В годовом цикле сезонное промерзание начинается одновременно или вскоре после перехода температуры поверхности через 0 °С в область отрицательных значений и достигает максимальных значений в конце холодного периода.

Мощность слоя сезонного промерзания в конкретном месте зависит от литологического состава грунта и его свойств (влажности, теплоемкости, теплопроводности), изменяется из года в год и зависит от годового хода температуры атмосферного воздуха и других климатических факторов.

Для слоя сезонного промерзания характерна положительная среднегодовая температура грунта. Промерзание этого слоя происходит только сверху, а оттаивание - сверху и снизу.

4.1.2 Глубину сезонного промерзания определяют в целях:

- определения значения нормативной глубины сезонного промерзания;

- назначения глубины заложения и выбора типа фундаментов зданий и сооружений, а также разработки мероприятий, исключающих возможность возникновения и развития в промерзающих грунтах процессов морозного пучения и растрескивания, вследствие которых развиваются недопустимые деформации оснований и фундаментов;

- разработки мероприятий по охране окружающей среды осваиваемых территорий.

4.1.3 Максимальную сезонную глубину грунта с нулевой температурой определяют в целях:

- назначения глубины заложения трубопроводов (водопровода, канализации и т.п.) и разработки их конструктивных решений, удовлетворяющих требованиям морозоустойчивости;

- разработки конструктивных решений и мероприятий, исключающих возможность появления недопустимых деформаций земляного полотна и покрытия автомобильных дорог.

4.1.4 Выбор метода непосредственного измерения глубины сезонного промерзания грунта (таблица 1) или метода измерения максимальной сезонной глубины грунта с нулевой температурой (таблица 2) следует осуществлять с учетом литологического состава грунта и решаемой инженерной задачи.

Таблица 1 - Методы непосредственного измерения глубины сезонного промерзания грунта

Методы измерения	Виды работ	Сроки выполнения измерений	Условия применения метода
Измерения при проходке горных выработок	Проходка горных выработок	Измерение глубины промерзания грунта в конце холодного периода года	При определении глубины сезонного промерзания в дисперсных грунтах
Измерения с использованием мерзлотомера Ратомского (MP)	Режимные наблюдения	Многократные измерения глубины промерзания грунта для определения динамики сезонного промерзания (замеры проводят через каждые 10 сут до полного оттаивания грунта)	При определении глубины сезонного промерзания в дисперсных связных грунтах

Таблица 2 - Методы измерения максимальной сезонной глубины грунта с нулевой температурой

Методы измерения	Виды работ	Сроки выполнения измерений	Условия применения метода
Измерения гирляндой температурных датчиков	Режимные наблюдения	Многократные измерения температуры грунта в течение периода отрицательных температур воздуха и первого месяца периода положительных температур воздуха (замеры проводят через каждые 10 сут)	При определении глубины грунта с нулевой температурой для дисперсных и скальных грунтов
Измерения с использованием мерзлотомера Данилина (МД)	Режимные наблюдения	Многократные измерения глубины промерзания грунтов для определения динамики сезонного промерзания (замеры проводят через каждые 10 сут до полного оттаивания грунта)	При определении глубины грунта с нулевой температурой для дисперсных и скальных грунтов

4.1.5 Местоположение площадки, в пределах которой определяют глубину сезонного промерзания грунта, выбирают с учетом рельефа местности, инженерно-геологических и гидрогеологических условий, расположения существующих и проектируемых зданий или сооружений.

Измерение глубины сезонного промерзания грунта и максимальной сезонной глубины грунта с нулевой температурой следует проводить на горизонтально расположенной площадке, очищенной в течение всего периода измерений от растительности и снега на расстоянии (в радиусе) от места выполнения измерений, равном удвоенной прогнозируемой глубине сезонного промерзания грунта в районе исследований.

4.2 Методы непосредственного измерения глубины сезонного промерзания грунта

4.2.1 Методы непосредственного измерения глубины сезонного промерзания грунта включают в себя метод измерения при проходке горных выработок и измерение глубины сезонного промерзания с использованием мерзлотомера Ратомского (MP).

4.2.2 Метод измерения при проходке горных выработок

4.2.2.1 При проходке горных выработок (скважин, шурфов) определяют глубину сезонного промерзания дисперсных грунтов.

Глубину сезонного промерзания следует измерять в горных выработках (скважинах, шурфах) в конце холодного периода, определяемого по многолетним данным метеорологических наблюдений, при максимальном сезонном промерзании грунта.

4.2.2.2 Глубину промерзания грунта в горных выработках следует измерять во время их проходки. Глубину залегания подошвы слоя мерзлого грунта устанавливают по грунту в твердомерзлом состоянии.

Границу грунта в твердомерзлом состоянии определяют его проколом иглой или стальной проволокой диаметром 2 мм.

4.2.2.3 Скважины должны быть пробурены с сохранением керна в ненарушенном состоянии колонковым механическим способом без промывки на малых оборотах бурового инструмента.

4.2.2.4 Глубину промерзания следует измерять по длине вынутого из скважины керна, находящегося в твердомерзлом состоянии, или по мощности твердомерзлого слоя грунта в стенке шурфа.

Измерения проводят рулеткой. Точность метода измерения при проходке горных выработок составляет 1-3 см.

4.2.2.5 В процессе проходки горной выработки (скважины, шурфа) следует отбирать пробы грунта из каждой литологической разности в целях определения гранулометрического состава, пределов пластичности грунта и его природной влажности. Отбор проб выполняют по ГОСТ 12071.

4.2.2.6 Краткое описание места расположения горной выработки (скважины, шурфа), описание грунта с указанием признаков его увлажнения поверхностными или грунтовыми водами регистрируют в журнале наблюдений (приложение А).

После выполнения лабораторных исследований проб грунта, отобранных в процессе проходки скважины (шурфа), заполняют соответствующую таблицу журнала наблюдений (приложение А).

4.2.3 Метод измерения с использованием мерзлотомера Ратомского (MP)

4.2.3.1 С помощью MP измеряют глубину сезонного промерзания дисперсных связных грунтов.

4.2.3.2 В состав MP, конструкция которого приведена на рисунке 1, входят следующие основные детали:

- трубка из нержавеющей стали с прорезями, служащими для заполнения трубки дисперсным связным грунтом и определения границы слоя в твердомерзлом состоянии;

- стержень-удлинитель из материала с низкой теплопроводностью, предназначенный для регулирования глубины погружения трубки из нержавеющей стали, который в зависимости от ожидаемых значений глубины промерзания грунта может иметь длину 500, 1000 или 1500 мм;

- обсадная трубка из материала с низкой теплопроводностью, предохраняющая стенки скважины от осыпания и оплывания;

- металлический колпачок для изоляции защитной трубки с кольцом.

4.2.3.3 С наружной стороны трубки из нержавеющей стали должны быть нанесены деления через 10 мм для отсчета глубины промерзания грунта.

4.2.3.4 Нижний конец обсадной трубки MP должен быть закрыт крышкой, не допускающей поступление в трубку воды. На верхнем конце обсадной трубки с наружной стороны должна быть нанесена нулевая отметка, до которой она погружается в грунт.

4.2.3.5 Подготовку к измерениям глубины сезонного промерзания необходимо проводить в следующем порядке:

1) выбрать площадку и место установки на ней MP;

2) пробурить скважину с одновременным отбором образцов грунта;

3) установить обсадную трубку MP;

4) смонтировать и проверить оборудование MP;

5) в MP заполнить трубку из нержавеющей стали с прорезями отобранным из скважины грунтом.

4.2.3.6 Подготовку площадки для измерения глубины сезонного промерзания следует проводить не менее чем за 1 мес до ожидаемого начала промерзания грунта.