Šta je tlo koje se uzdiže, a šta ne pušta? Koji temelj je pouzdaniji kada se gradi na puhastom tlu? Koja tla se uzdižu?

Fenomeni uzdizanja su podmukli i neobavezni procesi koji se dešavaju na vlažnim glinovitim, finim peskovitim i prašnjavim zemljištima tokom njihovog sezonskog smrzavanja. Oni se ne mogu zanemariti, što je jasno nikome, čak i developeru sa malo znanja o konstrukciji. Mnogi ljudi su to shvatili kada su u proleće otkrili pukotinu u zidu seoske kuće od cigle, videli iskrivljene otvore vrata i prozora jedne okvirne seoske kuće i primetili opasno nagnutu ogradu.

Fenomeni uzdizanja nisu samo velike deformacije tla, već i ogromne sile - desetine tona, koje mogu dovesti do velikih razaranja.

Poteškoća u procjeni utjecaja fenomena uzdignutog tla na zgrade leži u njihovoj nepredvidivosti, zbog istovremenog utjecaja više procesa. Da bismo ovo bolje razumjeli, hajde da opišemo neke koncepte povezane s ovim fenomenom.

Navijanje mraza, kako stručnjaci nazivaju ovu pojavu, nastaje zbog činjenice da se tokom procesa smrzavanja vlažno tlo povećava u volumenu.

To se događa zato što voda kada se smrzava povećava u volumenu za 12% (zbog čega led pliva na vodi). Dakle, što je više vode u tlu, to je ono više uzdignuto. Tako se šuma u blizini Moskve, koja stoji na veoma uzdignutom tlu, uzdiže zimi za 5...10 cm u odnosu na svoju ljetnu razinu. Spolja je nevidljiv. Ali ako se gomila zabije više od 3 m u zemlju, tada se uzdizanje tla zimi može pratiti po oznakama napravljenim na ovoj gomili. Podizanje tla u šumi moglo bi biti 1,5 puta veće da nema snježnog pokrivača koji pokriva tlo od smrzavanja.

Tla prema stepenu ispucavanja dijele se na:

– visoko uzdignuće – 12%;

– srednje napuhavanje – 8%;

– blago dizanje – uzdizanje 4%.

Uz dubinu smrzavanja od 1,5 m, visoko uzburkano tlo iznosi 18 cm.

Punjenje tla je određeno njegovim sastavom, poroznošću i nivoom podzemne vode (GWL). Isto tako, glinovita tla, fini i muljeviti pijesak klasificiraju se kao pučina, a krupna pjeskovita i šljunkovita tla su klasificirana kao nepuhaća tla.

Pogledajmo sa čime je ovo povezano.

Prvo.

U glinama ili sitnom pijesku vlaga se, poput upijača, zbog kapilarnog efekta diže prilično visoko od nivoa podzemne vode i dobro se zadržava u takvom tlu. Ovdje se pojavljuju sile vlaženja između vode i površine čestica prašine. U krupnozrnom pijesku vlaga ne raste, a tlo postaje vlažno samo prema nivou podzemne vode. Odnosno, što je tanja struktura tla, što se vlaga više diže, logičnije je klasificirati ga kao tlo sa većim puhanjem.

Porast vode može doseći:
– 4...5 m u ilovači;
– 1...1,5 m u pješčanoj ilovači;
– 0,5...1 m u prašnjavom pijesku.

S tim u vezi, stepen uzdignuća tla zavisi kako od njegovog sastava zrna, tako i od nivoa podzemnih ili poplavnih voda.

Blago napuhano tlo
– 0,5 m – u prašnjavom pesku;
– na 1 m – u pješčanim ilovačama;
– 1,5 m – u ilovači;
– na 2 m – u glini.

Srednje uzdignuto tlo– kada se nivo podzemne vode nalazi ispod izračunate dubine smrzavanja:
– 0,5 m – u pješčanim ilovačama;
– na 1 m – u ilovači;
– 1,5 m – u glini.

Jako napuhano tlo– kada se nivo podzemne vode nalazi ispod izračunate dubine smrzavanja:
– za 0,3 m – u pješčanim ilovačama;
– za 0,7 m – u ilovači;
– za 1,0 m – u glinama.

Prekomjerno naduvano tlo– ako je nivo podzemne vode viši nego kod tla sa visokim stepenom spuštanja.

Imajte na umu da će se mješavine krupnog pijeska ili šljunka s muljevitim pijeskom ili glinom u potpunosti primjenjivati na puhasto tlo. Ako u grubom tlu ima više od 30% mulj-glinene komponente, tlo će se također klasificirati kao puhanje.

Drugo.

Proces smrzavanja tla odvija se od vrha do dna, pri čemu granica između vlažnog i smrznutog tla pada određenom brzinom, koja je određena uglavnom vremenskim prilikama. Vlaga, pretvarajući se u led, povećava se u volumenu, ističući se u niže slojeve tla, kroz njegovu strukturu. Nadvijanje tla je također određeno time da li će vlaga istisnuta odozgo imati vremena da prodre kroz strukturu tla ili ne, te da li je stupanj filtracije tla dovoljan da se ovaj proces odvija sa ili bez nadimanja. Ako krupni pijesak ne stvara nikakav otpor na vlagu i nesmetano otječe, onda se takvo tlo pri smrzavanju ne širi (slika 23).

Slika 23. Tlo na liniji mraza:
1 – pijesak; 2 – led; 3 – granica smrzavanja; 4 – voda

Što se tiče gline, vlaga nema vremena da izađe kroz nju, a takvo tlo postaje uzdignuto. Inače, zemlja od krupnog peska, smeštena u zatvorenu zapreminu, koja može biti bunar u glini, ponašaće se kao uzdizanje (slika 24).

Slika 24. Pijesak u zatvorenom volumenu se diže:
1 – glina; 2 – nivo podzemne vode; 3 – granica smrzavanja; 4 – pijesak + voda; 5 – led + pijesak; 6 – pijesak

Zbog toga je rov ispod plitkih temelja ispunjen krupnozrnim pijeskom, što omogućava izjednačavanje stepena vlažnosti po cijelom njegovom perimetru i izglađivanje neravnina pojava uzdizanja. Rov sa pijeskom, ako je moguće, treba spojiti na drenažni sistem koji odvodi nastalu vodu ispod temelja.

Treće.

Prisutnost pritiska od težine konstrukcije također utječe na manifestaciju fenomena dizanja. Ako je sloj tla ispod osnove temelja snažno zbijen, tada će se smanjiti stepen uzdizanja. Štoviše, što je veći pritisak po jedinici površine baze, to je veći volumen zbijenog tla ispod osnove temelja i manja je količina uzdizanja.

Primjer

B Moskovska regija (dubina smrzavanja 1,4 m) podignuta je relativno lagana drvena kuća na srednjem tlu na plitkom trakastom temelju s dubinom polaganja od 0,7 m. Kada se tlo potpuno zamrzne, vanjski zidovi kuće mogu se podići za gotovo 6 cm (slika 25, a). Ako je temelj ispod iste kuće iste dubine napravljen stubastim, tada će pritisak na tlo biti veći, njegovo zbijanje će biti jače, zbog čega uspon zidova uslijed smrzavanja tla neće prelaziti 2... 3 cm (slika 25, b).

Slika 25. Stepen dizanja tla zavisi od pritiska na podlogu:
A – ispod trakastog temelja; B – ispod stubastog temelja;
1 – pješčani jastuk; 2 – granica smrzavanja; 3 – zbijeno tlo; 4 – trakasti temelj; 5 – stubni temelj

Do jakog zbijanja uzburkanog tla ispod plitkog trakastog temelja može doći ako se na njemu podigne kamena kuća visine najmanje tri kata. U ovom slučaju, možemo reći da će fenomen uzdizanja jednostavno biti slomljen težinom kuće. Ali čak iu ovom slučaju, oni će i dalje ostati i mogu uzrokovati pojavu pukotina na zidovima. Stoga bi kamene zidove kuće na takvom temelju trebalo podići uz obaveznu horizontalnu armaturu.

Zašto su tla opasna? Koji se procesi u njima odvijaju koji plaše programere svojom nepredvidljivošću?

Kakva je priroda ovih pojava, kako se nositi s njima, kako ih izbjeći, može se razumjeti proučavanjem same prirode procesa koji se odvijaju.

Glavni razlog za podmuklost ispucavanja tla je neravnomjerno nadimanje ispod jedne zgrade

Dubina smrzavanja tla- ovo nije izračunata dubina smrzavanja i ne dubina temelja, ovo je stvarna dubina smrzavanja na određenom mjestu, u određeno vrijeme i pod određenim vremenskim uslovima.

Kao što je već napomenuto, dubina smrzavanja određena je ravnotežom snage topline koja dolazi iz utrobe zemlje sa snagom hladnoće koja prodire u tlo odozgo tokom hladne sezone.

Ako intenzitet zemljine toplote ne zavisi od doba godine i dana, tada na priliv hladnoće utiču temperatura vazduha i vlažnost zemljišta, debljina snežnog pokrivača, njegova gustina, vlažnost, zagađenje i stepen zagrejanosti. sunce, razvoj lokacije, arhitektura građevine i priroda njene sezonske upotrebe (Slika 26).

Slika 26. Zamrzavanje gradilišta:
1 – temeljna ploča; 2 – procijenjena dubina smrzavanja; 3 – dnevna granica smrzavanja; 4 – granica noćnog smrzavanja

Neravnomjernost debljine snježnog pokrivača najznačajnije utiče na razliku u nadimanju tla. Očigledno je da će dubina smrzavanja biti veća, što je tanji sloj snježnog pokrivača, to je niža temperatura zraka i njegovo djelovanje duže traje.

Ako uvedemo koncept kao što je trajanje mraza (vrijeme u satima pomnoženo sa prosječnom dnevnom temperaturom ispod nule), tada se na grafikonu može prikazati dubina smrzavanja glinenog tla prosječne vlažnosti (Slika 27).

Slika 27. Zavisnost dubine smrzavanja od debljine snježnog pokrivača

Trajanje mraza za svaku regiju je prosječan statistički parametar, koji je veoma teško procijeniti pojedinačnom developeru, jer ovo će zahtijevati praćenje temperature zraka po satu tokom hladne sezone. Međutim, u izuzetno približnim proračunima to se može učiniti.

Primjer

Ako je srednja dnevna zimska temperatura oko -15 °C, a njeno trajanje je 100 dana (trajanje mraza = 100 24 15 = 36000), tada će sa snježnim pokrivačem debljine 15 cm dubina smrzavanja biti 1 m, a debljinom od 50 cm - 0,35 m.

Ako debeli sloj snježnog pokrivača pokrije zemlju poput ćebeta, tada se linija smrzavanja diže; istovremeno, i danju i noću njegov nivo se ne mijenja mnogo. U nedostatku snježnog pokrivača noću, linija mraza značajno opada, a tokom dana, kada sunce grije, raste. Razlika između noćnog i dnevnog nivoa granice smrzavanja tla posebno je uočljiva tamo gdje ima malo ili nimalo snježnog pokrivača i gdje je tlo vrlo vlažno. Prisustvo kuće utiče i na dubinu smrzavanja, jer je kuća neka vrsta toplotne izolacije, čak i ako u njoj niko ne živi (podzemni otvori su zatvoreni za zimu).

Mjesto na kojem se nalazi kuća može imati vrlo složen obrazac smrzavanja i podizanja tla.

Na primjer, srednje uzburkano tlo duž vanjskog perimetra kuće, kada se zamrzne na dubinu od 1,4 m, može porasti za skoro 10 cm, dok će suvo i toplije tlo ispod srednjeg dijela kuće ostati gotovo na ljetnom nivou.

Neravnomjerno smrzavanje također postoji oko perimetra kuće. Bliže proljeću, tlo na južnoj strani objekta je često vlažnije, a sloj snijega iznad njega je tanji nego na sjevernoj strani. Stoga se, za razliku od sjeverne strane kuće, tlo na južnoj strani bolje zagrijava tokom dana i jače smrzava noću.

Iz iskustva

U proleće, sredinom marta, odlučio sam da proverim kako zemlja „šeta“ ispod izgrađene kuće. Na uglovima temelja (s unutarnje strane) su betonirane šipke u ploče za popločavanje, uz koje sam provjerio slijeganje temelja od težine kuće. Na sjevernoj strani tlo je poraslo za 2 i 1,5 cm, a na južnoj za 7 i 10 cm.Nivo vode u bunaru je tada bio 4 m ispod zemlje.

Tako se neravnomjernost smrzavanja u prostoru manifestira ne samo u prostoru, već iu vremenu. Dubina smrzavanja podložna je sezonskim i dnevnim promjenama u vrlo velikim granicama i može jako varirati čak i na malim površinama, posebno u naseljenim područjima.

Čišćenjem velikih površina snijega na jednom mjestu i stvaranjem snježnih nanosa na drugom mjestu, možete stvoriti primjetno neravnomjerno smrzavanje tla. Poznato je da sadnja grmlja oko kuće zadržava snijeg, smanjujući dubinu smrzavanja za 2-3 puta, što je jasno vidljivo na grafikonu (Slika 27).

Čišćenje snijega sa uskih staza nema mnogo uticaja na stepen smrzavanja tla. Ako odlučite da napunite klizalište u blizini svoje kuće ili očistite prostor za automobil, možete očekivati veće neravnine u smrzavanju tla ispod temelja kuće na ovom području.

Bočne sile prianjanja smrznuto tlo sa bočnim zidovima temelja je druga strana manifestacije fenomena uzdizanja. Ove sile su vrlo visoke i mogu doseći 5...7 tona po kvadratnom metru bočne površine temelja. Slične sile nastaju ako je površina stupa neravna i nema hidroizolacijski premaz. Uz tako snažno prianjanje smrznutog tla na beton, vertikalna sila uzgona do 8 tona će djelovati na stup promjera 25 cm, položen na dubini od 1,5 m.

Kako te sile nastaju i djeluju, kako se manifestiraju u stvarnom životu fondacije?

Uzmimo, na primjer, potporu stubastog temelja ispod svjetionika. Na uzburkanom tlu dubina nosača je podešena na izračunatu dubinu smrzavanja (slika 28, a). S obzirom na malu težinu same konstrukcije, sile mraza mogu je podići, i to na najnepredvidiviji način.

Slika 28. Podizanje temelja bočnim silama prianjanja:
A – stubni temelj; B – stubno-trakasti temelj po TISE tehnologiji;
1 – oslonac temelja; 2 – smrznuto tlo; 3 – granica smrzavanja; 4 – vazdušna šupljina

Početkom zime, linija mraza počinje da opada. Smrznuto, snažno tlo hvata vrh stuba snažnim silama prianjanja. Ali osim što povećava sile prianjanja, smrznuto tlo također se povećava u volumenu, uzrokujući podizanje gornjih slojeva tla, pokušavajući izvući oslonce iz zemlje. Ali težina kuće i sile ugradnje stupa u zemlju ne dopuštaju da se to učini dok je sloj smrznutog tla tanak, a površina prianjanja stupa s njim mala. Kako se linija smrzavanja pomiče prema dolje, površina prianjanja između smrznutog tla i stupa se povećava. Dolazi trenutak kada sile prianjanja smrznutog tla na bočne zidove temelja premašuju težinu kuće. Smrznuto tlo izvlači stub, ostavljajući ispod njega šupljinu, koja se odmah počinje puniti vodom i česticama gline. Tokom sezone, na tlu sa jakom puhanjem, takav stub može porasti za 5-10 cm. Podizanje temeljnih nosača ispod jedne kuće u pravilu se odvija neravnomjerno. Nakon odmrzavanja smrznutog tla, temeljni stub se po pravilu ne vraća sam na prvobitno mjesto. Sa svakom sezonom se povećavaju neravnine potpora koje izlaze iz zemlje, kuća se naginje, propada.“Obrada” takvog temelja je težak i skup posao.

Ova sila se može smanjiti za 4...6 puta zaglađivanjem površine bunara sa filcom umetnutim u bunar prije nego što se napuni betonskom smjesom.

Ukopani trakasti temelj može se uzdići na isti način ako nema glatku bočnu površinu i nije opterećen odozgo teškom kućom ili betonskim podovima (slika 4).

Osnovno pravilo za udubljene trakaste i stubne temelje (bez proširenja na dnu): Izgradnja temelja i njegovo opterećenje težinom kuće trebalo bi biti završeno u jednoj sezoni.

Stub temelja, izrađen TISE tehnologijom (slika 28, b), ne diže se zbog nižeg širenja stupa zbog adhezionih sila smrznutog tla. Međutim, ako se ne očekuje da će tokom iste sezone biti opterećen kućom, onda takav stub mora imati pouzdanu armaturu (4 šipke prečnika 10...12 mm), koja sprečava prošireni deo stuba od odvojen od cilindričnog. Nesumnjive prednosti TISE nosača su njegova visoka nosivost i činjenica da se može ostaviti za zimu bez opterećenja odozgo. Nikakva količina mraza ga neće podići.

Bočne sile prianjanja mogu igrati tužnu šalu s programerima koji prave stubnu osnovu s velikom marginom nosivosti. Dodatni stubovi temelja mogu zaista biti nepotrebni.

Iz prakse

Na temeljne stubove postavljena je drvena kuća sa velikom zastakljenom verandom. Glina i visoki nivoi podzemne vode zahtijevali su postavljanje temelja ispod dubine mraza. Pod široke verande zahtijevao je srednju potporu. Gotovo sve je urađeno kako treba. Međutim, tokom zime podnica se podigla za skoro 10 cm (slika 29).

Slika 29. Uništavanje stropa verande uslijed sila prianjanja smrznutog tla na nosač

Razlog za ovo uništenje je jasan. Ako su zidovi kuće i verande mogli svojom težinom kompenzirati sile prianjanja temeljnih stupova sa smrznutim tlom, tada lagane podne grede to nisu mogle učiniti

Šta je trebalo učiniti?

Značajno smanjiti ili broj centralnih temeljnih stubova ili njihov prečnik. Sile ljepila se mogu smanjiti omotanjem temeljnih stupova sa nekoliko slojeva hidroizolacije (katranski papir, krovni filc) ili stvaranjem sloja krupnog pijeska oko stuba. Uništavanje bi se također moglo izbjeći stvaranjem masivne rešetke koja povezuje ove nosače. Drugi način da se smanji uspon takvih nosača je njihova zamjena plitkim stubastim temeljima.

Ekstruzija– najopipljiviji uzrok deformacije i uništenja temelja postavljenog iznad dubine smrzavanja.

Kako se ovo može objasniti?

Ekstruzija je potrebna dnevnica prolazak granice smrzavanja preko donje potporne ravni temelja, što se događa mnogo češće od podizanja oslonaca od bočnih sila prianjanja koje imaju sezonski karakter.

Da bismo bolje razumjeli prirodu ovih sila, zamislimo smrznuto tlo u obliku ploče. Zimi, kuća ili bilo koja druga građevina postaje sigurno zamrznuta u ovoj kamenoj ploči.

Glavne manifestacije ovog procesa vidljive su u proljeće. Strana kuće okrenuta prema jugu je prilično topla tokom dana (možete se i sunčati kada nema vjetra). Snježni pokrivač se otopio, a tlo je navlaženo proljetnim kapljicama. Tamno tlo dobro upija sunčevu svjetlost i zagrijava se.

U zvjezdanoj noći u rano proljeće posebno hladno (Slika 30). Tlo ispod krovnog prepusta se jako smrzava. Ispod ploče smrznutog tla raste izbočina, koja snagom same ploče snažno zbija tlo ispod zbog činjenice da se vlažno tlo širi kada se smrzava. Sile takvog zbijanja tla su ogromne.

Slika 30. Ploča smrznutog tla noću:
1 – ploča smrznutog tla; 2 – granica smrzavanja; 3 – smjer zbijanja tla

Ploča smrznutog tla debljine 1,5 m, dimenzija 10x10 m, težit će više od 200 tona. Približno istom silom će se zbijati tlo ispod ivice. Nakon takvog izlaganja, glina ispod izbočine "ploče" postaje vrlo gusta i praktično vodootporna.

Došao je dan. Tamno tlo u blizini kuće posebno se zagrijava od sunca (slika 31). Kako se vlažnost povećava, povećava se i njegova toplotna provodljivost. Linija smrzavanja se diže (ispod platforme se to dešava posebno brzo). Kako se tlo odmrzava, smanjuje se i njegov volumen; tlo ispod oslonca rahli i otapanjem pada pod vlastitom težinom u slojevima. U tlu se formiraju mnoge pukotine koje su odozgo ispunjene vodom i suspenzijom čestica gline. Istovremeno, kuća se drži silama prianjanja između temelja i ploče od smrznutog tla i oslonca duž ostatka perimetra.

Slika 31. Ploča smrznute zemlje tokom dana:
1 – ploča smrznutog tla; 2 – granica smrzavanja (noć); 3 – granica zamrzavanja (dan); 4 – šupljina za odleđivanje

Kako pada noćšupljine ispunjene vodom smrzavaju se, povećavaju zapreminu i pretvaraju se u takozvana „ledena sočiva“. Ako je amplituda uspona i pada granice smrzavanja u jednom danu 30-40 cm, debljina šupljine će se povećati za 3-4 cm. Uz povećanje volumena sočiva, podići će se i naš oslonac. . Tokom nekoliko takvih dana i noći, oslonac, ako nije jako opterećen, ponekad se podiže za 10–15 cm, poput dizalice, naslonjen na vrlo jako zbijeno tlo ispod ploče.

Vraćajući se na našu ploču, napominjemo da trakasti temelj narušava integritet same ploče. Reže se duž bočne površine temelja, jer bitumenski premaz kojim je prekriven ne stvara dobro prianjanje između temelja i smrznutog tla. Ploča smrznutog tla, stvarajući svojim izbočenjem pritisak na tlo, počinje se sama dizati, a zona loma ploče počinje se otvarati i puniti vlagom i česticama gline. Ako je traka zakopana ispod dubine smrzavanja, tada se ploča diže bez ometanja same kuće. Ako je dubina temelja veća od dubine smrzavanja, tada pritisak smrznutog tla podiže temelj i tada je njegovo uništenje neizbježno (slika 32).

Slika 32. Ploča smrznutog tla sa rasjedom duž temeljne trake:
1 – ploča; 2 – kvar

Zanimljivo je zamisliti ploču smrznutog tla okrenutu naopako. Ovo je relativno ravna površina, na kojoj noću ponegdje (gdje nema snijega) rastu brda koja se danju pretvaraju u jezera. Ako sada vratite ploču u prvobitni položaj, tada se tačno na mjestu gdje su bila brda stvaraju ledena sočiva u zemlji. Na ovim mjestima tlo ispod dubine smrzavanja je jako zbijeno, a iznad, naprotiv, opušteno. Ova pojava se javlja ne samo u naseljenim područjima, već i na svakom drugom mjestu gdje postoji neravnomjernost u zagrijavanju tla i debljini snježnog pokrivača. Prema ovoj shemi, ledena sočiva, dobro poznata stručnjacima, pojavljuju se u glinovitim tlima. Priroda formiranja glinenih leća u pjeskovitim tlima je ista, ali ti procesi traju mnogo duže.

Podizanje plitkog temeljnog stuba

Stub temelja se podiže sa smrznutim tlom tako što se svakodnevno prolazi linijom smrzavanja pored njegove osnove. Evo kako se proces odvija.

Sve dok se linija smrzavanja tla ne spusti ispod noseće površine stupa, sam oslonac je nepomičan (slika 33, a). Čim linija smrzavanja padne ispod osnove temelja, odmah počinje da radi „dizalica“ procesa dizanja. Sloj smrznutog tla koji se nalazi ispod nosača, povećavajući volumen, podiže ga (slika 33, b). Snage mraza u tlima zasićenim vodom su veoma visoke i dostižu 10…15 t/m². Sa sljedećim zagrijavanjem, sloj smrznutog tla ispod potpore se odmrzava i smanjuje zapreminu za 10%. Sama potpora se drži u podignutom položaju silama svog prianjanja na ploču smrznutog tla. Voda sa česticama tla prodire u otvor koji se formira ispod potplata (slika 33, c). Sa sljedećim smanjenjem granice smrzavanja, voda u šupljini se smrzava, a sloj smrznutog tla ispod nosača, povećavajući volumen, nastavlja da se diže temeljni stup (slika 33, d).

Treba napomenuti da je ovaj proces podizanja temeljnih nosača svakodnevne (višestruke) prirode, a istiskivanje nosača silama prianjanja sa smrznutim tlom je sezonsko (jednom u sezoni).

Pri velikom vertikalnom opterećenju stuba, tlo ispod oslonca, snažno zbijeno pritiskom odozgo, postaje lagano uzdignuto, a voda ispod samog nosača se istiskuje kroz njegovu tanku strukturu tokom procesa odmrzavanja smrznutog tla. U ovom slučaju praktički ne dolazi do podizanja potpore.

Slika 33. Podizanje temeljnog stuba sa uzburkanim tlom;
A, B – gornji nivo mraza; B, D – donji nivo mraza;
1 – rešetkasta traka; 2 – temeljni stub; 3 – smrznuto tlo; 4 – gornji položaj linije mraza; 5 – donji položaj linije mraza; 6 – mješavina vode i gline; 7 – mješavina leda i gline

Puno tlo je zemljana masa koja se zimi širi i vrši snažan pritisak na zidove temelja. To dovodi do uništenja strukture, njenog "guranja" iz jame.

Postoje vrste konstrukcija za izgradnju u takvim uslovima i lista pravila za rad: od do armature.

Proračun intenziteta dizanja u području

Da biste vlastitim rukama izračunali stepen podizanja tla na gradilištu, trebate koristite formulu: E = (H - h) / h, pri čemu:

E – odgovara stepenu uzdignuća tla;
h – visina mase tla prije smrzavanja;
H – visina zemljišne mase nakon smrzavanja.

Za izračunavanje stepena potrebno je izvršiti odgovarajuća mjerenja ljeti i zimi. Tlo se može smatrati uzdizanjem čija se visina promijenila za 1 cm kada se smrzava za 1 m. U ovom slučaju, “E” će biti jednako koeficijentu 0,01.

Tla koja imaju visok sadržaj vlage podložnija su procesima uzdizanja. Kada se smrzne, širi se do stanja leda i time podiže nivo tla. Vršivim zemljištem smatraju se: glinovita tla, ilovača i pješčana ilovača. Glina, zbog prisustva velikog broja pora, dobro zadržava vodu.

Šta je uzdignuto tlo i zašto je opasno? (video)

Kako ukloniti efekte dizanja na tlu?

Postoje jednostavni načini da vlastitim rukama uklonite nadimanje oko temelja:

Zamjena sloja zemlje ispod i oko podloge slojem koji se ne diže.
Postavljanje temelja na masu tla ispod sloja smrzavanja.
Izolacija konstrukcije za sprječavanje smrzavanja tla.
Odvodnjavanje

Prva metoda je najzahtjevnija. Da biste to učinili, potrebno je ukloniti uzdignuto tlo na dubini ispod nivoa smrzavanja tla i na njegovo mjesto popuniti jako zbijeni pijesak.

Pokazuje visoku nosivost i ne zadržava vlagu. Veliki obim radova na iskopavanju čini ga najmanje popularnim, iako je efikasan način za suzbijanje nadimanja. Ova tehnika je efikasna za postavljanje niskih zgrada, plitkih udubljenja, na primjer, štale.

Karakteristika druge metode je uklanjanje utjecaja izbijanja na osnovu temelja, ali njegovo očuvanje kada je izložen zidovima temelja. U prosjeku, bočni pritisak na zidove je 5 t/1 m2. Uz njegovu pomoć možete graditi kuće od cigle.

Treća metoda omogućava vam da napravite plitki temelj za privatnu kuću vlastitim rukama u uvjetima uzdizanja. Suština metode je postavljanje izolacije duž perimetra temelja do cijele dubine. Proračun materijala vrši se na sljedeći način: ako je njegova visina 1 m, širina izolacije treba biti 1 m.

Za odvod vode oko kuće ili štale potrebno je izgraditi drenažu. To je jarak na udaljenosti od 50 cm od objekta čija je dubina ista kao i nivo konstrukcije. U drenažni rov na tehničkom nagibu polaže se perforirana cijev i omotava geotekstilom, a zatim se puni šljunkom i krupnim pijeskom.

U nastavku ćemo razmotriti vrste baza koje se mogu koristiti na tlu sklonom puzanju.

Plitko trakasto temeljenje na pušavom tlu

Efikasan način da se napravi jak temelj za kuću ili štalu je plitka (mala dubina) trakasta podloga na uzburkanom tlu. Ovo je betonska traka sa elementima za ojačanje, raspoređena po cijelom obodu zgrade i na mjestima gdje leže nosivi zidovi.. Da biste izgradili plitki temelj vlastitim rukama, morate slijediti ove korake:

, dubine 50-70 cm.Širina se računa na osnovu širine same baze plus oplata, izolacija ili hidroizolacija, kao i dekor.
Položite kosine otvorenog rova hidroizolacijom. U tu svrhu koriste se krovni filc i film.
Iskop napunite slojevima zbijenog pijeska, svaki od 20-30 cm. Za kompaktiranje materijala povremeno se navlaži vodom.
Postavite oplatu od bilo kojeg dostupnog materijala (daska,).
Postavite hidrozaštitnu barijeru na pijesak.
Napravite armaturni pojas sa prečnikom šipke od 12 mm.
Napunite plitki temelj betonskim malterom.
Položite drugi sloj armaturnog pojasa u plitki temelj koristeći tečni malter (osobina koja je potrebna samo za plitki tip temelja)

Zavarivanje se ne koristi za spajanje armature. Da bi neukopani temelj bio čvršći, koristi se žica dužine 20 cm.

Stubčasti temelj na uzburkanom tlu

Konstrukcija se može koristiti za postavljanje kuće ili štale na uzburkanom tlu, čija razina smrzavanja ne prelazi jedan i pol metar. Stupasti temelj je baziran na gotovim šipovima. Njihova visina dostiže 3-4 m.

Ako planirate izgraditi malu zgradu, tada su efikasne takve vrste šipova kao što su zabijeni od drveta ili armiranog betona, kao i vijčani. Drvo je manje izdržljiv materijal za potrebe temelja.

Stubčasti temelj se postavlja ispod nivoa smrzavanja tla, tako da se održava samo bočni pritisak uzdizanja. U poređenju sa ukopanim trakastim konstrukcijama, to je beznačajno, jer je površina gomile manja.

Među svim vrstama temeljnih stubova, vijčani piloti za temelje su najpogodniji. Da biste uz njihovu pomoć napravili stubnu osnovu, ne morate bušiti bunare. Oštrice vijaka će obaviti sav posao.

Svi vodeni tipovi tla dostupni su konstrukciji šipova: močvarna, vlažna područja. Da bi se građevini dala krutost, stubovi su povezani platformama nosača-ankera. Da biste to učinili, stupovi su uvrnuti u zemlju.

Na njihovoj površini morate napraviti oplatu, položiti armaturni okvir spojen metalnom žicom i napuniti ga betonskom smjesom. Proračun nivoa betonske trake jednak je površini tla ili nešto ispod.

TISE tehnologija je novi način za borbu protiv nadimanja

Za postavljanje temelja vlastitim rukama, najpovoljniji dizajn je TISE. To je konstrukcija čiji su šipovi povezani rešetkom. Chise se može koristiti za konstrukciju od cigle, okvira ili kamena.

Pločasti temelj u uslovima izbijanja

Postoje i drugi načini za izgradnju temelja na uzburkanom tlu. Uz TISE, plitke i stupaste temelje, koriste se i pločasti temelji. Ovo je onaj koji je otporan na podizanje zbog velike površine đona.

Efikasan je kod jednostavnog dizajna zgrade, kada je temelj kvadrat ili pravougaonik. Proračun materijala pokazuje da je ovo najskuplja, ali ne manje pouzdana vrsta konstrukcije. Izrađen od betona ili armiranog betona.

Monolitna osnova zahtijeva nisku bazu. Proračun širine monolitne ploče vrši se ovisno o tome koji se materijal koristi za izgradnju zidova.

Prosječni indikator odgovara parametrima od 15 do 35 cm. 15 cm je pogodno, na primjer, za drvene konstrukcije, a 20 cm za one od cigle. Za polaganje komunalnih vodova u ploču unaprijed se izrađuju rupe odgovarajućeg promjera.

Koju vrstu temelja odabrati - plitku, stupastu, ploču ili TISE - ovisi o mogućnosti korištenja tehnologije, veličini kuće, njezinoj konfiguraciji i financijskim mogućnostima programera.

Većina kuća se gradi u umjerenim regijama, ali to ne znači da ne nastaju problemi prilikom izgradnje objekata. Puna tla su jedna od njih. Činjenica je da u uvjetima smrzavanja temeljni temelj zgrade može brzo puknuti, zbog čega će patiti njegov integritet i, shodno tome, čvrstoća temelja.

Postoji mnogo metoda za rješavanje takvih problema. Međutim, prije nego što počnete poduzeti bilo kakvu radnju, potrebno je uzeti u obzir posebnosti uzdizanja zemlje.

Kako nastaje dizanje

Pošto je gustina vode veća od gustine leda, tokom procesa smrzavanja njena zapremina se menja naviše. Na osnovu toga, vlaga u tlu uzrokuje širenje njegove mase. Tu se pojavio koncept sila mraza, odnosno sila koje utiču na proces širenja tla. Samo tlo se u ovom slučaju naziva uzdizanjem.

Zdravo! Nivo ekspanzije tla je obično 0,01. To znači da ako se gornji sloj zemlje zamrzne do dubine od 1 m, volumen tla će se povećati za 1 cm ili više.

Sam mraz se javlja iz nekoliko razloga:

Zbog dubine gornjeg vodonosnog sloja. Ako se voda nalazi blizu površine, čak i ako se glina zamijeni šljunkovitim pijeskom, to će biti neučinkovito.
Na osnovu dubine smrzavanja tla tokom hladnog perioda u određenom regionu.
U zavisnosti od vrste tla. Glina i ilovača sadrže najviše vode.

Na osnovu sastava tla i klimatskih uslova razlikuju se tla koja se ne puše.

Koja je razlika između podnožja i baza koje se ne dižu?

Prema GOST 25100-2011, postoji 5 grupa tla koje se razlikuju po nivou nagiba:

Prekomjerno nadimanje (razina ekspanzije tla je više od 12%);
Visoko naduvavanje – 12%;
Srednje nadimanje – oko 8%;
Nisko nadimanje – oko 4%;
Nepokretno – manje od 4%.

Posljednja kategorija se smatra uvjetnom, jer tlo koje ne sadrži vodu praktički ne postoji u prirodi. Takvi temelji uključuju samo granit i grube stijene, ali u našim uvjetima takva tla su izuzetno rijetka.

Kada se govori o tome šta je vijugavo tlo i kako ga definirati, vrijedi uzeti u obzir njegov sastav i nivo podzemnih voda.

Kako samostalno odrediti stepen nadimanja tla

Da biste „kod kuće“ utvrdili da li na vašoj lokaciji ima puhastog tla, najlakši način je da iskopate jamu (vertikalni iskop) dubine oko 2 m i pričekate nekoliko dana. Ako se voda nije formirala na dnu iskopane jame, tada je potrebno izbušiti (za to se koristi baštenska bušilica) bunar još 1,5 m. Kada se voda pojavi u bunaru, udaljenost od nivoa podzemne vode do površine mjeri se pomoću daske.

Za određivanje vrste tla dovoljno je izvršiti vizualni pregled tla. Na osnovu ovih podataka mogu se izvući približni zaključci o stepenu širenja zemlje tokom hladne sezone.

Ako se tlo lagano uzdiže, tada će nivo podzemne vode biti ispod izračunate dubine smrzavanja. Ova vrijednost direktno ovisi o vrsti tla:

muljeviti pijesak – 0,5 m;
pješčana ilovača - ne više od 1,0 m;
ilovača – 1,5 m;
glina – 2 m.

Ako je tlo klasifikovano kao srednje uzdignuto, tada će nivo podzemne vode biti ispod dubine smrzavanja za:

0,5 m ako prevladava pješčana ilovača;
1,0 m – ilovača;
1,5 – glina.

Ako je tlo jako uzdignuto, tada će nivo podzemne vode biti niži za:

0,3 m – ako se tlo uglavnom sastoji od pjeskovite ilovače;
0,7 m – ilovača;
1,0 m – glina.

Ako se glina i ilovača nalaze prilično blizu izračunate dubine smrzavanja tla, ovo nije najbolji temelj za plitke temelje. Međutim, to ne znači da je na takvim tlima nemoguće graditi.

Kako riješiti problem puhanja tla

Postoji mnogo načina da se smanji nivo nadimanja tla. Pogledajmo one najčešće.

Zamjena tla

Zamjena uzdignutog tla smatra se najzahtjevnijim i najskupljim procesom, jer uključuje potpuno uklanjanje tla koje se nalazi na mjestu buduće izgradnje. Nakon toga se nasipa nova zemlja ili krupni pijesak i šljunak, a temelj se postavlja na tlo koje se ne pušta.

Vaganje zgrade

Što je zgrada lakša, veća je vjerovatnoća da će biti pod pritiskom zemlje, koja nabubri tokom hladne sezone. Kako se to ne bi dogodilo, preporučuje se izgradnja masivnijih zgrada. Međutim, to takođe dovodi do ozbiljnih finansijskih troškova.

Izrada pločastog temelja

Možete dodati dodatnu težinu zgradi i spriječiti pritisak tla postavljanjem pločastog temelja kao temelja za kuću. Čvrsta monolitna ploča visine više od 20 cm, ukopana u zemlju, bit će podložna silama mraza, ali u ovom slučaju će se jednostavno ravnomjerno podići zimi i zauzeti prvobitni položaj kada temperatura zraka poraste.

Tehnički, izgradnja temelja od ploča nije teška (poteškoće se mogu pojaviti samo u fazi), međutim, takav temelj će također biti skup.

Postavljanje temelja od šipova

Ako želite da prođete uz male troškove, onda bi najjeftinija opcija bila postavljanje temelja od šipova. Međutim, vrijedi uzeti u obzir da su takve konstrukcije prikladne samo za kuće male težine (okvir, konstrukcije od sip panela i tako dalje).

Kao temeljnu osnovu prikladne su sljedeće:

vijčani šipovi koji su uvrnuti u tlo neposredno ispod nivoa smrzavanja;
ojačane konstrukcije (u ovom slučaju potrebno je pripremiti bunare i ugraditi šipke umotane u krovni filc i metalni okvir u njih).

Nakon ugradnje šipova, elementi se spajaju pomoću ploča ili greda za distribuciju opterećenja (rešetka), koje se postavljaju duž perimetra buduće zgrade i izoliraju polistirenskom pjenom ili ekspandiranim polistirenom.

Neki graditelji podižu stupaste konstrukcije od opeke visine do 60 cm na uzburkanom tlu i produbljuju ih za oko 15 cm, ali takvi temelji su prikladni samo za sjenice, ljetne kuhinje i druge građevine koje nisu namijenjene stanovanju.

Stalno grijanje kuće

Ako uporedimo temperaturu tla koja se nalazi ispod grijane i negrijane kuće, tada će u prvom slučaju biti gotovo 20% viša. Shodno tome, ako ljudi žive u zgradi tokom cijele godine i zgrada je grijana, tada će sila dizanja biti svedena na minimum.

Drenaža tla

Da biste spriječili pucanje tla, možete smanjiti sadržaj vode u tlu. Da biste to učinili, potrebno je izgraditi drenažni bunar, koji će se nalaziti na određenoj udaljenosti od zgrade. Za izgradnju takvog sistema potrebno je:

Iskopajte rov oko kuće.
U njega postavite cijevi s malim rupama na stranama. Da bi se voda gravitacijom odvodila iz kuće, potrebno je cijevi položiti pod blagim nagibom prema odvodnom bunaru. Shodno tome, što je cjevovod bliže bušotini, to je dublje položen.
Pokrijte cijevi šljunkom i prekrijte ih geotekstilom.

Toplotna izolacija tla

Da biste smanjili nadimanje tla, možete izgraditi slijepo područje. Obično se takva konstrukcija izrađuje oko perimetra zgrade kako bi se temelj zaštitio od kišnice. Ali, ako napravite snažniju toplinsku izolaciju slijepog područja, bit će moguće smanjiti nivo širenja zemlje zimi.

Da biste napravili izolirani slijepi prostor, morate se pridržavati sljedećih preporuka:

Širina slijepog područja treba biti 1-1,5 m veća od širine smrzavanja tla.
Preporučljivo je koristiti pijesak kao podlogu za slijepi prostor, koji se pažljivo zbija i prolijeva vodom.
Na pijesak se polaže ekspandirani polistiren ili bilo koja druga izolacija u sloju od oko 10 cm.
Na vrhu se postavlja hidroizolacija (krovni filc).
Na hidroizolacioni sloj se polaže lomljeni kamen i sve se puni betonom.
Prije betoniranja preporučuje se armiranje čeličnom mrežom promjera 4 mm i veličine ćelije 15 x 15 mm.

U pritvoru

Znajući koja tla prevladavaju na gradilištu, možete izračunati razinu njihovog nadimanja, u skladu s tim, možete odabrati najbolju opciju za uređenje temelja ili smanjenje količine vlage u tlu. Neki graditelji dodatno izoliraju temelj, jer se time smanjuje i utjecaj vlage na betonski temelj kuće.

„Preporuke za projektovanje temelja na uzburkanim tlima“ sačinjene su na osnovu rezultata naučno-istraživačkog rada i generalizacije najboljih praksi u izgradnji temelja na uzburkanim tlima.

Preporuke navode inženjerske, meliorativne, građevinske, konstrukcijske i termohemijske mjere za suzbijanje štetnog uticaja mraza tla na temelje zgrada i objekata, te daju osnovne zahtjeve za građevinske radove bez ciklusa.

Preporuke su namijenjene inženjersko-tehničkim radnicima projektantskih i građevinskih organizacija koje izvode projektovanje i izgradnju temelja zgrada i konstrukcija na vitičastim tlima.

PREDGOVOR

Djelovanje sila smrzavanja tla godišnje uzrokuje veliku materijalnu štetu nacionalnoj ekonomiji, koja se sastoji u smanjenju vijeka trajanja zgrada i građevina, pogoršanju uslova rada i velikim novčanim troškovima za godišnju popravku oštećenih zgrada i građevina. , za korekciju deformiranih konstrukcija.

Kako bi se smanjile deformacije temelja i sile izbijanja mraza, Istraživački institut za temelje i podzemne konstrukcije Državnog građevinskog komiteta SSSR-a, na osnovu teorijskih i eksperimentalnih studija, uzimajući u obzir napredna građevinska iskustva, razvio je nove i poboljšao trenutno postojeće mjere protiv tla. deformacije tokom smrzavanja i odmrzavanja.

Osiguravanje projektnih uslova za čvrstoću, stabilnost i upotrebljivost zgrada i konstrukcija na vitičastim tlima postiže se primjenom inženjersko-meliorativnih, građevinsko-konstruktivnih i termohemijskih mjera u građevinskoj praksi.

Inženjerske i melioracione mjere su fundamentalne, jer su usmjerene na dreniranje tla u zoni standardne dubine smrzavanja i smanjenje stepena vlage u sloju tla na dubini od 2-3 m ispod dubine sezonskog smrzavanja.

Građevinsko-konstruktivne mjere protiv sila mraza temelja imaju za cilj prilagođavanje temeljnih konstrukcija i djelomično nadtemeljnih konstrukcija na djelovanje sila smrzavanja tla i na njihove deformacije tokom smrzavanja i odmrzavanja (npr. izbor vrste temelja, dubinu njihovog postavljanja u tlo, krutost konstrukcija, opterećenja na temelje, njihovo sidrenje u tla ispod dubine smrzavanja i mnoge druge konstrukcijske uređaje).

Neke od predloženih konstruktivnih mjera date su u najopćenitijim formulacijama bez odgovarajuće specifikacije, kao što je, na primjer, debljina sloja pješčano-šljunčanog ili lomljenog kamenog jastuka ispod temelja pri zamjeni uzburkanog tla nepuhajućim tlom, debljina sloja toplotnoizolacionih premaza u toku izgradnje i za vreme rada itd.; Date su detaljnije preporuke o veličini punjenja sinusa zemljom koja se ne puše i o veličini termoizolacionih jastučića u zavisnosti od dubine smrzavanja tla na osnovu građevinskog iskustva.

U pomoć projektantima i graditeljima dati su primjeri proračuna konstruktivnih mjera, a osim toga dati su prijedlozi za sidrenje montažnih temelja (monolitno spajanje regala sa anker pločom, spajanje zavarivanjem i vijcima, kao i ankerisanje montažnih armiranih betonski trakasti temelji).

Primjeri proračuna za konstrukcijske mjere preporučene za izgradnju sastavljeni su po prvi put, pa se stoga ne mogu smatrati iscrpnim i djelotvornim rješenjem za sva pitanja koja se postavljaju u suzbijanju štetnog djelovanja mraza tla.

Termohemijske mjere prvenstveno uključuju smanjenje sila mraza i veličine deformacije temelja pri smrzavanju tla. To se postiže korištenjem preporučenih termoizolacijskih premaza na površini tla oko temelja, rashladnih sredstava za zagrijavanje tla i kemijskih reagensa koji snižavaju temperaturu smrzavanja tla i sile prianjanja smrznutog tla na ravni temelja.

Prilikom propisivanja mjera protiv izdizanja preporučuje se vođenje prije svega značajem zgrada i objekata, karakteristikama tehnoloških procesa, hidrogeološkim uslovima gradilišta i klimatskim karakteristikama područja. Prilikom projektovanja, prednost treba dati takvim mjerama koje isključuju mogućnost deformacije zgrada i konstrukcija silama smrzavanja kako tokom perioda izgradnje tako i tokom cijelog njihovog vijeka trajanja. Preporuke je sastavio doktor tehničkih nauka M.F. Kiselev.

1. OPĆE ODREDBE

1.2. Preporuke su razvijene u skladu sa glavnim odredbama poglavlja SNiP II-B.1-62 "Temelji zgrada i konstrukcija. Standardi projektovanja", SNiP II-B.6-66 "Temelji i temelji zgrada i konstrukcija na tlima od permafrosta . Standardi projektovanja", SNiP II-A.10-62 "Građevinske konstrukcije i temelji. Osnovni principi projektovanja" i SN 353-66 "Smernice za projektovanje naseljenih mesta, preduzeća, zgrada i objekata u severnoj građevinsko-klimatskoj zoni “ i može se koristiti za inženjersko-geološka i hidrogeološka istraživanja koja se izvode u skladu sa opštim zahtjevima za istraživanje tla u građevinske svrhe. Materijali inženjersko-geoloških istraživanja moraju ispunjavati uslove iz tačke 1.6 ovih Preporuka.

Bilješka. Preporuke se ne odnose na mjesta gdje se sezonsko smrzavanje tla spaja sa tlom vječnog leda.

1.3. Tla opasna (opasna od mraza) su ona tla koja pri smrzavanju imaju tendenciju povećanja zapremine. Uočava se promjena zapremine tla u izdizanju pri smrzavanju i spuštanju tokom odmrzavanja dnevne površine tla, što rezultira oštećenjem osnova i temelja zgrada i objekata.

Puna tla uključuju sitni i muljeviti pijesak, pješčane ilovače, ilovače i gline, kao i gruba tla koja sadrže čestice veličine manje od 0,1 mm u obliku punila u količini većoj od 30% mase, koja se smrzava u vlažnim uvjetima. Tla koja nisu opasna (neopasna od mraza) uključuju kamena, krupnozrna tla koja sadrže čestice tla prečnika manjeg od 0,1 mm, manje od 30% masenog udjela, šljunkoviti, krupni i srednje veliki pijesak.

1.4. U zavisnosti od granulometrijskog sastava, prirodne vlažnosti, dubine smrzavanja tla i nivoa podzemnih voda, tla sklona deformacijama u toku smrzavanja dijele se prema stepenu mraznog uzdignuća prema tabeli 1 na: jako uzdižuća, srednje uzdižuća, slabo uzdižuća i uslovno nepuhasta. heaving.

Tabela 1

Podjela tla prema stepenu mraznog puhanja


Stepen dizanja tla u konzistenciji	Položaj nivoa podzemne vode u m za tla
	fini pijesak	prašnjavi pijesak	ilovače
I. Visoko naduvavanje na 0,5
II. Srednje uzdizanje na 0,250,5
III. Lagano uzdizanje u 00.25
IV. Uslovno bez kovrdžanja na 0

Napomene: 1. Naziv tla prema stepenu napuhanosti prihvata se ako je zadovoljen jedan od dva pokazatelja ili.

2. Konzistencija glinenih tla određena je vlagom tla u sloju sezonskog smrzavanja kao prosječnom ponderiranom vrijednošću. Ne uzima se u obzir vlažnost tla prvog sloja do dubine od 0 do 0,5 m.

3. Vrijednost premašuje izračunatu dubinu smrzavanja tla u m, tj. razlika između dubine nivoa podzemne vode i izračunate dubine smrzavanja tla određena je formulom:

Gdje je udaljenost od planske oznake do nivoa podzemne vode u m;

- izračunata dubina smrzavanja tla u m prema poglavlju SNiP II-B.1-62.

1.5. Podjele tla date u Tabeli 1 prema stepenu dizanja na osnovu indikatora konzistencije treba da uzmu u obzir i moguće promjene vlažnosti tla u sloju sezonskog smrzavanja kako tokom perioda izgradnje tako i tokom cijelog perioda eksploatacije zgrada i objekata. .

1.6. Osnova za određivanje stepena uzdignuća tla treba da budu materijali hidrogeoloških i zemljišnih istraživanja (sastav tla, njegova vlažnost i nivo podzemnih voda, koji mogu okarakterisati gradilište do dubine od najmanje dvostruke standardne dubine smrzavanja tla, računajući od oznaka planiranja).

1.7. Temelji i temelji zgrada i konstrukcija na uzburkanim tlima podložnim deformaciji tokom smrzavanja i odmrzavanja moraju se projektirati uzimajući u obzir:

a) stepen uzdignuća tla;

b) teren, vrijeme i količinu padavina, hidrogeološki režim, stanje vlažnosti tla i dubina sezonskog smrzavanja;

c) izloženost gradilišta u odnosu na sunčevo osvjetljenje;

d) svrhu, vijek trajanja, značaj objekata i uslove njihovog rada;

e) tehnička i ekonomska izvodljivost projekata temelja, intenzitet rada i rokove izgradnje i uštede u građevinskom materijalu;

f) mogućnost promjene hidrogeološkog režima tla, uslova njihove vlažnosti u periodu izgradnje i tokom cijelog vijeka trajanja zgrade ili objekta.

1.8. Obim i vrste hidrogeoloških i zemljišnih istraživanja predviđeni su u zavisnosti od inženjersko-geoloških uslova i faze projektovanja programom generalnog izviđanja koji izrađuje projektantska organizacija i usaglašava sa naručiocem.

2. OSNOVNA RAZMATRANJA O DIZAJNU

2.1. Prilikom odabira tla kao temelja na gradilištu prednost treba dati zemljištima koja se ne puše (stjenovita, lomljena, šljunkovita, drvenasta, šljunkovita, šljunkovita pijeska, krupni i srednje krupni pijesak, kao i glinovitim tlima koja leže na povišenim područjima uz obezbjeđenje površinske drenaže i nivoa podzemnih voda ispod planske oznake za 4-5 m).

2.2. Prilikom projektovanja temelja za kamene zgrade i objekte na visoko i umjereno uzdignutim tlima potrebno je usvojiti stupaste ili šipove temelje, sidrene na osnovu sile dizanja i vlačne čvrstoće u najopasnijem presjeku, ili predvidjeti zamjenu uzdignutih tla sa one koje se ne dižu do dubine sezonskog smrzavanja. Također je moguće ugraditi podlogu (jastuk) od šljunka, pijeska, nagorjelog kamenja i drugog drenažnog materijala ispod cijele zgrade ili konstrukcije u sloju do izračunate dubine smrzavanja bez uklanjanja uzdignutog tla ili samo ispod temelja uz odgovarajuću studiju izvodljivosti proračun.

2.3. Prilikom projektovanja temelja i temelja moraju se predvidjeti glavne mjere za sprječavanje deformacije konstruktivnih elemenata zgrada i konstrukcija tokom smrzavanja i nadimanja tla.

U slučajevima kada projektom nisu predviđene mjere protiv izrona, a hidrogeološki uvjeti tla gradilišta u toku izvođenja radova nultog ciklusa su se promijenili sa pogoršanjem svojstava temeljnog tla, onda bi nadzor projektanta trebao postaviti pitanje sa projektantskom organizacijom o određivanju mjera protiv nagnuća (odvodnjavanje tla, zbijanje sa sabijanjem lomljenog kamena i dr.).

2.4. Čvrstoća, stabilnost i upotrebljivost zgrada i konstrukcija na vitičastim tlima moraju se osigurati inženjerskim, meliorativnim, građevinskim, konstrukcijskim i termohemijskim mjerama.

3. INŽENJERSKE I REKLIMATIVNE MJERE

3.1. Inženjersko-meliorativne mjere usmjerene su na dreniranje tla u sloju sezonskog smrzavanja i smanjenje vlažnosti tla u podnožju temelja u jesensko-zimskom periodu prije njihovog smrzavanja.

Bilješka. Prilikom projektovanja i izvođenja rekultivacionih radova potrebno je voditi računa o prirodi vegetacijskog pokrivača i zahtjevima za njegovo očuvanje.

3.2. Prilikom projektovanja temelja na uzdignutim tlima potrebno je osigurati pouzdano odvodnjavanje podzemnih, atmosferskih i industrijskih voda sa gradilišta kroz pravovremeno vertikalno planiranje izgrađenog područja, postavljanje atmosferske kanalizacione mreže, drenažnih kanala i tacni, drenaže i drenaže. ostali objekti za navodnjavanje i drenažu odmah nakon završetka radova nultog ciklusa, ne čekajući završetak građevinskih radova.

Prilikom izrade projekata i izvođenja konkretnih radova na vertikalnom planiranju lokaliteta sastavljenih od puhastog tla, potrebno je, ako je moguće, ne mijenjati prirodne odvode.

3.3. Prilikom planiranja radova treba težiti minimalnom narušavanju prirodnog travnatog pokrivača, a kod rezanja, gdje to uslovi dozvoljavaju, površinu tla prekriti slojem zemlje debljine 10-12 cm, nakon čega slijedi sjetva višegodišnjeg travnjaka. trave.

3.4. Prilikom planiranja terena unutar građevine, rasuti glinoviti tlo se mora zbijati sloj po sloj sa mehanizmima do zapreminske težine skeleta od najmanje 1,6 t/m i poroznosti ne veće od 40% (za glineno tlo bez drenažnih slojeva) . Površina nasipnog tla, kao i površina reza, mora biti prekrivena slojem zemlje i prekrivena busenom.

3.5. Nagib za tvrde površine (slijepe površine, platforme, ulazi) mora biti najmanje 3%, a za travnate površine - najmanje 5%.

3.6. Da bi se smanjila neravnomjerna vlaga u uzdignutom tlu oko temelja tokom projektovanja i izgradnje, preporučuje se: izvođenje iskopnih radova sa minimalnom količinom narušavanja prirodnog tla prilikom kopanja jama za temelje i rovova za podzemne instalacije; pažljivo zbijati tlo sloj po sloj prilikom zatrpavanja temeljnih šupljina i rovova pomoću ručnih, pneumatskih ili električnih nabijača; Obavezno je oko objekta izgraditi vodootporne slijepe površine širine najmanje 1 m sa glinenim hidroizolacijskim slojevima pri dnu ili ga pokriti slojem zemlje debljine 10-12 cm i prekriti višegodišnjim travama.

3.7. Na gradilištima sastavljenim od glinenog tla i sa nagibom terena većim od 2‰, projektom treba izbjeći postavljanje rezervoara za vodu, jezerca i drugih izvora vlage, kao i postavljanje kanalizacijskih i vodovodnih cjevovoda koji ulaze u objekat na gorska strana zgrade ili strukture.

3.8. Gradilišta koja se nalaze na padinama moraju biti zaštićena od površinskih voda koje otiču sa padina stalnim uzvisinskim jarkom nagiba od najmanje 5‰ prije početka radova na iskopu za kopanje jama.

3.9. Tokom izgradnje ne smije se dozvoliti nakupljanje vode od oštećenja na privremenom vodovodu. Ako se na površini tla otkrije stajaća voda ili kada je tlo navlaženo zbog oštećenja cjevovoda, potrebno je hitno poduzeti mjere za otklanjanje uzroka nakupljanja vode ili vlaženja tla u blizini lokacije temelja.

3.10. Prilikom zatrpavanja komunikacionih rovova na planinskoj strani zgrade ili građevine potrebno je ugraditi nadvratnike od zgužvane gline ili ilovače uz pažljivo zbijanje kako bi se spriječilo prodiranje vode (kroz rovove) u zgrade i objekte i vlaženje tla u blizini temelja. .

3.11. Nije dozvoljena izgradnja ribnjaka i akumulacija koji mogu promijeniti hidrogeološke uslove gradilišta i povećati vodozasićenost vlasivog tla u izgrađenom području. Potrebno je uzeti u obzir predviđenu promjenu vodostaja u rijekama, jezerima i barama u skladu sa dugoročnim master planom.

3.12. Neophodno je izbjegavati lociranje zgrada i objekata bliže od 20 m postojećim pumpama za dopunu dizel lokomotiva, pranje vozila, snabdijevanje stanovništva i za druge namjene, a takođe ne projektovati pumpe na uzburkanom tlu bliže od 20 m od postojećih zgrada i objekata. . Područja oko pumpi moraju biti dizajnirana tako da osiguraju drenažu vode.

4. GRAĐEVINARSTVO I GRAĐEVINSKE MJERE PROTIV DEFORMACIJE GRAĐEVINA I KONSTRUKCIJA PRILIKOM SMRZAVANJA I IZDIVANJA TLA

4.1. Temelji zgrada i konstrukcija podignutih na uzdignutim tlima mogu se projektirati od bilo kojeg građevinskog materijala koji osigurava operativnu podobnost zgrada i konstrukcija i ispunjava zahtjeve čvrstoće i dugotrajnog očuvanja. U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir moguća vertikalna naizmjenična naprezanja od mraza tla (podizanje tla pri smrzavanju i slijeganje pri otapanju).

4.2. Prilikom postavljanja zgrada i objekata na gradilištu potrebno je, ako je moguće, voditi računa o stepenu uzdignuća tla kako tla različitog stepena uzdignuća ne mogu završiti ispod temelja jednog objekta. Ukoliko je neizbježna izgradnja objekta na tlu različitog stepena uzdignuća, potrebno je preduzeti konstruktivne mjere protiv djelovanja sila izbijanja mraza, npr. kod trakastih montažnih armiranobetonskih temelja, preko temeljnih jastučića postaviti monolitni armiranobetonski pojas, itd.

4.3. Prilikom projektovanja zgrada i objekata sa trakastim temeljima na visoko uzdignutim tlima u visini vrha temelja potrebno je predvidjeti 1-2-katne kamene zgrade po obodu vanjskih i unutrašnjih glavnih zidova, konstrukcijske armiranobetonske pojaseve sa širine najmanje 0,8 debljine zida, visine 0,15 m, a iznad otvora posljednje etaže su armirani pojasevi.

Bilješka. Armiranobetonski pojasevi moraju imati klasu betona najmanje 150, armaturu minimalnog poprečnog presjeka 3* prečnika 10 mm; sa ojačanim spajanjem šipki po dužini.
_______________
* Tekst odgovara originalu. - Napomena proizvođača baze podataka.

4.4. Prilikom projektovanja temelja od šipova sa rešetkom na tlima sa jakom i umjerenom plombom potrebno je uzeti u obzir djelovanje normalnih sila smrzavanja tla na podlogu rešetke. Montažne armiranobetonske podzidne grede moraju biti monolitno povezane jedna s drugom i položene sa razmakom od najmanje 15 cm između grede i tla.

4.5. Dubina temelja kamenih civilnih zgrada i industrijskih objekata na visokom tlu uzima se ne manja od izračunate dubine smrzavanja tla prema tabeli 6. poglavlja SNiP II-B.1-62. U slučajevima kada se vlaga u tlu ne povećava tokom izgradnje i eksploatacije objekata na blago uzburkanim tlima (polučvrsta i vatrostalna konzistencija), dubinu temelja treba uzeti na standardnoj dubini smrzavanja:

do 1 m - najmanje 0,5 m od planske oznake

Puna tla stvaraju mnoge probleme graditeljima. Zimi se mogu znatno povećati u volumenu, stvarajući povećan pritisak na temelje zgrade. U isto vrijeme, konstrukcija se neravnomjerno diže od tla, a na zidovima se pojavljuju ozbiljne pukotine. Prije nego što se borite protiv nekog fenomena, morate razumjeti šta je to.

Teško pitanje tokom samostalne gradnje je odrediti koja vrsta tla je dostupna: uzdignuta ili ne-puckajuća. Prema GOST 25100-2011, sve podloge su podijeljene u pet grupa prema stupnju mraza:

pretjerano naduvavanje;
visoko uzdizanje;
srednje ispuštanje;
blago se podiže;
ne dizanje.

Posljednja grupa se može nazvati uslovnom. Praktično ne postoje tipovi tla u kojima se nikada neće pojaviti mrazne sile. U kategoriju sigurnih temelja spadaju samo grube stijene i granit, čija je pojava na površini izuzetno rijetka.

Tip tla nema toliko utjecaja na vjerovatnoću pojave mraznih sila. Faktor koji uzrokuje ovu pojavu nije tlo, već vlaga i negativne temperature. Ako su ispunjeni određeni uvjeti, negativne pojave se mogu pojaviti u gotovo svim područjima.

Na osjetljivost tla na uzdizanje utiču svojstva kao što su:

kapilarna aktivnost;
sposobnost filtracije.

Prema ovim pokazateljima, glinasta tla postaju najopasniji tipovi tla. To uključuje glinu, ilovaču i pješčanu ilovaču. Ova tla ne filtriraju dobro vodu, zadržavaju je i ne dozvoljavaju joj da prođe u dublje slojeve. Tečnost ostaje opasno blizu temelja.

Vrste tla.

Istovremeno, gline se odlikuju visokom kapilarnom aktivnošću. Poređenja radi, pješčani tipovi tla mogu povući vodu do oko 30 cm.Ovo svojstvo je relevantno kada padaju padavine ili se topi snijeg. Vlaga se prostire samo 30 cm od izvora. U ovom slučaju, temelji su zaštićeni od nabijanja mraza slijepim područjem standardne širine metra. Glina može privući vlagu na udaljenosti od 1,5 m; da biste je zaštitili od atmosferske vlage, morat ćete izgraditi vrlo širok slijepi prostor kako biste spriječili oštećenja.

Ako je nivo podzemne vode visok, čak i uvjetno nepune vrste tla (krupni i srednji pijesak) mogu dovesti do problema. Opasnost od mraza u pijesku može se pojaviti i pod utjecajem drugih faktora (na primjer, kuća se nalazi na mjestu s nagibom, čak i malim).

Zašto je mraz opasan?

Kombinirani učinak vlage i niske temperature na tlo dovodi do povećanja njegovog volumena. Za bilo koju zgradu posebnu opasnost predstavljaju neravne deformacije koje su karakteristične za mraz. To je zbog činjenice da se tlo ispod vanjskih zidova blago zagrijava od strane zgrade, a u sredini kuće temperatura je iznad nule.

Pukotina uzrokovana dizanjem.

Vanjski zidovi, a posebno uglovi, mogu porasti u odnosu na početni nivo za 15 cm.U tom slučaju deformacije ispod unutrašnjih zidova ne nastaju ili su male. Neravnomjerno podizanje dovodi do pojave kosih pukotina u zidovima.

Podizanje od mraza također negativno utječe na bočnu površinu temelja.

Načini borbe

Kako bi se spriječilo stvaranje problema s puhanjem tla tokom eksploatacije, potrebno je suzbiti uzroke mraza gline i drugih vrsta tla u fazi izgradnje temelja. Metode kontrole zavise od obima problema i vrste nosećeg dijela kuće. Najčešće se aktivnosti pružaju u kompleksu.

Zatrpani temelji

Svaki graditelj zna da je za efikasnu borbu protiv mraza potrebno postaviti nosače zgrade ispod dubine smrzavanja tla. Ova vrijednost se nalazi pomoću posebnih tabela i mapa ili se izračunava pomoću formule iz SP „Temelji zgrada i objekata“. Ali poduzimanje takvih mjera nije uvijek dovoljno. Pri dubokom polaganju moguće je izbjeći udare na osnovu temelja, ali ostaju tangencijalne sile koje djeluju na njegovu bočnu površinu. Mogu se razložiti na:

vertikalni, koji su u nekim slučajevima sposobni za podizanje konstrukcija;
horizontalni, savijeni temelji.

Snaga mraznog dizanja ovisi o dubini njegovog pojavljivanja.

Metode upravljanja zavise od vrste konstrukcije i temelja. Za masivne zgrade s dubokim temeljima može se preporučiti jedna ili više od sljedećih mjera:

hidroizolacija premaza, koja ne samo da štiti materijal temelja od vlaženja, već i smanjuje prianjanje tla na njega (sprečava podizanje konstrukcija);
izolacija se izvodi u istu svrhu, često se koristi ekstrudirana polistirenska pjena, koja također preuzima funkciju zaštite od vlage;
drenaža i punjenje sinusa krupnim ili srednjim peskom omogućavaju uklanjanje vlage iz zgrade;
izolirani slijepi prostor sprječava smrzavanje tla u neposrednoj blizini kuće, što znači da eliminira jedan od faktora neophodnih za pojavu nadimanja;
kompetentan proračun i izvođenje armature omogućit će elementima da izdrže horizontalne utjecaje.

Ako je zgrada napravljena od lakih materijala ili ima samo jedan sprat, preporučuje se korištenje temelja po TISE tehnologiji. Takvi potporni elementi su šipovi koji se šire prema dnu. Zbog povećanog poprečnog presjeka postaje gotovo nemoguće izvući element iz tla.

Da biste zaštitili ovu vrstu temelja od horizontalnih utjecaja, morat ćete uzeti u obzir sljedeće točke:

kompetentan proračun radne armature šipa;
kruto spajanje gomile na rešetku pomoću armature;
proračun rešetke za povećani pritisak tla na bočnu površinu.

S velikom dubinom smrzavanja, postavljanje ukopanog temelja s izolacijom, hidroizolacijom, drenažom i toplim slijepim prostorom nije ekonomski isplativo. Biće lakše izgraditi plitke oslonce. Produbljivanje će biti opravdano samo ako:

potreba za podrumom ili prizemljem;
loši pokazatelji čvrstoće tla bliže površini.

Plitki temelji

Takvi dizajni imaju nekoliko prednosti. Oni smanjuju troškove izgradnje temelja i smanjuju vrijeme potrebno za završetak radova. Plitki temelji se mogu koristiti kada je nivo podzemne vode dovoljno visok (najmanje 1,5 m).

Sljedeće mjere koje se koriste u kompleksu pomoći će u zaštiti ovih vrsta potpornih elemenata zgrade:

. Ovaj dizajn će smanjiti dubinu zamrzavanja baze. Tačna oznaka za sigurno polaganje đona ovisi o klimi, debljini izolacije i širini slijepe površine. U većini slučajeva preporučljivo je koristiti zaštitnu traku širine 1 m sa izolacijom debljine 5-10 cm. Dubina temelja će biti 0,7 - 1 m.
. Ako zaboravite na toplinsku izolaciju baze, temelj kuće će postati odličan provodnik hladnoće pod vlastitim potplatom. Za rad se preporučuje upotreba ekstrudirane polistirenske pjene (penoplex). Učvršćuje se cijelom visinom nosećeg dijela kuće: od đona do osnove. Debljina izolacije iznad slijepog područja je u prosjeku 100 mm, a ispod možete koristiti penoplex debljine 50 mm. Osim toga, materijal štiti temelje od vlage, povećavajući njihov vijek trajanja.
. Sistem eliminiše drugi faktor u nastanku mraza: vlagu. Da bi drenaža funkcionisala efikasno, mora biti pravilno postavljena. Cijev se polaže uz gradilište, ali ne ispod njega. Odvodnjavanje treba da se nalazi ispod nule ili na mestu gde se ne javlja (unutar izolovanog slepog prostora). Ako se cijevi polažu u smrznuto tlo, zimi mogu puknuti. Također ćete morati obratiti pažnju na preporučene nagibe odvodnih cijevi, koji zavise od promjera poprečnog presjeka.

Ako nije moguće postaviti drenažu (posao je vrlo složen, nema ga gdje odvodnjavati itd.), možete proći samo sa slijepim dijelom. U ovom slučaju, zaštitna traka oko perimetra zgrade je široka. Trebalo bi u potpunosti spriječiti pristup atmosferskoj vlazi u temelje. Za gline širina treba da bude veća od 1,5 m. Uređenje oko objekta se vrši tako da nagib terena bude u pravcu od kuće.

Metoda je primjenjiva ako su istovremeno ispunjeni sljedeći uvjeti:

dobre karakteristike čvrstoće podloge ispod sloja crne zemlje;
niska prirodna vlažnost tla;
duboka pojava podzemnih voda;
odsustvo nagiba prema objektu na lokaciji.

Pravilnim odabirom vrste temelja i pravovremenim donošenjem mjera za suzbijanje mraza mogu se izbjeći ozbiljni problemi tokom rada kuće. Pažljiv pristup pitanju omogućit će vam da pronađete efikasnu opciju koja zahtijeva najmanje radne i financijske troškove.