Půda bobtná, pokud kapalina v ní zmrzne. Led je méně hustý než voda a má tendenci zabírat větší objem. Expanze vede ke střihu půdních částic a bobtnání zemských vrstev. Silně půdy obsahují velké množství vlhkosti, takže konstrukce základů v těchto vrstvách se stává riskantní, pokud nepřijmete opatření.
Vlastnosti zvedajících se půd
Mrazení je deformace vlhkostí nasycených půd v objemu. Ke kryogennímu bobtnání skalnatých půd dochází v důsledku krystalizace kapiček a rozkladu organických složek. Ledové inkluze v kamenitých skalách mají formu polykrystalů, mezivrstev, čoček. Silty-jílovité vrstvy bobtnají od nárůstu vlhkosti z podkladových vrstev do mrazivé oblasti.
Možnosti zvedání:
- pokud je vlhkost rovnoměrně rozložena po svislé půdě, objeví se bobtnání na úrovni 3%;
- pohyb toku nebo nerovnoměrné zmrazení vede ke zvýšení bobtnání až o 10–25%.
Struktury základů se zvedají z bobtnání půdy, ale na jaře se během rozmrazování nemohou usadit společně se zemí v opačném směru, nastává účinek vzpěr podpěr (sloupy, monolitické a prefabrikované pásy). V rašeliništích se objevují dlouhodobé bobtnavé kopečky, které se tvoří různými způsoby.
Během zimního tání migrují toky vody, které následně zmrznou. Tento jev se mnohokrát opakuje a vede k výskytu objemových ledových koulí. Hrboly rostou rychlostí až 10 - 20 cm za rok. Uvolněné půdy v zimě zamrznou v těle zakopaného základu a na jaře je zvednou. Dutina pod podpěrou je vyplněna kapalnou nebo zkapalněnou půdou. Proces se opakuje několik let a vede ke kolapsu domu.
Kategorie non-rock zahrnuje klastické horniny a skalnaté půdy. Fragmenty jsou získány, když jsou zničeny těžební horniny, drcený kámen, štěrk a další materiály s velkými zrny ve složení spadají do skupiny. To zahrnuje i písky střední a velké frakce.
Zvýšení strukturních částic vede ke snížení stupně zvedání. Základy v těchto vrstvách jsou pohřbeny bez ohledu na značku mrazu a úroveň postavení půdní kapaliny.
Jak určit typ půdy
Polní průzkumy zahrnují instrumentální průzkumy a pozorování chování ukotvených hloubkových značek (benchmarků). Aplikovaná zařízení (paprskoměry), která obsahují v konstrukci tepelně izolační nádobu na zeminu s podpůrným vzorkem a senzory pro měření smyku.
Tendence vrstvy půdy bobtnat se nazývá stupeň mrazu. Zjistí se podle vzorce F = (R - r) / rkde:
- F - stupeň zvedání;
- R - výška oteklé vrstvy;
- r Je výška vzorku před zmrazením.
Mezi zvedavé půdy patří půdy, jejichž ukazatele jsou více než 0,01, takové horniny zvyšují objem o více než 1 cm při hloubce mrazu 1 m.
Posouzení spočívá v prověření zkušebního základu s kotevními prvky, které působí proti zvedání. Měřicí zařízení má pružný prvek, jehož deformace indikují úroveň bobtnání. Lineární rozměry posunu jsou fixovány senzory a detektory.
Existují metody pro stanovení stupně zvedání bez narušení integrity vzorků pod vlivem deformačních sil. Informační senzory nejsou zasunuty do země, zařízení nepřicházejí do styku s půdní vrstvou.
Mezi takové studie patří:
- gamaskopie;
- ultrazvukové rentgenové záření;
- laserová metoda.
Taková zařízení zaznamenávají posuny a posuny minerálních částic během deformace na dálku, ale čtení a práce s indikátory vyžaduje speciální technické znalosti a dovednosti.
Při stavbě soukromého domu je objednána laboratorní studie vzorku zemské vrstvy na místě. Analýza trvá nějakou dobu, ale v důsledku toho je vydán oficiální závěr a osvědčení o složení a vlastnostech půdy na staveništi.
Existuje hrubý odhad, který podle granulometrické struktury jistě určí neporézní půdu. Průměrné testování se provádí podle vzorců. Přesný výsledek se získá z terénního průzkumu nebo laboratorní studie.
Klasifikace půd podle typu bobtnání
V zimě je bobtnání tak silné, že zvyšuje nosnou základnu společně s budovou, zatímco na jaře se zvednutá konstrukce nevrací do své obvyklé polohy. Hustota inkluzí ledu je 916 kg / m3, stejný ukazatel vody je 1000 kg / m3. To naznačuje, že objem ledu je o 9% větší než kubická kapacita vody, proto se na strukturu zemské vrstvy vytváří další zatížení. Půda se pohybuje působením tlakové síly, ale nemůže pohybovat hluboko položenými vrstvami, ale zvedá horní část společně s budovou.
Klasifikace těžkých půd:
- NEPORÉZNÍ;
- mírně nafouklý;
- středně porézní;
- silně nafouklý.
Seznam je založen na velikosti průtoku a poměru obsahu vlhkosti. Slabá kapalina má mez kluzu 0 - 0,25, koeficient obsahu vody - 0,6 - 0,8. Kategorie zahrnuje hrubozrnné horniny s písčitým plnivem, které by nemělo představovat více než 30% hmoty.
Mezi středně porézní skupiny patří jíly, písčitá hlína s hodnotou tekutosti 0,25 - 0,5, prachový a jemný písek - tekutost 0,8 - 0,93 a kamenné zbytky, ve kterých je více než 30% kameniva. Silně zvlněnou půdu představují půdy s tekutostí jílu vyšší než 0,5, stupněm zvlnění vyšší než 0,07 a vlhkostí nasycené písky s koeficientem vody vyšším než 0,95.
Frost nejvíce jíly bobtná, což zvyšuje objem až o 15%. Písky, zejména kamenité a kamenité, při mrznutí prakticky nenapuchnou. Rozdíl je v tom, že jíl drží vodu uvnitř struktury, zatímco písek jí umožňuje procházet mezi jemnými částicemi.
Tendence k nadýmání závisí na chemickém a minerálním složení. Kaolinitové horniny jsou méně mobilní než monorillonitové půdy. Půdy s vysokým obsahem draslíku jsou dobrým základem pro základy.
Způsoby boje proti zvedání půdy
Metody snižování vlhkosti půdy, které udrží stabilitu půdy a zabrání nepříznivým účinkům:
- pokládání drenážních kolektorů pro odvod zemní vlhkosti;
- vertikální plánování se sklonem stěny nejméně 5%, aby voda opustila povrch;
- snížení úrovně výskytu podpor nahrazením nestabilního základu pevnou půdou;
- zařízení vodotěsné slepé oblasti po obvodu budovy;
- pravidelné aktivity ke snížení množství vody;
- zhutnění zeminy pro zasypání základových dutin;
- eliminace hrozeb průniku vody a odpadních vod
- odlehlost základu od studní, nádrže, mycích stanic, komunikace.
Důležitá je dehydratace půdy v důsledku instalace drenážního systému. Místo je vypuštěno při vytváření pískového lože a instalaci děrovaných trubek.Po obvodu je uspořádána drenáž a nedaleko od jámy (0,5 m) je vykopána díra s hloubkou na úrovni počátku. Izolovaná trubka se sklonem je vyvedena do příkopu a posypána hrubým štěrkem nebo pískem.
Hladký povrch střešního materiálu pod základovou podrážkou vyhladí vertikální zdvih a způsobí kluzný efekt. Stejný efekt se projeví vyhlazením povrchu půdy pod patou základu. Nestabilní půda je nahrazena pevnou půdou, například hrubým štěrkovitým pískem. Jáma je vykopána pod bodem mrazu, zvedající se zemina je odstraněna a na její místo je nalita a utlumena nová vrstva. Jedná se o efektivní metodu, která však vyžaduje velké množství pozemních prací.
Jak zajistit základ budovy
Základ je položen pod značku mrazu - takže tlak způsobený zvedáním nebude působit na základnu. Pokud jde o boční povrch, částice půdy zamrznou k podpěře a zvednou základ, když nabobtnají. Hluboké pokládání se proto používá pouze u těžkých konstrukcí se železobetonovými podlahami a se zdmi z cihel nebo betonu.
Oteplování půdy se používá jako metoda snižování vlivu půdy při stavbě mělkých podpěr pro dům z lehkých materiálů. Je vyloučeno zamrznutí země a vlhkost půdu nenapučí. Na zem je položena izolační vrstva, šířka pásky odpovídá výšce mrazu. Tloušťka izolace se měří výpočtem v závislosti na vlastnostech materiálu a klimatu v oblasti.
Základ je chráněn zavedením speciálních přísad, například je půda solena. Tento dočasný efekt se používá při stavbě domu. Chlorid draselný nebo technický chlorid sodný se používá v množství 30 kg na metr krychlový zeminy. Je smíchán se zásypovou půdou a vstřikován do prostoru kolem základny domu. Provádí se v hloubce 0,5 až 1,0 metru.
Půda je impregnována roztokem na bázi oleje. Na hranici s bočním povrchem základny jsou provedeny dvě vrstvy se zásypem dutin. Kompozice zahrnuje bitumen, oxid vápenatý, aniontové aktivní složky, vodu. Množství roztoku se odebírá na úrovni 5 - 10% hmotnosti půdy. Pro míchání se zemí se používají polymerní modifikátory, které zpomalují námrazu.
