижающейся, либо постоянной температуре. Какая-то часть воды, заключённая в поры грунта, и вовсе остаётся незамёрзшей.

Обратите внимание! Из-за этого, грунт дифференцируется на прослойки, в нём происходит образование трещин, перемещение влаги, и как следствие, увеличение объёма. Именно этот процесс и носит название «морозное пучение».

  • При замерзании воды, твёрдые частицы грунта цементируются между собой — а вот степень цементации может быть разной. Незначительно цементируемые грунты называют сыпучими; если в них содержится незамёрзшая вода – пластичными; ну а если вода полностью превратилась в лёд – твёрдыми.
  • Интенсивность промерзания так же оказывает своё влияние на структуру грунта. При многостороннем промерзании грунтов, насыщенных водой, их структура получается ячеистой. При постоянной подпитке воды, а соответственно, одностороннем промерзании, грунт становится слоистым.
  • Ну а если скорость промерзания превосходит скорость превращения воды в кристаллы, образуется твёрдая монолитная текстура. Именно этот вид грунтов обладает наибольшей прочностью, будучи мёрзлым, и сохраняет это непревзойдённое качество при оттаивании. У слоистых и ячеистых структур, при оттаивании прочность резко значительно снижается – причём, она становится ниже, чем до замерзания.

Деформация фундамента вследствие морозного пучения

  • В деятельном слое грунта, влага, которая осталась незамёрзшей, движется к промерзающему фронту. Именно это и способствует увеличению объёма в верхних слоях, и соответственно, провоцирует морозное пучение. Это явление и является основной головной болью для строителей.

Раз грунт пучит, а затем он даёт осадку, то расположенные в нём конструкции подвергаются воздействию определённых сил, и могут деформироваться. Именно поэтому, при устройстве фундаментов так важно ориентироваться на УПГ, и закладывать их подошву ниже границы промерзающего слоя.

Об этом мы ещё поговорим более подробно, а пока рассмотрим, как осуществляется разработка грунта в зимнее время.

Способы защиты грунта от промерзания

Очень важно при строительстве в зимний период, защищать деятельный слой от замерзания. Не нуждаются в этом только гравелистые, крупнообломочные и скальные грунты. Все прочие варианты, при низких температурах требуют утепления, которое производится путём задержания снега, рыхления грунта, его обваловки, утепляющей засыпки, либо устройства электрообогрева.

И это далеко не полный перечень способов защиты грунтов от промерзания, используемых в строительстве. Данные мероприятия должны осуществляться осенью, до того, как наступят первые заморозки. Если же речь идёт не поверхности земли, а о днищах котлованов или траншей, то меры по их предохранению должны быть приняты сразу после того, как вынут грунт. О некоторых из применяемых сегодня способов, мы вкратце расскажем далее.

Рыхление и утепление

Изменение структуры грунта путём его разрыхления, которое может быть произведено на глубину до полутора метров, является одним из наиболее эффективных способов защиты грунта. При этом на поверхности почвы образуются гребни, которые задерживают снег. Он, кстати, не хуже покрывала укрывает землю, и не даёт ей промерзать.

  • Даже в самую холодную зиму, глубинная отметка промерзания разрыхлённого грунта вдвое меньше, чем плотного. Поэтому метод рыхления применяют перед разработкой супесей и суглинков, осуществляемой во второй половине зимы. Сначала грунт на поверхности будущего котлована рыхлят и разбрасывают экскаватором.

Навесное оборудование на экскаватор, предназначенное для рыхления грунта

  • Затем, роют глубокую траншею в отвал, которая при последующей проходке засыпается грунтом от новой траншеи. Последняя проходка, которая располагается уже за пределами котлована, полностью засыпается. Разрыхленный грунт задерживает снег, и когда зимой приступают к строительству, он легко вынимается, так как на поверхности всего лишь мёрзлая корка.
  • Если нужно защитить от замерзания небольшие поверхности, то для этой цели используют натуральные теплоизоляционные материалы: солому, опилки, листья, шлак. В последнее время строители всё чаще отдают предпочтение быстротвердеющему пенному полистиролу. Обилие пор в пене способствует наилучшей теплоизоляции поверхности. Слой в 40-50 см, способен отдалить начало замерзания на пару месяцев – а там и весна.

Опилки – отличная защита грунта от промерзания

  • В южных регионах, и некоторых районах средней полосы, где температура на поверхности грунта зимой не опускается ниже -15 градусов, часто используют способ химической защиты. Для этой цели используют технические соли (хлористый калий или натрий). Их укладывают на поверхность, либо углубляют на 10-15 см.
  • При наличии плотных глинистых грунтов, растворы этих солей даже инъецируют в грунт. Однако стоит заметить, что соли способны агрессивно воздействовать на заглубляемые конструкции, увеличивают электропроводность грунтов. А потому применение этого способа для защиты грунтов от замерзания-оттаивания, ограничено.

Нужно помнить, что строительство, осуществляемое в зимнее время без соответствующей подготовки грунта, чревато последствиями. Именно поэтому, частные дома возводят, как правило, летом, и стараются до холодов подвести здание под крышу.

Особенности устройства фундаментов

Чтобы избежать воздействия сил пучения на фундамент, крайне важно правильно определить глубину его заложения. При проектировании зданий и сооружений учитывается всё: тип и структура грунта, его несущая способность, особенности климата местности. А ещё, отметку промерзания грунта обязательно сопоставляют с уровнем залегания грунтовых вод (см. Как узнать уровень грунтовых вод на участке: инструкция), так как тот участок, где они пересекаются, является наиболее опасным в плане морозного пучения.

От чего зависит отметка заглубления

Единственный вид грунтов, который, не требует заглубления фундаментов – это скальный. Он практически не промерзает, так как не содержит воды. Во всех остальных случаях фундамент должен заглубляться, а на какую именно отметку – это уже зависит от конкретных гидрогеологических условий местности.

  • Там, где поблизости нет грунтовой воды, а так же на песчаных грунтах, в которых она не задерживается на поверхности и быстро уходит вглубь, ленточные фундаменты заглубляют не менее чем на 70 см. Во всех остальных типах грунтов, основание фундамента должно располагаться как минимум на 20 см ниже отметки промерзания.

Глубина заложения фундамента относительно УПГ

  • То есть, если УПГ в данной местности составляет 1,7м, то фундамент нужно заглублять на 1,9-2м. при таком расположении, сопротивление грунта уравнивается давлением на него фундамента. В противном случае, силы вспучивания способны вытолкнуть фундамент на поверхность. А вообще, судить об отметке заложения фундамента, опираясь на некие усреднённые показатели нельзя.

В каждом конкретном случае, требуется всесторонняя оценка ситуации, и это в том числе касается и частного строительства. Грунты условно делят на слабые, и с нормальной несущей способностью. Соответственно, первые не могут служить надёжным основанием для зданий и сооружений, а вторые могут. Хотя конечно, эти определения относительны.

Что нужно учитывать при заложении фундамента

В природе практически не бывает однородного грунта, так как породы в нём залегают слоями. Чаще всего, не считая, конечно, скального грунта, только верхние слои отличаются малой несущей способностью. Именно они и меняют свой объём и прочностные характеристики под воздействием климатических факторов.

  • Индивидуальное малоэтажное строительство чаще всего ведётся в тех районах, где преобладают осадочные, довольно рыхлые грунты. Если есть проект, застройщику достаточно лишь придерживаться его рекомендаций. Проблемы обычно возникают там, где работы ведутся без проектной документации.

  • Хозяин, решивший что-то строить на своём участке, как минимум должен изучить опыт ведения работ у соседей, либо сначала выкопать небольшой шурф, чтобы посмотреть, какова структура грунта, и обратиться за рекомендациями к специалистам. Необходимо так же помнить, что устройство фундамента на «правильной» отметке, не всегда гарантирует отсутствие проблем.
  • Иногда, наоборот, деятельный слой лучше не пересекать, и устроить фундамент мелкого заглубления. Дело в том, что явление морозного пучения напрямую связано с миграцией подземной влаги, и его интенсивность зависит от залегания вод в грунте. Если выясняется, что УГВ находится в опасной близости к поверхности, то на прочных грунтах лучше сделать мелкозаглублённую фундаментную ленту или монолитную плиту, а на слабых – применить сваи.
  • Опаснее всего иметь дело с песчаным грунтом. Под нагрузкой от веса строящегося здания он сильно уплотняется, и как следствие, даёт осадку. Причём, и уплотнение и усадка происходят неравномерно, и достаточно быстро. Как результат, не успеют построить дом, как по фундаменту и фасаду пошли глубокие трещины. На песках лучше не устраивать ленточных фундаментов, а отдать предпочтение свайному фундаменту.

Схематичное устройство фундаментной ленты мелкого заглубления

Обратите внимание! Нередко в песках присутствуют примеси глинистых частиц, которые оказывают большое влияние на поведение грунта. Глина имеет свойство размокать, и поэтому насыщенные ею грунты становятся подвижными, теряют свою несущую способность.

  • Если же грунт сам по себе глинистый, то его свойства зависят от количества содержащихся в нём грубых песчаных или гравийных вкраплений. Чем больше таких примесей, тем выше прочность грунта, и вероятность его перехода в пластичное состояние снижается. Подобной угрозы нет и тогда, когда пласт глины достаточно толстый.
  • Такой грунт очень прочен, и обладает определённой водоупорностью. Если грунтовые воды залегают ниже такого пласта, то подняться близко к поверхности они уже не смогут. Но на практике, чаще приходится иметь дело с неоднородными грунтами, в которых глинистые пласты чередуются с песком или крупнообломочными породами.
  • Лепестковые прослойки глины имеют самую низкую прочность – они не просто деформируются, но и длительное время остаются в таком состоянии. Тонкий слой не может служить надёжным основанием для фундамента, и его подошву нужно закладывать хоть и не намного, но ниже. Иначе результат будет тем же, что и на песке: строение кренится, конструкции деформируются.

Дом из бетонных блоков на металлическом фундаменте

  • Вывод такой: если у вас нет полной гидрогеологической картины участка, на котором будет возводиться дом – а правильно оценить ситуацию самим не всегда получится, при наличии в верхних слоях песка или глины лучше принять решение об устройстве металлических свайных фундаментов. Для малоэтажного строения обычно хватает их длины 2,5-3м.
  • Сквозь слабые слои грунта они проходят легко, а как только свая застопорилась и не вкручивается – значит, зацепилась за прочный слой. Такой фундамент наиболее надёжен, и ему не грозит никакое морозное пучение. Не беда, что его цокольная часть выглядит столь непрезентабельно. Это легко исправить, смонтировав по периметру ростверка фальш-стенку из полипропиленовых панелей, имитирующих каменную или кирпичную кладку.

Кстати, промерзание грунта, находящегося под основанием дома, и примыкающего к фундаменту, зависит ещё и от того, насколько тёплым будет подвал или подпольная часть строения. Если там нет сквозняков, подвал отапливается, а на первом этаже предусмотрены тёплые полы, то грунт под зданием точно не будет промерзать.

Тепловые поля на границе Здание-Грунт. Глубина промерзания. Влияние снежного покрова земли.

Вместо предислдовия.
Умные и доброжелательные люди указали мне не то, что данный случай должен оцениваться только в нестационарной постановке, ввиду огромной тепловой инерции земли и учитывать годовой режим изменения температур. Выполненный пример решен  для стационарного теплового поля, поэтому имеет заведомо некорректные результаты, так что его следует рассматривать только как некую идеализированную модель с огромным количеством упрощений показывающий распределение температур в стационарном режиме. Так что как говорится, любые совпадения — чистая случайность…  

***************************************************

Как обычно, не стану приводить много конкретики по поводу принятых теплопроводностей и толщин материалов, ограничусь описанием лишь некоторых, предполагаем, что прочие элементы максимально близки к реальным конструкциям — теплофизические характеристики назначены верно, а толщины материалов адекватны реальным случаям строительной практики. Цель статьи получить рамочное представление о распределении температур на границе Здание-Грунт при различных условиях.

Немного о том, о чем нужно сказать. Рассчитываемые схемы в данном примере содержат 3 температурные границе, 1-я это внутренний воздух помещений отапливаемого здания +20оС, 2-я это наружный воздух -10оС (-28оС), и 3-я это температура в толще грунта на определенной глубине, на которой она колеблется около некоторого постоянного значения. В данном примере принято значение этой глубины 8м и температура +10оС. Вот тут со мной кто-то может поспорить в отношении принятых параметров 3-ей границы, но спор о точных значениях не является задачей данной статьи, равно как и полученные результаты не претендуют на  особую точность и возможность привязки к какому-то конкретному проектному случаю. Повторюсь, задача — получить принципиальное, рамочное  представление о распределении температур, и проверить некоторые устоявшиеся представления по данному вопросу.

Теперь непосредственно к делу. Итак тезисы, которые предстоит проверить.
1. Грунт под отапливаемым зданием имеет положительную температуру.
2. Нормативная глубина промерзания грунтов (тут скорее вопрос чем утверждение). Учитывается ли снежный покров грунта при приведении данных по промерзанию в геологических отчетах, ведь как правило территория вокруг дома очищается от снега, чистятся дорожки, тротуары, отмостка, парковка и пр.?

Промерзание грунта — это процесс во времени, поэтому для расчета примем наружную температуру равную средней температуре наиболее холодного месяца -10оС. Грунт примем с приведенной лямбда = 1 на всю глубину.


Рис.1. Расчетная схема.

Рис.2. Изолинии температур. Схема без снежного покрова.

В целом под зданием температура грунта положительная. Максимумы ближе к центру здания, к наружным стенам минимумы. Изолиния нулевых температур по горизонтали лишь касается проекции отапливаемого помещения на горизонтальную плоскость.
Промерзание грунта вдали от здания (т.е. достижение отрицательных температур) происходит на глубине ~2.4 метра, что больше нормативного значения для выбранного условно региона (1.4-1.6м).

Теперь добавим 400мм снега среднеплотного с лямбда 0.3. 

Рис.3. Изолинии температур. Схема со снежным покровом 400мм.

Изолинии положительных температур вытесняют отрицательные температуры наружу, под зданием только положительные температуры.
Промерзание грунта под снежным покровом ~1.2 метра (-0.4м снега = 0.8м промерзания грунта). Снежное «одеяло» значительно снижает глубину промерзания (почти в 3 раза).
Видимо наличие снежного покрова, его высота и степень уплотнения является величиной не постоянной, поэтому средняя глубина промерзания находится в диапазоне полученных результатов 2-х схем, (2.4+0.8)*0.5 = 1.6 метра, что соответствует нормативному значению.

Теперь посмотрим, что будет, если ударят сильные морозы (-28оС) и простоят достаточно долго, чтобы тепловое поле стабилизировалось, при этом снеговой покров вокруг здания отсутствует.

Рис.4. Схема при -28оС без снежного покрова.

Отрицательные температуры залезают под здание, положительные прижимаются к полу отапливаемого помещения. В районе фундаментов грунты промерзают. На удалении от здания грунты промерзают на ~4.7 метра. 

 

См. предыдущие записи блога:
Щитовой деревянный дом. Двойной объемный каркас.
Остекление балконов и лоджий. Эффективность тепловой защиты.
Стальные конструкции на кровле. Промерзание.

Глубина промерзания грунта в Московской обл

Зимний период характеризуется промерзанием почв на определённую глубину, что сопровождается застыванием содержащейся в грунте воды, приводящим к расширению и увеличению объёма. Почва, увеличившаяся в объёме, оказывает воздействие на фундамент строения, что приводит к его сдвигам и нарушению естественного положения.
Промерзание оказывает отрицательное воздействие, избежать которого можно заложив основание ниже уровня промерзания. Указанный показатель зависит от типа почвы (глина, песок, супесь) и климатической зоны (среднегодовые показатели температуры в конкретном регионе).

Определение уровня промерзания в соответствии с требованиями СНиП

Устанавливается глубина промерзания в соответствии с положениями СНиП 2.02.01-83. Указывается, что нормативная глубина определяется исходя из средних показателей сезонного промерзания в конкретном регионе, выявленных в результате наблюдений проводимых в течение 10 лет. Внимание! Наблюдения проводятся на открытых, горизонтальных площадках очищенных от снежного покрова, при условии, что глубина залегания грунтовых вод, ниже уровня промерзания.
Если многолетние наблюдения не проводились, то степень промерзания определяется посредством теплотехнических расчётов. Если работы проводятся в местности, где почва не промерзает больше чем на 2.5 метра, то для расчётов используется формула: dfn=d0 √Mt.

Расшифровка формулы:
Mt – коэффициент, сравнимый в численном выражении с абсолютными значениями средних минусовых температур в течение зимнего периода в конкретном регионе (если необходимые наблюдения не велись, то берутся данные гидрометеорологических станций, работающих в идентичных климатических зонах).
d0 – величина, равная уровню промерзания, характерному для конкретного типа почвы.

Согласно требованиями СНиП указанные величины, имеют следующие значения:

  • глина (суглинки) – 0.23м;
  • крупнообломочная почва – 0.34м;
  • пески (супеси) – 0.28м;
  • гравелистый песок – 0.30м.
Если необходимо узнать расчётную глубину, то используется следующая формула: df = kh dfn.

Расшифровка формулы:

dfn – нормативная глубина степени промерзания почвы (указана в подпунктах 2.26 – 2.27 СНиП 2.02.01-83).
kh – коэффициент теплового режима здания, применимый для внешних фундаментов отапливаемых зданий (если работы ведутся с неотапливаемыми объектами, то kh=1.1).

Уровень промерзания почвы в Москве и Подмосковье

Уровень промерзания грунта в Подмосковье зависит от степени насыщения почвы влагой в конкретной местности. Указанный показатель является крайне вариабельным для данного региона и варьируется в пределах 0.4 – 2 метра. Максимальные показатели характерны для районов с наиболее влажным и плотным грунтом, при условии, что будут иметь место крепкие и устойчивые морозы. Когда на участке рыхлая почва, а влага отсутствует, уровень промерзания будет крайне низким.

Фактически в Московской области почва редко промерзает, более чем на метр. Можно ориентироваться на конкретные данные, приведённые для каждого из районов:

  • Сергиев-Посад – 1.4м;
  • Наро-Фоминск – 0.6 – 1м;
  • Можайск – 0.6м;
  • Волоколамск – 0.7 – 1.2м;
  • Дубна – 1.5 – 2.1м;
  • Подольск – 0.4м.
Характерно, что в населённых пунктах, расположенных поблизости от Москвы уровень промерзания варьируется в пределах 0.7 – 1.2 метра. Южные районы, такие как Чехов и Серпухов, могут похвастаться показателями 0.4 – 0.8 метра. Наибольшие показатели отмечаются в северных районах области: Клин (1.8), Талдом (1.3), Дмитров (1.6).

Непосредственно в Москве степень промерзания почвы варьируется в пределах 1.2 – 1.32 метра. Конкретные показатели следует рассчитывать исходя из типа почвы на конкретном участке и наблюдений, проводимых в течение длительного времени. Если пренебречь расчётами, то последствия для здания могут быть плачевными.

Полезные материалы

Усиление фундаментов

Достаточно часто в строительстве зданий и сооружений можно столкнуться с проблемой, когда фундамент находится в аварийном состоянии.

 

 

 

 

GISMETEO: Падает снег… — Климат

Циклон, который вторые сутки заваливает Центральный регион России снегом, снова приодел слегка пообтрепавшуюся среднерусскую зиму в шикарные белые наряды. Великолепие чистого снега, величие белых сугробов, красивые пушистые одеяния деревьев и кустарников не могут не радовать глаз. Правда, в голове сразу появляются мысли о праздном времяпрепровождении с любимой книгой в руках где-нибудь в мягком кресле возле камина, в котором потрескивает согревающий огонь. Ведь такие обильные снегопады не способны настроить нас на рабочие будни, тем более что многие люди так и не смогли с утра откопать свои автомобили. Да и пешеходам пришлось не сладко, когда, утопая в сугробах, они пробирались сегодня к метро или остановкам общественного транспорта.

© Stuart Cooke | Shutterstock.com

Поэтому многие согласятся с тем, что отсутствие снега облегчает жизнь как коммунальным службам, так и пешеходам, и автолюбителям. Однако в наших широтах с отрицательными температурами в зимний период снег задуман самой природой! Обладая малой теплопроводностью, снег предохраняет почву от чрезмерной потери тепла и сильного промерзания, окутывая её словно тёплым одеялом.

© Vitalfoto | Shutterstock.com

В центре Европейской территории России температура поверхности почвы под снежным «покрывалом» толщиной в 40–50 см в среднем на 10 °С выше температуры на поверхности снежного покрова и окружающего воздуха. И чем толще снежный слой, тем больше разница в температуре, которая может достигать 30 °С! В зимнюю стужу под пушистым снегом ищут спасения различные птицы и грызуны. Они могут проводить в снежных норах по 20 часов в сутки, а иногда, во время продолжительных метелей, по несколько суток. В сильные морозы при отсутствии снега гибнут глухари и тетерева, рябчики и куропатки, мыши и кроты, землеройки и ежи.

© BMJ | Shutterstock.com

Без снежного покрова вымерзают озимые посевы и садовые растения, а глубина промерзания почвы в средней полосе Европейской части России распространяется до больших глубин. Например, в 2008 году в некоторых районах Московской области это значение достигло 220 см! Тогда как под мощным слоем снега глубина промерзания грунта составляет лишь несколько десятков сантиметров. Тем не менее, строительные нормативы рассчитываются исходя из средних наибольших глубин сезонного промерзания именно на открытой, оголённой от снега горизонтальной площадке. Поэтому нормативная глубина промерзания существенно больше, чем глубина под массивным снежным покровом, и составляет 140 см для Воронежа, Москвы, Новгорода и Санкт-Петербурга; 150 см для Вологды, Костромы, Саратова; 170 см для Ижевска, Казани и Кирова.

© Roman Tsubin | Shutterstock.com

Огромное значение в вопросе промерзания грунта имеет растительность. При прочих равных условиях, под пологом леса почва или совсем не промерзает, или промерзает позднее и на меньшую глубину, чем в поле. Благодаря лесной подстилке, снежный покров там рыхлее, чем в поле, а чем рыхлее снег и выше содержание в нём воздуха, тем меньше его теплопроводность и, как следствие, лучше его согревающие свойства. Наименьшая плотность снежного покрова наблюдается в начале зимнего периода, а наибольшая — к концу зимнего сезона. Например, в Санкт-Петербурге к апрелю снег становится почти в 2,5 раза плотнее, чем был в ноябре, и уже не так хорошо защищает почву. Но к концу холодного сезона это становится не важным, так как температура воздуха нарастает, трескучие морозы покидают нас до следующей зимы, а снег в итоге вообще сходит… Правда, до этого пока далеко: ведь январь — это только середина зимнего периода, и ещё не один снегопад выпадет на нашу долю!

Ниже нуля. Корректируем планы проекта «Мороз». — ПРО БОРЩЕВИК

Коллеги, добрый день!

На повестке дня парочка важных вопросов. Сколько раз чистить участок от снега? Что делать если температура не опускается ниже минус 15 градусов Цельсия?

В идеале нам надо почистить участок только один раз и проверить есть ли от этого толк (практический эффект по нашему). Если мы будем бегать и чистить много раз, то это уже не борьба, а силовая зарядка получится.  С таким же успехом можно выкопать весь борщевик лопатой. То есть метод уничтожения борщевика, суть которого в поддержании участка земли без снега на протяжении всей (или большей части) морозного периода, априори будет экономически не оправдано.

Наши практические измерения температуры почвы показали, что осенью и в начале зимы почва еще достаточно теплая и промерзает неглубоко. Постепенно в течение зимы почва промерзает на разную глубину. Установленный факт, что глубина промерзания грунта зависит от длительности промерзания, температурного режима, типа почвы, влажности, высоты снежного покрова. Можно посмотреть на динамику промерзания почвы. Максимумы промерзания наблюдаются к концу зимы. Ниже, на рисунке кривые промораживания дают ориентировочные величины глубины промерзания (то есть опускание температуры ниже 0 °C) грунтов средней влажности (25—30%) при поверхности, лишенной снежного покрова.

Итак, во второй половине зимы почва должна промерзнуть гораздо глубже 10-15 см, где живут почки борщевика Сосновского. Вот тогда и нужно будет чистить снег. Для средней полосы и севера России наиболее подходящий период — «крещенские морозы». В это время промораживание сверху будет максимально эффективно, а тепло из глубины Земли не успеет подогреть почки борщевика снизу и помочь им выжить. Как можно увидеть из нашего опыта, кратковременное (около суток) понижение температуры воздуха ниже 20 °C почти никак не отразилось на температуре почвы на глубине 15 см, даже при отсутствии снежного покрова.

Cудя по статистике средних температур воздуха, убирать снег участке будет нужно не ранее середины января.  Даже если Вы уже очистили участок, ничего страшного не произойдет. Выпадет новый снег и прикроет участок до поры до времени.

Ниже приведены временные серии средних температур воздуха за период с 01 ноября по 30 марта на протяжении нескольких лет, по данным метеостанций, расположенных поблизости от мест проведения экспериментов участниками проекта «Мороз».

 

 

 

 

Замерзшая земля и линия замерзания: как и почему замерзает

Насколько глубоко промерзает земля зимой?

Изморозь возникает, когда земля содержит воду, и температура земли опускается ниже 0 ° C (32 ° F). Более половины всей земли в Северном полушарии замерзает и оттаивает каждый год и называется сезонно мерзлой землей. Четверть суши в Северном полушарии имеет подземный слой, который остается замороженным в течение всего года. Если земля остается мерзлой как минимум 2 года подряд, это называется вечной мерзлотой.

Что вызывает заморозки грунта?

Когда земля замёрзла, вода между камнями, почвой и галькой и даже внутри скал замерзает и становится пористым льдом. Итак, официально земля замерзает, когда вода в ней становится льдом.

Глубина замерзания

Глубина замерзания (или линия замерзания) — это самая глубокая точка, до которой замерзнут грунтовые воды. Глубина промерзания варьируется в зависимости от линии промерзания в каждом месте и может иметь большое влияние на многие методы строительства.Например, любые бригады, которые копают для доступа к инженерным коммуникациям или готовят землю для заливки бетона, должны знать о своей местной глубине промерзания.

При замерзании грунтовых вод их объем увеличивается на 9%. По этой причине конструкции, чувствительные к давлению, такие как водопроводные и канализационные линии, должны быть заглублены ниже глубины промерзания, чтобы избежать разрывов. Когда вода превращается в лед, она может расширяться с огромной силой и вызывать вздутие земли. В регионах с холодным зимним сезоном заморозки могут повредить дороги.Например, вода, превращающаяся в лед под дорогами, иногда создает морозное пучение. Расширяющийся лед толкает дорогу вверх и создает бугорок, который позже, после оттепели, образует выбоины и углубления на проезжей части.

Линия замерзания меняется в зависимости от того, сколько времени воздух остается холодным. Чем дольше будет холодный период, тем глубже промерзнет земля. Но глубина мерзлого грунта ограничена, потому что Земля внутри теплая.

Что влияет на линию замерзания?

Большая часть тепла на Земле исходит от Солнца (рис. 1).Земля сохраняет много солнечного тепла, а остальное отражает в воздух. Снег и лед светлые и отражают больше тепла. Океанская вода и голая земля отражают меньше тепла, а не поглощают его. Этот перенос тепла между землей и воздухом называется потоком поверхностной энергии.

Рис. 1. На этой диаграмме показано, как атмосфера Земли и земля отражает и поглощает энергию Солнца.

Авторы и права: Центр данных НАСА по атмосферным наукам

Тепло также исходит изнутри Земли.Ядро Земли очень горячее, и его тепло движется к поверхности. Тепло от вулканов, рек, озер и других источников также может распространяться через землю. Это тепло сохраняет некоторые участки незамерзшими, даже если температура поверхности низкая.

В общем, более глубокая вечная мерзлота очень старая. Один исследователь обнаружил, что самой глубокой части вечной мерзлоты под Прудо-Бей на Аляске более 500 000 лет.

Температурный градиент

Когда температура земли опускается ниже 0 ° C (32 ° F), она замерзает; однако температура земли может отличаться от температуры воздуха над ней.Этот температурный градиент означает, что слои глубоко в земле могут быть холоднее или теплее, чем слои у поверхности.

Верхний слой почвы может реагировать на условия на поверхности, но нижние слои могут меняться не так быстро. В теплый летний день поверхность земли поглощает тепло и становится горячее воздуха. Но температура в нескольких футах под землей может быть намного ниже, чем в воздухе. Зимой все наоборот; поверхность земли охлаждается, но слой глубоко под землей может оставаться теплее, чем поверхность.Верхний слой земли не позволяет теплу перемещаться между холодным воздухом и более глубокими слоями земли, изолируя себя.

Как местный ландшафт влияет на морозную почву?

На мороз на грунт влияют не только колебания температуры, сезонные изменения и местоположение. Снег, почва, растения и другие аспекты местного ландшафта также влияют на мерзлую землю.

Снег

Толстый слой снега действует как одеяло, поэтому тепло не уходит от земли.Под толстым слоем снега промерзнет только тонкий слой земли.

Тип почвы

Некоторые почвы промерзают легче, чем другие. Светлые почвы промерзают быстрее и остаются промерзшими дольше, чем темные. Светлые почвы и камни отражают солнечный свет, благодаря чему почва остается прохладной. Рыхлые почвы, такие как песок, имеют больше места для воды, и лед легче образуется. Плотные почвы с мелкими частицами не имеют столько места для воды. Глина, например, замерзает не так легко, как песок.

Торф

Торф образуется, когда мертвые растения не полностью разлагаются. Земля под торфом обычно холоднее, чем земля, не покрытая слоем торфа. Зимой торф замерзает и позволяет теплу уходить из земли. Поскольку тепло уходит, образуется больше мерзлого грунта и вечной мерзлоты.

Растения

Летом растения сохраняют почву под собой более прохладной, потому что они блокируют попадание солнечного света на землю. Вечнозеленые деревья особенно охлаждают почву.Вечнозеленые деревья зимой не теряют листву. Это означает, что деревья не позволяют солнечному свету согревать землю. Кроме того, их ветки блокируют попадание снега на землю под ними. Голая земля легче теряет тепло. Под вечнозелеными деревьями часто образуется вечная мерзлота.

Склоны

Склоны холмов и горные склоны могут повлиять на мерзлую землю и вечную мерзлоту. Если склон получает больше солнечного света из-за того, как он обращен, земля будет теплее и вероятность промерзания снизится.В Северном полушарии склоны, обращенные на юг, к Солнцу, получают больше солнечного света, чем тенистые склоны, обращенные на север. Обратное верно в Южном полушарии.

Крутые склоны могут быть покрыты мерзлым грунтом. Крутизна склона влияет на количество солнечного света. На крутые склоны не так много прямых солнечных лучей, поэтому они более холодные. Крутые склоны плохо удерживают снежный покров, поэтому голый грунт теряет больше тепла. Направление ветра также влияет на образование мерзлого грунта.Если склон обращен навстречу ветру, земля будет терять больше тепла. Кроме того, ветер унесет снег, сделав землю еще холоднее.

Озера и реки

Озера и реки являются источниками тепла в холодных местах. Вода теплее окружающего воздуха и зимой может поддерживать теплоту почвы под ней. Озера и реки могли не иметь под собой мерзлую землю. Или у них может быть более толстый активный слой по сравнению с близлежащей землей.

Powerblanket Ground Frost Solutions

«Ваши одеяла просто великолепны.Благодаря Powerblankets мы смогли быстро разморозить землю и завершить свою работу. Фактически, мы оцениваем экономию 10 часов на каждом сайте, что уже составляет экономию в 5000 долларов США. Если подсчитать это для наших тысяч сайтов, то экономия огромна! Мы рады тому, что Powerblanket сэкономили нам время и деньги, и надеемся на будущую экономию ».

— Ким Херман, менеджер по операциям OSP / COEI, Precision Utilities Group

Линия замерзания — это реальность, с которой приходится сталкиваться многим промышленным компаниям.Высокая удельная мощность в продуктах для оттаивания грунта Powerblanket помогает решить проблему оттаивания грунта в суровых климатических условиях. Используйте обогреватель для грунта Powerblanket, чтобы сэкономить время, деньги и стресс.

Замерзшая земля — ​​Energy Education

Замерзшая земля возникает, когда грунтовые воды замерзают из-за того, что температура земли ниже 0 ° C. [1] Земля замерзает, когда вода замерзает между камнями, почвой и галькой. В этом контексте замороженная вода называется поровым льдом. [2] Земля замерзает, когда вода в ней становится льдом, а земля тает, когда тает поровый лед. Когда земля тает, она не тает; талая почва все еще твердая.

Процессы замораживания

В Северном полушарии ежегодно замерзает и оттаивает более половины всей поверхности суши, что называется сезонно мерзлым грунтом. Четверть земли в Северном полушарии имеет подземный слой, который остается замороженным в течение всего года. Земля, которая остается мерзлой не менее двух лет подряд, называется вечной мерзлотой. [1] Цикл замерзания и оттаивания почвы может раскалывать столбы ограды, раскалывать камни и гравий, в результате чего дороги становятся ухабистыми. В некоторых районах целые города построены на мерзлой земле, которая остается замороженной в течение всего года; это означает, что есть зависимости от того, что грунт остается промерзшим.

Рисунок 1. Пьяные деревья от удара мерзлого грунта. [3]

Когда грунтовые воды замерзают, превращаясь в лед, они расширяются, толкая почву в землю, вызывая ее набухание. Часто в холодных регионах под почвой образуется слой чистого льда, который образуется за счет притяжения воды.Этот процесс приводит к притяжению большего количества воды и, следовательно, образования большего количества льда. Толщина обособленного слоя льда может достигать нескольких метров. Он образуется, когда поры льда притягивают воду, которая замерзает и притягивает еще больше воды по мере продолжения цикла. Этот эффект называется криосакцией. [2] Криосакция заставляет замороженный слой расти, а растущий слой еще больше расширяет почву. Криосакция может увеличить объем постоянно мерзлого грунта на 50%. [2]

Колебания температуры грунта

Температура земли часто отличается от температуры воздуха над ней.Слои глубоко в земле могут быть холоднее или теплее, чем слои у поверхности земли [2] . Верхний слой почвы реагирует на условия на поверхности, но нижние слои медленнее реагируют на изменения на поверхности. Летом поверхность земли поглощает тепло и становится теплее окружающего воздуха. Однако температура на метр ниже поверхности обычно намного ниже температуры воздуха. Напротив, в зимний период поверхность земли охлаждается, но подземный слой обычно остается теплее, чем поверхность.Верхний слой земли улавливает тепло, не позволяя ему перемещаться между холодным воздухом и более глубокими слоями земли, что в конечном итоге показывает, что земля изолирует себя. Тип почвы также влияет на то, как земля сохраняет тепло. Рыхлые почвы, такие как песок, имеют больше пор для удержания воды. [2] Более рыхлые почвы содержат более крупные частицы, поэтому лед образуется легче. Плотные почвы имеют более мелкие частицы и не имеют столько места для воды. [2] Это означает, что глина не замерзает так же легко, как песок.

Природные источники тепла

Изменения солнечной радиации также влияют на мерзлый грунт. Так как земля не получает тепла от Солнца ночью, днем ​​она выделяет накопленное тепло. Земля может замерзнуть за ночь, а на следующий день оттаять под воздействием солнечного тепла. В некоторых местах земля летом поглощает тепло только для того, чтобы оттаять верхний слой почвы. [4] Этот верхний слой земли называется активным слоем. Нижний слой остается замороженным. Снег и лед светлые и отражают больше тепла. [2] Океанская вода и голая земля поглощают больше тепла и меньше отражают. Количество отраженного света называется альбедо. Этот перенос тепла между землей и воздухом называется потоком поверхностной энергии. [2] Тепло также исходит от очень горячего ядра Земли, которое движется к поверхности. Это движение тепла к поверхности называется геотермальным тепловым потоком. Геотермальный тепловой поток может предотвратить замерзание земли. Однако даже в очень холодных регионах земля может замерзнуть только до того, как геотермальный тепловой поток остановит ее. [2] Толстый слой снега действует как одеяло, поэтому тепло не уходит от земли. [4] Под толстым слоем снега промерзнет только тонкий слой земли. Светлые почвы замерзают быстрее и остаются в мерзлоте дольше, чем темные, потому что эти поверхности отражают солнечный свет, сохраняя почву более прохладной. [4] Торф — это почва, которая образуется, когда мертвые растения не разлагаются полностью. [4] Торф встречается в заболоченных районах, которые образуются при оттаивании активного слоя. Земля под торфом обычно холоднее, чем земля, не покрытая слоем торфа.Зимой торф замерзает и позволяет теплу уходить из земли. Поскольку тепло уходит, образуется больше мерзлого грунта и вечной мерзлоты. [4]

Высотные эффекты

Места на больших высотах холоднее, потому что атмосфера Земли там тоньше, поэтому не улавливает столько тепла, сколько на более низких высотах или в более толстых областях атмосферы. Атмосфера Земли похожа на одеяло, поскольку удерживает тепло у поверхности Земли. На каждые 100 метров увеличения высоты среднее падение температуры воздуха равно 0.6 ° С. [4] Это называется погрешностью.

При таянии мерзлого грунта резко меняется окружающая среда. Например, таяние вечной мерзлоты на горных склонах может привести к оползням. [5] Когда вечная мерзлота тает на ровной поверхности, земля прогибается, деревья, растущие поблизости, могут оказаться в опасности, поскольку их корни становятся настолько слабыми, что деревья наклоняются и падают. Деревья, растущие поблизости, могут оказаться в опасности. Иногда их корни становятся настолько слабыми, что деревья наклоняются и падают. Эти деревья иногда называют пьяным лесом. [5]

Дополнительную информацию о вечной мерзлоте и мерзлых грунтах см. В NOAA или NDIC.

Список литературы

Основные сведения о глубине замерзания

Вы когда-нибудь застревали в долгом холодном периоде погоды, когда земля кажется замороженной? Когда вы окружены мерзлым грунтом, его воздействие влияет на ваш рабочий график. Замерзшая земля также может повредить здания, продукты, оборудование и задержать транспортировку.

Когда вы окружены мерзлым грунтом, вы ищете решения для обогрева, которые могут обеспечить оптимальную температуру для вашего продукта, услуги, оборудования или транспортных потребностей.Финансовая жизнеспособность и рост вашей отрасли зависят от решений по потеплению, использующих лучшие и наиболее совершенные инструменты, которые предлагают полностью настраиваемые функции и функции. Эти индивидуализированные решения помогают предприятиям предотвратить финансовые неудачи, задержки в расписании или потерю товарно-материальных ценностей.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как формируется мерзлый грунт, что влияет на глубину промерзания, и о решениях, которые вы можете использовать, чтобы помочь вам бороться или бороться с глубиной промерзания.


Определение глубины промерзания и что на нее влияет?

Рекордная глубина замерзания на Земле, непрерывное измерение 0 градусов по Цельсию или 32 градусов по Фаренгейту достигает 8 футов или 2,40 метра.Понятно, как это влияет на глубину промерзания, но то, что вызывает климатические колебания температур, все еще обсуждается.

Ученые знают, что когда Земля вращается вокруг своей оси, Солнце приносит дневной свет на половину Земли, то есть то, что мы называем днем. Есть участки Земли, где отрицательные значения местоположения измеряют градусо-дни (FDD). В местах с большей высотой холоднее, потому что там тоньше земная атмосфера.

Это атмосфера Земли, которую ученые сравнивают с одеялом, покрывающим Землю, тем, как оно удерживает тепло, которое поверхность Земли поглощает.Кроме того, самые холодные места на Земле имеют более тонкую атмосферу, что означает, что они не очень хорошо удерживают тепло. Через каждые сто метров высоты (328 футов) температура воздуха падает на 0,6 градуса Цельсия или один градус Фаренгейта.



Как мерзлая земля влияет на слои Земли

Возможно, вы уже знаете, что температура земли отличается от температуры воздуха вокруг нее. Поскольку слои земли имеют разную глубину, чем ближе слой к верхним слоям Земли, тем он теплее, потому что первые слои земли реагируют на условия в воздухе.Нижние слои тоже реагируют на то, что происходит в воздухе, но медленнее, поскольку атмосфере требуется больше времени, чтобы достичь этих слоев.

В зависимости от сезона и зимой нижние слои Земли остаются более теплыми, чем поверхностные слои. Это потому, что нижний слой удерживал тепло, которое верхний слой Земли давал ему в более теплое время года. Это делает Землю почти идеальным примером того, что может обеспечить теплоизоляция, потому что Земля буквально знает, как изолировать себя.


Что еще влияет на слои Земли?

Помимо сезонных изменений, влияющих на температуру в различных местах на земле, у вас также есть снег, растения, почва и другие факторы, влияющие на глубину промерзания.

Рыхлый грунт против плотного

Если у вас рыхлая почва с крупными частицами, лед образуется легко, а плотная почва с более мелкими частицами не замерзает быстро и легко.

Светлая почва промерзает быстрее, чем темная.Так же, как одежда, которую вы носите в разное время года, все светлые цвета отражают солнечный свет, а более темные цвета поглощают тепло.

Снежные одеяла

Снег действует как одеяло, которое удерживает тепло поверхности земли, предотвращая отвод тепла. Снег обеспечивает замерзание тонкого слоя земли, но другие слои имеют тепло, которое, по словам, содержится в земле. Это означает, что снег — это большое тепловое одеяло, которое может защитить землю от тепла.

Болотистые участки и торф

Болотистые участки земного слоя имеют почву под названием Торф.Торф образуется при частичном разложении мертвых растений. Слои под торфом холоднее любой почвы вокруг него, не покрытой торфом.

Склоны и холмы Земли

Склоны влияют на температуру земли в зависимости от того, обращена ли одна сторона склона к солнцу.

Растения

Растения обеспечивают слой изоляции и сохраняют прохладу под почвой, потому что через нее не проникает солнце.

Вода в озерах и реках

Вода в озерах и реках является источником тепла в холодных регионах, потому что во многих случаях земля под озером или рекой не замерзает.


Решения для обеспечения теплом земных слоев земли

Когда вам необходимо искусственно разморозить землю, нагревательные одеяла (также называемые нагревательными матами или матами для оттаивания) обеспечивают равномерное распределение тепла. Вот почему обогревающие одеяла также используются в аэрокосмической, морской или строительной отраслях. Именно их универсальность обеспечивает наилучший подогрев различных поверхностей и сред.

Многие решения для обогрева, используемые для оттаивания замороженной земли или бетона на открытом воздухе, могут помочь сохранить любые ваши дорогие материалы или товары.Покрытия для оттаивания грунта — лучший метод для оттаивания мерзлого грунта, отверждения бетона, предварительного нагрева и защиты от замерзания строительных материалов, таяния опасного снега и льда, земляных работ, защиты от замерзания трубопроводов и технического обслуживания электрических кабелей. Вы называете это, он с этим справится.

В какой бы отрасли вы ни работали — от сельскохозяйственных, железнодорожных и ландшафтных компаний до компаний в сфере коммунального хозяйства, строительства и нефтяной отрасли — будьте уверены, что она будет продолжать работу и облегчать жизнь всем в вашей команде.

Какое решение вам нужно?

Когда вам нужно последовательное и эффективное решение, которое поможет вам с проблемой глубины промерзания здания, которое вы возводите, выполняете рытье и земляные работы, или размещаемого оборудования, вы должны знать глубину промерзания грунта, чтобы иметь возможность подготовить почву эффективно. У нас есть необходимые вам продукты для размораживания грунта. Глубина мороза и лед — одни из самых мощных сил в мире.

Итак, вы хотите предоставить лучший продукт, который поможет избавиться от беспокойства или беспокойства по поводу этой силы.Обратитесь к HeatXperts сегодня, и вам больше никогда не придется беспокоиться о мощном ударе мороза.

Как защитить свой сад от отрицательных температур

Низкие температуры могут нанести вред растениям и даже убить их.

Садоводы часто беспокоятся об угрозе отрицательных температур и заморозков, которые могут повредить или даже убить растения и повредить урожай.

Вот что вам нужно знать, чтобы защитить нежные растения от экстремальных зимних погодных условий.


Экстремальные холода по-разному влияют на растения.

Что такое экстремально холодная погода?

Замерзание происходит, когда температура опускается ниже 32 ° F или 0 ° C. Когда вода внутри растения замерзает, это может вызвать взрыв клеток растения, что приведет к непоправимому ущербу.

Вот как разные растения реагируют на экстремальную зимнюю погоду:
  • Тропические и морозостойкие растения: Не могут пережить экстремальный холод, поэтому естественным образом растут только в более теплом климате.
  • Однолетние растения: Не выдерживают сильного холода, но рассыпают семена, чтобы пополнить свои запасы, как только станет теплее.
  • Многолетние растения, устойчивые к корням: Листва погибает от замораживания, но корни выживают в состоянии покоя до весны.
  • Полностью выносливые многолетние растения, кустарники и деревья: Переход в состояние покоя, которое снижает уязвимость к отрицательным температурам за счет уменьшения содержания сока и экономии воды. Весеннее цветение и ранняя листва могут быть повреждены поздними весенними заморозками, но сами растения обычно восстанавливаются.

Хрупким цветкам угрожают поздние весенние заморозки.

Что такое мороз?

Морозы ясными тихими ночами. Когда температура воздуха приближается к нулю, температура поверхности растений может опускаться ниже нуля, в результате чего кристаллы льда образуются так же, как роса в теплые ночи.

Поскольку температура колеблется всего в нескольких футах над землей, может образовываться иней, когда термометр показывает температуру выше нуля. Холодная погода может сопровождаться морозом, а может и не сопровождаться.

Типы мороза включают:
  • Иней — знакомый перистый белый иней, который вы видите холодным утром.Это происходит, когда вода в воздухе осаждается непосредственно в виде кристаллов льда.
  • Иней — происходит, когда вода попадает в жидкую форму через росу или туман, которая затем замерзает. Иней имеет застекленный вид.
  • Черный мороз — термин, используемый, когда мороз не образовался, но растения, тем не менее, были повреждены (и почернели) из-за низких температур.
Предыдущая статьяЧто вам нужно знать о замороженных трубахСледующая статьяКак безопасно использовать снегоочиститель

Опираясь на свою 40-летнюю карьеру в ремонте, Дэнни более десяти лет работал экспертом по благоустройству дома на канале CBS The Early Show и The Weather Channel.Его обширный практический опыт и понимание отрасли делают его незаменимым помощником по всем вопросам, связанным с домом — от советов по простому ремонту до полной реконструкции и помощи домовладельцам в подготовке их домов к экстремальным погодным условиям и сезонам.

Что такое «жесткое замораживание»? — Техасский ежемесячный%

В: Снова наступило то время года. Температура едва опускается ниже 32 градусов по Фаренгейту, и все тележурналисты неизменно характеризуют это состояние как «сильное» заморозку .В детстве я принял это повторяющееся описание, но когда я начал путешествовать по другим регионам, я заметил разницу. В лыжной стране и на севере синоптики просто сообщают 12 градусов или -2 градуса, не предлагая никаких напоминаний о том, что вода замерзает до 32 градусов. Мы, техасцы, хорошо знакомы с концепцией льда в наших вкусных напитках, поэтому мой вопрос: почему метеорологи Техаса всегда говорят «сильные» заморозки?

Сесил Коул, Остин

A: Техасанист чувствует вашу боль, мистер Брайан.Коул. Он также когда-то считал, что телевизионные метеорологи слишком часто чрезмерно сенсационны в своих обзорах и прогнозах, особенно в течение долгих летних дней с хот-догами, когда погода в Техасе может стать совершенно однообразной. Иногда кажется, что к травме умышленно добавляется оскорбление.

Фактически, еще в августе 2016 года техасец, явно уставший от непоколебимой жары, бросился на виновников того, что он считал исключительно адским использованием индекса жары.«Привет, метеорологи!» он написал. «Хватит с чертовым индексом тепла! «И мы смотрим на максимум в 101 градус, но с индексом жары он будет больше похож на 118». Это все равно что сказать: «Будет жарче, чем две крысы, делающие гик в шерстяном носке, но это будет ощущаться». жарче, чем преисподняя дьявола. »Или наоборот. В любом случае, в этом нет необходимости. Жарко. Можем ли мы просто оставить все как есть? »

Но затем, несколько месяцев спустя, после прибытия того первого синего северянина, когда погода и техасец немного похолодели, он пришел к выводу, что индекс жары, который учитывает фактическую температуру и факторы в Относительная влажность, чтобы придать «ощущаемой» температуре, действительно служит цели, а именно повышению безопасности и благополучия его менее выносливых техасцев, и он чувствовал легкое сожаление из-за того, что ругал погодных людей с благими намерениями.

Раздражение, с которым вы пришли к техасцу, похоже. И точно так же, как и в случае с предупреждениями об индексе жары, есть также, хотите верьте, хотите нет, законное различие между замораживанием и сильным замораживанием. Дело не только в том, как вы, наверное, думаете, в сводке погоды по полу.

Доктор Джон Нильсен-Гаммон, профессор кафедры атмосферных наук Техасской компании A&M, который почти два десятилетия работал климатологом штата, объяснил теханисту, что «сильное замораживание» происходит, когда температура воздуха падает до 28 градусов. градусов или ниже, а затем остается ниже 32 достаточно долго, чтобы заморозить растительность и вызвать образование льда в стоячей воде.«Значение« сильного замораживания »в отличие от« замораживания »в основном заключается в воздействии на растения. На самом деле это скорее сельскохозяйственная проблема, чем метеорологическая », — сказал Нильсен-Гаммон.

Видите ли, прогноз, который требует, чтобы температура упала до 32, 31 или даже 29 градусов, а затем довольно быстро поднялась выше нуля, не представляет такой серьезной угрозы для так называемых четырех факторов P — растений, домашних животных, труб. , и люди — как и прогноз, требующий, чтобы температура упала, скажем, до 25, а затем оставалась ниже нуля в течение длительного периода времени.Будь то фермер в зимнем саду в Южном Техасе, владелец ранчо в Северном Техасе или просто домовладелец в Бастропе, которого беспокоит здоровье гибискуса и возможность разрыва сливной трубы в унитазе. такие условия могут быть весьма полезными.

Однако вы правы в том, что репортеры погоды в более северных частях страны не так быстро используют термин «сильные заморозки», как синоптики и метеорологи здесь, в Техасе. Это просто потому, что люди на севере, с их лопатами для снега, пуховыми куртками и мешками с солью, тающей тающий лед, в зимние месяцы находятся начеку в отношении таких морозных условий и не нуждаются в большом количестве воды. гусь, чтобы приступить к действию.С другой стороны, техасцы часто удивляются, когда становится достаточно холодно, чтобы прервать круглогодичный вегетационный период, который является обычным для большей части нашего штата. Хотя здесь может быть очень холодно (наша рекордно низкая температура -23 ° F была достигнута дважды в зарегистрированной истории погоды), большинство из нас не привыкли к длительным периодам минусовых температур и нуждаются в предупреждении о том, что наши растения и другие P могут быть в опасности.

И наоборот, д-р Нильсен-Гаммон указывает, что, поскольку техасцы хорошо привыкли к чрезмерно жаркой погоде, порог предупреждений о наступлении жары здесь выше, чем в более северных районах.По-видимому, те предупреждения об индексе жары, которые так разозлили техасца еще в «собачьи дни» 2016 года, вызваны более низкими температурами на севере. «Это просто вопрос того, что техасцы могут выдержать жару», — сказал он.

Итак, в двух словах, хотя и правда, что любой уровень ртути, опускающийся ниже 32 градусов по Фаренгейту, технически является очень холодным, существует реальная разница между фактическим холодом задней части колодезя и груди ведьмы в латунном бюстгальтере. Или наоборот.В любом случае, идею вы поняли.

С Новым годом. И оставайся в тепле, брат.

Есть вопрос к техасцу? Он всегда здесь доступен. Обязательно скажи ему, откуда ты.

дат заморозки и заморозки | Как сделать садовник

Наиболее важным фактором при определении того, когда сажать какой-либо овощ в вашем саду, является «ДАТА ПОСЛЕДНЕГО МОРОЗА» весной и «ДАТА ПЕРВОГО МОРОЗА» осенью для вашего района. Эти даты для данного района основаны на исторических данных о погоде в этом районе, собранных за 30-летний период и собранных Национальным центром климатических данных с более чем 5 800 станций мониторинга погоды по всей территории Соединенных Штатов.

FREEZE vs. FROST
Для каждой станции мониторинга погоды ДЕНЬ ЗАМЕРЗАНИЯ — это любой день в году, когда температура достигает 32 ° F или ниже. ДЕНЬ МОРОЗА — это любой день в году, когда температура достигает 36 ° F или ниже.

Так зачем беспокоиться о ДНЯХ ЗАМОРОЗКИ больше, чем о ДНЯХ ЗАМОРОЗКИ? Ну, заморозка — это то, что убьет многие растения. Но станции мониторинга погоды обычно устанавливаются на высоте от четырех до шести футов над землей. В ясные, тихие и холодные ночи температура на уровне земли, где находится ваш сад, может стать намного холоднее и даже замерзнуть.Так что мы просто пытаемся играть немного безопаснее, сосредотачиваясь на днях FROST.

ВЕСНА
Весной, когда температура начинает нагреваться, ПОСЛЕДНИЙ день в году, когда наступает ДЕНЬ ЗАМЕРЗАНИЯ, считается ПОСЛЕДНИМ ДАТОМ ЗАМЕРЗАНИЯ в этом году. Поскольку температура продолжает повышаться, хотя ДНЕЙ ЗАМЕРЗАНИЯ больше не может быть, ПОСЛЕДНИЙ день в году, когда наступает ДЕНЬ МОРОЗА, считается ПОСЛЕДНИМ ДАТОМ ЗАМОРОЗКИ для этого года. Обычно примерно через неделю или две после ДАТЫ ПОСЛЕДНЕЙ ЗАМЕРЗАНИЯ.

ДАТА ПОСЛЕДНЕГО МОРОЗА для вашего региона — это день в году, исходя из этих 30-летних средних значений, вероятность того, что в этот день будет МОРОЗ, составляет всего 10%.Так что, по крайней мере, по статистике, вы должны быть безопасны для посадки НА или ПОСЛЕ этой даты.

ОСЕНЬ
Осенью, когда температура начинает понижаться, ПЕРВЫЙ день в году, когда наступает ДЕНЬ МОРОЗА, считается ПЕРВЫМ ДАТОМ МОРОЗА в этом году. Поскольку температура продолжает снижаться, обычно примерно через неделю или две, наступает ПЕРВЫЙ ДЕНЬ ЗАМЕРЗАНИЯ в году.

ДАТА ПЕРВОГО МОРОЗА для вашего региона — это день в году, исходя из этих 30-летних средних значений, вероятность того, что в этот день будет МОРОЗ, составляет 90%.Итак, опять же, по крайней мере статистически, вы захотите собрать урожай НА или ДО этого дня.

ПОМНИТЕ
Помните, хотя вы статистически точны, на самом деле вы просто играете с шансами на эти даты. Это похоже на поездку в Лас-Вегас, но вместо того, чтобы играть на деньги, вы кладете помидоры на стол для игры в блэкджек. (Примечание редактора: для вашей собственной безопасности НЕ пытайтесь делать это в игровых заведениях.) Перед посадкой ВСЕГДА проверяйте местную погоду, чтобы узнать, ожидаются ли в прогнозе заморозки или морозы.

НОВЫЕ И УЛУЧШЕННЫЕ
Национальный центр климатических данных недавно выпустил совершенно новый набор данных, собранных в период с 1981 по 2010 год. На основе этих данных мы создали новый и улучшенный способ поиска ДАТ ЗАМЕРЗАНИЯ и ЗАМЕРЗАНИЯ для ваш конкретный район.

Введите свой 5-ЗНАЧНЫЙ ПОЧТОВЫЙ ИНДЕКС в калькулятор, затем нажмите кнопку НАЙТИ. ДАТЫ ЗАМЕРЗАНИЯ и ЗАМЕРЗАНИЯ для вашего региона будут отображаться в разделе РЕЗУЛЬТАТЫ. Если вы хотите найти другое место, нажмите кнопку «СБРОС» и начните заново.

Я надеюсь, что эта информация окажется для вас полезной, и желаю вам счастливой (без заморозки) посадки.

Источник данных: Национальный центр климатических данных

Когда в среднем первые заморозки и заморозки?

Это то время года, когда мы начинаем выбирать эти идеальные тыквы и выламывать длинные рукава и брюки возле огня, когда мы вступаем в более прохладные осенние месяцы.


Что нужно знать
  • Октябрь — месяц, когда в Кентукки обычно бывают первые морозы и морозы

  • Замерзание обычно происходит до первого замораживания

  • Наручные часы и предупреждения выдаются для нужд сельского хозяйства и садоводства

Первое, на что следует обратить внимание, — это разница между морозом и морозом.Национальная метеорологическая служба выпускает информационные сообщения о морозах и предупреждения о замерзании, когда это необходимо, до конца вегетационного периода. Важно знать разницу, чтобы вы могли спланировать, как соответствующим образом защитить свои растения.

Система защиты от замерзания

Выдается, когда ожидаются сильные морозы. Обычно это происходит ясной ночью с очень слабым ветром. Низкие температуры опускаются около нуля или немного выше нуля (от 33 до 36 градусов).

В таких ситуациях в долинах становится холоднее, так как холодный воздух более плотный и оседает близко к земле.Фактически, на уровне земли температура может быть на 10 градусов ниже, чем чуть выше того места, где измеряется температура воздуха. Температура воздуха обычно измеряется на высоте шести футов над уровнем земли.

Предупреждение о зависании

Выдается, когда ожидается, что низкие температуры в регионе будут на уровне 32 градусов или ниже. Конец вегетационного периода наступает, когда большая часть площади достигает 32 или ниже, что обычно происходит в конце октября — начале ноября.

Часы Freeze

Это выдается, когда существует вероятность того, что критерии предупреждения о замораживании могут быть выполнены в течение 24–48 часов.

Эту иллюстрацию обычно можно встретить ясными спокойными ночами в гористой местности восточного Кентукки. Также проиллюстрирован пример изменения температуры поверхности из-за наличия воды.

Критические температуры для растительности

Это пороги замерзания по данным Западного регионального климатического центра:

  • Легкое замораживание: от 29 до 32 градусов — нежные растения погибают
  • Умеренное замерзание: от 25 до 28 градусов — разрушительно для большей части растительности
  • Жесткое замораживание: менее 25 градусов — серьезное повреждение большинства растений

.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *