Разработка, производство и промышленное внедрение
Современных систем заземления и молнезащиты
8(812)292-39-95 mail@zmeya-spb.ru
menu

ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург»

Харисов И.С.
ООО «ВОЛЬТ-СПБ» выполняла поставку и монтаж Активных соляных электродов «УДАВ» для организации заземляющих устройств на объектах ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург» в Выборгском районе Ленинградской области в 2013/2014 гг.

Сопротивление заземления

СОПРОТИВЛЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
Рассчитать контур
Для самостоятельного расчета характеристик заземляющего устройства воспользуйтесь калькулятором.
Перейти к калькулятору Получить помощь в расчете

Морозное пучение грунта

event31.05.2017

      Россия – северная страна, что обуславливает низкую температуру зимой. Поэтому в зависимости от региона в течение 2 - 9 месяцев грунт находится в замерзшем состоянии. При осенне-зимнем похолодании грунт переходит в следующие состояния:

  • Первая стадия (предварительная) — охлаждение грунта до такой температуры, при которой вода охлаждается, не переходя в состояние льда.
  • Вторая стадия (основная) — объемное расширение воды, т.е. переход ее в другое агрегатное состояние – твердое тело (лед). Эта стадия характеризуется морозным пучением грунта.
  • Третья стадия (переохлаждение) — сжатие (усадка) грунта на морозе при последующем понижении температуры.

Эти стадии выделены условно, т.к. процесс перехода из одной стадии в другую происходит очень медленно. Важнейшими факторами этих переходов являются физические процессы, происходящие в грунте (процесс миграции и кристаллизации воды). При проектировании фундаментов зданий и заземления стоит учитывать, что при оттаивании грунта происходит его просадка, что является самой распространенной причиной разрушения и деформации домов. Во многом из-за этого строительство фундамента в зимнее время представляет очевидную опасность (особенно города крайнего севера).

разрушение и деформация домов
Под морозным пучением грунтов имеется в виду их свойство при некотором сочетании гидротермических условий в пределах сезонного промерзания, расти в объеме под воздействием сил кристаллизации льда. Процесс пучения неоднородный и обуславливается перепадами высот поверхности земли. Эти перепады в основном проявляются весной, когда южная сторона здания днем обогревается и увлажняется весенней капелью. Тут еще играет роль свойство темных объектов поглощать солнечные лучи. Затем при наступлении ночи температура падает и происходит увеличения объема воды и превращение ее в ледяной пласт.
Масса такого пласта достигает несколько сот килограмм, чего достаточно, чтобы поднять плиту фундамента. Утром под действием солнечного тепла происходит проседание фундамента. В результате таких весенних перепадов уровня воды здание проседает на несколько сантиметров, вызывая неизбежные разрушения. Эти процессы могут разрывать силовой кабель, проложенный в земле и разрушать заземляющее устройство. Поэтому при возможности заземляющее устройство и фундамент необходимо заглублять ниже глубины промерзания грунта.

разрушение и деформация домов
При замерзании грунта его объем может увеличиваться вдвое. Развитие пучения грунта происходит вследствие миграции воды к вышележащим слоям. Этот процесс усиливается, если грунтовые воды находятся недалеко от поверхности земли. В таком случае эффект пучения проявляется как весной, так и зимой. Также немаловажным является соотношение между связанной и свободной водой в грунтах. Например, связанной воды в крупных и средних песках немного и она не оказывает большого влияния. В пылевато-глинистых грунтах ситуация обратная. В таких грунтах как супесь, суглинок и глина при большой влажности грунта наблюдается интенсивная миграция влаги. При промерзании такие грунты создают деформации до десятков сантиметров.

Основными факторами глубины и интенсивности промерзания грунта являются:

промерзание грунта
  • Продолжительность и суровость зимы
  • Толщина снежного покрова
  • Влажность воздуха и количество сезонных осадков
  • Вид и состав грунта
  • Наличие растительного покрова
  • Глубина залегания подземных вод
  • Рельеф местности
  • Ориентация местности относительно сторон света

Такое количество определяющих факторов крайне затрудняет прогноз глубины промерзания и, соответственно, пучения грунта.

Ориентировочная глубина промерзания грунтов составляет следующие величины:

Регион Средняя глубина промерзания грунта, см.
Воркута, Сургут, Нижневартовск, Салехард 240
Омск, Новосибирск 220
Тобольск, Петропавловск 210
Курган, Кустанай 200
Екатеринбург, Челябинск, Пермь 190
Сыктывкар, Уфа, Актюбинск, Оренбург 180
Киров, Ижевск, Казань, Ульяновск 170
Самара, Уральск 160
Вологда, Кострома, Пенза, Саратов 150
Воронеж, Тверь, Москва, Санкт-Петербург, Новгород, Рязань, Тамбов, Тула, Ярославль 140
Волгоград, Курск, Смоленск 120
Псков, Астрахань 110
Харьков, Белгород, Курск, Калининград 100
Минск. Киев, Днепропетровск, Ростов 90
Николаев, Симферополь, Краснодар 80
Севастополь, Одесса, Львов 70
Нальчик, Ставрополь 70

      Наиболее пучинистыми грунтами являются грунты с содержанием пылеватых частиц от 30 до 80%. Сцепление между такими частицами слабо выражено и при замерзании в структурах частиц образуются ледяные кристаллы, вызывая деформации пучения и большое количество ледяных прослоек. Таким образом, чем выше плотность грунта, тем эффект пучения незначителен, и наоборот, пористый грунт обладает этим разрушительным свойством. Тем не менее, решающим фактором пучения является предзимняя влажность грунта.

      Защита от морозного пучения осуществляется следующими способами:

  • Замена грунта на непучинистый. Чаще всего при использовании такого метода применяется песок в качестве заменяемого грунта. В зависимости от условий среды слой засыпается толщиной 0,3 – 5 м. В данном случае равномерно распределяется нагрузка от фундамента и уменьшается действие нормальной составляющей сил пучения.
  • Удаление влаги. Этот способ включает в себя как защиту от попадания влаги, так и удаление уже имеющейся воды. Для ограждения грунта вокруг фундамента от осадков по периметру дома необходимо сделать отмостку.
  • Утепление грунта. Данный способ заключается в укладке слоя утеплителя на поверхности земли вокруг здания. Утепление принесет пользу лишь в том случае если среднегодовая температура положительная, в противном случае данный метод может оказаться неэффективным.
  • Прокладка рубероида между поверхностью фундамента и грунтом. Такая «модернизация» делается с целью сглаживания поверхности фундамента. Грунт будет скользить по поверхности рубероида, не вступая в контакт с пористой частью фундамента, и тем самым не выталкивая его.
  • Обработка грунта реагентами, которые понижают температуру замерзания грунта.

Проект «ЗМÉЯ», разрабатывая системы заземления для мерзлых грунтов, учла эти особенности.Комплекты Активных соляных электродов благодаря входящему в комплект Грунтовому катализатору «ГАК-30» практически не зависят от сил пучения. Искусственно созданная зона вокруг электрода, «защищает» заземлитель от грунта и деформаций, происходящих в нем.


Возврат к списку