Per la profunditat de congelació del sòl s’entén el gruix de la capa de l’escorça terrestre, que té una temperatura negativa durant els hiverns més freds amb poca neu. El límit inferior de la zona de congelació correspon al contorn de 0 graus centígrads. La profunditat de congelació del sòl a la regió de Leningrad és d’1 - 1, 5 m.
Comptar per la profunditat de congelació quan es posen les bases i els fonaments dels edificis
Quan es fonamenten, es té en compte la congelació estacional de sòls. El límit inferior de la base no ha de ser superior a l’isoterma zero. És convenient que estigui entre 15 i 20 cm per sota d’aquest nivell. Aquest fonament es diu enterrat.
La congelació freqüent i el posterior desglaç de roques poden provocar la seva deformació, cosa que pot afectar l'estabilitat dels edificis i les estructures. Les roques no congelants són més estables, per tant, haurien de ser el suport per al fonament i fonamentació.
La profunditat de congelació del sòl determina el disseny preferent del fonament. Pot ser de cargol, cinta, columnar, placa, etc.
Factors que afecten la profunditat de congelació
Diversos factors influeixen en la profunditat de congelació del sòl. El clima (clima) és el més significatiu i és sobre la base que es construeixen mapes de la profunditat de congelació estacional del sòl. Tot i això, també és important el factor microclimàtic, que depèn de la topografia, la densitat d’edificis, la mida de l’assentament (a les ciutats les temperatures mínimes són molt més altes), la presència o absència de vegetació llenyosa, etc.
Són de gran importància les propietats del sòl. Diferents tipus de roques es congelen a diferents velocitats i es deformen de manera diferent. Les roques soltes i saturades d’aigua donaran més deformacions durant el cicle de descongelació.
Profunditat de congelació del sòl a la regió de Leningrad
Les condicions climàtiques del nostre país són tals que la part principal del territori es troba a la zona de sòls congelats, cosa que es deu a la ubicació geogràfica. A la regió de Leningrad, la profunditat de congelació del sòl és inferior a la mitjana de Rússia. Això es deu a la ubicació de la ciutat a prop de les fronteres occidentals de la Federació Russa, on la influència de l'Atlàntic càlid és màxima.
A les condicions més favorables es troba el territori de Krasnodar: allà la profunditat de congelació estacional és mínima (menys de 80 cm). Es nota un augment de la profunditat de congelació quan es mou en direcció nord-est, cosa que s’associa a un augment del paper de l’anticicló asiàtic que condueix al refredament de l’aire. A la regió de Leningrad, la profunditat de congelació del sòl és de 100 - 140 cm, augmentant dins dels límits d’aquestes figures d’oest a est. En el futur, el canvi climàtic global pot comportar una disminució d’aquests indicadors, però, mentre que els hiverns es mantenen força freds, malgrat la tendència general d’escalfament.
Profunditat estàndard de congelació del sòl (SNiP)
La congelació normativa del sòl és una quantitat fàcilment determinable. Les normes i normes establertes a SNiP per al disseny d’obres de construcció permeten tenir en compte i eliminar els principals factors de risc, cosa que garanteix la durabilitat i la fiabilitat dels edificis que es construeixen. SNiP "Fundació d'edificis i estructures" és un marc legal regulador dissenyat per a dissenyadors, enginyers, particulars, arquitectes. Va ser creat pels esforços dels geòlegs i enginyers de l'època soviètica, però segueix sent utilitzat amb èxit en l'actualitat. D'acord amb els documents 2.02.01-83 i 23-01-99, la profunditat de la base dissenyada es determina a partir dels següents factors:
- Construcció i pes de l’edifici.
- La finalitat funcional de la casa en construcció.
- La profunditat total de la congelació estacional per a una regió determinada.
- Condicions hidrològiques i geològiques de la zona.
- La profunditat dels fonaments dels edificis veïns.
- Característiques del terreny.
- Característiques físiques del sòl (densitat, porositat, presència o absència de buits, laminació del sòl, etc.).
Càlcul de la profunditat de congelació del sòl
La profunditat de congelació del sòl es defineix com l’arrel quadrada de la suma de les temperatures mitjanes mensuals, sempre que siguin negatives - M, multiplicades pel coeficient - K, que és un valor de referència i depèn del tipus de sòl. Per a l’argila K - 0, 23, per a la sorra fina - 0, 28, per a la sorra gruixuda - 0, 3, per a les roques formades per grans fragments - 0, 34. El material gruixut es congela més que el gra fi. A més, la profunditat de congelació depèn del contingut d’aigua al sòl: com més sigui, més ràpid es produeix la congelació. El grau de deformació del sòl determina la velocitat d’expansió.
La inflor més pronunciada de gelades en argila i sòls fins. En aquests casos, el volum de la roca durant la congelació pot augmentar fins a un 10 per cent. Per a sòls rocosos, l’indicador és gairebé nul.
