Opis falowania gleby i tego, jak zagraża fundamentowi

Na etapie projektowania budynku brane są pod uwagę wpływy zewnętrzne. Jednym z groźnych zjawisk jest falowanie gleby przez mróz. Nierównomiernie rozszerzająca się gleba wywiera nacisk na podstawę domu. Odkształcenie fundamentu prowadzi do uszkodzenia ścian i dachu.

Co to jest mróz ziemi?

Nierównomierny wzrost i wzrost objętości gleb z powodu zamarzania w nich wilgoci nazywa się falowaniem mrozu. Proces jest typowy dla wilgotnej gleby zawierającej drobne cząstki. Wraz z nadejściem sezonowego zimna, gdy temperatura spada poniżej 0 ° C, woda zamienia się w lód. W tym przypadku jego masa się nie zmienia, ale zmniejsza się jego gęstość. Objętość wzrasta zgodnie z prawami fizyki. Eksperci szacują możliwą ekspansję gleby - plus 9% do pierwotnej wartości.

Ciśnienie zamarzniętej wody powoduje pionowe wyrzucanie formacji. Część gleby wybrzusza się, unosząc się ponad poziom gruntu. Podczas wiosennego rozmrażania i rozmrażania zachodzą procesy odwrotne - woda przechodzi w stan ciekły, następuje osiadanie. Takie ruchy gruntu są najbardziej niebezpieczne dla budynków, powodują deformację fundamentu.

Głównymi czynnikami wpływającymi na ruch naziemny są:

• Wysoka wilgotność - nasycenie gleby wodą z bliskiego występowania wód gruntowych lub dużej ilości opadów.
• Temperatura i czas trwania okresu chłodu - im silniejszy i dłuższy mróz, tym większa objętość ziemi jest spętana w całkowitą ruchomą masę.
• Rodzaj i struktura gleby - rozproszenie lub kształt i wielkość cząstek mineralnych, drobne frakcje wiążą wodę, są najbardziej podatne na pęcznienie.

Proces pęcznienia charakteryzuje się nierównościami. Wynika to z niejednorodności gleby, różnej ilości wilgoci, obecności powłok termoizolacyjnych (rośliny, zaspy śnieżne) oraz aktywności słonecznej.

Jakie rodzaje gleby falują

Mechanizm falowania związany jest z ilością wody zawartej w glebie. Na wskaźnik ten ma wpływ dopływ cieczy z warstw podziemnych oraz skład granulometryczny gleby. W strukturze gleby lub skały wyróżnia się cząstki o różnych średnicach lub frakcjach. Duża liczba pylistych cząstek powoduje wzrost stopnia falowania gleby. Takie gleby nazywane są groźnymi mrozem lub falującymi. W zależności od stopnia falowania dzielą się na kilka kategorii:

• potencjalnie falowanie;
• lekko opuchnięty;
• średnio porowaty;
• mocno wybrzuszony;
• nadmiernie falujący.

Następujące rodzaje gleby są podatne na falowanie w zimnych porach roku:

• glina o średniej gęstości i plastyce;
• ił;
• glina piaszczysta o zawartości cząstek skalnych od 30%;
• piaskowiec ilasty z wysokim poziomem wód gruntowych.

Gleby niekamieniste obejmują:

• formacje skalne;
• piaski żwirowe;
• twarda glina.

Jeśli strona zawiera gruboziarniste i skaliste skały, piasek o grubej i średniej frakcji, możesz ułożyć dowolną podstawę. Takie warstwy dobrze przepuszczają wodę w głąb, a pozostała wilgoć ma miejsce na ekspansję podczas zamarzania.

Dlaczego falowanie gleby jest niebezpieczne dla fundamentu

Przy projektowaniu budynków należy wziąć pod uwagę wielkość i intensywność falowania. Czynniki te są ważne dla regionów, w których warstwa przemarzania osiąga znaczną głębokość. Aby obliczyć podstawę domu i wybrać odpowiedni rodzaj fundamentu, konieczne jest przeprowadzenie badań geologiczno-inżynierskich terenu. Do badań wykopuje się dziurę i pobiera ziemię. Oceniany jest skład gruntu, jego właściwości i nośność.

Zamarznięta ziemia jest mocno przymocowana do podstawy domu. Jego działanie na stronę fundamentu nazywa się styczną siłą falującą. Wzrost wielkości powierzchni styku i wzrost zamrożonej warstwy może prowadzić do przemieszczania się podłoża wraz z glebą. Nacisk boczny powoduje poziome ścinanie.

Siła pionowa powoduje unoszenie się konstrukcji. Po rozmrożeniu ruch wznawia się w przeciwnym kierunku. Jeśli fundament jest budowany bez uwzględnienia tych czynników, przez kilka sezonów ściany pokryte są pęknięciami, podłogi są zdeformowane, dach jest wypaczony. Dom jest w złym stanie.

Zagrożone są lekkie budynki drewniane i szkieletowe. Ich obciążenie jest mniejsze od przyłożonych naturalnych sił falujących. Destrukcyjny efekt jest wyraźnie widoczny przy budowie monolitycznych fundamentów taśmowych i fundamentów słupowych bez wzmocnienia. Taśma może pękać, pękać, a słupki mogą się wyginać. Na falujących glebach eksperci radzą, aby ułożyć ramę wzmacniającą, która wzmacnia podstawę.

Sposoby ochrony fundamentu przed mrozowym falowaniem gleby

Aby zapobiec negatywnemu wpływowi sił falujących na fundamenty domu, należy wykluczyć jeden z dwóch głównych czynników ich występowania - wodę lub zimno.

Drenaż i drenaż

Spadek wilgotności następuje za pomocą środków inżynieryjnych i rekultywacyjnych. Na etapie budowy fundamentu prowadzone są prace nad ułożeniem kanałów burzowych, drenażowych, korytek odwadniających. Opady atmosferyczne, wody roztopowe i gruntowe są usuwane z terenu za pomocą systemu rowów lub rur drenażowych. Rowy wykopuje się ze spadkiem, umieszcza się w nich perforowane rury owinięte geowłókniną. Jako nadzienie służy kruszony kamień.

Na obwodzie budynku znajduje się wodoodporny obszar niewidomy o nachyleniu 3-5 °. Wilgoć odprowadzana jest do centralnego systemu kanalizacyjnego, najbliższego akwenu lub poza teren obiektu. Aby zapobiec uzupełnianiu warstw wodonośnych w pobliżu domu, nie można wykopać zbiorników, źródła wilgoci powinny wynosić co najmniej 20 m.

Wymiana gleby

Stworzenie poduszki z nieporowatych materiałów i zasypanie dołów pomaga zminimalizować negatywny wpływ. Po wykopaniu ziemi, podczas kopania rowów i dołów, na płaskie dno wylewa się warstwę czystego piasku lub mieszankę z gruzem. Piasek pobierany jest z frakcji średniej i grubej, bez zanieczyszczeń gliniastych. Rozmiar poduszki wynosi 20-30 cm, warstwa jest starannie zagęszczana, aby zapewnić wytrzymałość.

Zasypka zapewnia równomierne rozłożenie obciążenia na podłożu. Podczas budowy fundamentu palowego wierci się większą studnię, wolną przestrzeń wypełnia się piaskiem. Przez lata eksploatacji piasek lub tłuczeń kamienny zamulają się cząstkami gliny. Geowłókniny układane są w celu zapobiegania zanieczyszczeniom.

Montaż izolowanego obszaru niewidomego

Aby chronić obwód domu przed erozją i zamarzaniem, ustawiono ślepy obszar o szerokości około 1 m. Strukturalnie jest miękki i sztywny. W pierwszym przypadku materiałem na obszar niewidomy jest kruszony kamień i piasek, w drugim warstwa nawierzchniowa wykonana jest z betonu lub płytek.

Technologia miękkiego obszaru niewidomego:

• wykopany jest rów ze zboczem z domu;
• wylewa się warstwę piasku 15 cm;
• geowłóknina jest zakryta, jedna krawędź kładzie się na fundamencie, druga do rowu melioracyjnego;
• wylewa się warstwę pokruszonego kamienia, ekspandowanej gliny lub żwiru;
• kostka brukowa nadaje dekoracyjny wygląd, do podparcia konstrukcji montowany jest krawężnik.

Sztywny obszar ślepy:

• kruszony kamień wylewa się na dno wykopu, a następnie warstwę piasku, aby wyrównać podstawę;
• piasek pokryty jest folią hydroizolacyjną;
• zainstalowany jest szalunek;
• układana jest izolacja (penoplex lub polistyren);
• kontur wzmacniający jest zamontowany;
• wylewa się beton;
• wykonuje się wykończenie płytkami lub kamieniem.

Izolacja płytowa jest najlepszą opcją podczas instalowania obszaru niewidomego. Materiał jest wodoodporny, wytrzymały i posiada wysokie właściwości termoizolacyjne. Grubość płyt wynosi 80-100 mm.

Glebę można tymczasowo zaizolować za pomocą dostępnych materiałów: słomy, trocin, liści, suchego torfu, żużla lub żwiru. Grubość warstwy zależy od warunków klimatycznych. Izolację termiczną wykonuje się przed nadejściem chłodów. Innym prostym środkiem tymczasowym jest solenie gleby. Będzie to wymagało soli kuchennej lub chlorku potasu. Zużycie produktu 30 kg na metr sześcienny. m, głębokość solenia 50-100 cm.

Metody konstrukcyjne i konstrukcyjne

Z pęcznieniem można sobie poradzić dostosowując konstrukcję fundamentu do trudnych warunków. Takie środki są uzasadnione, gdy radzenie sobie z efektem falującym w inny sposób jest niemożliwe lub bardzo kosztowne.

Budowa fundamentu palowego

Fundament palowy jest powszechną opcją dla gleb zagrożonych mrozem. Elementy nośne to metal, beton i żelbet. Według metody instalacji dzielą się na:

• wkręt;
• młotkowany;
• nadziewany.

Pale montuje się na głębokość poniżej punktu zamarzania, co eliminuje efekt pęcznienia pionowego. Najbardziej rozpowszechnione są elementy śrubowe, które różnią się przystępną ceną i szybkością montażu.

Prawidłowa głębokość układania

Wyniesienie fundamentu na glinie i glinie powinno znajdować się poniżej poziomu zamarzania. Wskaźnik dla wszystkich regionów Rosji można znaleźć w specjalnej tabeli referencyjnej. Odwrotną opcją jest płytka podstawa. Konstrukcja nie opiera się siłom falującym, ale porusza się wraz z nimi. Taka baza nazywa się pływającą. Układa się je na płytkiej głębokości - od 30 do 70 cm.

Obróbka budowlana

Boczna powierzchnia podstawy słupa i ścian piwnic pokryta jest specjalną masą, która ogranicza przemarzanie gruntu. Może to być mastyk bitumiczny, substancje tworzące folię polimerową, materiał dachowy. Gładka powierzchnia bez nierówności jest mniej podatna na przyczepność do podłoża. Zabieg pozwala zredukować styczne działanie sił falujących.

Pęcznienie mrozowe niekorzystnie wpływa na elementy konstrukcyjne budynków, powodując deformacje i uszkodzenia. Aby obniżyć koszty naprawy, konieczne jest wcześniejsze podjęcie działań mających na celu ochronę fundamentu przed falowaniem ziemi.