Ve fázi projektování budovy jsou brány v úvahu vnější vlivy. Jedním z nebezpečných jevů je mrázová zvedání půdy. Nerovnoměrně se rozšiřující půda vyvíjí tlak na základnu domu. Deformace základu vede k poškození stěn a střechy.
Co je to mráz na zemi
Nerovnoměrný vzestup a zvětšení objemu půd v důsledku zamrznutí vlhkosti v nich se nazývá mráz. Tento proces je typický pro vlhkou půdu obsahující jemné částice. S nástupem sezónního chladu, kdy teplota klesne pod 0 ° C, se voda změní na led. V tomto případě se jeho hmotnost nemění, ale jeho hustota klesá. Hlasitost se zvyšuje podle zákona fyziky. Odborníci odhadují možnou expanzi půdy - plus 9% na původní hodnotu.
Tlak zmrzlé vody způsobuje, že formace je vyhozena svisle. Část půdy vyboulí ven a stoupá nad úroveň země. Během tání a tání na jaře dochází k reverzním procesům - voda se mění v kapalný stav, dochází k poklesu. Takové pohyby země jsou pro budovy nejnebezpečnější, způsobují deformaci základů.
Hlavní faktory přispívající k pohybu na zemi jsou:
- Vysoká vlhkost - nasycení půdy vodou z blízkého výskytu podzemní vody nebo velkého množství srážek.
- Teplota a doba chladného období - čím silnější a déle trvající mráz, tím větší objem Země je spoután do celkové pohyblivé hmoty.
- Typ a struktura půdy - disperze nebo tvar a velikost minerálních částic, jemné frakce váží vodu, jsou nejvíce náchylné k bobtnání.
Proces bobtnání je charakterizován nerovnostmi. Je to způsobeno heterogenitou půdy, různým množstvím vlhkosti, přítomností tepelně izolačních nátěrů (rostliny, závěje) a sluneční aktivitou.
Jaké typy půdy se zvedají
Mechanismus zvedání souvisí s množstvím vody obsažené v půdě. Tento indikátor je ovlivněn přílivem kapaliny z podzemních vrstev a granulometrickým složením půdy. Ve struktuře půdy nebo horniny se rozlišují částice různých průměrů nebo frakcí. Velké množství prašných částic vyvolává zvýšení stupně zvedání půdy. Takové půdy se nazývají mráz-nebezpečné nebo zvedavé. Podle stupně zvedání jsou rozděleny do několika kategorií:
- potenciální zvedání;
- mírně nafouklý;
- středně porézní;
- silně vypouklé;
- nadměrně zvedající.
Následující typy půdy jsou v chladném období náchylné k hromadění:
- jíl střední hustoty a plast;
- hlína;
- písčitá hlína s obsahem kamenných částic od 30%;
- bahnitý pískovec s vysokou hladinou podzemní vody.
Mezi kamenité půdy patří:
- skalní útvary;
- štěrkovité písky;
- tvrdá hlína.
Pokud stránka obsahuje hrubé a skalnaté kameny, písek hrubé a střední frakce, můžete uspořádat libovolnou základnu. Takové vrstvy propouštějí vodu dobře do hlubin a zbývající vlhkost má při zmrazování prostor pro expanzi.
Proč je zvedání půdy pro základ nebezpečné
Při navrhování budov je třeba vzít v úvahu velikost a intenzitu zvedání. Tyto faktory jsou důležité pro oblasti, kde mrazivá vrstva dosahuje značné hloubky. Pro výpočet základny domu a výběr vhodného typu základu je nutné provést inženýrsko-geologický průzkum lokality. Pro studium je vykopána díra a je odebrána půda. Vyhodnocuje se složení půdy, její vlastnosti a únosnost.
Zmrzlá půda je pevně připevněna k základně domu. Jeho účinek na straně základu se nazývá tangenciální síla zvedání. Zvětšení kontaktní plochy a růst zmrzlé vrstvy může vést k pohybu základny spolu s půdou. Boční tlak vede k horizontálnímu smyku.
Svislá síla způsobí vzestup konstrukce. Po rozmrazení se pohyb obnoví v opačném směru. Pokud je základ postaven bez zohlednění těchto faktorů, po několik sezón jsou stěny pokryty prasklinami, podlahy jsou deformovány, střecha je zdeformovaná. Dům je v havarijním stavu.
Ohroženy jsou lehké dřevěné a rámové panelové budovy. Jejich zatížení je nižší než aplikované přirozené síly zvedání. Destruktivní účinek je jasně patrný při konstrukci monolitických základů pásu a sloupových základů bez výztuže. Páska se může prasknout, zlomit a sloupy se mohou ohnout. Na vyvýšených půdách odborníci doporučují, abyste zajistili výztužný rám, který zpevňuje základnu.
Způsoby ochrany základu před mrazem v půdě
Odvodnění a odvodnění
Ke snížení vlhkosti dochází pomocí technických a rekultivačních opatření. Ve fázi budování základny se pracuje na úpravě dešťové kanalizace, odvodnění, odvodňovacích vpustí. Atmosférické srážky, voda z taveniny a podzemní voda jsou z lokality odstraňovány systémem příkopů nebo drenážních trubek. Příkopy jsou vykopány se sklonem, jsou do nich umístěny perforované trubky zabalené do geotextilií. Drcený kámen slouží jako náplň.
Po obvodu budovy je uspořádána vodotěsná slepá oblast se sklonem 3-5 °. Vlhkost se odvádí do centralizovaného kanalizačního systému, nejbližšího vodního útvaru nebo mimo lokalitu. Aby se zabránilo doplňování vodonosných vrstev v blízkosti domu, je nemožné vykopat nádrže, zdroje vlhkosti by měly být nejméně 20 m.
Výměna půdy
Vytvoření polštáře z neporézních materiálů a zasypání jam pomáhá minimalizovat negativní dopad. Po vykopání zeminy se při kopání příkopů a jám na ploché dno nalije vrstva čistého písku nebo směsi sutin. Pískuje se střední a hrubá frakce, bez jílovitých nečistot. Velikost polštáře je 20 - 30 cm. Vrstva je pečlivě zhutněna, aby poskytla pevnost.
Zásyp zajišťuje rovnoměrné rozložení zatížení na základně. Při konstrukci pilotového základu je vyvrtána větší studna, volný prostor je vyplněn pískem. Během let provozu byl písek nebo drcený kámen znečištěn jílovitými částicemi. Geotextilie jsou pokládány, aby se zabránilo znečištění.
Instalace izolované slepé oblasti
Technologie oblasti soft blind:
- z domu je vykopán příkop se sklonem;
- nalije se vrstva písku 15 cm;
- geotextilie je pokryta, jeden okraj je položen na základ, druhý do drenážního příkopu;
- nalije se vrstva drceného kamene, expandované hlíny nebo štěrku;
- dlažební kameny dávají dekorativní vzhled, na podporu konstrukce je instalován obrubník.
Tuhá slepá oblast:
- drcený kámen se nalije na dno příkopu, poté vrstva písku k vyrovnání základny;
- písek je pokryt hydroizolačním listem;
- je nainstalováno bednění;
- je položena izolace (penoplex nebo polystyren);
- jsou namontovány výztužné obrysy;
- beton se nalije;
- provádí se dokončování dlaždicemi nebo kamenem.
Při instalaci slepé oblasti je nejlepší volbou izolace desek. Materiál je vodotěsný, odolný a má vysoké tepelně izolační vlastnosti. Tloušťka desek je 80-100 mm.
Půdu můžete dočasně izolovat pomocí dostupných materiálů: sláma, piliny, listí, suchá rašelina, struska nebo štěrk. Tloušťka vrstvy závisí na klimatických podmínkách. Tepelná izolace se provádí před nástupem chladného počasí. Dalším jednoduchým dočasným opatřením je solení půdy. To bude vyžadovat stolní sůl nebo chlorid draselný. Spotřeba produktu 30 kg na metr krychlový. m, hloubka solení 50-100 cm.
Konstrukční a konstrukční metody
Otoky lze řešit přizpůsobením základové konstrukce obtížným podmínkám. Taková opatření jsou oprávněná, když je nemožné nebo velmi nákladné vyrovnat se s efektem zvedání jiným způsobem.
Stavba pilotového základu
U půd s nebezpečím mrazu je běžnou volbou pilotový základ. Nosnými prvky jsou kov, beton a železobeton. Podle způsobu instalace se dělí na:
- šroub;
- bušil;
- plněné.
Hromady jsou instalovány do hloubky pod bodem mrazu, což eliminuje účinek vertikálního bobtnání. Nejrozšířenější jsou šroubové prvky, které se liší dostupnou cenou a rychlostí instalace.
Správná hloubka pokládky
Stavební zpracování
Boční povrch sloupové základny a stěny suterénu je pokryt speciální směsí, která omezuje zamrzání půdy. Může to být bituminózní tmel, látky, které tvoří polymerní film, střešní materiál. Hladký povrch bez drsnosti je méně náchylný k přilnutí k zemi. Tento postup umožňuje snížit tangenciální účinek sil zvedání.
Bobtnání mrazem negativně ovlivňuje konstrukční části budov, což způsobuje deformace a poškození. Aby se snížily náklady na opravy, je nutné předem přijmout opatření k ochraně základny před zvedající se půdou.
