Zvedání půdy: způsoby, jak minimalizovat škody

Z tohoto materiálu se dozvíte, co je mrazové zvednutí půdy a jaké nebezpečí pro základ představuje. Zvážíme klasifikaci zvedání půdy podle stavebních předpisů a zjistíme, jaká opatření je třeba přijmout, aby se snížil negativní dopad zvedání půdy na založení domu.

Victor, 29 let, Moskva
“Ahoj! Potřebuji radu kvalifikovaných odborníků – nedávno se mi podařilo koupit malý pozemek v Moskevské oblasti, na kterém plánuji postavit jednopatrovou chatu ze srubu. Zkušenosti z praktických stavebních prací mám, ale při navrhování základu jsem se dostal do slepé uličky. Noví sousedé říkají, že mrazové kypření půdy je v naší oblasti velmi výrazné – většina z nich utratila pohádkové peníze na zpevnění základů a některé domy jsou pokřivené prasklinami. Prosím, řekněte mi, jaké mrazové zvednutí ohrožuje lehký dům z roubenky a existují způsoby, jak snížit vliv zvedání sil na založení stavby?

Rozhodli jsme se odpovědět Victorovi úplným článkem o problému mrazu a jak se s ním vypořádat.

Co je zvedání půdy

Zkosené rámy dveří, praskliny ve zdech a praskliny v rámech oken jsou důsledkem deformačních účinků zeminy na základy domu.

K deformačním zatížením zeminy na podkladu dochází v důsledku sezónního promrzání zeminy – tzv. mrazové vzdouvání.

Trhliny v suterénu - charakteristický znak vlivu težkých sil na založení domu

Obr. 1.1: Trhliny v suterénu – charakteristický znak vlivu težkých sil na založení domu

zvedánítento změna objemu půdy, ke které dochází v důsledku zamrzání podzemní vody, kterou je impregnována.

Odborná rada! Zvětšení objemu půdy je způsobeno tím, že jmenovitá hustota kapalné vody je 1000 kilogramů na metr krychlový, zatímco hustota ledu je 917 kg/m3.

Když nastanou sezónní mrazy, stane se toto: podle fyzikálních zákonů zůstává hmotnost kapaliny po zamrznutí nezměněna, ale její objem se zvětší téměř o 9%, v důsledku této expanze vlhkost vyvíjí tlak na půdu – od r. půda se nemůže pohybovat dolů, kvůli vysoké hustotě spodních vrstev půdy se půda pohybuje nahoru a zvedá základy budovy.

Půda, která se zvětšila v důsledku mrazu

Obr. 1.2: Půda, která se zvětšila v důsledku mrazu

Existují dva typy účinků mrazu na základnu domu:

  • Vertikální vztlak – vzniká v důsledku nadzvedávání vrstev půdy umístěných pod základnou budovy;
  • Tangenciální zvedání je vztlakový efekt, ke kterému dochází v důsledku zvedání zeminy v kontaktu s bočními stěnami základu.

Jaké druhy půdy podléhají zvedání

Zvedání je typické pro většinu typů půd, zejména následující typy půd jsou předmětem tohoto problému:

  • písčitá půda;
  • Hlína;
  • písčitá hlína;
  • Jílovitá půda.

Výše uvedené druhy zemin mají jedno společné – obsahují nejmenší prašné částice. Stejná písčitá půda, která neobsahuje částice bahna (štěrk nebo hrubý písek), není prakticky ovlivněna sezónním zvedáním.

Odborná rada! Přítomnost částic bahna v půdě přispívá k tomu, že půda získává schopnost vázat a zadržovat vodu v kontaktu s ní (může se jednat jak o atmosférické srážky absorbované do půdy, tak o zemní vlhkost).

Vrstva zeminy napuštěná vodou se v procesu zmrazování zvětšuje v objemech (až 9-12 % původního objemu) a tlačí na základy budov a staveb, čímž na ně působí nadměrným zatížením.

Vliv zdvižení zeminy na základovou desku

Obr. 1.3: Vliv zdvižení zeminy na základovou desku

Síly zvedání půdy mohou být zvýšeny řadou doprovodných faktorů, z nichž hlavním jsou neustálé srážky. Pokud na podzim pravidelně prší, pak půda nasycená srážkami bude vyvíjet silnější deformační zatížení základu. Mezi faktory zvyšující vzdouvání patří také zvýšení úrovně výskytu podzemních vod a jejich kapilární vzlínání.

READ
Pokládka elektroinstalace - způsoby pokládky kabelů a vodičů

Odborná rada! Více než 82 % všech typů půd v Moskvě a regionu je klasifikováno jako těžká.

Při stavbě budov na zvednutých půdách je nutné přijmout další opatření k ochraně základů před tlakovými účinky půdy, o kterých budeme podrobněji hovořit v odpovídající části článku.

S klasifikací zvedání různých typů zemin podle GOST č. 25100 se můžete seznámit v tabulce 1.1.

  • Tvrdá jílovitá půda;
  • štěrkovité půdy nenasycené vodou;
  • Písky jsou velké a střední;
  • Půdy s vysokým obsahem hornin.
  • Jílovitá půda střední hustoty;
  • Jemné písčité půdy;
  • Hlodavá jílovitá půda roztroušená kameny do 10–30 % hmoty jílu.
  • Plastová jílovitá zemina;
  • Jílovitá půda, hlína a písčitá hlína proložená kamením přes 30 % hmotnosti.

Půdy s vysokou tendencí k vzdutí;

Rozšíření objemu ze 7 %

  • Měkká plastická jílovitá půda;
  • Jemné a hlinité písčité půdy s vysokou hladinou podzemní vody.

Tabulka 1.1: Klasifikace ztěžování půdy

Zjistěte, proč pilotový základ pomáhá vyhnout se problémy s mrazem: zjistit

Proč je zvedání půdy pro nadaci nebezpečné

Pro základy jakéhokoli druhu – pásku, desku a hromadu je nebezpečný nejen proces bobtnání samotné půdy, ale také důsledky jejího rozmrazování.

Když přijde zima, když teplota klesne pod nulu a půda promrzne do hloubky jednoho až dvou metrů, půda se roztáhne a začne vytlačovat základy stavby. Dochází k vertikální deformaci základny. Když dojde k tání, zmrzlá podzemní voda taje, půda ztrácí svou hustotu a pod tlakem hmoty budovy se zmenšuje na objemy, které jsou o několik procent menší než její původní velikost – v důsledku toho dochází k dalšímu smršťování základu .

Odborná rada! Nejnebezpečnější pro základy je nerovnoměrné zvednutí půdy, které lze pozorovat při různé tloušťce sněhové pokrývky – čím je silnější, tím výše stoupá hranice zamrzání půdy a tím větší je její vrstva podléhá zvednutí.

Následek mrazového nadzvedávání půdy

Obr. 1.4: Následek mrazového nadzvedávání půdy

Stavební praxe ukazuje, že konkrétní pozemek může mít extrémně složitý vzorec zmrazování a zvedání půdy.

Například: půda kolem budovy, která se nachází na středně těžké půdě, po vnějším obvodu budovy může mít hloubku zamrznutí až jeden a půl metru a při sezónním zvednutí až 10 cm, zatímco půda umístěná pod domem bude vždy tepleji a sušší a zvedání nemusí být vůbec vystaveno.

To je jediný způsob, jak problém vyřešit a zabránit zničení budovy v důsledku zvednutí: viz

Nerovnoměrné zvednutí může být také důsledkem odtávání sněhové pokrývky na jižní straně budovy – půda nasycená vlhkostí z rozmrzlého sněhu bude při nástupu dalšího mrazu vystavena zvýšeným tažným silám ve srovnání se silami na severu straně budovy.

Odborná rada! V důsledku nerovnoměrného zvednutí zeminy se zbortí základy budovy, totéž se stane se stěnami budovy – v důsledku zvlnění po nich jdou trhliny, konstrukce se deformuje, ztrácí pevnost a dostává se do nouzový stav.

Nedokončená budova, která chátrala v důsledku natěžení zeminy

Obr. 1.5: Nedokončená budova, která chátrala v důsledku natěžení zeminy

Sezónní zvedání představuje nejvyšší nebezpečí pro lehké domy postavené z pěnového betonu, dřeva nebo rámových panelů. To je způsobeno neschopností kompenzovat tlak hmoty budovy vyvíjený na základ výtlačných zátěží.

READ
Hrot na drátu pro upnutí do bloku

Stavba s dostatečně velkou hmotou (například zděný dům) bude tlačit na základy a pokud tlak od tíhy stavby převýší vztlakový tlak zeminy, dojde k zhutnění zeminy z důvodu nemožnosti zpevnění. expanze a účinky zvedání budou oslabeny na minimum.

Způsoby, jak snížit vliv zvedání půdy na základ

Výstavba pásových a deskových základů na těžkých půdách musí být nutně doprovázena uspořádáním zhutňovacího zásypu.

Taková podestýlka se skládá ze dvou vrstev – hrubého písku a štěrku nebo drceného kamene. Tloušťka ložných vrstev by měla být stejná, přičemž celková tloušťka zhutnění začíná od 20 centimetrů u slabě zvednutých zemin a narůstá na 35-40 centimetrů u silně zvednutých zemin.

Schéma hutnění podloží pod pásový základ

Obr. 1.6: Schéma hutnění podloží pod pásový základ

Odborná rada! Zásyp pro snížení vertikálních vytlačovacích efektů se provádí pod patou základového pásu, na dně rýhy vyhloubené pod základem. Pro snížení tangenciálních tažných sil se provádí zásyp podél vnějšího obvodu stěn již postaveného základu.

Toto opatření je však krátkodobé vzhledem k tomu, že zásyp je v období vzestupu hladiny podzemní vody, ke kterému dochází na podzim a při odtávání sněhové pokrývky, zcela obklopen vodou. Při impregnaci vlhkostí pronikají prachové částice pískem a štěrkem z půdy. V důsledku toho jsou nepěnivé ložní materiály časem náchylné k nadzvedávání a ztrácejí svou ochrannou funkci.

Tento negativní faktor lze snížit použitím speciálních rolovacích materiálů proti zanášení, které pokrývají stěny zásypu. Takové materiály (nejlepší možností je sklolaminát) propouštějí vodu, ale filtrují v ní všechny nejmenší částice bahna a prachu.

Komplexní ochrana základů proti nadzvedávání zeminy

Obr. 1.7: Komplexní ochrana základů proti nadzvedávání zeminy

Praxe uspořádání drenáže také prokazuje vysokou účinnost. Takový systém představují drenážní trubky umístěné po obvodu základu ve vrstvě štěrku, který funguje jako filtr. Trubky jsou umístěny pod spádem, což umožňuje podzemní vodě v nich nahromaděné odtékat samospádem do speciálně určené akumulační nádrže.

Naše služby

Poskytujeme tyto služby: beranění a vodící vrtání. Disponujeme vlastním vozovým parkem vrtací a beraní techniky a jsme připraveni dodat piloty na stavbu s jejich dalším zapuštěním na staveništi. Ceny za zarážení pilot jsou uvedeny na stránce: ceny za zarážení pilot. Pro objednání práce na zarážení železobetonových pilot zanechte poptávku.

Pod pojmem „těžení půdy“ se skrývá poměrně složitý jev přírodního původu, který může vést k vážným následkům. V období, kdy země zamrzá, se základ spolu s celou konstrukcí zvedá. Když dojde k rozmrazení, stane se opak – báze klesne. Ale podstatou je, že se to děje nerovnoměrně.

Mrazové nadzvedávání půdy

V důsledku toho se budovy dostávají do havarijního a někdy až hrozivého stavu. V některých případech se kvůli tomuto jevu začnou budovy dokonce hroutit, a to úplně.

Rys přírodního jevu

Bude vás zajímat: Železobetonový rám: konstrukční zařízení, odrůdy, popis materiálů

Hlavním rysem procesu hemžení je výrazné zvýšení objemu vody v půdě v důsledku zimního zamrzání. Podle GOST 25100-2011 se rozlišuje 5 kategorií, které se liší stupněm zvednutí (úroveň roztažení půdy je uvedena v závorkách):

  • Nadměrně vzdouvající se půdy – více než 12%.
  • Silně vznášející se půdy – ne více než 12%.
  • Středně těžké půdy – do 8%.
  • Mírně vznášející se půdy – asi 4%.
  • Nekamenité půdy – nepřesahuje 4 %.
READ
Stůl pro studenta: varianty a vlastnosti dle výběru

Bude vás zajímat: Projekty kombinovaných domů z pěnových bloků a dřeva. Projekty a výstavba dvoupodlažních chat

Poslední kategorie by však měla být považována za podmíněnou, protože v přírodě prostě neexistuje žádná půda, kde by vlhkost zcela chyběla. Tomuto typu by měly být připisovány pouze žuly a hrubozrnné horniny. V našich podmínkách je však tento typ půdy dosti vzácný.

Etapy ohrožujícího jevu

Území Ruské federace probíhá podél celé severní části euroasijského kontinentu. Z tohoto důvodu je v zimě teplota vždy pod nulou. V závislosti na konkrétní oblasti může být půda ve zmrzlém stavu po dobu 2 až 9 měsíců.

Příčiny nadzvedávání půdy

V tomto případě lze rozlišit několik fází zvedání půdy:

  • I – předběžné. V tomto případě se půda ochladí na teplotu, která se ještě nerovná krystalizaci vody.
  • II – založené. V tomto případě se voda již začíná přesouvat do jiného stavu agregace a mění se v led. V souladu s tím dochází k jeho objemové expanzi, což, jak víme, nevěstí nic dobrého.
  • III – hypotermie. Zde se vlivem mrazu půda smršťuje. Následně to vede k prudkému poklesu teploty.

Bude Vás zajímat: Vysokopevnostní beton. Aplikace, složení, výrobní vlastnosti

Za zmínku stojí pouze to, že uvedené stavy jsou podmíněné, protože přechod z jedné fáze do druhé je velmi pomalý. Současně lze v procesu rozmrazování půdy rozlišit ještě jednu fázi – její pokles.

Fenomén vzdouvání je zpravidla pozorován především v zimním období. Z tohoto důvodu není letošní sezóna vhodná pro výstavbu zejména masivního charakteru. To je způsobeno vážným nebezpečím – existuje velmi vysoké riziko, že vztyčená konstrukce bude velmi rychle zničena.

Zejména ti, kdo žijí na Dálném severu, by měli vzít v úvahu sílu zvedání půdy. V této oblasti spodní vrstvy půdy promrzají mnohem více než v jiných zeměpisných šířkách.

Hlavní provokující faktor

Na první pohled se zdá, že škody z hemžení nemusí být tak obrovské, ale to se jen zdá. Abychom si uvědomili celou hrozbu takového přírodního jevu, stojí za to jasně pochopit, jak k tomuto procesu dochází.

Jak nyní víme, jev se vyznačuje heterogenitou, která je dána především rozdílem ve výšce zemského povrchu. Zpravidla je to pozorováno na jaře – ta strana budovy, která se nachází na jihu, je dobře vytápěna. Navíc jarní kapky přispívají. S nástupem večera se v zemi hromadí velké množství tající vody, která se pak stává ledem.

Důsledky zvedání půdy

Hmota této takové vrstvy může dosáhnout několika centů, což je již dost na zvednutí základu do určité výšky. Tento proces trvá celou noc.

Během dne je pozorován opačný obrázek – se zvýšením teploty začne led v zemi tát. V souladu s tím základna začne klesat a současně se země opět obohatí o další část vody, která pak znovu krystalizuje. To vše se děje den za dnem, dokud se teplotní režim nevrátí do normálu.

READ
Vlastnosti dezinfekce studní

V jarním období rozdílu vodních hladin může stavba klesnout o několik centimetrů. To je dost na to, aby způsobilo vážnou destrukci, kterou bude později velmi obtížné napravit, pokud vůbec.

Jiné příčiny nadzvedávání půdy

Bude Vás zajímat: Typy a zařízení bazénu. Pravidla pro provoz a údržbu bazénu

Intenzita zvedání může být ovlivněna různými faktory, z nichž lze zmínit následující:

  • Délka zimního období a jeho intenzita (závažnost).
  • Tloušťka sněhu.
  • Vlastnosti půdy.
  • Množství srážek za sezónu.
  • Úroveň vlhkosti vzduchu.
  • Povaha terénu.
  • Vegetace.
  • Hloubka podzemní vody.
  • Umístění areálu ve vztahu k jižní straně.

Vzhledem k tomu, že budovy mohou být velmi vážně poškozeny zvednutím, stavba jejich základů by měla být provedena pod hloubkou mrazu půdy. Tato hodnota je přímo závislá na oblasti, kde se plánuje výstavba domů.

Je třeba poznamenat, že středomořská půdní vlhkost je základním faktorem, který má větší vliv na intenzitu zvedání. Zároveň by se neměla podceňovat hustota spodních vrstev půdy. Hodně ale také záleží na tomto parametru.

Deformace půdního vztlaku

Čím je půda hustší, tím menší deformace budovy projde. V opačném případě bude docházet k intenzivnějšímu mrazovému vzdouvání půd, což nevěstí nic dobrého.

Jak určit stupeň zvednutí půdy?

K tomu stojí za zvážení nejen složení půdy, ale také hladina podzemní vody. Každý majitel předměstské nemovitosti může čelit potřebě zjistit, jak silná je vzdouvající se půda v oblasti soukromého pozemku. K dosažení tohoto cíle je nutné vykopat jámu hlubokou až 2 metry. Jedná se o takové speciální vertikální opracování čtvercového, kulatého nebo obdélníkového průřezu.

Poté byste měli několik dní počkat. Pokud se na dně vykopané malé jámy neobjeví vlhkost, musíte vyvrtat dalších 1,5 metru. Stačí se jen ukázat vodě, proces lze zastavit. Nyní zbývá změřit vzdálenost od hladiny vody k hladině.

Typ půdy můžete určit vizuální kontrolou. Na základě těchto údajů lze vyvodit přibližný závěr ohledně stupně expanze půdy během chladného období.

Vraťme se k matematice

Výpočet zvednutí půdy lze provést nezávisle pomocí vzorce E = (Hh) / h, kde:

  • E je koeficient stupně zvednutí půdy.
  • H je výška vrstvy půdy po zamrznutí.
  • h je výška vrstvy půdy před zamrznutím.

Podle toho je nutné nejprve provést potřebná měření. A to nejen v létě, ale i v zimě. Na základě změn výšky je možné vyvodit závěry ohledně nadzvedávání půdy. Pokud je tento parametr 10 mm nebo více na 1 metr zamrznutí, pak se koeficient E bude rovnat 0,01, což již naznačuje, že by měla být přijata vhodná opatření, aby se zabránilo vážným následkům.

Frost Heave Forces

Je třeba ještě jednou připomenout, že půda, ve které je vysoká úroveň vlhkosti, je převážně náchylná na procesy vzdouvání. Promění se v led a znatelně se roztáhne a zvětší svůj objem. Kdo nezmrazil vodu v plastové láhvi tím, že ji umístil do mrazáku v ledničce pro pokusy nebo z potřeby? Okamžitě si můžete představit veškerou sílu vodního prvku, shromážděnou v omezeném objemu.

Jílovitá půda, hlína a písčitá hlína jsou náchylnější k nadzvedávání. A jíl je díky přítomnosti mnoha pórů schopen dobře zadržovat vodu.

Způsoby, jak minimalizovat škody

Nyní je nám jasné, že velikost zvednutí půdy bychom neměli podceňovat. Jak se ale vyhnout nepříjemným následkům, které mohou vážně ohrozit životy lidí? Existuje několik způsobů, jak to udělat. Ale protože nadzvedávání půdy je z velké části způsobeno dopadem na základy, většina z nich zahrnuje způsoby, jak ji zpevnit nebo izolovat. Zvažte nejlepší možnosti řešení tak obtížného problému.

READ
Přikrývka z labutího peří: vyrobeno z umělého a přírodního plniva, jeden a půl popelínu a eurovelikosti

Postup výměny půdy

Tato metoda funguje pouze při pokládání základů – pod základ je položen pískový polštář. Navíc by měl být znatelně širší než samotný základ budovy. Pak je dobře udusaný a zhutněný. Díky tomuto polštáři je zajištěno rovnoměrné rozložení celé zátěže na podložku. Kromě toho se zmenšuje vrstva vzduté půdy, takže síla přírodního jevu také slábne. Kromě toho má pískový polštář tlumící vlastnosti.

Toho je síla přírody schopna – nadzvedávání půdy

Kromě toho odborníci doporučují, aby se zabránilo deformacím při nadzvedávání zeminy, pokrýt oblast mezi bedněním po jeho odstranění a zeminou neporézní zeminou. Takové opatření zabrání zamrznutí půdy ke stěnám nadace.

Teprve po nějaké době se může písek v zásypu (včetně podložky) smísit s jílovými částicemi a ztratit tak své nehoupavé vlastnosti. Aby se tomu zabránilo, pískový polštář a zásyp by měly být odděleny fólií, střešní lepenkou nebo filtrační tkaninou.

Stavba nadace

To se týká optimálního výběru typu nadace, který je relevantní pouze ve fázi výstavby domu. Pokud již byl postaven, měl by být použit jiný způsob řešení problému. U této techniky si můžete vybrat mezi dvěma typy základů – deskovou konstrukcí nebo pilotovým základem.

Monolit

Vytvoření deskové konstrukce způsobí, že budova bude těžší, což zase minimalizuje dopad zeminy na základy. Na monolitickou desku s výškou větší než 200 mm, zapuštěnou do země, samozřejmě nepůjde zcela eliminovat vliv mrazu. Zároveň se v důsledku zvednutí půdy v zimě základna jednoduše zvedne rovnoměrně do nízké výšky. S oteplením se základ vrátí do své původní polohy.

Z technického hlediska je realizace deskového základu jednoduchá. Během operace zesílení obvykle vznikají určité potíže. Navíc je tato metoda poměrně nákladná.

Zařízení pilotového základu vám umožní obejít se s malým množstvím krve. Pouze takové provedení je použitelné pouze pro budovy s nízkou hmotností (stavba rámovou technologií, použití sip panelů atd.).

Hlavní příčinou mnoha škod

Pro základnu mohou být vhodné následující možnosti:

  • Šroubové piloty – jsou zašroubovány do země trochu pod úrovní mrazu.
  • Vyztužené konstrukce – nejprve musíte připravit několik studní a poté nainstalovat tyče zabalené ve střešním materiálu a zabalené v kovovém rámu.

Po instalaci pilot by měly být spojeny se speciálními nosníky nebo deskami, aby se zatížení rovnoměrně rozložilo na základ.

Zateplení obvodového pláště domu

Tato metoda umožňuje minimalizovat nebo zcela vyloučit zamrzání půdy. Vzhledem k prohřátí půdy je možné vybudovat mělkou základnu kvůli poklesu hloubky promrzání.

Pouze taková možnost boje proti nadzvedávání půdy je relevantní pro oblasti s pozitivní průměrnou roční teplotou. Šířka pokládky izolace by se měla rovnat hloubce zamrznutí půdy. Pokud jde o tloušťku materiálu, vše závisí na tepelně izolačních vlastnostech a povaze klimatu.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: