Głębokość przemarzania gruntu ma bezpośrednie znaczenie przy budowie domu, układaniu rur oraz planowaniu instalacji pracujących pod ziemią. Zamarzająca woda zwiększa objętość, a grunt zaczyna naciskać na elementy znajdujące się w strefie mrozu. W skrajnym przypadku uszkadza fundamenty, zmienia spadek przewodów albo przesuwa zbiorniki, czyli robi dokładnie to, czego żadna budowa nie potrzebuje po pierwszej poważniejszej zimie.
Czym jest przemarzanie gruntu i od czego zależy
Głębokość przemarzania oznacza poziom, do którego w gruncie dociera temperatura ujemna. Ponieważ ziemia zawiera wilgoć, mróz nie działa wyłącznie na sam materiał podłoża, lecz także na wodę zamkniętą w jego porach. Podczas zamarzania woda zwiększa objętość, a grunt zaczyna się rozszerzać. Tak powstają wysadziny mrozowe, które mogą wypychać i uszkadzać elementy posadowione zbyt płytko.
Na skalę tego zjawiska wpływa temperatura powietrza, długość mrozów, osłonięcie terenu śniegiem lub roślinnością oraz rodzaj podłoża. Szczególnie problematyczne bywają grunty drobnoziarniste, w których małe pory ułatwiają podciąganie wody do strefy przemarzania. Większe ryzyko pojawia się przy piaskach, torfach i lessach z dużą ilością drobnych cząstek, natomiast grunty zwarte lub o większych porach rzadziej powodują takie szkody, o ile nie zawierają wielu frakcji pyłowych i iłowych.
Strefy przemarzania gruntu w Polsce
W Polsce wyróżnia się cztery strefy przemarzania. W strefie I grunt zamarza do około 0,8 m, w strefie II do 1 m, w strefie III do 1,2 m, a w strefie IV do 1,4 m. Większość kraju znajduje się w strefie II, dlatego w wielu projektach przyjmuje się posadowienie fundamentów na głębokości około 1–1,2 m. Cieplejsze warunki panują na zachodzie Polski, chłodniejsze w rejonach północno-wschodnich oraz podgórskich, a największe głębokości dotyczą między innymi Suwalszczyzny.
Instalacje wodno-kanalizacyjne prowadzi się jeszcze głębiej niż wynikałoby to z samego poziomu przemarzania. Dla kolejnych stref przyjmuje się orientacyjnie 1 m, 1,35 m, 1,6 m oraz 1,85 m. Taki zapas ogranicza ryzyko zamarzania przewodów i późniejszych awarii, które zwykle ujawniają się w najmniej dogodnym momencie, zgodnie ze starą zasadą techniki budowlanej, że błąd pod ziemią lubi stać się kosztowną niespodzianką.
Fundamenty, płyta i instalacje pod ziemią
Głębokość posadowienia budynku zależy od strefy przemarzania, rodzaju gruntu oraz poziomu wód gruntowych. Ostateczną decyzję powinien podjąć projektant adaptujący dokumentację do konkretnej działki. Gdy pojawiają się wątpliwości, warto wykonać badanie geotechniczne, ponieważ pozwala ono sprawdzić podatność gruntu na wysadziny i dobrać właściwy sposób fundamentowania. Na gruntach niewysadzinowych czasem można posadowić budynek płycej, na przykład na 50–60 cm.
Inaczej działa płyta fundamentowa, którą wykonuje się płytko, ponieważ chroni ją warstwa termoizolacji pod betonem, przy krawędziach oraz w formie poziomej opaski przeciwwysadzinowej. Rury wodociągowe, kanalizacyjne, przyłącza, elementy gruntowego wymiennika ciepła, szamba i zbiorniki oczyszczalni powinny znaleźć się poniżej strefy przemarzania. Mróz może zmienić spadek przewodów, doprowadzić do zatorów, rozszczelnień, przemieszczenia zbiorników i zakłócenia pracy całej instalacji.
