Au stade de la conception du bâtiment, les influences extérieures sont prises en compte. L'un des phénomènes dangereux est le soulèvement du sol par le gel. Le sol en expansion inégale exerce une pression sur la base de la maison. La déformation de la fondation entraîne des dommages aux murs et au toit.
- Qu'est-ce que le soulèvement du sol par le gel
- Quels types de sol soulèvent
- Pourquoi le soulèvement du sol est dangereux pour la fondation
- Moyens de protéger les fondations du soulèvement du sol par le gel
- Drainage et drainage
- Remplacement du sol
- Installation de zone aveugle isolée
- Méthodes de construction et de structure
- Construction d'une fondation sur pieux
- Profondeur de pose correcte
- Traitement de construction
Qu'est-ce que le soulèvement du sol par le gel
L'augmentation et l'augmentation inégales du volume des sols en raison du gel de l'humidité qu'ils contiennent sont appelées soulèvement dû au gel. Le processus est typique pour les sols humides contenant des particules fines. Avec le début de la vague de froid saisonnière, lorsque la température descend en dessous de 0°C, l'eau se transforme en glace. Dans ce cas, sa masse ne change pas, mais sa densité diminue. Le volume augmente selon la loi de la physique. Les experts estiment l'expansion possible du sol - plus 9% de la valeur d'origine.
La pression de l'eau gelée provoque l'éjection verticale de la formation. Une partie du sol est bombée, s'élevant au-dessus du niveau du sol. Lors du dégel et du dégel au printemps, des processus inverses se produisent - l'eau se transforme en liquide, un affaissement se produit. De tels mouvements de terrain sont les plus dangereux pour les bâtiments, ils provoquent une déformation des fondations.
Les principaux facteurs contribuant au mouvement du sol sont :
- Humidité élevée - saturation du sol avec de l'eau provenant d'une présence proche d'eaux souterraines ou d'une grande quantité de précipitations.
- Température et durée de la période froide - plus le gel est fort et prolongé, plus le volume de la terre est enchaîné dans la masse mobile totale.
- Type et structure du sol - dispersion ou forme et taille des particules minérales, les fractions fines lient l'eau, elles sont plus sujettes au gonflement.
Le processus de gonflement est caractérisé par des irrégularités. Cela est dû à l'hétérogénéité du sol, à des taux d'humidité différents, à la présence de revêtements calorifuges (plantes, congères) et à l'activité solaire.
Quels types de sol soulèvent
Le mécanisme de soulèvement est lié à la quantité d'eau contenue dans le sol. Cet indicateur est influencé par l'apport de liquide des couches souterraines et la composition granulométrique du sol. Dans la structure du sol ou de la roche, on distingue des particules de différents diamètres ou fractions. Un grand nombre de particules poussiéreuses provoque une augmentation du degré de soulèvement du sol. De tels sols sont dits gélif ou soulèvement. Selon le degré de soulèvement, ils se répartissent en plusieurs catégories :
- soulèvement potentiel ;
- légèrement gonflé;
- moyennement poreux;
- fortement bombé;
- soulèvement excessif.
Les types de sols suivants sont sujets au soulèvement pendant la saison froide :
- argile de densité moyenne et plastique;
- terreau;
- loam sableux avec une teneur en particules de roche de 30%;
- grès limoneux avec une nappe phréatique élevée.
Les sols non rocheux comprennent :
- formations de pierre;
- sables graveleux;
- argile dure.
Si le site contient des roches grossières et rocheuses, du sable d'une fraction grossière et moyenne, vous pouvez organiser n'importe quelle base. De telles couches laissent passer l'eau bien dans les profondeurs et l'humidité restante a de la place pour se dilater lors de la congélation.
Pourquoi le soulèvement du sol est dangereux pour la fondation
Lors de la conception des bâtiments, il est nécessaire de prendre en compte la taille et l'intensité du soulèvement. Ces facteurs sont importants pour les régions où la couche de gel atteint une profondeur considérable. Pour calculer la base de la maison et choisir le type de fondation approprié, il est nécessaire de procéder à une étude ingénierie-géologique du site. Pour étude, un trou est creusé et le sol est prélevé. La composition du sol, ses propriétés et sa capacité portante sont évalués.
Le sol gelé est fermement attaché à la base de la maison. Son effet sur le côté de la fondation s'appelle la force de soulèvement tangentielle. Une augmentation de la taille de la surface de contact et la croissance d'une couche gelée peuvent entraîner le mouvement de la base avec le sol. La pression latérale entraîne un cisaillement horizontal.
La force verticale fait monter la structure. Après le dégivrage, le mouvement reprend dans le sens inverse. Si la fondation est construite sans tenir compte de ces facteurs, pendant plusieurs saisons, les murs sont couverts de fissures, les sols sont déformés, le toit est déformé. La maison est en mauvais état.
Les bâtiments en bois léger et en panneaux à ossature sont menacés. Leur charge est inférieure aux forces de soulèvement naturelles appliquées. L'effet destructeur est clairement perceptible lors de la construction de fondations en bandes monolithiques et de fondations en colonnes sans armature. Le ruban peut se fissurer, se casser et les piliers peuvent se plier. Sur les sols soulevés, les experts conseillent de veiller à disposer un cadre de renfort qui renforce la base.
Moyens de protéger les fondations du soulèvement du sol par le gel
Drainage et drainage
La diminution de l'humidité se produit à l'aide de mesures d'ingénierie et de remise en état. Au stade de la construction de la fondation, des travaux sont en cours sur la disposition des égouts pluviaux, le drainage, les bacs de drainage. Les précipitations atmosphériques, les eaux de fonte et les eaux souterraines sont évacuées du site par un système de fossés ou de tuyaux de drainage. Les tranchées sont creusées avec une pente, des tuyaux perforés enveloppés de géotextiles y sont placés. La pierre concassée sert de remplissage.
Une zone aveugle étanche avec une pente de 3 à 5 ° est aménagée le long du périmètre du bâtiment. L'humidité est rejetée dans le système d'égouts centralisé, le plan d'eau le plus proche ou à l'extérieur du site. Pour empêcher la reconstitution des aquifères à proximité de la maison, il est impossible de creuser des réservoirs, les sources d'humidité doivent être d'au moins 20 m.
Remplacement du sol
La création d'un coussin de matériaux non poreux et le remblayage des fosses permettent de minimiser l'impact négatif. Après l'excavation de la terre, lors du creusement de tranchées et de fosses, une couche de sable propre ou un mélange de gravats est versée sur le fond plat. Le sable est prélevé en fraction moyenne et grossière, sans impuretés argileuses. La taille de l'oreiller est de 20-30 cm.La couche est soigneusement compactée pour donner de la force.
Le remblai assure une répartition uniforme de la charge sur la base. Lors de la construction d'une fondation sur pieux, un puits plus grand est foré, l'espace libre est rempli de sable. Au fil des années d'exploitation, le sable ou la pierre concassée s'envasent de particules d'argile. Des géotextiles sont posés pour éviter la pollution.
Installation de zone aveugle isolée
Technologie de zone aveugle douce :
- une tranchée est creusée avec une pente depuis la maison;
- une couche de sable de 15 cm est coulée;
- le géotextile est recouvert, un bord est posé sur la fondation, le second dans le fossé de drainage;
- une couche de pierre concassée, d'argile expansée ou de gravier est coulée;
- les pavés donnent un aspect décoratif, une bordure est installée pour soutenir la structure.
Zone aveugle rigide :
- de la pierre concassée est coulée au fond de la tranchée, puis une couche de sable pour niveler la base ;
- le sable est recouvert d'une feuille imperméabilisante;
- le coffrage est installé;
- l'isolation est posée (penoplex ou polystyrène);
- contour de renforcement sont montés;
- le béton est coulé;
- la finition avec des tuiles ou de la pierre est effectuée.
L'isolation par plaque est la meilleure option lors de l'installation d'une zone aveugle. Le matériau est imperméable, durable et possède des caractéristiques d'isolation thermique élevées. L'épaisseur des dalles est de 80-100 mm.
Vous pouvez isoler temporairement le sol à l'aide de matériaux à portée de main : paille, sciure de bois, feuilles, tourbe sèche, laitier ou gravier. L'épaisseur de la couche dépend des conditions climatiques. L'isolation thermique est réalisée avant l'arrivée du froid. Une autre mesure temporaire simple est le salage du sol. Cela nécessitera du sel de table ou du chlorure de potassium. Consommation de produit 30 kg par mètre cube. m, profondeur de salage 50-100 cm.
Méthodes de construction et de structure
Le gonflement peut être traité en adaptant la structure de la fondation aux conditions difficiles. De telles mesures sont justifiées lorsqu'il est impossible ou très coûteux de faire face à l'effet de soulèvement par d'autres moyens.
Construction d'une fondation sur pieux
Une fondation sur pieux est une option courante pour les sols dangereux pour le gel. Les éléments de support sont le métal, le béton et le béton armé. Par la méthode d'installation, ils sont divisés en:
- visser;
- martelé;
- farci.
Les pieux sont installés à une profondeur inférieure au point de congélation, ce qui élimine l'effet de gonflement vertical. Les plus répandus sont les éléments à vis, qui se distinguent par leur coût abordable et leur vitesse d'installation.
Profondeur de pose correcte
Traitement de construction
La surface latérale de la base en colonnes et des murs du sous-sol est recouverte d'un composé spécial qui réduit le gel du sol. Il peut s'agir de mastic bitumineux, de substances qui forment un film polymère, de matériau de toiture. Une surface lisse sans rugosité est moins sujette à l'adhérence au sol. La procédure vous permet de réduire l'effet tangentiel des forces de soulèvement.
Le gonflement dû au gel affecte négativement les parties structurelles des bâtiments, provoquant des déformations et des dommages. Pour réduire les coûts de réparation, il est nécessaire de prendre des mesures à l'avance pour protéger la fondation du soulèvement du sol.
