Cum Să Construiți O Fundație Pe Solul Ridicat - 1

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 13:53

Despre pericolele solurilor ridicate - cum să protejezi căsuțele de vară de acest fenomen dăunător

Ajungând după iarnă la cabana de vară, priviți cu atenție în jur. Și veți vedea că, în unele case, crăpăturile șarpe pe pereți și sticla ferestrelor. În alte zone, porțile au fost înclinate (Figura 1), șemineul sau șopronul înclinat puternic (Figura 2).

Acesta este rezultatul unui fenomen natural extrem de nedorit precum umflarea solului. În special în mod grav, sau mai degrabă distructiv, ridicarea afectează, în primul rând, acea parte a fundațiilor clădirilor care se află în pământ. Acest fenomen nu este adesea luat în considerare nu numai auto-constructori rezidenți de vară, ci uneori și constructori profesioniști.

De unde provine această ridicare malignă a solului și cum se formează? După cum știți dintr-un manual de fizică al școlii, apa în procesul de îngheț crește în volum cu 10-15 la sută. Din această cauză, creșterea și căderea solului în nord-vest ajunge la 20 de centimetri și mai mult.

Dacă expansiunea apei are loc în argile umede și dense, în soluri nisipoase fine și prăfuite, care sunt capabile să schimbe dramatic volumul și să se deformeze (adică să se umfle) la temperaturi negative, atunci aceste soluri sunt considerate ridicate. Și cu granulație grosieră și pietriș - neporos. Cu condiția să aibă un flux liber de apă.

Ce procese au loc în ele care fac posibilă împărțirea tuturor solurilor solului în aceste categorii? În solurile ridicate, umiditatea crește suficient de sus de la nivelul apei subterane și, acumulându-se, este bine reținută în soluri, cum ar fi într-un burete.

În solurile neporoase, umezeala se instalează sub propria greutate, ca și cum ar cădea, ca printr-o sită și, prin urmare, nu se ridică. Cu alte cuvinte: cu cât structura solului este mai fină (mai subțire), cu atât umiditatea crește de-a lungul acesteia și cu atât devine mai ridicată.

Este clar că solul îngheață de sus în jos. Umiditatea din straturile superioare, transformându-se în gheață, crește în volum și coboară. Și dacă acesta, fără a zăbovi, se scurge prin structura solului înconjurător, de exemplu, prin pietriș, nisip grosier, care practic nu creează rezistență, atunci solul nu se extinde fără umezeală, ceea ce înseamnă că efectul de ridicare nu are loc. Si invers…

Acest lucru este valabil mai ales pentru lutul dens. Din astfel de argilă, umezeala nu numai că nu are timp să plece, ci și se acumulează. Ca urmare, un astfel de sol va deveni cu siguranță aglomerat. Fenomenele de ridicare nu sunt doar mișcări semnificative complet imprevizibile ale solului, ci și sarcini colosale pe fundație, atingând o presiune de 6-10 tone pe metru pătrat.

De aici și concluzia imuabilă: înainte de a începe construcția, este imperativ să aflăm care este adâncimea maximă de îngheț într-un loc dat:

• în cel mai rece sezon;
• la cea mai mare umiditate a solului;
• în absența completă a stratului de zăpadă.

În regiunea Leningrad, adâncimea de îngheț este de până la 1,5 metri. Este clar că o combinație simultană a tuturor acestor factori este puțin probabilă, dar acesta este un eveniment de siguranță care vă permite să prevedeți și, prin urmare, să evitați orice dezastru natural.

De asemenea, este esențial ca, chiar dacă înălțarea, deformarea solului, să nu afecteze direct baza fundației situată sub nivelul de îngheț, stresul de la marginea zonei de îngheț poate fi atât de semnificativ încât poate stoarce fundația împreună cu solul înghețat sau rupe partea sa superioară de jos. Astfel de cazuri sunt cel mai probabil la construirea unei fundații din piatră, cărămidă sau blocuri mici, în special sub clădiri și structuri ușoare.

Acesta este rezultatul așa-numitelor forțe de prindere laterale. Ele apar atunci când solul înghețat aderă la pereții laterali ai fundației și, în anumite condiții, ating o presiune de 5 până la 7 tone pe metru pătrat de suprafață laterală.

De exemplu, un stâlp de fundație cu un diametru de 20 de centimetri cu o adâncime de îngheț de 150 de centimetri este afectat de forțe de adeziune laterale de peste 9 tone. Aceasta este de mai multe ori sarcina din greutatea clădirii. Și deci există un efect de ridicare.

Acest lucru se datorează faptului că deasupra suprafeței există o coliziune constantă a frigului de deasupra și a căldurii pământului. Dacă căldura pământului este în general constantă, atunci gradul de îngheț al solului depinde de mulți factori: temperatura și umiditatea aerului înconjurător, umiditatea solului, densitatea și grosimea zăpezii, gradul de încălzire de către soare.

Datorită diferenței de temperatură, linia de îngheț în timpul zilei este mai mare decât noaptea. Această diferență crește în special în cazul în care există puțină sau deloc acoperire de zăpadă. Mai aproape de primăvară, solul din partea de sud se dezgheță mai repede decât în nord și, prin urmare, devine umed și, în consecință, stratul de zăpadă de deasupra acestuia devine mai subțire decât în partea de nord.

Prin urmare, spre deosebire de partea de nord a casei, solul din partea de sud se încălzește mai intens în timpul zilei și îngheță mai mult noaptea, contribuind astfel la apariția forțelor de adeziune laterale. Efectul acestor forțe este îmbunătățit în special dacă suprafața fundației este inegală și nu are un strat adecvat de impermeabilizare.

O fundație de bandă încastrată poate fi, de asemenea, ridicată prin forțe laterale dacă, din nou, nu are o suprafață laterală netedă și glisantă și nu este suficient zdrobită de sus de o casă sau de dale de beton.

Cum putem evita astfel de periculoase probleme distructive și adesea doar catastrofale? Una dintre aceste opțiuni, care vă permite să le evitați, este prezentată în (Figura 3.) După cum putem vedea, nu există suporturi îngropate în pământ care ar putea fi supuse unor încărcături ridicate. În acest caz, clădirea se sprijină pe plăcile de bază. O forță egală cu o parte din greutatea clădirii apasă asupra lor, adică o sarcină foarte mică.

Perna de nisip grosier (anti-rocă) va împiedica formarea gheții și îi va asigura echilibrul. Astfel de plăci de fundație pot fi realizate în condiții de acasă (suburbane) din beton cu adăugarea de pietriș, punerea armăturilor metalice. Cel mai bine este să folosiți sârmă. Grosimea plăcii trebuie să fie de cel puțin 10 centimetri. Pot fi folosite și plăci gata preparate. Înainte de așezarea plăcilor, nisipul este umezit și apăsat.

Cu toate acestea, așa-numitele fundații superficiale sunt mult mai răspândite în construcția de căsuțe de vară. Acesta este momentul în care adâncimea fundației nu atinge adâncimea înghețului solului (Figura 4). Este clar din legea fizicii că greutatea unei părți a unei clădiri (BZ) trebuie să fie echilibrată de forța de ridicare a solului (GH) generată de expansiunea solului înghețat (gheață) și forțele de aderență laterale (BS), care împing afară suporturile.

Forța ridicării solului la temperaturi scăzute poate depăși semnificativ greutatea clădirii, iar apoi suportul fundației va fi inevitabil împins afară. Acest lucru este foarte vizibil la începutul primăverii, când solul vegetal se dezgheță complet și se încălzește bine. Pe vreme caldă, suportul va scădea, dar nu cu mult, deoarece spațiul de sub el este umplut cu apă și sol inundat. După un timp, un astfel de suport se va schimba, iar clădirea se va deforma inevitabil.

Pentru a evita un astfel de fenomen nedorit, foarte des armarea metalică este așezată în fundație și pereți și sunt construite și curele de armare (Figura 5). Sau, baza fundației este făcută extinsă sub forma unei platforme-ancore de susținere (Figura 6). În aceste cazuri, rigiditatea pereților și fundației crește și, în consecință, rezistența întregii structuri la încărcăturile din umflarea solului crește brusc.

Va urma