Solul se umflă dacă lichidul din el îngheață. Gheața este mai puțin densă decât apa și tinde să ocupe un volum mai mare. Extinderea duce la forfecarea particulelor de sol și umflarea straturilor de pământ. Solurile puternice conțin o cantitate mare de umiditate, astfel încât construcția de fundații în astfel de straturi devine riscantă dacă nu luați măsuri.
Caracteristicile solurilor ridicate
Ridicarea înghețului este deformarea solurilor saturate de umiditate din volum. Umflarea criogenică a solurilor non-stâncoase apare din cauza cristalizării picăturilor și a decompactării componentelor organice. Incluziunile de gheață din rocile non-stâncoase iau formă de policristale, straturi intermediare, lentile. Straturile argiloase și argiloase se umflă de la creșterea umidității de la straturile subiacente la zona de îngheț.
Opțiuni de ridicare:
- dacă umezeala este distribuită uniform de-a lungul verticalei solului, umflarea apare la nivelul de 3%;
- mișcarea fluxului sau înghețarea neuniformă duce la o creștere a umflăturii până la 10-25%.
Structurile fundațiilor se ridică din umflarea solului, dar primăvara, în timpul dezghețului, nu se pot așeza împreună cu solul în direcția opusă, apare efectul flambării suporturilor (stâlpi, centuri monolitice și prefabricate). Movile de umflare pe termen lung apar în turbării, care se formează în moduri diferite.
În timpul dezghețului de iarnă, fluxurile de apă migrează, care ulterior îngheață. Acest fenomen se repetă de multe ori și duce la apariția de bile volumetrice de gheață. Umflăturile cresc cu o rată de până la 10 - 20 cm pe an. Solurile libere îngheață în corpul fundației săpate iarna și le ridică primăvara. Cavitatea de sub suport este umplută cu sol lichid sau lichefiat. Procesul se repetă de câțiva ani și duce la prăbușirea casei.
Categoria non-stâncoasă include roci clastice și soluri stâncoase. Fragmente sunt obținute atunci când rocile miniere sunt distruse, piatră zdrobită, pietriș și alte materiale cu granule mari în compoziție se încadrează în grup. Aceasta include, de asemenea, nisipuri de fracțiune medie și mare.
O creștere a particulelor structurale duce la o scădere a gradului de ridicare. Fundațiile din astfel de straturi sunt îngropate, indiferent de semnul de îngheț și de nivelul de rezistență al lichidului din sol.
Cum se determină tipul de sol
Studiile de teren ale terenului includ studii instrumentale și observarea comportamentului markerilor de adâncime ancorate (repere). Se folosesc instrumente (aparate de măsurare a fasciculului), care conțin în structură un recipient termoizolant pentru sol cu un eșantion de susținere și senzori de măsurare a forfecării.
Tendința stratului de sol de a se umfla se numește gradul de îngheț ridicat. Se găsește după formulă F = (R - r) / rUnde:
- F - gradul de ridicare;
- R - înălțimea stratului umflat;
- r Este înălțimea probei înainte de îngheț.
Solurile de ridicare includ soluri, ale căror indicatori sunt mai mari de 0,01, astfel de roci cresc volumul cu mai mult de 1 cm la o adâncime de îngheț de 1 m.
Evaluarea constă în examinarea unei fundații de testare cu elemente de ancorare pentru a contracara ridicarea. Dispozitivul de măsurare are un element elastic, ale cărui deformări indică nivelul de umflare. Dimensiunile liniare ale schimbării sunt fixate de senzori și detectoare.
Există metode pentru determinarea gradului de ridicare fără a încălca integritatea probelor sub influența forțelor de deformare. Senzorii informativi nu sunt introduși în pământ, dispozitivele nu intră în contact cu stratul de sol.
Astfel de studii includ:
- gammascopie;
- radiografie cu ultrasunete;
- metoda laser.
Astfel de dispozitive înregistrează deplasările și deplasările particulelor minerale în timpul deformării la distanță, dar citirea și lucrul cu indicatori necesită cunoștințe și abilități tehnice speciale.
La construirea unei case private, este comandat un studiu de laborator al unui eșantion al stratului de teren de pe amplasament. Analiza durează ceva timp, dar, ca rezultat, se eliberează o concluzie oficială și un certificat privind compoziția și proprietățile solului la șantier.
Există o estimare aproximativă, care, conform structurii granulometrice, va determina cu siguranță solul neporos. Testarea medie se efectuează conform formulelor. Un rezultat precis este obținut dintr-un studiu de teren sau un studiu de laborator.
Clasificarea solurilor după tipul de umflare
Iarna, umflarea este atât de puternică încât ridică baza de sprijin împreună cu clădirea, în timp ce primăvara structura ridicată nu revine la poziția sa obișnuită. Densitatea incluziunilor de gheață este de 916 kg / m3, același indicator al apei este de 1000 kg / m3. Acest lucru sugerează că volumul de gheață este cu 9% mai mare decât capacitatea cubică a apei, prin urmare, se creează o sarcină suplimentară pe structura stratului de pământ. Solul se mișcă sub acțiunea forței de presiune, dar nu poate mișca straturile adânci, ci ridică partea superioară împreună cu clădirea.
Clasificarea solurilor de ridicare:
- neporos;
- ușor pufos;
- mediu poros;
- puternic pufos.
Lista se bazează pe mărimea debitelor și raportul conținutului de umiditate. Lichidul slab are un punct de randament de 0 - 0,25, un coeficient de conținut de apă - 0,6 - 0,8. Categoria include roci cu granulație grosieră cu umplutură nisipoasă, care nu ar trebui să depășească 30% din masă.
Grupul mediu poros include argile, argilă nisipoasă cu o valoare a fluidității de 0,25 - 0,5, nisip fin și nisipos - fluiditate 0,8 - 0,93 și fragmente de rocă în care există mai mult de 30% umplutură de nisip. Ridicarea puternică este reprezentată de soluri cu o fluiditate argiloasă mai mare de 0,5, un grad de ridicare mai mare de 0,07 și nisipuri saturate de umiditate cu un coeficient de apă mai mare de 0,95.
Frost umflă cel mai mult argile, care măresc volumul până la 15%. Nisipurile, în special ale rocilor stâncoase și pietroase, practic nu se umflă la îngheț. Diferența este că argila reține apa în interiorul structurii, în timp ce nisipul îi permite să treacă între particulele fine.
Tendința de balonare depinde de compoziția chimică și minerală. Rocile caolinite sunt mai puțin mobile decât solurile monorillonite. Solurile cu un conținut ridicat de potasiu sunt o bază bună pentru fundații.
Modalități de combatere a ridicării solului
Metode de reducere a umidității solului care vor menține stabilitatea solului și vor preveni efectele negative:
- așezarea colectoarelor de drenaj pentru îndepărtarea umezelii solului;
- planificare verticală cu o pantă a peretelui de cel puțin 5% pentru ca apa să părăsească suprafața;
- reducerea nivelului de apariție a suporturilor prin înlocuirea fundației instabile cu sol solid;
- dispozitivul zonei orb impermeabile din jurul perimetrului clădirii;
- activități regulate de reducere a apei;
- compactarea pământului pentru umplerea cavităților de fundație;
- eliminarea amenințărilor legate de alimentarea cu apă și de descoperirea canalelor;
- îndepărtarea fundației de fântâni, un rezervor, stații de spălare, comunicații.
Deshidratarea solului ca urmare a instalării unui sistem de drenaj este importantă. Situl este drenat prin instalarea unui pat de nisip și instalarea țevilor perforate.Drenajul este aranjat de-a lungul perimetrului și nu departe de groapă (0,5 m), este săpată o gaură cu o adâncime la nivelul începutului. O țeavă izolată cu pantă este scoasă în șanț și presărată cu pietriș gros sau nisip.
Suprafața netedă a materialului de acoperiș sub talpa fundației va netezi ridicarea verticală și va provoca un efect de alunecare. Același efect se exercită prin netezirea suprafeței solului sub călcâiul fundației. Solul instabil este înlocuit cu sol solid, de exemplu, nisip grosier cu pietriș. Groapa este săpată sub semnul înghețului, pământul ridicat este îndepărtat și un nou strat este turnat și tamponat în locul său. Aceasta este o metodă eficientă, dar implică un volum mare de lucrări de teren.
Cum să asigurați fundația unei clădiri
Fundația este așezată sub marca de îngheț - astfel încât presiunea din ridicare nu va acționa asupra bazei. În ceea ce privește suprafața laterală, particulele de sol vor îngheța pe suport și vor ridica fundația atunci când sunt umflate. Prin urmare, așezarea profundă este utilizată numai pentru clădirile grele cu podele din beton armat și cu pereți din cărămizi și beton.
Încălzirea solului este utilizată ca metodă de reducere a influenței solului în timpul construcției suporturilor de mică adâncime pentru o casă din materiale ușoare. Înghețarea solului este exclusă, iar umiditatea nu umflă solul. Un strat izolator este așezat pe sol, lățimea benzii corespunde înălțimii de îngheț. Grosimea izolației este luată prin calcul în funcție de proprietățile materialului și de climatul din regiune.
Fundația este protejată prin introducerea de aditivi speciali, de exemplu, solul este sărat. Acest efect temporar este utilizat în timpul construcției casei. Clorura de potasiu sau clorura de sodiu tehnică se utilizează la o rată de 30 kg pe metru cub de pământ. Este amestecat cu sol de umplutură și injectat în spațiul din jurul bazei casei. Se face la o adâncime de 0,5 până la 1,0 metri.
Solul este impregnat cu o soluție pe bază de ulei. Două straturi sunt realizate pe marginea cu suprafața laterală a fundației cu umplerea sinusurilor. Compoziția include bitum, oxid de calciu, componente active anionice, apă. Cantitatea soluției se ia la nivelul de 5 - 10% din masa solului. Modificatorii de polimeri sunt utilizați pentru amestecarea cu solul, care întârzie înghețarea.
