تتضخم التربة إذا تجمد السائل الموجود فيها. الجليد أقل كثافة من الماء ويميل إلى احتلال حجم أكبر. يؤدي التمدد إلى قص جزيئات التربة وانتفاخ طبقات الأرض. تحتوي التربة الكثيفة على كمية كبيرة من الرطوبة ، لذا فإن بناء الأساسات في مثل هذه الطبقات يصبح محفوفًا بالمخاطر إذا لم تتخذ التدابير.
ملامح تربة التربة
نتوء الصقيع هو تشوه التربة المشبعة بالرطوبة داخل الحجم. يحدث التورم المبرد للتربة غير الصخرية بسبب تبلور القطرات وتفكك المكونات العضوية. تتخذ شوائب الجليد في الصخور غير الصخرية شكل بلورات متعددة وطبقات بينية وعدسات. تنتفخ الطبقات الطينية الطينية من ارتفاع الرطوبة من الطبقات الأساسية إلى منطقة التجمد.
خيارات الرفع:
- إذا تم توزيع الرطوبة بالتساوي على طول عمودي التربة ، يظهر التورم عند مستوى 3 ٪ ؛
- تؤدي حركة التدفق أو التجميد غير المتساوي إلى زيادة التورم بنسبة تصل إلى 10-25٪.
تنشأ هياكل الأساسات من انتفاخ التربة ، ولكن في الربيع ، أثناء الذوبان ، لا يمكن أن تستقر مع الأرض في الاتجاه المعاكس ، ينشأ تأثير انحناء الدعامات (الأعمدة ، الأحزمة المتجانسة والمسبقة الصنع). تظهر أكوام التورم طويلة المدى في أراضي الخث ، والتي تتشكل بطرق مختلفة.
خلال ذوبان الجليد في الشتاء ، تهاجر تدفقات المياه ، والتي تتجمد لاحقًا. تتكرر هذه الظاهرة عدة مرات وتؤدي إلى ظهور كرات ثلجية حجمية. تنمو النتوءات بمعدل يصل إلى 10 - 20 سم في السنة. تتجمد التربة الرخوة في جسم الأساس المحفور في الشتاء ، وترفعه في الربيع. يمتلئ التجويف الموجود أسفل الدعامة بالتربة السائلة أو المسيلة. تتكرر العملية لعدة سنوات وتؤدي إلى انهيار المنزل.
تشمل الفئة غير الصخرية الصخور البطنية والتربة الصخرية. يتم الحصول على شظايا عند تدمير صخور التعدين ، وتندرج الأحجار المكسرة والحصى وغيرها من المواد ذات الحبوب الكبيرة في التركيبة في المجموعة. وهذا يشمل أيضًا رمال الكسر المتوسط والكبير.
تؤدي زيادة الجزيئات الهيكلية إلى انخفاض درجة الرفع. يتم دفن الأساسات في هذه الطبقات بغض النظر عن علامة التجميد ومستوى مكانة سائل التربة.
كيفية تحديد نوع التربة
تشمل المسوحات الميدانية استطلاعات مفيدة ومراقبة سلوك علامات العمق المثبتة (المعايير). الأجهزة التطبيقية (مقاييس الحزمة) ، والتي تحتوي في الهيكل على حاوية عازلة للحرارة للتربة مع عينة دعم وأجهزة استشعار قياس القص.
يُطلق على ميل طبقة التربة إلى الانتفاخ درجة ارتفاع الصقيع. تم العثور عليها من خلال الصيغة F = (R - r) / rأين:
- F - درجة الرفع.
- ص - ارتفاع الطبقة المتورمة.
- ص هو ارتفاع العينة قبل التجميد.
تشمل التربة الرفيعة التربة ، التي يزيد مؤشرها عن 0.01 ، تزيد هذه الصخور الحجم بأكثر من 1 سم على عمق تجميد يبلغ 1 متر.
يتكون التقييم من فحص أساس الاختبار بعناصر إرساء لمواجهة التنفيس. يحتوي جهاز القياس على عنصر نابض ، تشير تشوهاته إلى مستوى التورم. يتم إصلاح الأبعاد الخطية للتحول بواسطة أجهزة الاستشعار وأجهزة الكشف.
هناك طرق لتحديد درجة الرفع دون المساس بسلامة العينات تحت تأثير قوى التشوه. لا يتم إدخال مستشعرات إعلامية في الأرض ، ولا تتلامس الأجهزة مع طبقة التربة.
تشمل هذه الدراسات ما يلي:
- غاما.
- الأشعة السينية بالموجات فوق الصوتية
- طريقة الليزر.
تسجل هذه الأجهزة تحولات وانحرافات الجزيئات المعدنية أثناء التشوه عن بعد ، لكن القراءة والعمل باستخدام المؤشرات يتطلب معرفة ومهارات تقنية خاصة.
عند بناء منزل خاص ، يتم طلب دراسة معملية لعينة من طبقة الأرض في الموقع. يستغرق التحليل بعض الوقت ، ولكن نتيجة لذلك ، يتم إصدار استنتاج رسمي وشهادة بشأن تكوين وخصائص التربة في موقع البناء.
هناك تقدير تقريبي ، وفقًا للهيكل الحبيبي ، سيحدد بالتأكيد التربة غير المسامية. يتم إجراء اختبار متوسط وفقًا للصيغ. يتم الحصول على نتيجة دقيقة من مسح ميداني أو دراسة معملية.
تصنيف التربة حسب نوع الانتفاخ
في الشتاء ، يكون الانتفاخ قوياً لدرجة أنه يرفع قاعدة الدعم مع المبنى ، بينما في الربيع لا يعود الهيكل المرتفع إلى وضعه المعتاد. تبلغ كثافة محتويات الجليد 916 كجم / م 3 ، ونفس مؤشر الماء 1000 كجم / م 3. يشير هذا إلى أن حجم الجليد يزيد بنسبة 9٪ عن السعة المكعبة للماء ، وبالتالي ، يتم إنشاء حمل إضافي على بنية طبقة الأرض. تتحرك التربة تحت تأثير قوة الضغط ، لكنها لا تستطيع تحريك الطبقات العميقة ، ولكنها ترفع الجزء العلوي مع المبنى.
تصنيف التربة الرفيعة:
- غير مسامية.
- منتفخ قليلا
- متوسطة المسامية
- منتفخ بقوة.
تعتمد القائمة على حجم معدلات التدفق ونسبة محتوى الرطوبة. السائل الضعيف له نقطة إنتاجية من 0 - 0.25 ، معامل محتوى الماء - 0.6 - 0.8. تشمل الفئة الصخور الخشنة الحبيبات ذات الحشو الرملي ، والتي يجب ألا تزيد عن 30٪ من الكتلة.
تشتمل المجموعة متوسطة المسامية على الطين ، والطميية الرملية بقيمة سيولة 0.25 - 0.5 ، والرمل الناعم والطري - السيولة 0.8 - 0.93 ، والحطام الصخري ، حيث يوجد أكثر من 30٪ من إجمالي الرمل. يتم تمثيل الرفع الثقيل بواسطة التربة التي تزيد سيولة الطين عن 0.5 ، ودرجة ارتفاع تزيد عن 0.07 ورمال مشبعة بالرطوبة بمعامل مائي يزيد عن 0.95.
يتضخم الصقيع أكثر من الطين ، مما يزيد من حجم تصل إلى 15٪. لا تنتفخ الرمال ، خاصة الصخور الصخرية والحجرية ، عند التجمد. الفرق هو أن الطين يحمل الماء داخل الهيكل ، بينما يسمح الرمل له بالمرور بين الجزيئات الدقيقة.
الميل إلى الانتفاخ يعتمد على التركيب الكيميائي والمعدني. صخور الكاولينيت أقل حركة من تربة المونوريلونايت. تعتبر التربة التي تحتوي على نسبة عالية من البوتاسيوم أساسًا جيدًا للأساسات.
طرق مكافحة ارتفاعات التربة
طرق تقليل رطوبة التربة التي تحافظ على استقرار التربة وتمنع الآثار السيئة:
- وضع مجمعات الصرف لإزالة رطوبة الأرض ؛
- التخطيط العمودي بمنحدر جدار لا يقل عن 5٪ لترك المياه السطح ؛
- تقليل مستوى حدوث الدعامات عن طريق استبدال الأساس غير المستقر بالتربة الصلبة ؛
- جهاز المنطقة العمياء للماء حول محيط المبنى ؛
- أنشطة منتظمة لتقليل المياه ؛
- ضغط الأرض لسد تجاويف الأساس ؛
- القضاء على تهديدات إمدادات المياه واختراق الصرف الصحي
- بعد الأساس عن الآبار ، الخزان ، محطات الغسيل ، الاتصالات.
يعتبر تجفيف التربة نتيجة لتركيب نظام تصريف أمرًا مهمًا. يتم تجفيف الموقع عند عمل سرير رملي وتركيب أنابيب مثقبة.يتم ترتيب الصرف على طول المحيط ، وليس بعيدًا عن الحفرة (0.5 م) ، يتم حفر حفرة بعمق على مستوى البداية. يتم إخراج أنبوب معزول بمنحدر إلى الخندق ورشه بالحصى أو الرمل الخشن.
سوف يعمل السطح الأملس لمواد التسقيف الموجودة أسفل نعل الأساس على تنعيم الارتفاع العمودي ويسبب تأثير الانزلاق. يتم ممارسة نفس التأثير من خلال تنعيم سطح التربة تحت كعب الأساس. يتم استبدال التربة غير المستقرة بالتربة الصلبة ، على سبيل المثال ، الرمل الخشن والحصى. تُحفر الحفرة أسفل علامة التجمد ، وتُزال الأرض المتصاعدة ، وتُسكب طبقة جديدة وتدك في مكانها. هذه طريقة فعالة ، لكنها تنطوي على حجم كبير من أعمال الأرض.
كيفية تأمين أساس المبنى
تم وضع الأساس أسفل علامة التجميد - وبالتالي فإن الضغط الناتج عن الرفع لن يؤثر على القاعدة. بالنسبة للسطح الجانبي ، سوف تتجمد جزيئات التربة إلى الدعم وترفع الأساس عند التورم. لذلك ، يتم استخدام التمديد العميق فقط للهياكل الثقيلة ذات الأرضيات الخرسانية المسلحة والجدران المصنوعة من الطوب أو الخرسانة.
يستخدم تسخين التربة كطريقة لتقليل تأثير التربة أثناء بناء الدعامات الضحلة لمنزل مصنوع من مواد خفيفة. يتم استبعاد تجميد الأرض ، والرطوبة لا تنتفخ التربة. يتم وضع طبقة عازلة على الأرض ، ويتوافق عرض الشريط مع ارتفاع التجمد. يتم أخذ سماكة العازل عن طريق الحساب اعتمادًا على خصائص المادة والمناخ في المنطقة.
الأساس محمي بإدخال إضافات خاصة ، على سبيل المثال ، التربة مملحة. يستخدم هذا التأثير المؤقت أثناء بناء المنزل. يستخدم كلوريد البوتاسيوم أو كلوريد الصوديوم التقني بمعدل 30 كجم لكل متر مكعب من الأرض. يتم خلطها مع ردم التربة وحقنها في الفراغ المحيط بقاعدة المنزل. يتم ذلك على عمق 0.5 إلى 1.0 متر.
يتم تشريب التربة بمحلول يعتمد على الزيت. طبقتان على الحدود مع السطح الجانبي للمؤسسة مع ردم الجيوب الأنفية. تشتمل التركيبة على القار وأكسيد الكالسيوم والمكونات النشطة الأنيونية والماء. تؤخذ كمية المحلول على مستوى 5 - 10٪ من كتلة التربة. تستخدم معدّلات البوليمر للخلط مع الأرض ، مما يؤخر التثليج.
