Beschreibung der Bodenaufwölbung und wie sie das Fundament bedroht

Bei der Bauplanung werden äußere Einflüsse berücksichtigt. Eines der gefährlichen Phänomene ist die Frostaufhebung des Bodens. Ungleichmäßig sich ausdehnender Boden übt Druck auf den Sockel des Hauses aus. Eine Verformung des Fundaments führt zu Schäden an Wänden und Dach.

Was ist Bodenfrost?

Ungleichmäßiges Ansteigen und Anwachsen des Bodenvolumens aufgrund des Gefrierens der Feuchtigkeit in ihnen wird als Frosthebung bezeichnet. Der Prozess ist typisch für feuchten Boden mit feinen Partikeln. Mit dem Einsetzen der saisonalen Kältewelle, wenn die Temperatur unter 0 ° C sinkt, verwandelt sich das Wasser in Eis. In diesem Fall ändert sich seine Masse nicht, aber seine Dichte nimmt ab. Das Volumen nimmt nach dem Gesetz der Physik zu. Experten schätzen die mögliche Ausdehnung des Bodens - plus 9% auf den ursprünglichen Wert.

Der Druck des gefrorenen Wassers bewirkt, dass die Formation vertikal ausgestoßen wird. Ein Teil des Bodens wölbt sich aus und erhebt sich über den Boden. Beim Auftauen und Auftauen im Frühjahr treten umgekehrte Prozesse auf - das Wasser wird flüssig, es kommt zum Absinken. Solche Bodenbewegungen sind für Gebäude am gefährlichsten, sie verursachen eine Verformung des Fundaments.

Die Hauptfaktoren, die zur Bodenbewegung beitragen, sind:

• Hohe Luftfeuchtigkeit - Sättigung des Bodens mit Wasser aus einem nahen Vorkommen von Grundwasser oder einer großen Niederschlagsmenge.
• Temperatur und Dauer der Kälteperiode - je stärker und länger der Frost, desto größer ist das Erdvolumen in die gesamte bewegliche Masse gefesselt.
• Art und Struktur des Bodens - Verteilung oder Form und Größe von mineralischen Partikeln, Feinanteile binden Wasser, sie quellen am stärksten.

Der Quellvorgang ist durch Unebenheiten gekennzeichnet. Dies ist auf die Heterogenität des Bodens, unterschiedliche Feuchtigkeitsmengen, das Vorhandensein von wärmedämmenden Beschichtungen (Pflanzen, Schneeverwehungen) und die Sonnenaktivität zurückzuführen.

Welche Bodenarten heben?

Der Hebungsmechanismus hängt mit der im Boden enthaltenen Wassermenge zusammen. Dieser Indikator wird durch den Flüssigkeitszufluss aus den unterirdischen Schichten und die granulometrische Zusammensetzung des Bodens beeinflusst. Im Gefüge von Boden oder Gestein werden Partikel unterschiedlicher Durchmesser oder Fraktionen unterschieden. Eine große Anzahl von staubigen Partikeln provoziert eine Erhöhung des Aufwühlgrades des Bodens. Solche Böden werden als frostgefährlich oder wogend bezeichnet. Je nach Schweregrad werden sie in mehrere Kategorien unterteilt:

• möglicherweise heben;
• leicht geschwollen;
• mittelporös;
• stark bauchig;
• übermäßig heben.

Folgende Bodenarten sind in der kalten Jahreszeit anfällig für Aufwühlen:

• Ton mittlerer Dichte und Kunststoff;
• Lehm;
• sandiger Lehm mit einem Gehalt an Gesteinspartikeln ab 30%;
• schluffiger Sandstein mit hohem Grundwassergehalt.

Nicht felsige Böden umfassen:

• Steinformationen;
• kiesiger Sand;
• harter Ton.

Wenn der Standort grobes und felsiges Gestein, Sand einer groben und mittleren Fraktion enthält, können Sie jede Basis arrangieren. Solche Schichten leiten Wasser gut in die Tiefe, und die verbleibende Feuchtigkeit kann sich beim Gefrieren ausdehnen.

Warum Bodenaufhebungen gefährlich für das Fundament sind

Bei der Planung von Gebäuden müssen die Größe und Intensität des Hebens berücksichtigt werden. Diese Faktoren sind für Regionen wichtig, in denen die Gefrierschicht eine beträchtliche Tiefe erreicht. Um die Basis des Hauses zu berechnen und den geeigneten Fundamenttyp auszuwählen, ist eine ingenieurgeologische Untersuchung des Standorts erforderlich. Zum Studium wird ein Loch gegraben und Erde entnommen. Die Zusammensetzung des Bodens, seine Eigenschaften und die Tragfähigkeit werden bewertet.

Der gefrorene Boden ist fest mit dem Boden des Hauses verbunden. Ihre Wirkung auf der Fundamentseite wird als tangentiale Hubkraft bezeichnet. Eine Vergrößerung der Kontaktfläche und das Anwachsen einer gefrorenen Schicht können dazu führen, dass sich der Untergrund mit dem Boden bewegt. Seitlicher Druck führt zu horizontaler Scherung.

Die vertikale Kraft bewirkt, dass sich die Struktur anhebt. Nach dem Abtauen wird die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung fortgesetzt. Wenn das Fundament ohne Berücksichtigung dieser Faktoren gebaut wird, sind die Wände für mehrere Jahreszeiten mit Rissen bedeckt, die Böden sind verformt, das Dach verzieht sich. Das Haus ist baufällig.

Gefährdet sind leichte Holz- und Fachwerkhäuser. Ihre Belastung ist den aufgebrachten natürlichen Hubkräften unterlegen. Bei monolithischen Streifenfundamenten und Säulenfundamenten ohne Bewehrung ist die zerstörende Wirkung deutlich spürbar. Das Band kann reißen, brechen und die Säulen können sich verbiegen. Auf wogenden Böden empfehlen Experten, einen Verstärkungsrahmen anzuordnen, der die Basis verstärkt.

Möglichkeiten, das Fundament vor Frostauftrieb des Bodens zu schützen

Um die negativen Auswirkungen von Hubkräften auf die Fundamente des Hauses zu verhindern, müssen Sie einen der beiden Hauptfaktoren ihres Auftretens ausschließen - Wasser oder Kälte.

Entwässerung und Entwässerung

Die Abnahme der Luftfeuchtigkeit erfolgt mit Hilfe von Engineering- und Rekultivierungsmaßnahmen. In der Phase des Baus des Fundaments wird an der Anordnung von Regenwasserkanälen, Entwässerung und Entwässerungswannen gearbeitet. Atmosphärische Niederschläge, Schmelz- und Grundwasser werden über ein System von Gräben oder Drainagerohren vom Standort abgeführt. Gräben werden mit Gefälle ausgehoben, in Geotextilien gewickelte perforierte Rohre werden hineingelegt. Als Füllung dient Schotter.

Entlang des Gebäudeumfangs ist ein wasserdichter Blindbereich mit einer Neigung von 3-5° angeordnet. Feuchtigkeit wird in die zentrale Kanalisation, das nächstgelegene Gewässer oder außerhalb des Standorts abgeleitet. Um das Auffüllen von Grundwasserleitern in der Nähe des Hauses zu verhindern, ist es unmöglich, Stauseen auszugraben, Feuchtigkeitsquellen sollten mindestens 20 m betragen.

Bodenaustausch

Die Schaffung eines Polsters aus nicht porösen Materialien und das Verfüllen von Gruben helfen, die negativen Auswirkungen zu minimieren. Nach dem Ausheben der Erde wird beim Ausheben von Gräben und Gruben eine Schicht sauberen Sand oder eine Mischung mit Schutt auf den flachen Boden gegossen. Sand wird aus mittlerer und grober Fraktion entnommen, ohne Tonverunreinigungen. Die Größe des Kissens beträgt 20-30 cm Die Schicht wird sorgfältig verdichtet, um Festigkeit zu verleihen.

Die Hinterfüllung sorgt für eine gleichmäßige Lastverteilung auf dem Untergrund. Beim Bau einer Pfahlgründung wird ein größerer Brunnen gebohrt, der Freiraum wird mit Sand gefüllt. Im Laufe der Betriebsjahre wird Sand oder Schotter mit Tonpartikeln versandet. Geotextilien werden verlegt, um Verschmutzung zu vermeiden.

Installation von isoliertem Blindbereich

Um den Umfang des Hauses vor Erosion und Frost zu schützen, ist ein Blindbereich von etwa 1 m Breite angeordnet, der strukturell weich und steif ist. Im ersten Fall besteht das Material für den Blindbereich aus Schotter und Sand, im zweiten Fall aus Beton oder Fliesen.

Soft-Blind-Area-Technologie:

• ein Graben wird mit einem Hang vom Haus aus gegraben;
• eine Sandschicht von 15 cm wird gegossen;
• Geotextil wird abgedeckt, eine Kante wird auf das Fundament gelegt, die zweite in den Entwässerungsgraben;
• eine Schicht Schotter, Blähton oder Kies wird gegossen;
• Pflastersteine ​​verleihen ein dekoratives Aussehen, ein Bordstein wird installiert, um die Struktur zu stützen.

Starrer Blindbereich:

• am Boden des Grabens wird Schotter gegossen, dann eine Sandschicht, um die Basis zu nivellieren;
• sand ist mit einer wasserdichten folie bedeckt;
• Schalung ist installiert;
• Isolierung wird verlegt (Penoplex oder Polystyrol);
• Verstärkungskontur montiert sind;
• Beton wird gegossen;
• Veredelung mit Fliesen oder Stein wird durchgeführt.

Die Plattenisolierung ist die beste Option bei der Installation eines blinden Bereichs. Das Material ist wasserdicht, strapazierfähig und hat hohe Wärmedämmeigenschaften. Die Dicke der Platten beträgt 80-100 mm.

Sie können den Boden mit Hilfe von verfügbaren Materialien vorübergehend isolieren: Stroh, Sägemehl, Laub, trockener Torf, Schlacke oder Kies. Die Dicke der Schicht hängt von den klimatischen Bedingungen ab. Die Wärmedämmung wird vor dem Einsetzen von kaltem Wetter durchgeführt. Eine weitere einfache vorübergehende Maßnahme ist das Bodensalzen. Dies erfordert Kochsalz oder Kaliumchlorid. Produktverbrauch 30 kg pro Kubikmeter. m, Salztiefe 50-100 cm.

Konstruktion und Konstruktionsmethoden

Schwellungen können durch Anpassung der Gründungsstruktur an schwierige Bedingungen bekämpft werden. Derartige Maßnahmen sind dann gerechtfertigt, wenn die Hebungswirkung auf andere Weise nicht oder nur sehr teuer zu bewältigen ist.

Bau einer Pfahlgründung

Bei frostgefährdeten Böden ist eine Pfahlgründung eine gängige Option. Tragende Elemente dafür sind Metall, Beton und Stahlbeton. Nach der Installationsmethode sind sie unterteilt in:

• Schraube;
• gehämmert;
• ausgestopft.

Die Pfähle werden bis zu einer Tiefe unter dem Gefrierpunkt installiert, wodurch der Effekt der vertikalen Quellung eliminiert wird. Am weitesten verbreitet sind Schneckenelemente, die sich durch ihren günstigen Preis und ihre Montagegeschwindigkeit unterscheiden.

Richtige Verlegetiefe

Die Fundamenthöhe auf Lehmboden und Lehm sollte unter dem Gefrierpunkt liegen. Der Indikator für alle Regionen Russlands ist in einer speziellen Referenztabelle zu finden. Die entgegengesetzte Option ist ein flaches Fundament. Die Struktur widersteht keinen Auftriebskräften, sondern bewegt sich mit. Eine solche Basis wird Floating genannt. Sie werden in geringer Tiefe verlegt - von 30 bis 70 cm.

Bauabwicklung

Die Seitenfläche des säulenförmigen Sockels und der Kellerwände ist mit einer speziellen Verbindung bedeckt, die das Einfrieren des Bodens reduziert. Es kann sich um bituminöser Mastix, Substanzen, die einen Polymerfilm bilden, Dachmaterial handeln. Eine glatte Oberfläche ohne Rauhigkeit neigt weniger zum Anhaften am Boden. Mit dem Verfahren können Sie die tangentiale Wirkung von Hubkräften reduzieren.

Frostquellen wirken sich negativ auf die tragenden Teile von Gebäuden aus und verursachen Verformungen und Schäden. Um die Reparaturkosten zu reduzieren, ist es notwendig, im Vorfeld Maßnahmen zu ergreifen, um das Fundament vor aufsteigendem Boden zu schützen.