Głębokość przemarzania gruntu - jaka powinna być minimalna głębokość fundamentów czy instalacji?

Głębokość przemarzania gruntu w Polsce jest różna. Zanim rozpoczniemy budowę, warto zrobić badanie geotechniczne gruntu. Pod wpływem mrozu woda zawarta w gruncie zamarza i powstają tzw. wysadziny mrozowe. Mogą one uszkodzić fundamenty czy rury kanalizacyjne. Lepiej więc wiedzieć na jakiej minimalnej głębokości budować fundamenty lub prowadzić instalacje.

Spis treści

1. Głębokość przemarzania gruntu
2. Projekty domów z tradycyjnym fundamentem i płytą fundamentową - zdjęcia
3. Strefy przemarzania gruntu
4. Głębokość przemarzania gruntu - strefy MAPA
5. Wysadziny mrozowe
6. Głębokość przemarzania a fundamenty
7. Płyta fundamentowa
8. Głębokość przemarzania a instalacje

Głębokość przemarzania gruntu

Głębokość przemarzania gruntu to odległość od powierzchni do poziomu, do którego sięga ujemna temperatura. Temperatura poniżej zera powoduje przemarzanie gruntu. Grunt jest zwykle wilgotny, czyli zawiera cząsteczki wody, a one również ulegają zamarznięciu.

Jak wiadomo z praw fizyki, woda podczas zamarzania zwiększa swoją objętość. Zatem w wyniku tego procesu cząsteczki gruntu również się "zwiększają" - rozpychają na wszystkie strony. A jeśli natrafią na przeszkodę, to ją wypychają. W ten sposób powstają tak zwane wysadziny mrozowe. Jeśli coś zostanie zbudowane w strefie przemarzania, podczas wystąpienia tego zjawiska może ulec uszkodzeniu lub zniszczeniu.

Projekty domów z tradycyjnym fundamentem i płytą fundamentową - zdjęcia

Zobacz galerię 12 zdjęć

Autor: Kolekcja Muratora, muratorprojekty.pl

Projekt EC317a Dom oszczędny, arch. Piotr Lewandowski. Ten dom to ciekawa propozycja dla zwolenników nowoczesnej architektury oraz niebanalnych rozwiązań. Zobacz ten projekt domu

Strefy przemarzania gruntu

Polska leży w strefie klimatycznej ciepłej umiarkowanej przejściowej. Każdej zimy występują w naszym kraju duże mrozy. To zjawisko typowe. Jeśli mrozy się silne i trwają długo, grunt może ulec przemarznięciu na dużą głębokość. Obszar naszego kraju został podzielony na cztery strefy zależnie od głębokości, na jakiej zamarza na ich terenie grunt. Dla każdej z nich wskazano także odpowiednią głębokość, na której należy układać instalację wodno-kanalizacyjną. 

Głębokość przemarzania gruntu - strefy MAPA

Większość obszaru naszego kraju to strefa II, w której grunt zamarza na głębokości 1 m. Zdecydowanie cieplej jest w zachodniej części Polski. Zimniejsze obszary to północno-wschodnie krańce oraz obszary podgórskie. Najzimniej jest na Suwalszczyźnie i tam też występuje strefa, w której grunt może zamarznąć najgłębiej - na głębokość 1,4 m.

Wysadziny mrozowe

Głębokość i prędkość przemarzania zależą od temperatury powietrza oraz długości występowania temperatury poniżej 0^oC. Ważne jest również to, czy grunt jest osłonięty. Gruba warstwa śniegu lub roślinność gęsto pokrywająca glebę sprawiają, że zjawisko przemarzania zostanie opóźnione i wystąpi na mniejszej głębokości. Ważny jest także rodzaj gruntu.

Powstawanie wysadzin mrozowych jest najbardziej prawdopodobne w gruntach wysadzinowych, a za takie uważa się grunty niespoiste (piaski, torfy, lessy) zawierające dużo niewielkich cząstek (o średnicy mniejszej niż 0,02 mm). Im bardziej grunt jest drobnoziarnisty, tym więcej jest w nim maleńkich porów, które umożliwiają kapilarne podciąganie wody do strefy przemarzania. Grunty o wysokim zgęszczeniu (gliny) lub o znacznej wielkości porów rzadko są podatne na wysadziny. Chyba że występuje w nich znaczna ilość frakcji pyłowej i iłowej.

Głębokość przemarzania a fundamenty

Głębokość na jakiej zostanie posadowiony budynek zależy od głębokości przemarzania gruntu, jego rodzaju oraz poziomu wody gruntowej. W większości projektów gotowych jest podana średnia głębokość posadowienia fundamentów 1-1,2 m. O ostatecznym realizowanym poziomie fundamentowania decyduje architekt dokonujący adaptacji projektu pod katem konkretnego domu i lokalizacji.

Jeśli istnieją jakiekolwiek wątpliwości co do jakości gruntu, warto zlecić wykonanie badanie geotechnicznego gruntu. Geotechnik po pobraniu próbek i ich analizie może określić szczegółowe zalecenia. Jeśli grunt nie jest wysadzinowy, to dom można posadowić płycej, np. na głębokości 50-60 cm.

Warto wiedzieć

Autor: Kalbar

Płyta fundamentowa jest budowana płytko - w strefie przemarzania - ponieważ jest dobrze ocieplona

Płyta fundamentowa

Ze względu na konstrukcję płyta fundamentowa jest wykonywana na głębokości 50-60 cm. Posadowienie płyty nie zależy od głębokości przemarzania gruntu, ponieważ jest ona dobrze ocieplona. Poniżej płyty betonowej i dookoła jej brzegów układa się grubą warstwę płyt termoizolacyjnych o niskim współczynniku przewodzenia ciepła. Wokół płyty dodatkowo układa się szeroką poziomą opaskę przeciwwysadzinową z płyt styropianu.

Głębokość przemarzania a instalacje

Od głębokości przemarzania gruntu zależy głębokość, na której należy układać przewody zewnętrznych instalacji wodociągowej i kanalizacyjnej, przyłączy, rur gruntowego wymiennika ciepła w instalacjach pompy ciepła. Choć do zbiorników bezodpływowych (szamb) czy reaktorów przydomowych oczyszczalni ścieków odprowadza się ścieki o dodatniej temperaturze, ale w gruncie następuje błyskawiczne ich wychłodzenie i zamarzanie, co może powodować powstawanie cząstek stałych i ich zaleganie w rurach. Dlatego szambo i zbiorniki oczyszczalni ścieków również zaleca się posadowić poniżej strefy przemarzania.

Wysadziny mrozowe mogą zaburzyć pierwotny przebieg przewodów - spadek rur nie będzie prawidłowy. To może doprowadzić do powstawania zatorów, uszkodzenia rur i wydostawania się wody lub ścieków na zewnątrz. W przypadku zbiorników wysadziny mrozowe mogą spowodować ich przemieszczenie się w gruncie i utratę odpowiedniego poziomu, co zakłóci prawidłowy przepływ ścieków. Jeśli w reaktorze oczyszczalni wlot i wylot ścieków nie będą względem siebie na odpowiednim poziomie, może to zaburzyć, a ostatecznie wstrzymać procesy technologiczne, która tam powinny nastąpić.

Anna Kazimierowicz