Głębokość przemarzania gruntu

Przemarzanie gruntu – jakie konsekwencje

Przemarzanie gruntu do proces niebezpieczny dla znajdujących się w ziemi konstrukcji czy instalacji. Wilgotna gleba w wyniku spadku temperatury poniżej zera zwiększa swoją objętość, naciskając na znajdujące się w tym miejscu obiekty. Tak powstają wysadziny mrozowe, które mogą uszkodzić lub całkowicie zniszczyć fundamenty czy przebiegające rury instalacyjne.

Problem dotyczyć może także rur gruntowego wymiennika ciepła w instalacjach pompy ciepła, przydomowych szamb czy oczyszczalni ścieków. Wychładzanie i zamarzanie zawartości skutkuje powstawaniem cząstek stałych i ich zaleganiem w rurach. Powstałe w wyniku zamarzania gruntu przesunięcia zbiorników wpływają na zaburzenie procesów technologicznych – dotyczy to np. przydomowej oczyszczalni.

Wysadziny mrozowe zaburzają spadek rur co w konsekwencji prowadzi do tworzenia się zatorów, uszkodzenia rur, ich przeciekania.

Odległość od powierzchni, do jakiej sięga ujemna temperatura, nazywa się głębokością przemarzania gruntu. Jest ona inna w różnych częściach kraju.

Strefy przemarzania gruntu w Polsce

Klimat w Polsce określa się jako ciepły umiarkowany przejściowy. Chociaż długie, śnieżne i mroźne zimy na większości obszaru kraju należą już do historii, to każdego roku zdarzają się okresy solidnych chłodów, które powodują głębokie przemarzanie gruntu.

Polska podzielona jest na cztery strefy przemarzania gruntu zgodnie z Polską Normą PN-81/B-03020. Największa jej część leży w strefie drugiej (to obszar od środkowej części Pomorza, poprzez centralną Polskę, aż po Śląsk, Małopolskę, Lubelszczyznę i część Podkarpacia) i pierwszej (zachodnia Polska). Najcieplej jest na zachodzie, z kolei północno-wschodni kraniec to biegun zimna, z czwartą strefą przemarzania.

W odniesieniu do poszczególnych stref, przyjmuje się następującą głębokość przemarzania gruntu:

Strefa I – 0,8 m

Strefa II – 1 m

Strefa III - 1,2 m

Strefa IV – 1,4 m

Te dane przekładają się na zalecaną głębokość układania instalacji wodno-kanalizacjnej. I tak odpowiednio dla danych stref są to głębokości:

Strefa I – 1 m

Strefa II – 1,35 m

Strefa III - 1,6 m

Strefa IV – 1,85 m

Grunty podatne na przemarzanie

To, jak szybko i na jaką głębokość zamarznie grunt zależy od wielu czynników. Oprócz samej temperatury powietrza będzie to choćby czas, przez jaki utrzymuje się mróz, rodzaj gruntu oraz występowanie pokrywy śnieżnej czy osłonięcie gruntu np. grubą warstwą roślinności.

Najbardziej podatne na występowanie wysadzin są grunty niespoiste: piaski, torfy, lessy. Im są one bardziej drobnoziarniste, tym więcej zawierają porów umożliwiających przedostawanie się wody do niższych warstw.

Grunty o dużym zagęszczeniu, jak gliny, są mniej podatne na przemarzanie.

Badania geotechniczne gruntu

Wspomniane strefy przemarzania gruntu nie uwzględniają postępujących zmian klimatu oraz warunków wodno-gruntowych, występujących w konkretnym miejscu. Aby więc precyzyjnie określić bezpieczną głębokość posadzenia fundamentów i instalacji, należy wykonać badania geotechniczne gruntu.

Polegają one na wykonaniu kilkumetrowych odwiertów i pobraniu próbek, poddawanych następnie analizie laboratoryjnej. Szczegółowe badanie pozwala określić ułożenie poszczególnych warstw gruntu, skład, zagęszczenie, wilgotność, nośność, głębokość wód gruntowych, jak również głębokość przemarzania gruntu.

W przypadku domów jednorodzinnych, zaliczanych do I kategorii geotechnicznej, nie ma obowiązku przeprowadzania badań geotechnicznych, warto jednak takie dane uzyskać, aby uniknąć przykrych i kosztownych niespodzianek związanych z nieprzewidzianymi warunkami wodno-gruntowymi.

Adaptacja projektu do warunków gruntowych

Obowiązkiem architekta jest uwzględnienie głębokości przemarzania gruntu przy obliczaniu głębokości posadowienia fundamentów. Większość gotowych projektów domów przygotowanych jest do warunków panujących w drugiej strefie przemarzania gruntów.

Jeśli dom budowany ma być w innej lokalizacji, należy dokonać koniecznych zmian w projekcie, aby zachować bezpieczne dla fundamentów i instalacji głębokości ich umiejscowienia.

Fot. Freepik