Pôda napučiava, ak v nej zamrzne tekutina. Ľad je menej hustý ako voda a má tendenciu zaberať väčší objem. Expanzia vedie k strihu pôdnych častíc a opuchu zemských vrstiev. Silne pôdy obsahujú veľké množstvo vlhkosti, takže výstavba základov v takýchto vrstvách sa stáva riskantnou, ak neprijmete opatrenia.
Vlastnosti zdvíhajúcich sa pôd
Mráz dvíha je deformácia pôd nasýtených vlhkosťou v danom objeme. Kryogénne napučiavanie skalnatých pôd nastáva v dôsledku kryštalizácie kvapiek a rozkladu organických zložiek. Ľadové inklúzie v skalných skalách majú formu polykryštálov, medzivrstiev, šošoviek. Silty-ílovité vrstvy napučiavajú od nárastu vlhkosti z podkladových vrstiev do oblasti mrazu.
Možnosti zdvíhania:
- ak je vlhkosť rovnomerne rozložená pozdĺž vertikály pôdy, opuch sa objaví na úrovni 3%;
- pohyb toku alebo nerovnomerné zmrazenie vedie k zvýšeniu opuchu až o 10 - 25%.
Štruktúry základov stúpajú z napučania pôdy, na jar sa však počas rozmrazovania nemôžu usadiť spolu so zemou v opačnom smere, nastáva efekt vybočenia podpier (stĺpy, monolitické a prefabrikované pásy). Na rašeliniskách sa objavujú dlhodobé napučiavajúce kopy, ktoré sa tvoria rôznymi spôsobmi.
Počas zimného topenia migrujú vodné toky, ktoré následne zamŕzajú. Tento jav sa opakuje mnohokrát a vedie k výskytu objemových ľadových guľôčok. Hrčky rastú ročne až 10 - 20 cm. Uvoľnené pôdy zamrznú v zime v tele zakopaného základu a na jar ich zdvihnite. Dutina pod podperou je vyplnená tekutou alebo skvapalnenou pôdou. Proces sa opakuje niekoľko rokov a vedie k zrúteniu domu.
Do kategórie ne kamenitých patria klastické skaly a skalnaté pôdy. Fragmenty sa získavajú, keď sa ťažobné skaly zničia, do skupiny spadne drvený kameň, štrk a ďalšie materiály s veľkými zrnami v zložení. Patria sem aj piesky strednej a veľkej frakcie.
Zvýšenie štruktúrnych častíc vedie k zníženiu stupňa zdvíhania. Základy v takýchto vrstvách sú zakopané bez ohľadu na značku mrazu a úroveň státia pôdnej kvapaliny.
Ako určiť typ pôdy
Terénne prieskumy pôdy zahŕňajú inštrumentálne štúdie a pozorovanie správania ukotvených ukazovateľov hĺbky (referenčných hodnôt). Používajú sa prístroje (lúčomery), ktoré obsahujú v konštrukcii tepelnoizolačný zásobník na pôdu s nosnou vzorkou a senzormi na meranie šmyku.
Tendencia pôdnej vrstvy k bobtnaniu sa nazýva stupeň mrazu. Nachádza sa podľa vzorca F = (R - r) / rkde:
- F - stupeň zdvíhania;
- R - výška opuchnutej vrstvy;
- r Je výška vzorky pred zmrazením.
Medzi zdvíhajúce pôdy patria pôdy, ktorých ukazovatele sú viac ako 0,01, také horniny zväčšujú objem o viac ako 1 cm v hĺbke mrazu 1 m.
Posúdenie spočíva v preskúmaní skúšobného základu s kotviacimi prvkami pôsobiacimi proti zdvíhaniu. Meracie zariadenie má pružný prvok, ktorého deformácie naznačujú úroveň napučania. Lineárne rozmery posunu sú fixované senzormi a detektormi.
Existujú metódy na stanovenie stupňa zdvíhania bez porušenia celistvosti vzoriek pod vplyvom deformačných síl. Informatívne snímače nie sú zasunuté do zeme, prístroje neprichádzajú do kontaktu s pôdnou vrstvou.
Takéto štúdie zahŕňajú:
- gamaskopia;
- ultrazvukové röntgen;
- laserová metóda.
Takéto zariadenia zaznamenávajú posuny a posuny minerálnych častíc počas deformácie na diaľku, ale čítanie a práca s indikátormi si vyžaduje špeciálne technické znalosti a zručnosti.
Pri stavbe súkromného domu sa objednáva laboratórna štúdia vzorky vrstvy pevniny na mieste. Analýza trvá istý čas, ale ako výsledok sa vydáva úradný záver a osvedčenie o zložení a vlastnostiach pôdy na stavenisku.
Existuje hrubý odhad, ktorý podľa granulometrickej štruktúry určite určí neporéznu pôdu. Priemerné testovanie sa vykonáva podľa vzorcov. Presný výsledok sa získa z terénneho prieskumu alebo laboratórnej štúdie.
Klasifikácia pôd podľa typu opuchu
V zime je napučanie také silné, že zvyšuje nosnú základňu spolu s budovou, zatiaľ čo na jar sa vyvýšená konštrukcia nevráti do svojej obvyklej polohy. Hustota ľadových inklúzií je 916 kg / m3, rovnaký ukazovateľ vody je 1000 kg / m3. To naznačuje, že objem ľadu je o 9% vyšší ako kubický objem vody, preto sa na štruktúru zemskej vrstvy vytvára ďalšie zaťaženie. Pôda sa pohybuje pôsobením tlakovej sily, nemôže však hýbať hlboko ležiacimi vrstvami, ale dvíha hornú časť spolu s budovou.
Klasifikácia ťažkých pôd:
- neporézny;
- mierne nafúknutý;
- stredne pórovitý;
- silne nafúknutý.
Zoznam je založený na veľkosti prietokov a pomere obsahu vlhkosti. Slabá kvapalina má medzu tečenia 0 - 0,25, koeficient obsahu vody - 0,6 - 0,8. Do tejto kategórie patria hrubozrnné horniny s piesočnatou výplňou, ktoré by nemali predstavovať viac ako 30% hmotnosti.
Medzi stredne pórovitú skupinu patria hliny, piesčitá hlina s hodnotou tekutosti 0,25 - 0,5, prachový a jemný piesok - tekutosť 0,8 - 0,93 a úlomky hornín, v ktorých je viac ako 30% pieskového plniva. Silné vzdúvanie predstavujú pôdy s tekutosťou hliny viac ako 0,5, stupňom zdvihu viac ako 0,07 a piesky nasýtené vlhkosťou so súčiniteľom vody vyšším ako 0,95.
Mrazy najviac napučiavajú íly, ktoré zväčšujú objem až o 15%. Piesky, najmä kamenisté a kamenisté, sa pri mrazení prakticky nenafúknu. Rozdiel je v tom, že hlina drží vodu vo vnútri konštrukcie, zatiaľ čo piesok umožňuje jej prechod medzi jemnými časticami.
Tendencia nadúvania závisí od chemického a minerálneho zloženia. Kaolinitové horniny sú menej pohyblivé ako monorillonitové pôdy. Pôdy s vysokým obsahom draslíka sú dobrým základom pre základy.
Spôsoby boja proti hromadeniu pôdy
Metódy znižovania pôdnej vlhkosti, ktoré udržia stabilitu pôdy a zabránia nepriaznivým účinkom:
- kladenie drenážnych kolektorov na odvádzanie zemnej vlhkosti;
- vertikálne plánovanie so sklonom steny najmenej 5%, aby voda opustila povrch;
- zníženie úrovne výskytu podpôr nahradením nestabilného základu pevnou pôdou;
- zariadenie vodotesnej slepej oblasti po obvode budovy;
- pravidelné aktivity na zníženie množstva vody;
- zhutnenie zeme na zasypanie základových dutín;
- eliminácia hrozieb prieniku vody a kanalizácie;
- odľahlosť základu od studní, nádrže, umývacích staníc, komunikácií.
Dôležitá je dehydratácia pôdy v dôsledku inštalácie drenážneho systému. Miesto je odvodnené inštaláciou pieskového lôžka a inštaláciou perforovaných rúrok.Po obvode je usporiadaná drenáž a neďaleko jamy (0,5 m) je vykopaná jamka s hĺbkou na úrovni začiatku. Izolované potrubie so sklonom je vyvedené do priekopy a posypané hrubým štrkom alebo pieskom.
Hladký povrch strešného materiálu pod základovou podrážkou vyhladí vertikálny zdvih a spôsobí kĺzavý efekt. Rovnaký efekt sa prejaví vyhladením povrchu pôdy pod pätou základu. Nestabilná pôda sa nahradí pevnou pôdou, napríklad hrubým štrkovým pieskom. Jama je vykopaná pod značkou mrazu, je odstránená zemina, ktorá sa dvíha, a na jej miesto je nalievaná a podbíjaná nová vrstva. Toto je efektívna metóda, ale vyžaduje veľký objem pozemných prác.
Ako zabezpečiť základ budovy
Základ je položený pod značkou mrazu - takže tlak z dvíhania nebude na základňu pôsobiť. Pokiaľ ide o bočný povrch, častice pôdy zmrznú na podložke a po opuchnutí zdvihnú základ. Preto sa hĺbkové pokladanie používa iba pre ťažké budovy so železobetónovými podlahami a so stenami z tehál a betónu.
Otepľovanie pôdy sa používa ako metóda znižovania vplyvu pôdy pri stavbe plytkých podpier pre dom z ľahkých materiálov. Je vylúčené zamrznutie pôdy a vlhkosť nenadúva pôdu. Na zem sa položí izolačná vrstva, šírka pásky zodpovedá výške mrazu. Hrúbka izolácie sa berie výpočtom v závislosti od vlastností materiálu a podnebia v regióne.
Základ je chránený zavedením špeciálnych prísad, napríklad pôda je solená. Tento dočasný efekt sa využíva pri stavbe domu. Chlorid draselný alebo technický chlorid sodný sa používa v množstve 30 kg na meter kubický zeminy. Zmieša sa so zásypovou zeminou a vstrekuje sa do priestoru okolo základne domu. Robí sa to v hĺbke 0,5 až 1,0 metra.
Pôda je impregnovaná roztokom na báze oleja. Na hranici s bočným povrchom základu so zásypom dutín sa vytvoria dve vrstvy. Kompozícia obsahuje bitúmen, oxid vápenatý, aniónové aktívne zložky, vodu. Množstvo roztoku sa odoberá na úrovni 5 - 10% hmotnosti pôdy. Na zmiešanie so zemou sa používajú modifikátory polyméru, ktoré spomaľujú námrazu.
