Mi az a hullámzó és nem hullámzó talaj? Melyik alap megbízhatóbb hullámzó talajra építve? Mely talajok hullámzanak?

A hullámzási jelenségek alattomos és szerénytelen folyamatok, amelyek nedves agyagos, finom homokos és poros talajokban fordulnak elő szezonális fagyásuk során. Nem lehet figyelmen kívül hagyni őket, ami mindenki számára világos, még az építkezésben kevéssé ismerő fejlesztő számára is. Sokan akkor jöttek rá, amikor tavasszal egy tájház téglafalában repedést fedeztek fel, meglátták egy vázas tájház ferde ajtó- és ablaknyílásait, és egy veszélyesen megdőlt kerítésre lettek figyelmesek.

Az emelkedő jelenségek nemcsak a talaj nagy deformációi, hanem hatalmas - több tíz tonnás - erők is, amelyek nagy pusztuláshoz vezethetnek.

A hullámzó talajjelenségek épületekre gyakorolt hatásának felmérésének nehézsége azok kiszámíthatatlanságában rejlik, több folyamat egyidejű hatása miatt. Ennek jobb megértése érdekében írjunk le néhány, a jelenséggel kapcsolatos fogalmat.

Fagy hullámzó, ahogy a szakértők ezt a jelenséget nevezik, annak a ténynek köszönhető, hogy a fagyási folyamat során a nedves talaj térfogata megnő.

Ez azért történik, mert a víz térfogata 12%-kal megnövekszik, amikor megfagy (ez az oka annak, hogy a jég lebeg a vízen). Ezért minél több víz van a talajban, annál nagyobb a hullámzás. Így egy Moszkva melletti, erősen hullámzó talajon álló erdő télen 5...10 cm-rel emelkedik a nyári szintjéhez képest. Külsőleg láthatatlan. De ha egy cölöp 3 m-nél mélyebbre kerül a talajba, akkor a talaj télen történő felemelkedése nyomon követhető az ezen a cölöpön lévő jelek alapján. Az erdő talajának emelkedése akár másfélszeres is lehetne, ha nem lenne hótakaró, amely elfedné a talajt a fagyástól.

A talajokat a felborulás mértéke szerint a következőkre osztják:

– erősen billegő – 12% emelkedő;

– közepes emelés – emelés 8%;

– enyhén emelkedő – 4%-os emelkedés.

1,5 m-es fagymélységgel az erősen hullámzó talaj 18 cm.

A talaj hullámosságát annak összetétele, porozitása és talajvízszintje (GWL) határozza meg. Ugyanígy az agyagos talajok, a finom és iszapos homok a hullámos talajok közé, a durva homokos és kavicsos talajok pedig a nem hullámzó talajok közé tartoznak.

Nézzük meg, mihez kapcsolódik ez.

Először.

Agyagban vagy finom homokban a nedvesség, mint egy blotter, a kapilláris hatás miatt meglehetősen magasra emelkedik a talajvíz szintjétől, és jól megőrzi az ilyen talajt. Itt nedvesítő erők jelennek meg a víz és a porszemcsék felülete között. A durva szemcséjű homokban a nedvesség nem emelkedik, a talaj csak a talajvíz szintjének megfelelően nedvesedik. Azaz minél vékonyabb a talaj szerkezete, minél magasabbra emelkedik a nedvesség, annál logikusabb a hullámosabb talajok közé sorolni.

A víz emelkedése elérheti:
– vályogban 4...5 m;
– 1...1,5 m homokos vályogban;
– 0,5...1 m poros homokban.

Ebben a tekintetben a talaj felborításának mértéke mind a szemcseösszetételtől, mind a talajvíz vagy az árvíz szintjétől függ.

Enyhén hullámzó talaj
– 0,5 m – poros homokban;
– 1 m-en – homokos vályogban;
– 1,5 m – vályogban;
– 2 m-en – agyagokban.

Közepes folyású talaj– ha a talajvíz szintje a számított fagymélység alatt van:
– 0,5 m – homokos vályogban;
– 1 m-en – vályogban;
– 1,5 m – agyagban.

Erősen hullámzó talaj– ha a talajvíz szintje a számított fagymélység alatt van:
– 0,3 m-rel – homokos vályogban;
– 0,7 m-rel – vályogban;
– 1,0 m-rel – agyagban.

Túlzottan hullámzó talaj– ha a talajvíz szintje magasabb, mint az erősen ingadozó talajoknál.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a durva homok vagy kavics iszapos homokkal vagy agyaggal kevert keverékei teljes mértékben alkalmazhatók hullámzó talajokon. Ha a durva talajban több mint 30% iszapos-agyagos komponens van, akkor a talaj is hullámosnak minősül.

Másodszor.

A talajfagyás folyamata felülről lefelé halad, a nedves és a fagyott talaj közötti határ egy bizonyos sebességgel esik le, amelyet elsősorban az időjárási viszonyok határoznak meg. A jéggé alakuló nedvesség térfogata megnövekszik, szerkezetén keresztül a talaj alsóbb rétegeibe szorul. A talaj felborítását az is meghatározza, hogy a felülről kinyomott nedvességnek lesz-e ideje átszivárogni a talajszerkezeten vagy sem, illetve, hogy a talajszűrés mértéke elegendő-e ahhoz, hogy ez a folyamat felborítással vagy anélkül lejátszódjon. Ha a durva homok nem hoz létre ellenállást a nedvességgel szemben, és akadálytalanul folyik el, akkor az ilyen talaj fagyáskor nem tágul (23. ábra).

23. ábra Talaj a fagyvonalnál:
1 – homok; 2 – jég; 3 – fagyáshatár; 4 – víz

Ami az agyagot illeti, a nedvességnek nincs ideje kijutni rajta, és az ilyen talaj hullámzóvá válik. Egyébként a zárt térbe helyezett durva homokból készült talaj, amely lehet agyagos kút is, úgy viselkedik, mint a hullámzás (24. ábra).

24. ábra Zárt térfogatú homok hullámzik:
1 – agyag; 2 – talajvízszint; 3 – fagyáshatár; 4 – homok + víz; 5 – jég + homok; 6 – homok

Ezért a sekély alapok alatti árok durva szemcséjű homokkal van kitöltve, amely lehetővé teszi a páratartalom kiegyenlítését a teljes kerülete mentén, és kiegyenlíti a hullámzási jelenségek egyenetlenségeit. A homokos árkot, ha lehetséges, egy vízelvezető rendszerhez kell kötni, amely elvezeti az alapozás alól a felfekvő vizet.

Harmadik.

A szerkezet súlyából eredő nyomás jelenléte szintén befolyásolja a kilengési jelenségek megnyilvánulását. Ha az alapozás alapja alatti talajréteg erősen tömörödik, akkor a felborulás mértéke csökken. Ezenkívül minél nagyobb az alapfelület egységnyi nyomása, annál nagyobb a tömörített talaj térfogata az alapozás alapja alatt, és annál kisebb a felborulás mértéke.

Példa

B Moszkva régióban (fagymélység 1,4 m) egy viszonylag könnyű faházat állítottak fel közepesen nehéz talajon, sekély szalagalapzaton, 0,7 m fektetési mélységgel. Amikor a talaj teljesen megfagy, a ház külső falai közel 6 cm-t emelkedhetnek (25. ábra, a). Ha ugyanazon ház alatti alapozást azonos mélységgel oszloposra tesszük, akkor nagyobb lesz a talajra nehezedő nyomás, erősebb lesz a tömörödése, ezért a falak talajfagyása miatti emelkedése nem haladja meg a 2... 3 cm (25. ábra, b).

25. ábra A talaj felborításának mértéke az alapra nehezedő nyomástól függ:
A – a szalagalap alatt; B – oszlopos alapozás alatt;
1 – homokpárna; 2 – fagyáshatár; 3 – tömörített talaj; 4 – szalagalapozás; 5 – oszlopos alapozás

A sekély szalagalap alatti hullámzó talaj erős tömörödése akkor fordulhat elő, ha legalább három emelet magas kőházat emelnek rá. Ebben az esetben azt mondhatjuk, hogy a kilengési jelenségeket egyszerűen összetöri a ház súlya. De még ebben az esetben is megmaradnak, és repedéseket okozhatnak a falakon. Ezért egy ilyen alapon lévő ház kőfalait kötelező vízszintes megerősítéssel kell felállítani.

Miért veszélyes a hullámzó talaj? Milyen folyamatok játszódnak le bennük, amelyek a fejlesztőket megrémisztik a kiszámíthatatlanságukkal?

Hogy milyen természetűek ezek a jelenségek, hogyan kezeljük őket, hogyan kerüljük el őket, az a folyamatban lévő folyamatok természetének tanulmányozásával érthető meg.

Az ingadozó talajok alattomosságának fő oka egy épület alatti egyenetlenség

A talaj fagyási mélysége- ez nem a számított fagymélység és nem az alapozás mélysége, ez a valós fagymélység egy adott helyen, adott időpontban és adott időjárási körülmények között.

Amint már említettük, a fagyás mélységét a föld belsejéből érkező hő és a hideg évszakban felülről a talajba behatoló hideg erejének egyensúlya határozza meg.

Ha a föld hőjének intenzitása nem függ az évszaktól és a napszaktól, akkor a beáramló hideget befolyásolja a levegő hőmérséklete és a talaj páratartalma, a hótakaró vastagsága, sűrűsége, páratartalma, szennyezettsége és a felmelegedés mértéke. a nap, a helyszín fejlődése, az építmény architektúrája és szezonális használatának jellege (26. ábra).

26. ábra Építési telek befagyása:
1 – alaplemez; 2 – becsült fagymélység; 3 – nappali fagyhatár; 4 – éjszakai fagyhatár

A hótakaró vastagságának egyenetlenségei befolyásolják legjelentősebben a talajmozgás különbségét. Nyilvánvalóan nagyobb lesz a fagyás mélysége, minél vékonyabb a hótakaró réteg, annál alacsonyabb a levegő hőmérséklete és annál tovább tart a hatása.

Ha bevezetünk egy olyan fogalmat, mint a fagytartam (az idő órákban szorozva az átlagos napi mínuszos levegő hőmérséklettel), akkor az átlagos páratartalmú agyagos talaj fagyási mélysége a grafikonon látható (27. ábra).

27. ábra Fagyásmélység függése a hótakaró vastagságától

A fagytartam az egyes régiókra egy átlagos statisztikai paraméter, amelyet egy-egy fejlesztő számára nagyon nehéz felmérni, mert ez megköveteli a levegő hőmérsékletének óránkénti ellenőrzését a hideg évszakban. Ez azonban rendkívül közelítő számítással megtehető.

Példa

Ha a téli napi átlaghőmérséklet -15 °C körül van, és időtartama 100 nap (fagytartam = 100 24 15 = 36000), akkor 15 cm vastag hótakaróval a fagymélység 1 m, vastagságnál pedig 50 cm - 0 ,35 m.

Ha vastag hótakaró réteg takaróként borítja a talajt, akkor a fagyhatár felemelkedik; ugyanakkor éjjel-nappal sem nagyon változik a szintje. Éjszaka hótakaró hiányában jelentősen lecsökken a fagyhatár, nappal pedig, amikor felmelegszik a nap, felemelkedik. A talajfagyáshatár éjszakai és nappali szintje közötti különbség különösen ott szembetűnő, ahol kevés vagy nincs hótakaró, és ahol nagyon nedves a talaj. A ház jelenléte a fagyás mélységét is befolyásolja, mert a ház egyfajta hőszigetelés, még akkor is, ha nem lakik benne senki (a földalatti szellőzők télire zárva vannak).

Az a hely, ahol a ház áll, nagyon összetett talajfagyási és -emelkedési mintázatú lehet.

Például a ház külső kerülete mentén lévõ, közepesen erõs talaj 1,4 m mélységig fagyva közel 10 cm-rel emelkedhet, míg a ház középsõ része alatti szárazabb és melegebb talaj szinte nyári szinten marad.

Egyenetlen fagyás is előfordul a ház kerülete mentén. A tavaszhoz közelebb az épület déli oldalán gyakran nedvesebb a talaj, felette vékonyabb a hóréteg, mint az északi oldalon. Ezért, ellentétben a ház északi oldalával, a déli oldalon a talaj jobban felmelegszik nappal, és erősebben fagy éjszaka.

Tapasztalatból

Tavasszal, március közepén úgy döntöttem, hogy megnézem, hogyan „jár” a talaj az épített ház alatt. Az alap sarkainál (belül) járólapokká betonoztak rudakat, melyek mentén a ház súlyából ellenőriztem az alap süllyedését. Az északi oldalon 2 és 1,5 cm-t, a déli oldalon 7 és 10 cm-t emelkedett a talaj, a kút vízszintje ekkor 4 m-rel volt a talaj alatt.

Így a fagyás egyenetlenségei a területen nemcsak térben, hanem időben is megnyilvánulnak. A fagymélység szezonális és napi változásoknak van kitéve nagyon nagy határok között, és még kis területeken is nagymértékben változhat, különösen a lakott területeken.

Ha nagy területeket tisztít meg a hótól a helyszín egyik helyén, és hótorlaszokat hoz létre egy másik helyen, észrevehető, egyenetlen talajfagyást idézhet elő. Ismeretes, hogy a ház körüli cserjék ültetése megtartja a havat, 2-3-szorosára csökkentve a fagymélységet, ami jól látható a grafikonon (27. ábra).

A keskeny utak hóeltakarításának nincs nagy hatása a talajfagyás mértékére. Ha úgy dönt, hogy feltölt egy korcsolyapályát a háza közelében, vagy megtisztít egy területet az autója számára, akkor ezen a területen nagyobb egyenetlenségre számíthat a talaj fagyásában a ház alapja alatt.

Oldalirányú tapadási erők fagyott talaj az alapozás oldalfalaival a hullámzási jelenségek megnyilvánulásának másik oldala. Ezek az erők igen nagyok, és az alapozás oldalfelületének négyzetméterenként 5...7 tonnát is elérhetnek. Hasonló erők lépnek fel, ha az oszlop felülete egyenetlen, és nincs vízszigetelő bevonata. A fagyott talaj ilyen erős tapadásával a betonhoz akár 8 tonnás függőleges felhajtóerő hat egy 25 cm átmérőjű, 1,5 m mélységben lefektetett oszlopra.

Hogyan keletkeznek és hatnak ezek az erők, hogyan jelennek meg az alapítvány valós életében?

Vegyük például egy oszlopos alap megtámasztását egy világítóház alatt. Felhajló talajon a támasztékok mélysége a számított fagymélységre van beállítva (28. ábra, a). Tekintettel a szerkezet kis súlyára, a fagyfelverődés erői fel tudják emelni, méghozzá a legkiszámíthatatlanabb módon.

28. ábra Az alapozás megemelése oldalirányú tapadási erőkkel:
A – oszlopos alapozás; B – oszlopos szalag alapozás TISE technológiával;
1 – alapítványi támogatás; 2 – fagyott talaj; 3 – fagyáshatár; 4 – légüreg

A tél elején a fagyvonal csökkenni kezd. A fagyott, erős talaj erőteljes tapadási erővel ragadja meg az oszlop tetejét. De amellett, hogy növeli a tapadási erőket, a fagyott talaj térfogata is megnövekszik, aminek következtében a talaj felső rétegei megemelkednek, és megpróbálják kihúzni a támasztékokat a talajból. De a ház súlya és az oszlop talajba ágyazásának erői ezt nem teszik lehetővé, amíg a fagyott talajréteg vékony, és az oszlop tapadási területe kicsi. Ahogy a fagyásvonal lefelé mozog, a fagyott talaj és a pillér közötti tapadási terület növekszik. Eljön a pillanat, amikor a fagyott talaj tapadási ereje az alap oldalfalaihoz meghaladja a ház súlyát. A fagyott talaj kihúzza az oszlopot, alatta egy üreget hagyva, amely azonnal elkezd megtelni vízzel és agyagszemcsékkel. Egy szezon során erősen ingadozó talajon egy ilyen oszlop 5-10 cm-rel emelkedhet. Egy ház alatti alaptámaszok emelkedése általában egyenetlenül történik. A fagyott talaj felolvadása után az alappillér általában nem tér vissza magától az eredeti helyére. Minden évszakkal nő a talajból kijövő támaszok egyenetlensége, a ház megdől, leromlik.Egy ilyen alap „kezelése” nehéz és költséges munka.

Ez az erő 4...6-szorosára csökkenthető, ha a kútba betonkeverékkel való feltöltése előtt a kút felületét a kútba helyezett tetőfedő köpennyel elsimítjuk.

Az eltemetett szalagalap ugyanúgy felemelkedhet, ha nincs sima oldalfelülete, és nem terhelik felül nehéz házzal vagy betonpadlóval (4. ábra).

A süllyesztett szalag- és oszlopalapozás alapszabálya (alul tágulás nélkül): Az alapozás megépítését és a ház súlyával való terhelését egy szezon alatt kell befejezni.

A TISE technológiával készült alappillér (28. ábra, b) nem emelkedik fel a pillér alacsonyabb tágulása miatt, a felborzolt fagyott talaj tapadási erői miatt. Ha azonban várhatóan nem ugyanabban az évszakban terhelik házzal, akkor egy ilyen pillérnek megbízható merevítéssel kell rendelkeznie (4 db 10...12 mm átmérőjű rúd), ami megakadályozza, hogy a pillér meghosszabbított része a elválasztva a hengerestől. A TISE támasz kétségtelen előnye a nagy teherbíró képessége és az, hogy felülről terhelés nélkül télre hagyható. Semmilyen fagy nem fogja felemelni.

Az oldalsó tapadási erők szomorú tréfát űzhetnek azokkal a fejlesztőkkel, akik nagy teherbírású oszlopos alapot készítenek. Az extra alappillérek valóban szükségtelenek lehetnek.

A gyakorlatból

Alappillérekre építettek egy faházat, nagy üvegezett verandával. Az agyag és a magas talajvízszint a fagymélység alatti alapozást tette szükségessé. A széles veranda padlója közbenső alátámasztást igényelt. Szinte minden korrektül történt. A tél folyamán azonban a padló csaknem 10 cm-t emelkedett (29. ábra).

29. ábra A veranda mennyezetének megsemmisülése a fagyott talaj támasztékhoz való tapadási ereje miatt

Ennek a pusztulásnak az oka világos. Ha a ház és a veranda falai súlyukkal ellensúlyozni tudták az alappillérek fagyos talajú tapadási erejét, akkor a könnyű padlógerendák ezt nem tudták.

Mit kellett volna tenni?

Jelentősen csökkentse a központi alappillérek számát vagy átmérőjét. A tapadási erők csökkenthetők az alappillérek több rétegű vízszigeteléssel (kátránypapír, tetőfedő) vagy durva homokréteg kialakításával az oszlop körül. A pusztulás elkerülhető lenne egy masszív rácsszalag létrehozásával is, amely ezeket a támaszokat összeköti. Az ilyen támasztékok emelkedésének csökkentésének másik módja az, hogy sekély oszlopos alapozásra cseréljük őket.

Extrudálás– a fagyásmélység felett fektetett alap deformálódásának, tönkremenetelének legkézzelfoghatóbb oka.

Mivel magyarázható ez?

Extrudálás szükséges napidíj a fagyáshatár áthaladása az alapozás alsó tartósíkja mellett, ami sokkal gyakrabban fordul elő, mint a támaszok felemelése oldalirányú tapadási erők hatására. szezonális karakter.

Hogy jobban megértsük ezeknek az erőknek a természetét, képzeljük el a fagyott talajt lemez formájában. Télen egy ház vagy bármilyen más szerkezet biztonságosan befagy ebbe a kőszerű födémbe.

Ennek a folyamatnak a fő megnyilvánulásai tavasszal láthatók. A ház déli fekvésű oldalán elég meleg van napközben (szél nélkül akár napozni is lehet). A hótakaró elolvadt, a talajt tavaszi cseppek nedvesítették meg. A sötét talaj jól elnyeli a napfényt és felmelegszik.

Egy kora tavaszi csillagos éjszakán különösen hideg (30. ábra). A tető túlnyúlása alatti talaj erősen lefagy. A fagyott talajból alulról párkány nő, amely a födém erejével erősen tömöríti az alatta lévő talajt, mivel a nedves talaj fagyáskor kitágul. Az ilyen talajtömörítés ereje óriási.

30. ábra Fagyott talaj födém éjszaka:
1 – fagyott talaj lemez; 2 – fagyáshatár; 3 – talajtömörödés iránya

Egy 1,5 m vastag, 10x10 m-es fagyott talajlemez több mint 200 tonna súlyú lesz, a párkány alatti talajt megközelítőleg ugyanekkora erővel tömörítik. Az ilyen expozíció után a „lemez” kiemelkedése alatti agyag nagyon sűrűvé és gyakorlatilag vízállóvá válik.

Eljött a nap. A ház közelében lévő sötét talajt különösen felmelegíti a nap (31. ábra). A páratartalom növekedésével a hővezető képessége is nő. A fagyásvonal felemelkedik (a párkány alatt ez különösen gyorsan történik). A talaj felolvadásával a térfogata is csökken, a tartó alatti talaj meglazul, és olvadáskor rétegenként saját súlya alá esik. A talajban sok repedés képződik, amelyeket felülről töltenek meg vízzel és agyagrészecskék szuszpenziójával. Ugyanakkor a házat az alap és a fagyott talaj födém és a támaszték közötti tapadási erők tartják a kerület többi részén.

31. ábra Fagyott talaj födém a nap folyamán:
1 – fagyott talaj lemez; 2 – fagyhatár (éjszaka); 3 – fagyáshatár (nap); 4 – leolvasztó üreg

Ahogy leszáll az éjszaka A vízzel teli üregek megfagynak, megnövekednek a térfogatuk és úgynevezett „jéglencsékké” válnak. Ha a fagyáshatár emelkedésének és süllyedésének amplitúdója egy nap alatt 30-40 cm, az üreg vastagsága 3-4 cm-rel nő, a lencse térfogatának növekedésével együtt a támaszunk is emelkedik . Több ilyen nap-éjszaka alatt a támaszték, ha nincs erősen megterhelve, időnként 10-15 cm-t megemelkedik, mint egy emelő, a födém alatt nagyon erősen tömörödött talajon nyugszik.

Visszatérve a födémünkre, megjegyezzük, hogy a szalagalapozás sérti magának a födémnek az integritását. Az alapozás oldalsó felülete mentén van vágva, mert a bitumen bevonat, amellyel bevonják, nem hoz létre jó tapadást az alap és a fagyott talaj között. A fagyott talajból készült födém, amely kiemelkedésével nyomást hoz létre a talajon, magától emelkedni kezd, a födém törési zónája pedig kinyílik, és megtelik nedvességgel és agyagszemcsékkel. Ha a szalagot a fagyás mélysége alá temetik, akkor a födém felemelkedik anélkül, hogy magát a házat megzavarná. Ha az alapozás mélysége nagyobb, mint a fagyás mélysége, akkor a fagyott talaj nyomása megemeli az alapot, és ekkor elkerülhetetlen a tönkremenetele (32. ábra).

32. ábra Fagyott talaj födém hibával az alapsáv mentén:
1 – lemez; 2 – hiba

Érdekes elképzelni, hogy egy fagyott talajlapot fejjel lefelé fordítanak. Ez egy viszonylag sík felület, amelyen éjszaka helyenként (ahol nincs hó) dombok nőnek, amelyek nappal tavakká alakulnak. Ha most visszaállítja a födémet az eredeti helyzetébe, akkor ott, ahol a dombok voltak, jéglencsék keletkeznek a talajban. Ezeken a helyeken a fagyás alatti talaj erősen tömörödik, felette pedig éppen ellenkezőleg, meglazul. Ez a jelenség nemcsak a beépített területeken jelentkezik, hanem minden olyan helyen, ahol a talaj felmelegedésében és a hótakaró vastagságában egyenetlenségek vannak. Ennek a sémának megfelelően jelennek meg a szakemberek által jól ismert jéglencsék agyagos talajokban. Az agyaglencsék kialakulásának természete homokos talajban ugyanaz, de ezek a folyamatok sokkal tovább tartanak.

Sekély alappillér megemelése

Az alaposzlopot fagyott talajjal emelik meg úgy, hogy a fagyasztóvonalat naponta áthaladják az alapja mellett. A folyamat a következőképpen zajlik.

Amíg a talajfagyás vonala a pillér tartófelülete alá nem esik, maga a támasz mozdulatlan (33. ábra, a). Amint a fagyásvonal az alapozás alapja alá esik, azonnal működésbe lép a kilengési folyamatok „jackje”. A tartó alatt elhelyezkedő, térfogatban növekvő fagyott talajréteg felemeli azt (33. ábra, b). A vízzel telített talajok fagyfelhajtóereje igen nagy, eléri a 10…15 t/m²-t. A következő felmelegítéssel a tartó alatti fagyott talajréteg felolvad, és térfogata 10%-kal csökken. Magát a tartót a fagyott talaj lemezéhez való tapadási erők emelt helyzetben tartják. A tartó talpa alatt kialakított résbe talajszemcséket tartalmazó víz szivárog be (33. ábra, c). A fagyáshatár következő csökkenésével az üregben lévő víz megfagy, és a tartó alatti fagyott talajréteg térfogata megnövekedve tovább emeli az alaposzlopot (33. ábra, d).

Meg kell jegyezni, hogy az alaptámaszok emelésének ez a folyamata napi (többszörös) jellegű, és a támasztékok fagyott talajon történő tapadási erők általi extrudálása szezonális (szezononként egyszer).

A pillérre ható nagy függőleges terhelés hatására a támaszték alatti, felülről nyomás hatására erősen tömörített talaj enyhén hullámossá válik, és a fagyott talaj felolvasztása során vékony szerkezetén keresztül magából a támaszték alól kinyomódik a víz. Ebben az esetben a támaszték felemelése gyakorlatilag nem történik meg.

33. ábra Az alappillér megemelése hullámzó talajjal;
A, B – a fagyvonal felső szintje; B, D – a fagyvonal alsó szintje;
1 – grillező szalag; 2 – alappillér; 3 – fagyott talaj; 4 – a fagyvonal felső helyzete; 5 – a fagyvonal alsó helyzete; 6 – víz és agyag keveréke; 7 – jég és agyag keveréke

A felfutó talaj olyan talajtömeg, amely télen kitágul, és erős nyomást gyakorol az alapfalakra. A szerkezet megsemmisüléséhez, a gödörből való „kiszorulásához” vezet.

Vannak olyan típusú szerkezetek, amelyek ilyen körülmények között építhetők, és a munka szabályainak listája: tól a megerősítésig.

A területi hullámzás intenzitásának kiszámítása

Ahhoz, hogy saját kezűleg számítsa ki a talaj felborításának mértékét egy építkezésen használja a következő képletet: E = (H - h) / h, ahol:

E – a talaj felborulási fokának felel meg;
h – a talajtömeg fagyás előtti magassága;
H – a talajtömeg fagyás utáni magassága.

A mérték kiszámításához nyáron és télen megfelelő méréseket kell végezni. A talaj hullámzónak tekinthető amelynek magassága 1 cm-rel megváltozott 1 m-rel fagyáskor. Ebben az esetben az „E” 0,01 együtthatóval egyenlő.

A magas nedvességtartalmú talajok érzékenyebbek a felborulási folyamatokra. Amikor fagy, jég állapotba tágul, és ezáltal megemeli a talajszintet. Könnyű talajnak minősülnek: agyagos talajok, vályogok és homokos vályogok. Az agyag nagyszámú pórus jelenléte miatt jól megtartja a vizet.

Mi a hullámzó talaj és miért veszélyes? (videó)

Hogyan lehet eltávolítani a földre ugrás hatásait?

Vannak egyszerű módszerek, amelyekkel saját kezűleg távolíthatja el az alap körüli hullámzást:

Az alap alatti és körüli talajréteg cseréje nem dúsító réteggel.
Alapozás a fagyos réteg alatti talajtömegre.
A szerkezet szigetelése a talaj fagyásának megakadályozására.
Vízelvezetés

Az első módszer a leginkább munkaigényes. Ehhez a talaj fagypontja alatti mélységben el kell távolítani a felgyülemlett talajt, és a helyét erősen tömörített homokkal kell feltölteni.

Nagy teherbírást mutat, és nem tartja vissza a nedvességet. Az ásatási munkák nagy mennyisége miatt ez a legkevésbé népszerű, bár hatékony módja a felborulás elleni küzdelemnek. Ez a technika hatékony alacsony épületek, sekély mélyedések, például pajta fektetéséhez.

A második módszer sajátossága, hogy megszünteti a felborulás hatását az alapzat alján, de megőrzi azt, ha az alap falaira van kitéve. A falakra nehezedő oldalnyomás átlagosan 5 t/1 m2. Segítségével téglaházakat építhet.

A harmadik módszer lehetővé teszi, hogy saját kezűleg sekély alapot készítsen egy magánház számára, nehéz körülmények között. A módszer lényege, hogy az alap kerülete mentén szigetelést helyezzen el annak teljes mélységében. Az anyag kiszámítása a következőképpen történik: ha magassága 1 m, akkor a szigetelés szélessége 1 m.

A ház vagy pajta körüli víz elvezetéséhez vízelvezetőt kell építeni. Az épülettől 50 cm-re lévő árok, melynek mélysége megegyezik az építmény szintjével. A vízelvezető árokba műszaki lejtőn egy perforált csövet fektetnek le, és geotextíliába csomagolják, majd kaviccsal és durva homokkal töltik fel.

Az alábbiakban megvizsgáljuk, hogy milyen típusú alapokat lehet használni a felborulásra hajlamos talajon.

Sekély szalag alapozás hullámzó talajon

A ház vagy pajta erős alapozásának hatékony módja a sekély (kis mélységű) szalagalapozás hullámzó talajokon. Ez egy betoncsík erősítő elemekkel, az épület teljes kerülete mentén és olyan helyeken, ahol teherhordó falak fekszenek.. Ha saját kezűleg szeretne sekély alapot készíteni, kövesse az alábbi lépéseket:

, 50-70 cm mély A szélességet magának az alapnak a szélessége, plusz zsaluzat, szigetelés vagy vízszigetelés, valamint dekoráció alapján számítjuk ki.
Fektesse le a nyitott árok lejtőit vízszigeteléssel. Erre a célra tetőfedőt és fóliát használnak.
Töltse fel az ásást 20-30 cm-es tömörített homokkal. Az anyag tömörítéséhez rendszeresen meg kell nedvesíteni vízzel.
Helyezze el a zsaluzatot bármilyen rendelkezésre álló anyagból (deszka,).
Helyezzen vízvédő gátat a homokra.
Készítsen egy 12 mm-es rúdátmérőjű erősítő szalagot.
Töltse fel a sekély alapot betonhabarccsal.
Folyékony habarccsal fektesse be a megerősítő heveder második rétegét a sekély alapozásba (ez a tulajdonság csak a sekély alapozáshoz szükséges)

A hegesztést nem használják az erősítés csatlakoztatására. A nem eltemetett alap merevebbé tételéhez 20 cm hosszú vezetéket használnak.

Oszlopos alapozás hullámzó talajon

A szerkezettel ház vagy istálló fektethető ingadozó talajra, amelynek fagyszintje nem haladja meg a másfél métert. Az oszlopos alapozás kész cölöpökre épült. Magasságuk eléri a 3-4 métert.

Ha kis épületet tervez építeni, akkor az olyan típusú cölöpök, mint a fából vagy vasbetonból készült, valamint a csavaros cölöpök hatékonyak. A fa kevésbé tartós anyag az alapozáshoz.

Az oszlopos alapozás a talajfagyás szintje alatt van lefektetve, így csak az oldalirányú kilengési nyomás marad fenn. Az eltemetett szalagszerkezetekhez képest elenyésző, mivel a cölöp területe kisebb.

Az alappillérek minden típusa közül a csavaros cölöpök a legkényelmesebbek. Ha segítségükkel oszlopos alapot szeretne készíteni, nem kell kutakat fúrnia. A csavarlapátok minden munkát elvégeznek.

A cölöpszerkezethez minden vizes talajtípus hozzáfér: mocsaras, nyirkos területek. Az épület merevségének biztosítása érdekében a pillérek tartó-horgony platformokkal vannak összekötve. Ehhez az oszlopokat a talajba csavarják.

Felületükön zsaluzatot kell készíteni, fémhuzallal varrott megerősítő keretet kell kihelyezni, és meg kell tölteni betonkeverékkel. A betoncsík szintjének kiszámítása megegyezik a talaj felszínével vagy valamivel az alatt.

A TISE technológia egy új módja a felemelkedés elleni küzdelemnek

A saját kezű alapozáshoz a legolcsóbb kivitel a TISE. Ez egy olyan szerkezet, amelynek cölöpöit rács köti össze. A Chise használható tégla-, keret- vagy kőépítéshez.

Födémalapozás billenő körülmények között

Vannak más módok is az alapozás megépítésére hullámzó talajokon. A TISE mellett sekély és oszlopos alapozást, födémalapozást is alkalmaznak. Ez az egyik, amely ellenáll a kilökődésnek a talp nagy területe miatt.

Hatékony egyszerű épületkialakítással, ha az alap négyzet vagy téglalap. Az anyagok kiszámítása azt mutatja, hogy ez a legdrágább, de nem kevésbé megbízható szerkezet. Betonból vagy vasbetonból készül.

A monolit alapozás alacsony alapot igényel. A monolit födém szélességének kiszámítása attól függően történik, hogy milyen anyagot használnak a falak építéséhez.

Az átlagos mutató 15-35 cm-es paramétereknek felel meg, például faszerkezeteknél 15 cm, téglánál pedig 20 cm. A közművezetékek födémbe történő lefektetéséhez előzetesen megfelelő átmérőjű lyukakat kell készíteni.

Az, hogy milyen típusú alapot kell választani - sekély, oszlopos, födém vagy TISE - a technológia használatának képességétől, a ház méretétől, konfigurációjától és a fejlesztő pénzügyi lehetőségeitől függ.

A legtöbb ház mérsékelt égövi régiókban épül, de ez nem jelenti azt, hogy az épületek építése során ne merülnének fel problémák. Ezek közé tartozik a dús talaj. A helyzet az, hogy fagyos körülmények között az épület alapja gyorsan megrepedhet, aminek következtében az alap épsége és ennek megfelelően az alap szilárdsága is megsérül.

Az ilyen problémák megoldására számos módszer létezik. Mielőtt azonban bármilyen intézkedést megtenne, figyelembe kell vennie a föld hullámzásának sajátosságait.

Hogyan történik a felborulás

Mivel a víz sűrűsége nagyobb, mint a jégé, a fagyási folyamat során térfogata felfelé változik. Ennek alapján a talajban lévő nedvesség hatására a tömege kitágul. Itt alakult ki a fagyfelhajtó erők, vagyis a talajtágulás folyamatát befolyásoló erők fogalma. Magát a talajt ebben az esetben hullámzónak nevezzük.

Egészséges! A talajtágulási szint általában 0,01. Ez azt jelenti, hogy ha a föld felső rétege 1 m mélységig lefagy, a talaj térfogata 1 cm-rel vagy annál nagyobb mértékben megnő.

Maga a fagyfelverődés több okból is előfordul:

A felső vízadó mélysége miatt. Ha a víz a felszín közelében helyezkedik el, akkor még akkor is hatástalan lesz, ha az agyagot kavicsos homokkal helyettesítik.
A talaj fagyásának mélysége alapján a hideg időszakban egy adott régióban.
A talaj típusától függően. Az agyag és a vályog tartalmazza a legtöbb vizet.

A talaj összetétele és az éghajlati viszonyok alapján megkülönböztetjük a hömpölygő és nem dús talajokat.

Mi a különbség az emelő és a nem emelő alapok között?

A GOST 25100-2011 szerint 5 talajcsoport van, amelyek különböznek a felborulás szintjétől:

Túlzottan hullámzó (talajtágulási szint több mint 12%);
Erősen emelkedő – 12%;
Közepes emelkedés - körülbelül 8%;
Alacsony emelkedés – körülbelül 4%;
Nem emelkedő – kevesebb, mint 4%.

Az utolsó kategória feltételesnek tekinthető, mivel a vizet nem tartalmazó talaj gyakorlatilag nem létezik a természetben. Az ilyen alapok csak gránitot és durva kőzeteket tartalmaznak, de a mi körülményeink között az ilyen talajok rendkívül ritkák.

Amikor arról beszélünk, hogy mi az a hullámos talaj és hogyan definiáljuk, érdemes figyelembe venni az összetételét és a talajvíz szintjét.

Hogyan lehet önállóan meghatározni a talaj felborításának mértékét

Annak „otthon” meghatározására, hogy van-e hullámzó talaj az Ön telephelyén, a legegyszerűbb módja, ha ásunk egy körülbelül 2 m mély gödröt (függőleges ásatás), és várunk néhány napot. Ha az ásott gödör alján nem képződött víz, akkor további 1,5 m kutat kell fúrni (ehhez kerti fúrót használnak). Amikor víz jelenik meg a kútban, a talajvízszint és a felszín közötti távolság deszkával mérik.

A talaj típusának meghatározásához elegendő a talaj szemrevételezése. Ezen adatok alapján hozzávetőleges következtetések vonhatók le a föld hideg évszakban tapasztalható tágulásának mértékéről.

Ha a talaj enyhén hullámzik, akkor a talajvíz szintje a számított fagymélység alatt lesz. Ez az érték közvetlenül függ a talaj típusától:

iszapos homok - 0,5 m;
homokos vályog - legfeljebb 1,0 m;
vályog - 1,5 m;
agyag – 2 m.

Ha a talaj közepes hullámúnak van besorolva, akkor a talajvíz szintje a fagypont alatt lesz:

0,5 m, ha a homokos vályog dominál;
1,0 m – vályog;
1,5 – agyag.

Ha a talaj erősen hullámos, akkor a talajvíz szintje alacsonyabb lesz:

0,3 m – ha a talaj főleg homokos vályogból áll;
0,7 m – vályog;
1,0 m – agyag.

Ha az agyag és a vályog elég közel helyezkedik el a talaj számított fagyási mélységéhez, akkor ez nem a legjobb alap egy sekély alapozáshoz. Ez azonban nem jelenti azt, hogy lehetetlen ilyen talajokra építeni.

Hogyan lehet megoldani a talajok hullámzó problémáját

Számos módja van a talaj felhordásának csökkentésére. Nézzük a leggyakoribbakat.

Talajcsere

A talaj cseréje a legmunkaigényesebb és legdrágább folyamat, mivel ez magában foglalja a talaj teljes eltávolítását a jövőbeni építkezés helyén. Ezt követően új talajt vagy durva homokot és kavicsot töltenek be, és nem dúsított talajra fektetik az alapozást.

Az épület súlyozása

Minél könnyebb az épület, annál valószínűbb, hogy a föld nyomása alá kerül, ami a hideg évszakban megduzzad. Hogy ez ne forduljon elő, javasolt masszívabb épületek építése. Ez azonban komoly anyagi költségekkel is jár.

Födémalap építése

További súlyt adhat az épületnek, és megakadályozhatja a talajnyomást, ha a ház alapjaként födémalapot szerel fel. A talajba eltemetett, 20 cm-nél magasabb szilárd, monolit födém ki van téve a fagyos erőknek, de ebben az esetben télen egyszerűen egyenletesen felemelkedik, és a levegő hőmérsékletének emelkedésekor felveszi eredeti helyzetét.

Technikailag a födémalap építése nem nehéz (a nehézségek csak a szakaszban merülhetnek fel), azonban egy ilyen alapozás drága is lesz.

Cölöpalap szerelése

Ha kevés költséggel szeretne boldogulni, akkor a legolcsóbb megoldás a cölöpalap telepítése. Érdemes azonban megfontolni, hogy az ilyen szerkezetek csak könnyű házakhoz alkalmasak (keret, szippanelekből készült szerkezetek stb.).

Alapvető alapként a következők alkalmasak:

csavarcölöpök, amelyeket közvetlenül a fagypont alatt csavarnak a talajba;
megerősített szerkezetek (ebben az esetben kutakat kell készíteni, és tetőfedőbe csomagolt rudakat és fémkeretet kell beépíteni).

A cölöpök felszerelése után az elemeket teherelosztó födémekkel vagy gerendákkal (rács) kötik össze, amelyeket a leendő épület kerülete mentén helyeznek el, és polisztirol habbal vagy expandált polisztirol szigetelnek.

Egyes építők 60 cm magas téglaoszlopos szerkezeteket emelnek hullámzó talajon, és körülbelül 15 cm-rel mélyítik el, de az ilyen alapok csak pavilonokhoz, nyári konyhákhoz és egyéb, nem lakóépületekhez alkalmasak.

A ház állandó fűtése

Ha összehasonlítjuk a fűtött és fűtetlen ház alatt található talaj hőmérsékletét, akkor az első esetben majdnem 20% -kal magasabb lesz. Ennek megfelelően, ha egész évben emberek laknak az épületben, és az épület fűtött, akkor a kilengési erő minimálisra csökken.

Talaj vízelvezetés

A talaj felrepedésének elkerülése érdekében csökkentheti a talaj víztartalmát. Ehhez egy vízelvezető kutat kell építeni, amely bizonyos távolságra lesz az épülettől. Egy ilyen rendszer felépítéséhez szüksége lesz:

Áss egy árkot a ház körül.
Helyezzen bele csöveket, oldalain kis lyukakkal. Annak érdekében, hogy a víz gravitációs úton elvezethető legyen a házból, a csöveket a vízelvezető kút felé enyhe lejtőn kell lefektetni. Ennek megfelelően minél közelebb van a csővezeték a kúthoz, annál mélyebbre fektetik.
Fedje le a csöveket kaviccsal és fedje le geotextíliával.

Talaj hőszigetelése

A talaj hullámosodásának csökkentése érdekében vakterületet építhet. Általában egy ilyen szerkezetet az épület kerülete körül készítenek, hogy megvédjék az alapot az esővíztől. De ha erősebb hőszigetelést készít a vak területről, akkor télen csökkenthető a föld tágulási szintje.

A szigetelt vakterület elkészítéséhez be kell tartania a következő ajánlásokat:

A vak terület szélessége 1-1,5 m-rel nagyobb legyen, mint a talaj fagyási szélessége.
Javasoljuk, hogy a vak terület alapjául homokot használjon, amelyet gondosan tömörítenek és vízzel kiöntnek.
Habosított polisztirol vagy bármilyen más szigetelés kerül a homokra körülbelül 10 cm-es rétegben.
A tetejére vízszigetelést (tetőfedő filc) helyeznek.
A vízszigetelő rétegre zúzott követ raknak, és mindent betonnal töltenek fel.
A betonozás előtt 4 mm átmérőjű, 15 x 15 mm cellaméretű acélhálóval javasolt a megerősítés.

Őrizetben

Tudva, hogy mely talajok dominálnak a helyszínen, kiszámolhatja a felborulás mértékét, ennek megfelelően kiválaszthatja a legjobb lehetőséget az alapozás elrendezésére vagy a talaj nedvességtartalmának csökkentésére. Egyes építők emellett szigetelik az alapot, mivel ez csökkenti a nedvesség hatását a ház betonalapzatára.

Az "Ajánlások hullámos talajon történő alapozás kialakításához" tudományos kutatások eredményei és a hullámos talajon történő alapozás legjobb gyakorlatainak általánosítása alapján állították össze.

Az Ajánlások mérnöki, rekultivációs, építési, szerkezeti és hőkémiai intézkedéseket fogalmaznak meg a talajok fagyos felborulása miatt az épületek és építmények alapjaira gyakorolt káros hatások leküzdésére, valamint alapvető követelményeket adnak a nulla ciklusú építési munkákhoz.

Az ajánlások azoknak a tervező és kivitelező szervezetek mérnöki és műszaki dolgozóinak szólnak, akik épületek és építmények alapozásának tervezését és kivitelezését végzik hullámzó talajon.

ELŐSZÓ

A talajok fagyos erőinek hatása évente nagy anyagi károkat okoz a nemzetgazdaságban, ami az épületek és építmények élettartamának csökkenésében, az üzemeltetési feltételek romlásában és a sérült épületek és építmények éves javításának jelentős pénzbeli költségeiben áll. , deformált szerkezetek korrekciójára.

A Szovjetunió Állami Építési Bizottságának Alapozások és Földalatti Építmények Kutatóintézete elméleti és kísérleti tanulmányok alapján, a fejlett építési tapasztalatok figyelembe vételével az alapok deformációi és a fagykihúzó erők csökkentése érdekében új és javított, jelenleg meglévő talaj elleni intézkedéseket dolgozott ki. deformáció fagyasztás és felolvasztás során.

Az épületek, építmények szilárdsági, stabilitási és használhatósági tervezési feltételeinek biztosítása hullámzó talajon az építési gyakorlatban mérnöki-rekultivációs, építési-építőipari és termokémiai intézkedések alkalmazásával valósul meg.

A mérnöki és rekultivációs intézkedések alapvetőek, mivel ezek a normál fagymélység zónájában lévő talajok lecsapolását és a talajréteg nedvességtartalmának csökkentését célozzák 2-3 m-rel a szezonális fagyás mélysége alatt.

Az alapok fagylökődési ereje elleni építési és szerkezeti intézkedések célja, hogy az alapozási szerkezeteket és részben az alap feletti szerkezeteket hozzáigazítsák a talajok fagylökődésének hatóereihez, illetve azok fagyás és olvadás során bekövetkező deformációihoz (például a típus megválasztásához). az alapok talajba való elhelyezésének mélysége, a szerkezetek merevsége, az alapok terhelése, a fagymélység alatti talajban való rögzítése és sok más szerkezeti eszköz).

A javasolt építő jellegű intézkedések egy része a legáltalánosabb megfogalmazásban, megfelelő specifikáció nélkül szerepel, mint például az alapok alatti homok-kavics vagy zúzottkő párna réteg vastagsága, amikor a hullámos talajt nem dörzsölő talajra cserélik, a hőszigetelő bevonatok rétegének vastagsága az építés során és az üzemeltetés ideje alatt stb.; Az építési tapasztalatok alapján részletesebb ajánlásokat adunk az orrmelléküregek nem duzzadó talajjal való feltöltésének méretére és a hőszigetelő alátétek méretére a talajfagyás mélységétől függően.

A tervezők és kivitelezők segítségére példákat adunk a szerkezeti intézkedések számításaira, valamint javaslatokat adunk az előregyártott alapok rögzítésére (állvány monolit csatlakoztatása horgonylemezzel, hegesztéssel és csavarokkal történő összekapcsolás, valamint előregyártott vasalat rögzítése) beton szalagalapok).

Az építésre javasolt szerkezeti intézkedések számítási példái első alkalommal kerültek összeállításra, ezért nem mondhatják maguknak, hogy kimerítő és hatékony megoldást jelentenek minden, a talajok fagyosodása káros hatásai elleni küzdelemben felmerülő kérdésekre.

A hőkémiai intézkedések elsősorban a fagyos erők és az alapok deformációjának mértékének csökkentését jelentik a talaj fagyásakor. Ezt az alapok körüli talajfelületen az ajánlott hőszigetelő bevonatok, a talajfűtést szolgáló hűtőfolyadékok és a talaj fagyási hőmérsékletét és a fagyott talaj tapadási erőit az alapsíkokhoz ható kémiai reagensek alkalmazásával érik el.

A felborulásgátló intézkedések előírása során elsősorban az épületek és építmények jelentőségétől, a technológiai folyamatok jellemzőitől, az építési hely hidrogeológiai adottságaitól és a terület klimatikus adottságától javasolt vezérelni. A tervezés során előnyben kell részesíteni azokat az intézkedéseket, amelyek kizárják az épületek és építmények fagyálló erők általi deformálódását mind az építési időszak alatt, mind a teljes élettartamuk során. Az ajánlásokat a műszaki tudományok doktora, M. F. Kiselev állította össze.

1. ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK

1.2. Az ajánlásokat az SNiP II-B.1-62 "Épületek és építmények alapjai. Tervezési szabványok", SNiP II-B.6-66 "Épületek és építmények alapjai és alapjai permafrost talajon" című fejezetek főbb rendelkezéseivel összhangban dolgozták ki. . Tervezési szabványok", SNiP II-A.10-62 "Épületszerkezetek és alapok. Tervezési alapelvek" és SN 353-66 "Irányelvek a lakott területek, vállalkozások, épületek és építmények tervezéséhez az északi építési-éghajlati övezetben " és az építési célú talajkutatás általános követelményei szerint végzett mérnökgeológiai és hidrogeológiai felmérésekhez használhatók fel. A mérnökgeológiai felmérések anyagainak meg kell felelniük a jelen Ajánlások 1.6. pontjában foglalt követelményeknek.

Jegyzet. Az ajánlások nem vonatkoznak azokra a helyekre, ahol a talaj szezonális fagyása összeolvad a permafrost talajjal.

1.3. Fagyveszélyes (fagyveszélyes) talajok azok a talajok, amelyek fagyáskor hajlamosak térfogatnövekedésre. A talajtérfogat változása a nappali talajfelszín fagy közbeni emelkedésében és olvadáskor történő süllyedésében mutatkozik meg, ami az épületek, építmények alapjainak, alapjainak károsodását eredményezi.

Nedves talajok közé tartoznak a finom és iszapos homok, homokos vályogok, vályogok és agyagok, valamint durva talajok, amelyek töltőanyagként több mint 30 tömeg%-ban 0,1 mm-nél kisebb szemcséket tartalmaznak, és nedves körülmények között megfagynak. Nem ingadozó (nem fagyveszélyes) talajok közé tartoznak a sziklás, durva szemcséjű, 0,1 mm-nél kisebb átmérőjű, 30 tömeg%-nál kisebb talajszemcséket tartalmazó talajok, a kavicsos, durva és közepes méretű homok.

1.4. A granulometrikus összetételtől, a természetes páratartalomtól, a talajfagyás mélységétől és a talajvízszinttől függően a fagyás során deformálódni hajlamos talajokat az 1. táblázat szerint a fagyhajlás mértéke szerint felosztjuk: erősen hullámzó, közepesen hullámzó, enyhén hullámzó és feltételesen nem. ziháló.

Asztal 1

A talajok felosztása a fagyosodás mértéke szerint


A talaj felmosódásának mértéke a konzisztenciánál	A talajvízszint helyzete talajoknál m-ben
	finom homok	poros homok	vályog
I. Erősen billegő 0,5-nél
II. Közepes emelkedés 0.250,5-nél
III. Kissé emelkedik 00.25-kor
IV. Feltételesen nem fodros 0-nál

Megjegyzések: 1. A talaj felborítási foka szerinti megnevezését akkor fogadjuk el, ha két mutató közül az egyik teljesül, ill.

2. Az agyagos talajok konzisztenciáját a szezonális fagyrétegben lévő talajnedvesség súlyozott átlagértékként határozza meg. Az első réteg talajnedvességét 0-0,5 m mélységig nem veszik figyelembe.

3. Az érték meghaladja a talajfagyás számított mélységét m-ben, azaz. a talajvízszint mélysége és a talajfagyás számított mélysége közötti különbséget a következő képlet határozza meg:

Hol van a távolság a tervezési jeltől a talajvízszintig m-ben;

- a talaj fagyásának számított mélysége m-ben az SNiP II-B.1-62 fejezet szerint.

1.5. Az 1. táblázatban megadott talajfelosztásoknál a konzisztenciamutató alapján a felborulás mértéke szerint figyelembe kell venni a talajnedvesség esetleges változását a szezonális fagyrétegben mind az építési időszakban, mind az épületek, építmények teljes működési ideje alatt. .

1.6. A talajmozgás mértékének meghatározásánál a hidrogeológiai és talajkutatási anyagokat kell alapul venni (a talaj összetétele, páratartalma és talajvízszintje, amely az építési területet a szabványos talajfagyási mélység legalább kétszeresének megfelelő mélységig képes jellemezni a talajtól számítva). tervezési jel).

1.7. A fagyás és olvadás során deformációnak kitett, hullámzó talajon lévő épületek és építmények alapjait és alapjait a következők figyelembevételével kell kialakítani:

a) talajmozgás mértéke;

b) a terep, a csapadék ideje és mennyisége, a hidrogeológiai rezsim, a talaj nedvességviszonyai és a szezonális fagyás mélysége;

c) az építkezés napsugárzásnak való kitettsége;

d) az építmények rendeltetése, élettartama, jelentősége és működési feltételeik;

e) az alapozási tervek műszaki és gazdasági megvalósíthatósága, az építés munkaintenzitása és ütemezése, valamint az építőanyag-megtakarítás;

f) a talajok hidrogeológiai állapotának, nedvességtartalmának megváltoztatásának lehetősége az építési időszak alatt és az épület vagy építmény teljes élettartama alatt.

1.8. A hidrogeológiai és talajvizsgálatok mennyiségét és típusait a mérnökgeológiai viszonyoktól és a tervezési szakasztól függően a tervező-felmérő szervezet által összeállított és a megrendelővel egyeztetett általános felmérési program biztosítja.

2. ALAPVETŐ TERVEZÉSI SZEMPONTOK

2.1. Az építkezésen a talaj kiválasztásakor előnyben kell részesíteni a nem dúsító talajokat (sziklás, zúzottkő, kavicsos, fás, kavicsos, kavicsos homok, durva és közepes méretű homok, valamint magasan fekvő agyagos talaj) felszíni vízelvezetés biztosításával és a talajvíz szintje a tervezési jel alatt 4-5 m-rel).

2.2. Kőépületek és építmények alapozása során erősen és közepesen nehéz talajon a legveszélyesebb szakaszon a billenőerő és a szakítószilárdság alapján lehorgonyzott oszlop- vagy cölöpalapokat kell alkalmazni, vagy gondoskodni kell a hullámos talajok cseréjéről a nem hullámzóakat a szezonális fagyás mélyéig. Kavicsból, homokból, égetett kőzetből és egyéb vízelvezető anyagokból készült ágyazat (párna) a teljes épület vagy építmény alá a számított fagyásmélységig rétegben beépíthető, felhajló talajok eltávolítása nélkül, vagy csak az alapok alá megfelelő megvalósíthatósági tanulmány elkészítésével. számítás.

2.3. Az alapok és az alapok tervezése során biztosítani kell azokat a fő intézkedéseket, amelyek célja az épületek és építmények szerkezeti elemeinek deformációjának megakadályozása a talaj fagyása és felhordása során.

Abban az esetben, ha a projekt nem rendelkezik felhajlásgátló intézkedésekről, és az építési terület talajainak hidrogeológiai viszonyai a nulla ciklusú munkák során az alaptalajok tulajdonságainak romlásával megváltoztak, akkor a tervezői felügyeletnek fel kell tennie a kérdést. a tervező szervezettel a felhajlásgátló intézkedések kijelöléséről (talajvízelvezetés, tömörítés zúzottkő tömörítéssel stb.).

2.4. A hullámzó talajon lévő épületek, építmények szilárdságát, stabilitását és használhatóságát mérnöki, rekultivációs, építési, szerkezeti és hőkémiai intézkedésekkel kell biztosítani.

3. MŰSZAKI ÉS HAJTÁSI INTÉZKEDÉSEK

3.1. A mérnöki és rekultivációs intézkedések célja a szezonális fagyos rétegben lévő talajok lecsapolása, valamint az őszi-téli időszakban az alapok tövében a talajnedvesség csökkentése, mielőtt azok megfagynak.

Jegyzet. A rekultivációs munkák tervezésénél és kivitelezésénél figyelembe kell venni a növénytakaró jellegét és a megőrzésének követelményeit.

3.2. A hullámzó talajon történő alapozás tervezésekor gondoskodni kell a felszín alatti, légköri és ipari vizek megbízható elvezetéséről a telephelyről a beépített terület időben történő vertikális tervezésével, csapadékcsatorna hálózat, vízelvezető csatornák és tálcák kiépítésével, vízelvezetéssel és egyéb öntöző- és vízelvezető műtárgyak közvetlenül a nulla ciklusú munka befejezése után, nem várják meg az építési munkák befejezését.

A projektek kidolgozásakor és a domborzati talajokból álló telephelyek vertikális tervezésének tényleges munkája során lehetőség szerint a természetes lefolyókat nem kell megváltoztatni.

3.3. A munka tervezésénél törekedni kell a természetes gyep-talajtakaró minimális megzavarására, a vágásoknál pedig ahol a körülmények megengedik, a talajfelszínt 10-12 cm vastag talajréteggel kell beborítani, majd évelő gyepképződést kell vetni. füvek.

3.4. Az épületen belüli tereptervezéskor az ömlesztett agyagos talajt szerkezetekkel rétegről rétegre tömöríteni kell legalább 1,6 t/m váz térfogattömegig és legfeljebb 40%-os porozitásig (vízelvezető réteg nélküli agyagos talaj esetén). . Az ömlesztett talaj felületét, csakúgy, mint a vágott felületet, talajréteggel és gyeppel kell befedni.

3.5. A kemény felületek (vak területek, peronok, bejáratok) lejtésének legalább 3%, gyepszett esetén pedig legalább 5% -nak kell lennie.

3.6. Az egyenetlen nedvességtartalom csökkentése érdekében az alapok körüli talajokban a tervezés és kivitelezés során a következőket javasoljuk: ásatási munkákat végezni a természetes talajok minimális zavarásával, amikor gödröket ásnak az alapozáshoz és a föld alatti közművekhez szükséges árkokat; gondosan tömörítse rétegről rétegre a talajt, amikor kézi, pneumatikus vagy elektromos döngölőkkel tölti fel az alapüregeket és árkokat; Az épület körül legalább 1 m széles vízzáró vakterületeket kell kialakítani agyagos vízszigetelő rétegekkel az aljánál, vagy 10-12 cm vastag talajréteggel letakarni és évelő fűvel befedni.

3.7. Agyagos talajból álló, 2‰-nél nagyobb terephajlású építési területeken a tervezés során kerülni kell a víztartályok, tavak és egyéb nedvességforrások telepítését, valamint az épületbe belépő csatorna- és vízvezetékek elhelyezését. az épület vagy építmény felvidéki oldala.

3.8. A lejtőn elhelyezkedő építési területeket a lejtőről lefolyó felszíni vizek ellen a gödrök ásásához szükséges ásatási munkálatok megkezdése előtt állandó, legalább 5‰ lejtésű felvidéki árokkal kell védeni.

3.9. Az építés során az ideiglenes vízellátó rendszer károsodásából származó víz felhalmozódása nem megengedett. Ha a talajfelszínen állóvizet észlelnek, vagy ha a talaj megnedvesedett a csővezeték sérülése miatt, sürgős intézkedéseket kell hozni az alapozás helye közelében felhalmozódó vagy talajnedvesedés okainak megszüntetésére.

3.10. Az épület vagy építmény hegyvidéki oldalán lévő kommunikációs árkok visszatöltésénél gondos tömörítéssel gyűrött agyagból vagy vályogból készült áthidalókat kell beépíteni, hogy megakadályozzák a víz bejutását (az árkon keresztül) az épületekbe, építményekbe, valamint az alapok közelében lévő talaj nedvesítését. .

3.11. A beépített területen olyan tavak és tározók építése, amelyek megváltoztathatják az építési terület hidrogeológiai viszonyait és növelhetik a hömpölygő talajok víztelítettségét. Figyelembe kell venni a folyók, tavak és tavak vízszintjének előrejelzett változását a hosszú távú főtervnek megfelelően.

3.12. Kerülni kell az épületek és építmények 20 m-nél közelebbi elhelyezését a dízelmozdonyok tankolására, járművek mosására, lakosság ellátására és egyéb célokra szolgáló, meglévő szivattyúkhoz, valamint a szivattyúk tervezését 20 m-nél közelebb eső talajokon a meglévő épületekhez és építményekhez. . A szivattyúk körüli területeket úgy kell kialakítani, hogy biztosítsák a vízelvezetést.

4. ÉPÍTÉSI ÉS ÉPÍTÉSI INTÉZKEDÉSEK AZ ÉPÜLETEK ÉS SZERKEZETEK ALAKULÁSA ELLENI TALAJOK FAGYÁSA ÉS MEGNEVEZÉSE SORÁN

4.1. A hullámzó talajon létesített épületek, építmények alapjait bármilyen építőanyagból meg lehet tervezni, amely biztosítja az épületek, építmények üzemképességét, megfelel a szilárdság és a tartós megőrzés követelményeinek. Ebben az esetben figyelembe kell venni a talajok fagyfelverődéséből adódó lehetséges függőleges váltakozó feszültségeket (fagyáskor a talaj megemelése és olvadás közbeni ülepedése).

4.2. Épületek, építmények építési területen történő elhelyezésekor lehetőség szerint figyelembe kell venni a talajok felhajtásának mértékét, hogy egy épület alapja alá ne kerülhessenek különböző mértékű felhajlású talajok. Ha elkerülhetetlen az épület építése változó mértékű felhajlású talajon, akkor a fagykihúzó erők hatása ellen konstruktív intézkedéseket kell hozni, például szalagos előregyártott vasbeton alapozással, monolit vasbeton szalagot kell beépíteni az alapozó alátétekre, stb.

4.3. A szalagalapozású épületek és építmények tervezése során erősen hullámzó talajon az alapok tetejének szintjén 1-2 szintes kőépületek kialakítása szükséges a külső és belső főfalak kerülete mentén, szerkezeti vasbeton hevederekkel a falvastagság legalább 0,8 szélessége, 0,15 m magassága és az utolsó emelet nyílásai felett megerősített hevederek vannak.

Jegyzet. A vasbeton szalagok betonminősége legalább 150, vasalás minimális keresztmetszetű, 3* 10 mm átmérőjű; a rudak hosszában megerősített összekötésével.
_______________
* A szöveg megfelel az eredetinek. - Adatbázis gyártói megjegyzés.

4.4. Erősen és közepesen hullámzó talajon ráccsal ellátott cölöpalapok kialakításakor figyelembe kell venni a talajok normál fagyfelverődési erőinek a rács aljára gyakorolt hatását. Az előregyártott vasbeton alfalazati randgerendákat monolit módon össze kell kötni egymással, és a randgerenda és a talaj között legalább 15 cm-es hézaggal kell lefektetni.

4.5. A polgári kőépületek és ipari építmények alapozásának mélysége hullámzó talajon nem lehet kisebb, mint az SNiP II-B.1-62 fejezet 6. táblázata szerint számított talajfagyás mélysége. Azokban az esetekben, amikor a talajnedvesség nem növekszik az épületek építése és üzemeltetése során enyhén hullámzó talajon (félszilárd és tűzálló konzisztencia), az alapozási mélységet a szabványos fagyási mélységben kell venni:

1 m-ig - legalább 0,5 m-re a tervezési jeltől

A feltorló talaj sok problémát okoz az építőknek. Télen nagymértékben megnövekedhetnek a térfogatuk, ami fokozott nyomást gyakorol az épület alapjaira. Ugyanakkor a szerkezet egyenetlenül emelkedik ki a talajból, és komoly repedések jelennek meg a falakon. Mielőtt harcolsz egy jelenséggel, meg kell értened, mi az.

Az önálló építés során nehéz kérdés annak meghatározása, hogy milyen talaj áll rendelkezésre: dúsító vagy nem dúsítható. A GOST 25100-2011 szerint az összes alapot öt csoportra osztják a fagyemelkedés mértéke szerint:

túlzottan hullámzó;
erősen hullámzó;
közepes hullámzás;
enyhén hullámzó;
nem hullámzó.

Az utolsó csoport feltételesnek nevezhető. Gyakorlatilag nincs olyan talajtípus, amelyben soha nem keletkeznek fagymozgató erők. A biztonságos alapok kategóriájába csak a durva kőzetek és a gránit tartoznak, amelyek felszíni előfordulása rendkívül ritka.

A talaj típusának nincs olyan nagy befolyása a fagyfelhúzó erők előfordulásának valószínűségére. Ezt a jelenséget nem a talaj, hanem a nedvesség és a negatív hőmérséklet okozza. Bizonyos feltételek teljesülése esetén szinte minden területen előfordulhatnak negatív jelenségek.

A talaj felborulási érzékenységét olyan tulajdonságok befolyásolják, mint:

kapilláris aktivitás;
szűrési képesség.

Ezen mutatók szerint az agyagos talajok válnak a legveszélyesebb talajtípusokká. Ide tartozik az agyag, a vályog és a homokos vályog. Ezek a talajok nem jól szűrik a vizet, visszatartják és nem engedik át a mélyebb rétegekbe. A folyadék veszélyesen közel marad az alapokhoz.

A talajok típusai.

Ugyanakkor az agyagokat magas kapilláris aktivitás jellemzi. Összehasonlításképpen a homokos talajtípusok körülbelül 30 cm-es vízfelvételre képesek, ez a tulajdonság akkor fontos, ha csapadék esik vagy hó olvad. A nedvesség csak 30 cm-re terjed ki a forrástól. Ebben az esetben az alapokat egy normál méter szélességű vak terület védi a fagytól. Az agyag 1,5 m távolságra képes magához vonzani a nedvességet; hogy megvédje a légköri nedvességtől, nagyon széles vakterületet kell kialakítania a sérülések elkerülése érdekében.

Magas talajvízszint esetén még a feltételesen nem dúsított talajtípusok (durva és közepes homok) is problémákat okozhatnak. A homokban felszaporodó fagy veszélye más tényezők hatására is megjelenhet (például egy ház enyhe lejtős telken található).

Miért veszélyes a fagyhullás?

A nedvesség és az alacsony hőmérséklet együttes hatása a talajra annak térfogatának növekedéséhez vezet. Minden épület esetében különös veszélyt jelentenek az egyenetlen alakváltozások, amelyek a fagyhajlásra jellemzőek. Ez annak köszönhető, hogy a külső falak alatti talajt kissé felmelegíti az épület, a ház közepén pedig nulla feletti a hőmérséklet.

Felborulás okozta repedés.

A külső falak és különösen a sarkok 15 cm-rel emelkedhetnek a kezdeti szinthez képest, ilyenkor a belső falak alatti deformációk nem fordulnak elő, vagy kicsik. Az egyenetlen emelés a falakon ferde repedések megjelenéséhez vezet.

A fagyhullám az alapozás oldalfelületére is negatív hatással van.

A harc módjai

Annak elkerülése érdekében, hogy a talajok felborulása problémákat okozzon az üzemeltetés során, az alapozás építése során le kell küzdeni az agyagok és más típusú talajok fagyásodásának okait. Az ellenőrzés módszerei a probléma nagyságától és a ház tartórészének típusától függenek. A tevékenységeket leggyakrabban komplexumban biztosítják.

Eltemetett alapok

Minden építő tudja, hogy a fagyfelverődés hatékony leküzdése érdekében az épülettámaszokat a talaj fagyásának mélysége alá kell fektetni. Ezt az értéket speciális táblázatok és térképek segítségével lehet megtalálni, vagy az SP „Épületek és építmények alapjai” képletével számítják ki. De az ilyen intézkedések megtétele nem mindig elegendő. Mélyre fektetve elkerülhető az alapozás alapjait érő ütközések, de az oldalfelületére ható tangenciális erők megmaradnak. Ezek a következőkre bonthatók:

függőleges, amelyek bizonyos esetekben képesek a szerkezetek emelésére;
vízszintes, hajlító alapok.

A fagyhullás erőssége előfordulásának mélységétől függően.

Az ellenőrzési módszerek a szerkezet és az alapok típusától függenek. Mély alapozású, masszív épületeknél a következő intézkedések közül egy vagy több javasolható:

bevonat vízszigetelés, amely nemcsak megvédi az alapozó anyagot a nedvesedéstől, hanem rontja a talaj tapadását is (megakadályozza a szerkezetek felemelését);
a szigetelést ugyanebből a célból végzik, gyakran használnak extrudált polisztirolhabot, amely a nedvesség elleni védelem funkcióját is ellátja;
a vízelvezetés és a melléküregek durva vagy közepes homokkal való feltöltése lehetővé teszi a nedvesség eltávolítását az épületből;
a szigetelt vaktér megakadályozza a talaj fagyását a ház közvetlen közelében, ami azt jelenti, hogy kiküszöböli a felborulás kialakulásához szükséges tényezők egyikét;
a megerősítés hozzáértő számítása és végrehajtása lehetővé teszi, hogy az elemek ellenálljanak a vízszintes hatásoknak.

Ha az épület könnyű anyagokból készült, vagy csak egyszintes, akkor javasolt a TISE technológiát alkalmazó alapozás alkalmazása. Ilyen tartóelemek az alja felé szélesedő cölöpök. A megnövelt keresztmetszet miatt szinte lehetetlenné válik az elem kihúzása a talajból.

Az ilyen típusú alapozás vízszintes hatásoktól való védelme érdekében a következő pontokat kell figyelembe vennie:

a cölöp üzemi megerősítésének hozzáértő számítása;
a cölöp merev csatlakoztatása a rácshoz megerősítéssel;
a rács számítása az oldalsó felületen megnövekedett talajnyomásra.

Nagy fagyási mélység mellett az eltemetett alapozás szigeteléssel, vízszigeteléssel, vízelvezetéssel és meleg vakterülettel gazdaságilag nem kifizetődő. Könnyebb lesz sekély támasztékokat építeni. Az elmélyítés csak akkor indokolt, ha:

pince vagy földszint szükségessége;
gyenge talajszilárdsági mutatók a felszínhez közelebb.

Sekély alapok

Az ilyen kialakításoknak számos előnye van. Csökkentik az alapozás költségeit és csökkentik a munka befejezéséhez szükséges időt. Sekély alapozás akkor alkalmazható, ha a talajvíz szintje kellően magas (legalább 1,5 m).

A komplexumban alkalmazott következő intézkedések segítenek megvédeni az ilyen típusú épülettartó elemeket:

. Ez a kialakítás csökkenti az alap fagyasztási mélységét. A talp biztonságos lefektetésének pontos jele az éghajlattól, a szigetelés vastagságától és a vakterület szélességétől függ. A legtöbb esetben célszerű 1 m széles védőcsíkot használni 5-10 cm vastagságú szigeteléssel, az alapozás mélysége 0,7 - 1 m.
. Ha megfeledkezik az alap hőszigeteléséről, a ház alapja a saját talpa alatt kiváló hidegvezetővé válik. A munkához extrudált polisztirol habot (penoplex) ajánlott használni. A ház tartórészének teljes magasságában rögzítve van: a talptól az alapig. A szigetelés vastagsága a vak terület felett átlagosan 100 mm, alatta pedig 50 mm vastag penoplex használható. Ezenkívül az anyag megvédi az alapokat a nedvességtől, növelve azok élettartamát.
. A rendszer kiküszöböli a fagyemelkedés második tényezőjét: a nedvességet. A vízelvezetés hatékony működéséhez helyesen kell elhelyezni. A cső az építési telek mellett van lefektetve, de nem alatta. A vízelvezetést fagypont alatt vagy olyan helyen kell elhelyezni, ahol ez nem fordul elő (a szigetelt vakterület tartományán belül). Ha a csöveket fagyos talajba fektetik, télen eltörhetnek. Ezenkívül be kell tartania a vízelvezető csövek ajánlott lejtését, amelyek a keresztmetszeti átmérőtől függenek.

Ha nincs lehetőség vízelvezetés beépítésére (nagyon bonyolult a munka, nincs hová lefolyni stb.), akkor csak vakterülettel lehet boldogulni. Ebben az esetben az épület kerülete körüli védősávot szélesre kell készíteni. Teljesen meg kell akadályoznia a légköri nedvesség hozzáférését az alapokhoz. Agyagok esetében a szélességnek 1,5 m-nél nagyobbnak kell lennie Az épület körüli tereprendezés úgy történik, hogy a telek lejtése a ház felőli irányban legyen.

A módszer akkor alkalmazható, ha a következő feltételek egyidejűleg teljesülnek:

az alap jó szilárdsági jellemzői a fekete talajréteg alatt;
alacsony természetes talajnedvesség;
a felszín alatti vizek mély előfordulása;
az épület felé eső lejtők hiánya a helyszínen.

Az alapozás típusának megfelelő megválasztásával és a fagyok leküzdésére irányuló intézkedések időben történő elfogadásával elkerülhetők a súlyos problémák a ház üzemeltetése során. A probléma gondos megközelítése lehetővé teszi, hogy megtalálja a legkevesebb munkaerő- és pénzügyi költséget igénylő hatékony lehetőséget.